流体静力线性驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种流体静力线性驱动系统。线性驱动系统尤其用于吹塑成型设备的闭合单元，该线性驱动系统具有更简单且更紧凑的结构同时在快程中具有较高的移入和移出速度、在动力程中具有较高的力以及具有降低的能量消耗，为了提供该线性驱动系统，提出了一种缸设备，其在快程中的移入和移出运动借助不依赖于仅在动力程中被加载以处于压力下的液压液的较大的液压有效面的、分开的液压有效面来引起。然而在动力程中的移出运动期间，这些液压有效面协同作用，这在驱动系统的紧凑结构的情况下有助于提供高的力。助于提供高的力。助于提供高的力。

【技术实现步骤摘要】
流体静力线性驱动系统


[0001]本专利技术涉及一种流体静力线性驱动系统，其尤其是用于吹塑成型设备的闭合单元。

技术介绍

[0002]流体静力线性驱动系统例如还用于液压机、深冲机或注塑成型机中。这样的机器通常具有多个运动过程。这些运动过程中的一个是所谓的动力程(Kraftgang)，在该动力程中，在低速度的情况下有高力作用到所要加工的工件或待运动的构件上。这些运动过程中的其它运动过程是所谓的快程(Eilgang)，伴随该快程施加有较小的力，但是却能够实现较快的运动。
[0003]这种线性驱动系统例如由DE 10 2016 113 882 A1公知。所公知的线性驱动系统具有由电动马达驱动的并且能进行流动方向变向的液压泵。液压泵用于在闭合的液压回路中提供液压液的可变的体积流量，该液压回路包括第一差动缸作为主缸。在差动缸的杆侧上的呈环形的活塞面积小于活塞侧的活塞面积。闭合的液压回路相对于其周围环境是封闭的，并且在运行中相对于周围环境具有过压。该过压以本身公知的方式借助预载源来产生。为了补偿差动缸在其沿移入和移出方向运动时的不同的容积，驱动系统需要补偿容器。该补偿容器优选被实施为第二差动缸，该第二差动缸在活塞侧的缸腔相对周围环境是开放的，并且该第二差动缸的环形面积相应于主缸的活塞面积与环形面积之间的差。两个差动缸的活塞杆机械耦联。在作为补偿容器工作的第二缸的环形腔与主缸的环形腔之间的连接线路中布置有二位二通换向阀。在作为补偿容器的第二缸的环形腔与主缸的活塞腔之间的另外的连接线路中布置有另外的二位二通换向阀。为了使主缸在动力程中移入和移出，两个差动缸的两个环形腔之间的二位二通换向阀打开，而另外的二位二通换向阀截止。为了使主缸在快程中移入和移出，差动缸的两个环形腔之间的二位二通换向阀截止，而另外的二位二通换向阀打开。
[0004]被实施为差动缸的补偿容器导致的是，主缸在快程中的移入和移出运动总是抵抗作为补偿容器的第二缸的阻力地进行，由此使得无法实现在快程中有高的移动速度而同时在动力程中有较大的力。为了使驱动系统在快程或动力程中运行，还强制需要两个二位二通换向阀。
[0005]JP 46 14 544 B2公开了一种具有三面缸的流体静力线性驱动系统，其中，设置有一个用于动力程的液压有效面和两个用于快程的液压有效面。三面缸在快程中的移入和移出借助两个用于快程的液压有效面进行，它们可以经由包括液压泵的闭合的液压回路被选择性的加载。配属于用于动力程的液压有效面的缸腔在快程中移出时经由被预载的补偿容器填充以流体。在动力程中，该缸腔以流体导通方式处于与在抽吸侧与罐连接的泵和与被预载的补偿容器的连接中。同时，被预载的补偿容器的压力逆着移出方向地作用到两个用于快程的液压有效面中的一个上。
[0006]DE 10 2010 051 140 A1公开了一种用于具有挤压框架的拉伸压力机的线性驱动
系统，在挤压框架中支承有承载上部工具的顶杆和具有拉伸垫板的拉伸垫，在拉伸垫板上支撑有工件压紧器。拉伸垫板机械地经由支柱与顶杆耦联。设置有快程缸以用于加速操纵工具压紧器，使其以液压驱动方式上下运动。此外，设置有支撑在拉伸垫板上的被实施为柱塞的夹紧缸。夹紧缸被用于工件压紧器相对于拉伸垫板的运动和力加载。夹紧缸的活塞和快程缸是耦联的。针对预加速过程设置的是，在上部工具即将放置在压紧器上之前，让快程缸、压紧器以及夹紧缸的活塞朝顶杆的运动方向预加速。夹紧缸腔室在此通过截止阀与被预载的低压存储器连接。

技术实现思路

[0007]基于该现有技术，本专利技术的任务是提供一种线性驱动系统，其具有更简单且更紧凑的结构同时在快程中具有较高的移入和移出速度、在动力程中具有较高的力以及具有降低的能量消耗。
[0008]该任务的解决方案基于如下思路，即，在快程中的移入和移出运动借助不依赖于仅在动力程中被加载以处于压力下的液压液的较大的液压有效面的、分开的液压有效面来引起。机械的和液压的阻力通过如下方式降低，即，让较大的液压有效面在快程中不抵抗处于压力下的液压液工作，而是将要从缸腔排挤出的液压液输送给相对周围环境开放的、也就是说未被预载的补偿容器或将要被输送给缸腔的液压液从该补偿容器补充抽吸。然而在动力程中的移出运动期间，这些液压有效面协同作用，这在驱动系统的紧凑结构的情况下有助于提供高的力。
[0009]详细地，该任务通过具有独立权利要求1和2的特征的线性驱动系统来解决。
[0010]在根据权利要求1的实施方式中，缸在快程中的移入和移出仅通过接入到闭合的液压回路中的同步缸来引起。在快程中，禁止了将液压液加载给单作用缸的第一液压有效面。
[0011]液压缸在动力程中的移出首先通过单作用缸来引起，该单作用缸的第一液压有效面沿移出方向被加载以液压液。然而，单作用缸在移出时通过同步缸来支持，该同步缸的第二液压有效面沿移出方向同样被加载以液压液。单作用缸与同步缸之间的机械耦联尤其经由两个缸的活塞杆之间的耦联环节来实现。
[0012]机械的阻力和能量消耗的进一步降低通过如下方式来实现，即，单作用缸是柱塞缸，其也被称为沉入式活塞缸。柱塞缸的活塞杆同时也被用作活塞。柱塞缸比传统的单作用缸具有更好的机械效率。
[0013]根据独立权利要求2的实施方式涉及一种具有缸(下文也被称为三面缸)的线性驱动系统，该缸将单作用缸的和根据独立权利要求1的实施方式的同步缸的液压有效面整合在一个构件中，并且由此有助于特别紧凑的结构形式。
[0014]如在根据权利要求1的实施方式中那样地，三面缸在快程中的移入和移出仅通过给第二或第三液压有效面加载以液压液来引起。在快程中禁止了对较大的第一液压有效面的加载。
[0015]三面缸在动力程中的移出首先通过向较大的第一液压有效面加载以液压液来引起。然而，如在根据权利要求1的实施方式中那样地，通过沿移出方向对第二液压有效面进行加载来支持移出。
[0016]第二液压泵的低压接口以流体导通方式与补偿容器连接，而高压接口以流体导通方式在权利要求1的实施方式中与单作用缸的第一液体接口连接或根据权利要求2与三面缸的第一液体接口连接。
[0017]第二液压泵的高压接口与第一液体接口之间的流体导通的连接可以直接地或在本专利技术的一种设计方案中根据权利要求3的特征间接地如下进行：
[0018]·
在直接流体导通的连接中，在线性驱动系统的快程中，可以通过仅停用第二液压泵来禁止对第一液压有效面的加载。在该优选的实施方式中，不需要截止元件，这是因为第二液压泵的高压接口仅与单作用缸的或三面缸的第一液体接口处于流体导通的连接中。因此，该实施方式有助于线性驱动系统的简单且紧凑的结构。
[0019]·
在根据权利要求3的本专利技术的设计方案中，第二液压泵的高压接口间接地经由第一液压泵的第二压力接口以流体导通方式与第一液体接口连接。在本专利技术的这种设计方案中，在第二与第一液压泵之间的流体导通的连接中布置有止回阀，使得液压液朝第二液压泵方向的回流被截止。在第一液压泵的第一压力接口与第一液体接口之间设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.流体静力线性驱动系统(1)，其包括：-单作用缸(2)，所述单作用缸具有第一液压有效面(4)和第一液体接口(6)，所述第一液压有效面(4)能经由所述第一液体接口沿缸的移出方向(8)被加载以液压液(7)，-同步缸(9)，所述同步缸具有尺寸一致的第二液压有效面(13)和第三液压有效面(14)以及具有第二液体接口(15)和第三液体接口(16)，其中，所述第二液压有效面(13)能经由所述第二液体接口(15)沿移出方向(8)被加载以液压液(7)，并且所述第三液压有效面(14)能经由所述第三液体接口(16)沿与移出方向(8)相反的移入方向(17)被加载以液压液(7)，-其中，所述单作用缸(2)的第一液压有效面(4)大于所述同步缸(9)的第二液压有效面(13)或第三液压有效面(14)，-第一液压泵(19)，所述第一液压泵具有第一压力接口(21)和第二压力接口(22)并被用于提供液压液(7)的体积流量，其中，所述体积流量的流动方向(23.1、23.2)能在所述压力接口(21、22)之间变向，-处于预载压力下的闭合的液压回路(18)，所述液压回路包括所述同步缸(9)和所述第一液压泵(19)，其中，所述第一压力接口(21)与所述第二液体接口(15)并且所述第二压力接口(22)与所述第三液体接口(16)分别以流体导通方式连接，-用于液压液(7)的朝周围环境开放的补偿容器(30)，所述补偿容器以流体导通方式与所述单作用缸(2)的第一液体接口(6)连接，-在所述补偿容器(30)与所述单作用缸(2)之间的流体导通的连接中的第一截止元件(33)，其中，所述第一截止元件(33)允许液压液沿两个方向通流，-第二液压泵(26)，所述第二液压泵具有低压接口(27)和高压接口(28)并被设立用于临时提供液压液(7)的体积流量，其中，所述低压接口(27)以流体导通方式与所述补偿容器(30)连接，并且所述高压接口(28)以流体导通方式与所述单作用缸(2)的第一液体接口(6)连接，以及-所述单作用缸(2)与所述同步缸(9)之间的机械耦联。2.流体静力线性驱动系统(1)，其包括：-具有缸管(43)的缸、在一个端侧上封闭所述缸管(43)的缸底部(44)、以及布置在对置的端侧上的活塞杆引导部(45)，-从所述缸底部(44)延伸进入到所述缸管(43)中的引导销(48)、围着所述引导销(48)的呈环形的活塞(47)以及具有空腔(49)的活塞杆(46)，所述空腔围着所述引导销(48)，-第一液压有效面(4)，所述第一液压有效面由朝向所述缸底部(44)的呈环形的第一活塞面(47.1)形成并且在端侧界定了所述呈环形的活塞(47)与所述缸底部(44)之间的第一缸腔(5)，-第二液压有效面(13)，所述第二液压有效面由所述活塞杆(46)中的空腔(49)的、与所述引导销(48)的端侧相对置的部分表面(50)形成，-第三液压有效面(14)，所述第三液压有效面由朝向所述活塞引导部(45)的呈环形的第二活塞面(47.2)形成并且在端侧界定了所述呈环形的活塞(47)与所述活塞杆引导部(45)之间的第二缸腔(51)，其中，所述第二液压有效面(13)和第三液压有效面(14)尺寸一致，
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第一液体接口(6)，所述第一液压有效面(4)能经由所述第一液体接口沿所述缸的移出方向(8)被加载以液压液(7)，-第二液体接口(15)和第三液体接口(16)，其中，所述第二液压有效面(13)能经由所述第二液体接口(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿恩特，
申请(专利权)人：考特斯机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：