JPH04288999A - 成形機械における駆動装置のエネルギ特性および動特性を制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に板金成形およびソ
リッド成形を行うリンクプレスにおいて一方では始動お
よび制動過程に他方ではクランク角度に関する物体力に
作用するような成形機械における駆動装置のエネルギ特
性および動特性を制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】間欠運転式成形機械の始動および制動過
程は、優先的に非同期投入可能な摩擦クラッチおよびブ
レーキで実施されている。その場合、クラッチおよびブ
レーキにおける調整過程中にその摩擦面に、非弾性ねじ
り衝撃に基づいて物理的作用として熱発生により不可逆
的なエネルギ損失を不利に生じ、これは連続的な摩耗過
程で引き起こされる。一方では摩擦材料の限られた熱負
荷容量および他方では継続ストロークおよび切換数が大
きく増大した場合の寿命の増加は、特に製造者において
かなりの材料費および製造費を必要とする。

【０００３】クラッチおよびブレーキにおける熱負荷を
減少するためおよび摩耗を減少するために、非制御作動
シリンダが機械本体に配置され、そのピストンロッドが
クランク軸に偏心して、これが上死点において加速トル
クを発生するように配置されているような装置が、ＤＤ
−ＷＰ特許第１０００６３号公報で提案されている。上
死点におけるこの外部トルクはブレーキの保持トルクに
対抗して作用し、これによってブレーキの故障の際にラ
ムは不意に加速される。更にエネルギがブレーキおよび
クラッチに残留熱の形で作動シリンダの伸長された位置
からのオーバーラン角度に関係して残存する。

【０００４】オーバーラン角度が大きくなればなる程、
エネルギ回収率は小さくなる。更にこの方式を実現する
ために追加的な材料費および製造費が必要である。上述
した公報において、ポンプおよびモータとして作用する
容積形ユニット、可制御位置切換弁および液圧式アキュ
ムレータから成る液圧式サーボ装置を採用することが提
案されている。一方では大きな加速ないし制動作用およ
び他方では短い加速および制動時間並びに時間変更可能
な最大の動力需要は、機器（容積形ユニット、弁および
液圧式アキュムレータ）を選択する際に、大きな構造お
よび配管系統における大きな内径を必要とする。この方
式の場合も、製造においてかなりの材料費および製造費
を必要とし、更に使用者において成形型および手入れに
対する費用が必要である。またサーボ装置は位置切換弁
による液圧アキュムレータの衝撃的な投入により激しく
振動され、大きな騒音を生ずる。

【０００５】ＳＵ−ＥＢ特許第６４３６８３号公報にお
ける別の公知の方式において、クラッチ軸と二次伝動装
置との間に配置されブレーキの摩擦ブロック支持体に連
結されている遊星歯車にばねを採用することが提案され
ている。この方式の場合も、特に追加的な遊星歯車装置
に対して大きな費用をかけねば実現できない。更にこの
方式の場合、停止中においてブレーキに対抗して作用す
るバイアストルクのために、運転保護対策を講じなけれ
ばならない。エネルギの回収も十分ではない。更に始動
過程における衝撃荷重は動的トルクおよび振動を生じさ
せ、これは大きな騒音および摩耗を生ずる。

【０００６】成形機械および特にレバーないしリンクプ
レスの場合、無負荷ストローク数は限られた範囲でしか
増加できない。これは、駆動系統における動的な力およ
びトルクが種々の大きさの激しい衝撃および戻り運動を
生じ、これは破壊的に作用し騒々しい運転および大きな
騒音を生ずるからである。その主因はバランスされる上
型ホルダにあり、その質量作用は、特にクランクの上部
角度範囲においてリンク機構の運動によってストローク
数の増大に伴って顕著に現れる。

【０００７】ＤＤ−ＷＰ特許第１４７９２７号公報にお
いて、バランスシリンダと圧力媒体アキュムレータとの
間に絞りを挿入して、ラムの上昇行程の際にバランスピ
ストンの下側の圧力を部分的に減少し、これによって動
的荷重を低減させることが知られている。しかしこの作
用は、絞りの最小横断面積がもっと小さくできないので
、限度がある。更にその絞りにおいてエネルギの未使用
による大きな熱発生が生ずる。

【０００８】ＤＤ−ＷＰ特許第２５６２８８号公報にお
いて、遊びが急変する恐れがある回転角度において可変
対抗トルクを発生することによって液圧物体力の補償を
行うような追加的な液圧装置が提案されている。この装
置を実施するために、大きな内径および構造をした追加
的な液圧機器並びに極めて大きなトルク変化速度に基づ
いて弁の大きな時間保持が必要である。更に補償過程中
に、無負荷損失によって一層増加する不可逆的なエネル
ギ損失が生ずる。

【０００９】

【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、一
方では制動および加速過程を高度に実現し、他方では上
型ホルダの物体力の作用を著しく低減するような運転保
護装置を提供することにある。

【００１０】

【問題点の解決手段】本発明によればこの目的は、請求
項１記載の手段によって達成される。

【００１１】バランスシリンダの上側室および下側室に
同一および異種の圧力媒体を供給することも本発明の枠
内に入っている。ピストンロッドの位置を制御するため
に、同一の制御方式を圧力媒体の種類に適合させるだけ
でよい。

【００１２】

【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１３】エネルギ特性および動特性が制御される駆
動装置は、フライホィール１、クラッチ２、作動要素５
を持ったブレーキ４および回転質量３として示されてい
る二次伝動装置の加速および制動すべき部品から成って
いる。偏心軸ないしクランク軸６は連接棒７を介して公
知のように上型ホルダ８およびそれに配置された上型２
８に結合されている。上型ホルダ８の両側にバランスシ
リンダ２３が配置されており、これはプレスフレームに
追加的に結合されている。

【００１４】そのピストン２２のピストンロッド２７は
バランスシリンダ２３から突出した端部にストッパ１９
および衝撃ダンパ２６を備えている。このストッパ１９
は上型ホルダ８に固定されているストッパ２５と共働す
る。バランスシリンダ２３の上側圧力媒体室３１は配管
を介して位置切換弁２０に接続されている。その１つの
ポートは消音器１１に接続され、他のポートは好適には
圧力媒体アキュムレータ２４に接続されている。

【００１５】クラッチ２およびブレーキ４を制御するた
めに、少なくとも１つの圧力調整器１２、圧力媒体アキ
ュムレータ１３およびプレス安全弁９，１６が必要であ
る。プレス安全弁１６のポートには消音器付きの位置監
視用の位置切換弁１７が接続されている。圧力媒体アキ
ュムレータ１３は配管によって圧力調整器１４および圧
力媒体アキュムレータ１５並びに位置切換弁１０および
プレス安全弁９を介してクラッチ２の作動要素に接続さ
れている。位置切換弁１０の第２のポートから圧力調整
器１４および圧力媒体アキュムレータ１５に対して並列
に延びる配管が付加的に延びている。

【００１６】圧力媒体アキュムレータ２４は配管によっ
て圧力変換器３０に接続されている。圧力媒体アキュム
レータ２４の圧力は必要に応じて圧力調整器２１を介し
て変更される。位置切換弁２９は圧力変換器３０および
下側圧力媒体室１８に接続されている。この位置切換弁
２９に逆止め弁３２が並列接続されている。圧力媒体ア
キュムレータ３３は油が充填され、圧縮空気源３４から
の圧縮空気によって荷重されている。

【００１７】プレス安全弁１６を投入したとき、ブレー
キの作動要素５は圧縮空気が供給され、クラッチ２はプ
レス安全弁９および圧力媒体アキュムレータ１５によっ
てオーバーラップなしに公知のように閉鎖位置に置かれ
る。クラッチ２には圧力調整器１４によって明白に減少
された加速トルクが作用する。この加速トルクは最大で
例えば負荷状態において二次伝動装置に作用する摩擦ト
ルクの２倍の大きさをしている。この小さな加速トルク
は始動過程を開始する。得られたクランク角度に関係し
て、上型ホルダ８および上型２８が上死点の範囲から下
降することによって、連接棒７を介して偏心軸ないしク
ランク軸６および二次伝動装置の換算質量として表され
ている回転質量３が加速過程を支援される。バランスシ
リンダ２３のピストン２２の下側は油が供給され、これ
に対して上側は圧縮空気が供給される。衝撃ダンパ２６
付きのストッパ１９の位置は位置切換弁２０，２９の投
入および遮断によって、回転数に関係する加速および制
動エネルギおよび運転に条件づけられる回転数低下を考
慮するために、成形型特性に応じて変更される。位置切
換弁２０は空気圧式プレス安全弁として形成されている
。圧力調整器２１によって圧力媒体アキュムレータ２４
内の圧力を変更することによって、上型ホルダ８の質量
が成形型特性に応じて調整される。上型ホルダ８のスト
ッパ２５がピストンロッド２７の衝撃ダンパ２６付きの
ストッパ１９に到達したとき、圧力変換器３０に圧力が
作用する。

【００１８】ピストン２２はいまや、クラッチ２と同期
運転される際に上型ホルダ８にあるストッパ２５がスト
ッパ１９の衝撃ダンパ２６に到達するように調整される
。続いてクラッチ２の必要なトルクが位置切換弁１０の
投入によって得られる。上型ホルダ８の上昇過程におい
て、圧力変換器３０がその終端位置に到達したときに、
ピストンロッド２７付きのピストン２２は停止する。

【００１９】時間的にずらしてクラッチ２が二次伝動装
置から切り離されるので、二次伝動装置の回転質量３は
上型ホルダ８および上型２８の制動作用によって上死点
で停止し、ここでブレーキはただ保持機能を行う。

【００２０】必要に応じて非常停止信号によって位置切
換弁２０が作動されて、ピストンロッド２７がストッパ
１９と共に上向きに移動され、上型ホルダ８にあるスト
ッパ２５を通常運転よりも早く到達させる。ブレーキ４
による非常停止は、上側圧力媒体室３１を放圧すること
によって付加的に支援される。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば安価で騒音のない装置に
よって、駆動装置のエネルギ特性および動特性を改善で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく装置の原理的構成図。

【符号の説明】

８　　上型ホルダ １２　　圧力調整器 １４　　圧力調整器 １８　　下側圧力媒体室 ２０　　位置切換弁 ２３　　バランスシリンダ ２８　　上型 ２９　　位置切換弁 ３０　　圧力変換器 ３１　　上側圧力媒体室 ３２　　逆止め弁

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形機械における駆動装置を加速中および
   制動中にエネルギ特性および動特性を制御する装置であ
   って、その駆動装置がフライホィール、クラッチ、ブレ
   ーキおよび二次伝動装置から成り、上型ホルダへの運動
   伝達が偏心軸ないしクランク軸によって連接棒あるいは
   リンク機構を介して行われ、上型ホルダおよび上型の質
   量をバランスするために、圧縮空気を供給される複数の
   ピストンシリンダユニットが上型ホルダの両側に配置さ
   れ、付加的にプレスフレームに結合されているような成
   形機械における駆動装置のエネルギ特性および動特性を
   制御する装置において、上型ホルダ（８）および上型（
   ２８）の質量をバランスする作用がクランクの上部角度
   範囲において中止され、バランスシリンダ（２３）の上
   側圧力媒体室（３１）が位置切換弁（２０）を介して圧
   力媒体を供給されるか放圧され、バランスシリンダ（２
   ３）の下側圧力媒体室（１８）が、一方では圧力変換器
   （３０）に接続され、他方では位置切換弁（２９）を介
   して圧力媒体アキュムレータ（３３）に接続され、圧力
   媒体として好適には油が採用され、ピストンロッド（２
   ７）がバランスシリンダ（２３）から突出した端部にス
   トッパ（１９）を有し、このストッパ（１９）が上型ホ
   ルダ（８）に固定されているストッパ（２５）と衝撃ダ
   ンパ（２６）を介して共働することを特徴とする成形機
   械における駆動装置のエネルギ特性および動特性を制御
   する装置。
2. 【請求項２】位置切換弁（２０）として好適にはプレス
   安全弁が採用されていることを特徴とする請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】上側圧力媒体室（３１）に対する圧力媒体
   として好適には空気が採用されていることを特徴とする
   請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】圧力変換器（３０）の圧力媒体アキュムレ
   ータ（２４）が上側圧力媒体室（３１）の圧力媒体の回
   路に接続されていることを特徴とする請求項１記載の装
   置。
5. 【請求項５】位置切換弁（２９）に逆止め弁（３２）が
   並列接続されていることを特徴とする請求項１記載の装
   置。
6. 【請求項６】圧力調整器（１２；１４；２１）に対して
   それぞれ互いに独立したプログラム制御可能な圧力調整
   装置が採用されていることを特徴とする請求項１記載の
   装置。
7. 【請求項７】両ストッパ（２５，１９）が衝撃および戻
   りのないようにされていることを特徴とする請求項１記
   載の装置。
8. 【請求項８】加速過程においてクラッチ軸を高度に定格
   回転数にするためおよびクラッチにおける残留摩耗を最
   小にするために、二次伝動装置の制動過程の開始前に、
   クラッチ（２）が時間をずらしてストッパ（１９）の停
   止後においてはじめて遮断されることを特徴とする請求
   項１記載の装置。
9. 【請求項９】ピストンロッド（２７）の停止点が成形型
   特性に応じて予め選択でき、摩擦、ストローク数と上型
   質量の可変性および運転に条件づけられた回転数低下を
   考慮していることを特徴とする請求項１記載の装置。