Способ управления системой последовательно установленных, по крайней мере, двух цилиндров и устройство для его осуществления

 

О П;И:С,.А ;.,Н И, Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (I 1) 665788

Йюз Советекил

Социелиотичеоких

Респубики

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 09.06.77 (21) 2493450/25-27 (23) Приоритет — (32) 09.06.76 (31) P 2625884.4 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05,79 (51) М. Кл.

В ЗОВ 15/22

Гооударотеенный комитет (53) УДК 621.979-82 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Эгон Бауэр и Херберт Дитс (ФРГ) Иностранная фирма

«Трансформ Ферштеркунгсмашинен АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО УСТАНОВЛЕННЪ|Х ПО КРАЙНЕЙ

МЕРЕ ДВУХ ЦИЛИНДРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение касается способа управления системой, состоящей по крайней мере из двух последовательно установленных цилиндров поршневого типа нагружения одного или нескольких поршней и регулирования давления применяемой в поршневой системе рабочей среды.

Известен способ управления системой последовательно установленных по крайней мере двух цилиндров, поршни которых размещены на общем штоке путем нагружения одного или нескольких цилиндров и регулировки давления рабочей среды в них (1).

Недостатком способа является низкий

КПД.

Целью изобретения является повышение

КПД.

Для этого по предлагаемому способу начало и конец нагружения по крайней мере двух цилиндров осуществляют независимо посредством управляющих элементов.

Известно также устройство для осуществления известного способа, содержащее систему последовательно установленных по крайней мере двух цилиндров, поршни которых размещены на общем штоке, ползун пресса- и привод подвода рабочей среды.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено установленными с возможностью перемещения и фиксирования вдоль пути ползуна управляющими элементами, электрически связанными с приводом подвода рабочей среды.

Управляющие элементы могут быть выполнены в виде командного узла, неподвижно установленного на ползуне пресса, и

lp датчиков, расположенных по пути перемещения ползуна.

Датчики могут быть выполнены в виде конечных выключателей, а командный узел — в виде флажка.

15 На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вариант выполнения; на фиг. 3 — устройство для изменения разделения энергии; на фиг. 4 — положение датчи20 ков.

Способ осуществляют следующим образом.

Давлением Р, приводного источника сжатого воздуха 1 с вентилем через один или несколько последовательно включенных пневматических поршней 2 нагружают плунжеп 3 (действующей силой Fi), кото665788

Аз

А р,А, Р,, 2

А А рая создает в (масло) -гидравлическом преобразователе 4 давление Р . Давление Р1 гидравлической жидкости (например масла) непосредственно действует на гидравлический поршень преобразователя 4, который соединен с пуансоном 5 с усилием F .

На противоположной стороне гидропоршня

6 предусмотрено масляная камера 7, которая для управления движением (S ) пуансона 5 подключена к управляющему элементу в виде вентиля 8.

В качестве дополнительного гидравлического источника силы устанавливают гидронасос 9, который перемещает рабочий гидравлический поршень 6 через управляемое посредством вентиля 10 соединение 11 во время своего установочного пути, т. е. ненагруженной части рабочего пути пуансона 5. В заключение происходит собственно движение прессования через пневматический поршень 2 посредством источника сжатого воздуха 1. В этой форме исполнения требуемый объем хода сжатого воздуха уменьшается в отношении чисто прессового силового пути к общему пути пуансона 5 (установочное движение+ силовое движение), Для управления посредством гидронасоса 9 служит обратный трубопровод 12 с вентилем 13 и элементом ограничения давления 14, а также соединение от масляной камеры 7 к вентилю 8 (в виде вентиля) со своими трубопроводами 15 и 16 к гидронасосу 9 и обратному трубопроводу 17. Помимо масляного бака 18 с обратным клапаном 19, предусмотрен вентиль ограничения давления 20. Вентили источника сжатого воздуха 1, а также вентили 10, 8, и 13 могут управляться посредством центрального регулирующего устройства (не показано).

В другом устройстве (см. фиг. 2) разделяется возбуждаемая сила (вместо пути силы на фиг. 1). Включаемое через гидронасос 9 и управляющий вентиль 21 посредством силового трубопровода 22 давление масла действует на предусмотренный на пневматическом поршне со стороны, обратной пуансону 5, дополнительный плунжер

23, который нагружается в масляной камере от гидронасоса 9. Следовательно пневматическое давление и давление гидронасоса действуют одно за другим и одновременно, так как их действия механически складываются на общей поршневой штанге вплоть до плунжера.

При этом действующее поперечное сечение поверхности обоих плунжеров 3 и 23 может быть одинаковым или различным.

Уменьшенное потребление сжатого воздуха рассчитывается для этого следующим образом:

О

F:Р Аз=Аз Р, +Ръ

А А где F — усилие пуансона;

P — давление гидравлической жидкости;

10 P — пневматическое давление;

P> — давление, создаваемое гидронасосом через трубопровод 22;

А — поверхность отдельного пневматического поршня 2;

15 А > — поверхность плунжера 3;

А " — поверхность дополнительного плунжера 23;

А — поверхность (рабочего) гидропоршня 6;

20 S> — путь поршня 2;

S> — путь Гидропоршня 6.

Значение уменьшенного потребления воздуха получается из квадратных скобок.

Устройство на фиг. 2 допускает свободно

25 выбранное отношение величин вносимой пневматической и гидравлической энергии и именно посредством соответствующей установки обоих источников давления.

В устройстве для изменения разделения

30 энергии согласно фиг. 3 исходят из

Е=Е, +Е„ где Š— общая энергия;

Š— пневматическая энергия;

35 Š— гидравлическая энергия.

При этом при постоянном ходе создается

F =F, +F„ где F — общая сила;

40 F< — сила от пневматики;

F — сила от гидравлики.

При применении пневмо-гидравлического привода по фиг. 3 на одной оси расположены, например, три пневмоцилиндра 2 и два

45 дополнительных гидроцилиндра 24 и 25, благодаря чему развиваемая механическая сила поршня пневматики и гидравлики складывается и в виде суммарной силы двигает толкатель 26, который выполнен в

50 виде плунжера и к которому подключен гидравлический мультипликатор 27.

Подвод пневматической энергии Е и гидравлической энергии Е происходит раздельно для каждого цилиндра, причем каж55 дый подвод следует через электрически управляемые 3/2 ходовые клапаны 28 — 32.

При помощи устройства, изображенного на фиг. 3, во-первых, достигаемое посредством пневматического подпора Р1 и гидрав60 лического подпора Р> максимальное усилие толкателя F=F,+F может ступенчато редуцироваться посредством запирания подвода энергии отдельных цилиндров.

Во-вторых, благодаря полному запира65 нию гидравлических полводов энергии

665788 (клапаны 31 и 32) привод пресса работает тисто пневматическк, или наоборот, благодаря полному запиранию пневматических подводов энергии (клапаны 28, 29 и 30), привод пресса работает чисто гидравлически..

В-третьих, управлением названными клапанами в зависимости от хода можно соответственно целям устанавливать как начало, так и конец пневматического и/или гидпавлического развития силы.

Наряду со ступенчатым регулированием усилия толкателя F оно может также регулироваться безступенчато посредством регт липования вентилей ограничения давления 33 и 34 на величину меньшую, чем максимальное значение Р, и Р2, так, что при использовании обеих возможностей можно достичь любого значения F — F„„„„„.

Зависимое от пути. например, электрическое срабатывание 3/2 ходовых клапанов происходит посредством устанавливаемых параллельно ходу. паботающих безконтактно датчиков 35 (например, выключающей катушки), вместо которых могут быть также использованы механически действующие концевые выключатели. Флажки 36 укреплены, напоимер, на жестко связанной с толкателем 37 пресса плате 38 ползуна, тогда как датчики 35 расположены параллельно ход, подвижны и фиксируются на держателях 39, укрепленных на станине пресса

40. Из изображенных на фиг. 4 четырех датчиков датчики 41 и 42 служат в качестве электрических датчиков команд для начала и конца подачи пневматической, а датчики 43 и 44 — для начала и конца подачи гидравлической энергии.

Пневматическая энергия поставляется компрессором, причем рабочее давление в болыпинстве случаев составляет 6 бар.

Гидравлическую энергию вырабатывает гидронасос 45. Производимое давление масла через 4/2 ходовой клапан подается на гидроцилиндры 24 и 25. Вентиль ограничения давления 46 обеспечивает отвод избыточного давления масла. Для обратного хода вентиль 47 реверсируется так что производимое гидронасосом 45 давление масла через маслопровод 48 нагружает нижнюю полость 49 рабочего поршня 50. Одновре5 менно 3/2 ходовые клапаны 28, 29 и 30 включают пневматик на выпуск, а 3/2 ходовые клапаны 31 и 32 включают гидравлику на обратный ход (трубопровод 51).

Формула изобретения

1. Способ управления системой последовательно установленных по крайней мере двух цилиндров, поршни которых размеще15 ны на общем штоке путем нагружения одToro или нескольких цилиндров и регулировки давления рабочей среды в них, отличающийсяся тем, что, с целью повышения КПД, начало и конец нагружения по

20 кпайней мере двух цилиндров осуществляют независимо посредством управляющих элементов.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее систему последова25 тельно установленных по крайней мере дву х цилиндоов, поршни которых размещены на общем штоке, ползун пресса и привод подвода рабочей среды, о т л и ч а юTIT е е с я тем, что оно снабжено установлен30 ными с возможностью ITcTTQMещенпя и Жиксирования вдоль пути ползуна управляющими элементами, электрически связанными с приводом подвода рабочей среды.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я

35 тем, что управляюгцие элементы выполнены в виде командного узла, неподвижно установленного на ползуне пресса, и датчиков, расположенных по пути перемещения ползуна.

40 4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающ е е с я тем, что датчики выполнены в виде конечных выключателей, а командный узел — в виде флажка.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мю 302255, кл. В 30В 15/16, 1969.

665788

Составитель Н. Чернилевская

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Редактор О. Юркова

Типография, пр. Сапунова.

Заказ 1034/18 Изд. № 346 Тираж 821 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5