KR100562188B1

KR100562188B1 - 단조 프레스 슬라이드 또는 단조기 슬라이드용 유압 구동시스템

Info

Publication number: KR100562188B1
Application number: KR1020007001787A
Authority: KR
Inventors: 헤른들오토; 엑알베르트; 폴크스하이머디터
Original assignee: 에스엠에스 오이무코 게엠베하
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2006-03-20
Also published as: DE19846348A1; KR20010023161A; DE59802571D1; US6401516B1; EP1023132A1; DE29817969U1; ATE211036T1; WO1999019096A1; JP3345400B2; JP2001519241A; EP1023132B1

Abstract

본 발명은 단조 프레스 또는 단조기의 공구 지지 슬라이드용 유압 구동 시스템에 관한 것이다. 그러한 슬라이드는 피스톤(6)으로서 형성되고, 공구와 마주하여 압력 매체에 의해 부하를 받는 쪽에 밸브 시트(19)를 구비하며, 그 밸브 시트(19)는 서보 구동 장치(26)에 의해 제어되는 밸브 태핏(18)과 함께 밸브를 형성하고, 그 밸브에 의해 실린더 공간이 무압력 배출 파이프(17)에 접속될 수 있음으로써 피스톤(6)의 행정이 제어될 수 있다. 그러한 구동 시스템의 질량 및 축방향 구조 길이를 감소시키기 위해, 본 발명에 따라 피스톤(6)은 압력 매체에 의해 부하를 받는 쪽으로부터 그 길이의 일부에 걸쳐 중공으로 형성되고, 그 중공 부분의 바닥부에 밸브 시트(19)를 구비하며, 실린더 커버(11) 속에서 축방향으로 이동될 수 있는 밸브 태핏(18)은 관형으로 형성되고, 그 내부 공간을 압력 매체용 무압력 배출 파이프(17, 57)에 접속하는 사이드 채널(25)을 구비한다.

실린더 커버, 밸브 태핏, 밸브 시트, 피스톤, 배출 파이프, 사이드 채널

Description

단조 프레스 슬라이드 또는 단조기 슬라이드용 유압 구동 시스템{HYDRAULIC DRIVE SYSTEM FOR FORGING PRESS OR FORGING MACHINE SLIDES}

본 발명은 DE-C2 38 03 632로부터 다중 슬라이드 단조기의 슬라이드용으로 공지된 바와 같은 유압 구동 시스템에 관한 것이다. 각각 하나씩의 공구를 지지하는 슬라이드는 피스톤으로서 형성되고, 그 피스톤은 공구와 반대쪽인 압력 매체에 의해 부하를 받는 쪽에 밸브 시트 및 밸브 시트에 접속된 중심 통과 흐름 구멍이 구비되며, 그 중심 통과 흐름 구멍은 배출 파이프에 의해 무압력으로 유지되는 챔버에 사이드 채널을 통해 접속되고, 서보 구동 장치에 의해 제어되는 밸브 태핏은 피스톤에 있는 밸브 시트와 협력작동하여 피스톤 행정을 제어한다. 피스톤은 차동 피스톤으로서 형성되고, 그 피스톤 링 면에서 압력 매체에 의해 항상 복귀 방향으로 부하를 받고 있다. 그러한 구동 시스템은 우수한 동적 특성과 낮은 구조 비용을 그 특징으로 한다.

그러한 구동 장치는 우수한 동적 특성으로 인해 단조 해머의 대용물로서 분당 180 내지 240 행정의 행정 수를 실현해야 하는 고속 단조 프레스에 사용하기 적합하다. 그러나, 그와 같이 사용하는데 장애가 되는 것은 단조 프레스가 상대적으로 짧은 행정의 단조기보다 상당히 더 큰 행정으로 설계되어야 함으로 인해 구동 시스템의 축방향 구조 길이 및 슬라이드의 질량이 그에 상응하게 증대된다는 점이다.

본 발명의 목적은 고속 단조 프레스에 사용하기 위한 DE-C2 38 03 632로부터 공지된 구동 장치를 개량하는 것이다. 그러한 목적을 달성하기 위해서는 구동 시스템의 축방향 구조 길이를 감소시키는 동시에 그 질량을 함께 감소시키도록 힘써야 하는데, 그것은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.

본 발명의 추가의 특징에 따르면, 본 발명의 목적을 달성하기 위해 추구하려는 구동 시스템의 축방향 길이의 감소는 청구항 2의 특징을 수반하는 구성에 의해 차동 피스톤 단차부를 생략할 수 있음으로써 더욱 개선된다.

이하, 본 발명의 또 다른 세부 구성을 첨부 도면에 도시된 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 부분적으로 단면으로 도시된 전체적인 단조 프레스의 도면이고,

도 2는 단조 작업 행정 중에 있는 일부 부분의 단면도이며,

도 3은 복귀 행정 중에 있는 동일한 부분의 단면도이고,

도 4는 부분적으로 단면으로 도시된 전체적인 단조기의 도면이다.

단조 프레스는 고정된 하부 트래버스(1), 마찬가지로 고정된 상부 트래버스(2) 및 그 트래버스(1, 2)에 결합된 포스트(3)로 이루어진다. 트래버스(1)는 이동식 상부 새들(5)과 대면된 하부 새들(4)을 지지한다. 상판(7)에 고정된 상부 새들(5)은 상판(7)과 결합된 피스톤(6)에 의해 이동된다. 피스톤(6)을 안내하는 실린더(8)는 상부 트래버스(2) 속에 고정 삽입되고, 피스톤(6)의 안내를 위해 부싱(9)을 구비한다. 단조 작업 행정을 위해, 피스톤(6)은 실린더(8) 속에서 실린더 커버(11)에 있는 압력 매체 공급 파이프(10)를 통해 압력 매체로 추진될 수 있다. 실린더(8) 및 실린더 커버(11)는 관통 볼트(27)에 의해 상부 트래버스(2)와 결합된다. 복귀 행정을 위해, 복귀 실린더(12)는 플런저 피스톤(13)을 구비하는데, 복귀실린더(12)는 상부 트래버스(2)속에 지지되고 플런저 피스톤(13)은 요크(15)에 대하여 작용한다. 플런저 피스톤(복귀 피스톤; 13)은 복귀 실린더(12) 속에서 도시를 생략한 저압 축압기로부터 항상 복귀 방향으로 압력부하를 받고 있는 것이 바람직하다.

본 실시예에서와는 다르게, 실린더가 상부 트래버스(2)에 고정되고 피스톤 로드에 상판(7)이 현수되는 복귀용 피스톤/실린더 유닛이 마련될 수 있다. 복귀 실린더 대신에 피스톤(6) 및 실린더(8)가 이중 작동식 피스톤/실린더 유닛으로서 형성될 수도 있는데, 그 경우에는 복귀를 위해 피스톤(8)에 마련된 링 면에 항상 압력 매체가 추진된다.

상판(7)의 안내를 위해, 그 상판(7)은 그 자유 단부가 요크(15)와 결합되고 부싱(16)에 의해 상부 트래버스(2) 내에서 안내되는 안내 로드(14)를 구비한다. 작동 정지 상태 및 복귀 행정 중에 압력 매체가 무압력으로 배출되도록 하기 위해, 실린더 커버(11)에는 배출 파이프(17)가 마련된다.

프레스 행정은 밸브 태핏(18)에 의해 제어되는데, 그 밸브 태핏(18)은 부분적으로 중공으로 형성된 피스톤(6)의 바닥부(20)에 있는 밸브 시트(19)와 협력작동한다. 밸브 태핏(18)은 실린더 커버(11)와 결합된 중공 핀(21) 속에서 안내된다. 밸브 태핏(18)은 중공이고, 로드(23)와의 결합을 위해 형성된 그 헤드 단부(24)에 무압력 압력 매체용의 사이드 채널(25)을 구비한다. 피스톤/실린더 유닛(26)은 서보 제어 장치의 부재로서 마련된 것이고, 로드(23)를 통해 밸브 태핏(18)과 탄성적으로 굽혀질 수 있게 결합된다.

단조 작업 행정을 위해, 밸브 태핏(18)은 피스톤/실린더 유닛(26)의 피스톤에 의해 밸브 시트(19) 쪽으로 눌러 내려지는데, 그 때에 피스톤(6) 및 밸브 태핏(18)은 함께 하향 경로로 이동된다. 의도된 단조량에 도달되면, 서보 제어 장치에 의해 피스톤/실린더 유닛(26)의 피스톤이 반대쪽으로, 즉 상향으로 구동되고, 그에 의해 밸브 태핏(18)이 밸브 시트(19)로부터 떨어진다. 그러한 밸브 개방에 의해 압력 매체가 중공의 밸브 태핏(18), 밸브 태핏(18)의 헤드(24)에 있는 사이드 채널(25)을 통해, 그리고 최종적으로 배출 파이프(17)를 통해 배출되어 피스톤(6)상의 작동 압력이 저감되고, 그러한 압력 매체의 감압 후에 피스톤(6)이 작동 정지 상태로 된다. 밸브가 더욱 개방되면, 상판(7) 및 피스톤(6)을 동반한 상부 단조 공구가 복귀 실린더(12)의 플런저 피스톤(복귀 피스톤; 13)에 의해 요크(15) 및 안내 로드(14)를 통해 들어 올려진다.

도 4에 도시된 단조기는 일 평면에 X형으로 배치된 4개의 단조 공구를 구비한다. 그러한 단조기는 관통 볼트(43)에 의해 서로 결합되는 접합 부재(41) 및 트래버스(42)로 조립된 프레임(40)으로 이루어진다. 4개의 각각의 트래버스(42)에서는 슬라이드로서의 역할을 하는 피스톤(6)이 안내되는데, 그 피스톤(46)은 도시를 생략한 공구와 분리가 가능하게 결합되는 단부 판(47)을 구비한다. 각각의 피스톤(46)은 트래버스(42)에 삽입된 실린더(48) 속에서 안내된다. 단조 작업 행정을 위해, 각각의 피스톤(46)은 그 실린더(48) 속에서 실린더 커버(51)에 있는 압력 매체 공급 파이프(50)를 통해 압력 매체로 구동될 수 있다. 실린더(48), 실린더 커버(51) 및 트래버스(42)는 각각 관통 볼트(67)에 결합된다. 복귀 행정을 위해, 복귀 실린더(52)는 플런저 피스톤(53)을 구비하는데, 복귀 실린더(52)는 상부 트래버스(42)속에 지지되고 플런저 피스톤(53)은 안내 로드(54)에 의해 피스톤(46)의 단부 판(47)과 결합되는 요크(55)에 대하여 작용한다. 플런저 피스톤(복귀 피스톤; 53)은 복귀 실린더(52) 속에서 도시를 생략한 저압 축압기로부터 압력 매체 공급 파이프(62)를 통해 항상 복귀 방향으로 압력부하를 받고 있다. 작동 정지 상태 및 복귀 행정 중에 압력 매체가 무압력으로 배출되도록 하기 위해, 실린더 커버(51)에는 배출 파이프(57)가 마련된다.

단부 판(47)의 안내를 위해, 그 단부 판(47)은 그 자유 단부가 요크(55)와 결합되고 부싱(56)에 의해 부속 트래버스(42) 속으로 안내되는 안내 로드(54)를 구비한다.

피스톤(46)의 행정은 밸브 태핏(58)에 의해 제어되는데, 그 밸브 태핏(58)은 그 길이의 일부분이 중공으로 형성된 피스톤(46)의 바닥부(60)에 있는 밸브 시트 (59)와 협력작동한다. 각각의 밸브 태핏(58)은 부속 실린더(48)의 실린더 커버(51)와 결합된 중공 핀(61) 속에서 안내된다. 밸브 태핏(58)은 중공이고, 로드(63)와의 결합을 위해 형성된 그 헤드 단부(64)에 무압력 압력 매체용의 사이드 채널(65)을 구비한다. 각각의 밸브 태핏(58)은 서보 제어 장치의 부재로서의 피스톤/실린더 유닛(66)과 로드(63)를 통해 탄성적으로 굽혀질 수 있게 결합된다. 단조 작업 행정을 위해, 밸브 태핏(58)은 피스톤/실린더 유닛(66)의 피스톤에 의해 그 밸브 시트(59) 쪽으로 눌러 내려지는데, 그 때에 피스톤(46) 및 밸브 태핏(58)은 함께 행정 경로에 걸쳐 이동된다. 제어된 행정 거리에 도달되면, 서보 제어 장치에 의해 피스톤/실린더 유닛(66)의 피스톤이 반대쪽으로 구동되고, 그에 의해 밸브 태핏(58)이 그 밸브 시트(59)로부터 떨어진다. 밸브 태핏(58) 및 밸브 시트(59)로 형성된 그러한 밸브의 개방에 의해 압력 매체가 중공의 밸브 태핏(58), 헤드(64)에 있는 사이드 채널(65)을 통해, 그리고 최종적으로 배출 파이프(57)를 통해 배출되어 피스톤(46)상의 작동 압력이 저감되고, 그러한 압력 매체의 감압 후에 피스톤(46)이 작동 정지 상태로 된다. 밸브가 더욱 개방되면, 피스톤(46)은 플런저 피스톤(복귀 피스톤; 53)에 의해 요크(55), 안내 로드(54) 및 단부 판(47)을 통해 복귀 행정으로 이동되어 그 밸브 태핏(58)의 위치에 의해 소정의 출발 위치로 복귀된다.

Claims

슬라이드가 피스톤(6, 46)으로서 형성되고, 공구와 반대쪽인 압력 매체에 의해 부하를 받는 쪽에 밸브 시트(19, 59)가 제공되고, 서보 구동 장치(26, 66)에 의해 제어되어 밸브 시트(19, 59)와 협력작동하는 밸브 태핏(18, 58) 및 밸브 시트(19, 59)와 밸브 태핏(18, 58)으로 이루어진 밸브에 의해 실린더 공간에 대해 폐쇄될 수 있는 무압력 배출 파이프(17, 57)가 제공되어 있는 단조 프레스 또는 단조기의 공구 지지 슬라이드용 유압 구동 시스템에 있어서,

상기 피스톤(6, 46)은 공구와 반대쪽으로부터 부분적으로 중공으로 형성되고, 그 중공 부분의 바닥부(20, 60)에 밸브 시트(19, 59)가 구비되며, 상기 밸브 태핏(18, 58)은 관형으로 형성되어 실린더 커버(11, 51) 속에서 축방향의 변위가 가능하게 안내되고, 밸브 태핏(18, 58)을 둘러싸고 배출 파이프(17, 57)를 통해 무압력으로 유지되는 실린더 커버(11, 51) 속의 챔버를 그 태핏 내부 공간과 접속하는 사이드 채널(25, 65)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유압 구동 시스템.
제 1 항에 있어서, 피스톤(6, 46)은 플런저 피스톤으로서 형성되고, 공구 쪽에서 공구 지지 상판(7)/단부 판(47)에 결합되며, 그 공구 지지 상판/단부 판은 트래버스(2, 42) 속에서 안내 로드(14, 54)에 의해 안내되고, 트래버스(2, 42)에 지지된 피스톤(13, 53)/실린더(12, 52) 유닛에 의해 플런저 피스톤(6, 46)의 복귀를 실현하는 것을 특징으로 하는 유압 구동 시스템.
제 2 항에 있어서, 트래버스(2, 42)의 상부에서 2개씩 짝을 이루어 요크 부재(15, 55)에 의해 결합되는 4개의 안내 로드(14, 54)가 마련되고, 요크 부재와 트래버스(2, 42)와의 사이에 피스톤(13, 53)/실린더(12, 52) 유닛이 복귀를 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 구동 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 복귀 피스톤(13, 53)은 그 실린더(12, 52) 속에서 축압기로부터 항상 복귀 행정을 위한 압력부하를 받고 있고, 단조 작업 중에는 작동되지 않게 되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 구동 시스템.