用于成型机的液压装置以及具有液压装置的成型机的制作方法

本发明涉及一种用于成型机、尤其用于注射成型机的液压装置，其包括用于液压流体的第一泵、至少一个用于液压流体的第二泵、至少一个用于第一泵和第二泵的驱动装置、从第一泵引出的第一主管路、从第二泵引出的第二主管路、经由第一开口和第一副管路与第一主管路相连并且经由第二开口和第二副管路与第二主管路相连的第一负载、以及至少一个同样经由第三开口和第三副管路与主管路相连的第二负载。本发明还涉及一种具有这种液压装置的成型机.

背景技术：

在成型机行业以多种多样的方式使用液压装置，例如可利用这种液压装置的负载运动抽芯机构、模板、顶出器等等。

例如de19621907a1就公开有这样一种液压装置，其中，描述有液压工作机械的一种驱动装置。在此，将第一泵的压力侧与负载的流入侧相连，并且将第二泵的压力侧与负载的流出侧相连(这种情况下以附图标记1表示)。在此，一个变量泵以供油方式工作，另一个则以吸入方式工作，并且可实现比例阀的作用，不会产生压力损失。在该专利中，虽然也提及可控制多个负载(以附图标记2、3、4和5表示)，然而并没有指出最先提及的负载的控制方式也可用于多个负载。而是对其它负载进行如此控制，使得这些负载的流出侧分别通入到油箱中.也并非通过泵、而是通过三位四通换向阀控制其它负载的运动方向。

ep1181458b1也公开有一种类似的液压驱动装置，具有多个也包括差动缸的液压负载。这里也是将第一泵的压力侧与负载的流入侧相连，并且将第二泵的压力侧与负载的流出侧(这种情况下以附图标记10表示)相连。此外还提出已有两个液力机械用于给唯一的液压负载供应传压介质的驱动装置。此外，液压泵还应给附加的负载供油，强调指出，通过换向阀控制这些负载，并且它们的排出侧连接到油箱上。因此，在该专利中也是将一个负载的控制器与两个液压泵用于仅一个负载而不是用于多个负载。

技术实现要素：

因此本发明的任务在于提供一种与现有技术相比经过改进的液压装置。所述液压装置尤其更有效率.

该任务通过具有权利要求1的特征的液压装置解决.按照本发明规定，第二负载一方面经由第三开口和第三副管路与第一主管路相连，另一方面经由第四开口和第四副管路与第二主管路相连。所以第二负载也分别经由独立的副管路和开口与第一主管路连接并且与第二主管路连接。因此，该第二负载至少也能与第一负载同样有效地使用。但主要是整个液压装置能够更有效地工作。

本发明特别有利于能量效率，因为能够有针对性地使得泵以所需的流量运行。此外，不需要耗费的节流装置。也可通过回流泵回收能量，因为要么两个泵在一个轴上，或者通过中间电路相互连接。支短路中的所有的阀可以是不同(大小)的。可将这些阀构成为简单的开关阀(不是耗费杂的三位四通换向阀)，并且可与相应负载的大小相配，这又有助于节能.所述几点基本上也有助于将节流损失减小到最低程度，从而也可省去液压冷却装置。除此之外，油箱中所需的油量很少，并且液压油具有较长的使用寿命，因为液压油受热或者受负荷较少。

从属权利要求中列出有本发明的优选实施例。

例如优选规定，负载构成为活塞缸单元或者液压马达.也可在同一个液压装置中设置不同类型的负载。如果将负载构成为活塞缸单元，则优选规定，第一和第三开口分别通向活塞缸单元的缸中的活塞侧的空腔，并且第二和第四开口分别通向活塞缸单元的缸中的杆侧的空腔。

原则上仅仅通过泵将液压流体分配到各个负载即足够。当然也优选规定，在每副管路中设置有阀、尤其是二位二通换向阀.因此，也能将这些阀用于将液压流体精确分配给相应的负载。在一种优选实施例中，这些阀仅仅承担两个功能：一方面保持无损并且因此最节能的最佳位置，另一方面防止其它负载不期望的运动。

关于驱动装置的原理性设计，可采用两种替代的变型方案。一方面可规定，至少一个优选构成为电动马达或者液压马达的驱动装置驱动两个泵。在此，可通过一个共同的轴将两个泵与驱动装置相连。但另一方面也可规定，设置有至少两个驱动装置，其中，每个驱动装置分别驱动所述泵之一。在此，这些驱动装置可在信号技术方面相互连接。

本身也可能的是，通过简单的开关方案实现各个泵的功能。操作者也可例如通过相应的开关按钮对泵进行设置。然而，优选设置有控制或调节单元，用于控制或调节所述泵。为了能够更加有效地使用控制或调节单元，优选规定，也可通过控制或调节单元控制阀。

如果在控制或调节单元中存放负载相关的数据，例如供油量和/或者负载的面积比，则特别在调节技术方面是有利的.由此，所述泵可根据负载相关的数据由控制或调节单元来控制。作为替代或补充方案，可将用于使得负载运动的运动特征曲线存放在控制或调节单元中，优选存放在存储器之中.这些运动特征曲线均表示负载的运动过程.在此，各个负载的运动特征曲线可相互不同。为此优选规定，所述泵可根据运动特征曲线由控制或调节单元来控制。如果已知不同的负载参数(供油量和/或面积比)以及所期望的不同运动要求(运动特征曲线)，就可通过控制或调节单元将这些负载参数用于具有相应重复精度的精确定位。因此，控制或调节单元就可自动用于至少两个(不同的)负载及它们的运动要求.

按照一种优选实施例规定，仅通过控制或调节单元相应(智能)控制至少两个泵来定位负载。也优选规定，仅通过至少两个泵对负载进行方向控制。也就是说，不需要用于定位泵或者用于对负载进行方向控制的阀(或者不控制阀)。

按照另一种优选实施例规定，液压装置的控制或调节单元可考虑过程相关的参数.过程相关的参数例如是质量改变、油温、粘度改变或者摩擦改变形式的摩擦系数。根据本来已知的改变的过程参数(例如压力、速度等等)可推断各种各样的影响因素(摩擦、质量、粘度)已改变。控制或调节单元可自动对这些改变反应。不需要附加的传感器。对此可列举以下示例：如果在没有更换模具的情况下某个运动的压力特征曲线改变，则系统中的摩擦已有改变.控制或调节单元可计算该改变，并且在继续控制或者调节时对此予以考虑。如果在控制保持不变的时候运动速度有改变，则可能是温度或粘度改变引起的。因此控制或调节单元可如下影响泵(和与此有关的负载)的运动过程，使得进一步保证过程精度和过程可靠性。因此可针对改变的条件持续适配和调整控制过程。

原则上至少两个负载可同时通过一个或两个泵加载。然而为此需要相应的例如阀形式的支路，这些支路于是重新承担分配液压流体的作用。为了更有效地对此进行安排并且省去这种耗费的附加部件，优选规定，所述负载通过两个泵依次加载液压流体。

此外可规定，液压装置还具有两个以上的泵。也可采用完整的泵组，这些泵能够单独运行亦或能够成组接通。

优选使用定量泵或者变量泵作为所述泵。

如果所述负载构成为活塞缸单元形式，则它们可构成为同步缸(面积比1∶1)或者差动缸(不同的面积比).

所述阀不仅可构成为二位二通换向阀，而且也能以阀座形式存在，从而可“锁止”压力.这在使用三位四通换向阀时是不可能的。

所述泵的大小按照被驱动的负载设计.尤其根据最大的负载限定泵的设计。由此，也能运行所有较小的负载-尤其在依次接通的情况下。

最后也要求保护具有按照本发明的液压装置的成型机。此类成型机例如可构成为注射成型机或者注压机的形式。当然这种成型机也可包括多个这样的液压装置。

附图说明

下面根据对附图的说明并且参照附图所示的实施例对本发明的其它细节和优点进行详细阐述.附图如下：

附图1示出具有多个负载和控制或调节单元的液压装置示意图；

附图2示出附图1所示的在第一负载移出的情况下的液压装置；

附图3示出附图1所示的在第一负载移入的情况下的液压装置；

附图4示出开放回路中有多个负载的液压装置示意图；

附图5示出附图4所示的在第二负载移出的情况下的液压装置；以及

附图6示出附图4所示的在第二负载移入的情况下的液压装置。

具体实施方式

附图1所示为总计包括四个负载v1-v4的液压装置1。在此，前三个负载v1-v3分别构成为活塞缸单元2，而第四负载v4则构成为液压马达3。活塞缸单元2分别具有一个缸8和在缸8中引导的活塞10连同杆9。图中所示的活塞缸单元2分别构成为具有不同面积比(1∶2、1∶4和0.5∶1)的差动缸。

此外，在附图1中还示出有第一泵p1和第二泵p2.这种情况下，这两个泵p1和p2由驱动装置m1经由一个共同的轴7驱动。只有第一泵p1经由相应的油箱管路13与用于液压流体的油箱12相连。第一泵p1可从该油箱12经由油箱管路13吸入或者重新排出液压流体。第一主管路h1从第一泵p1引出.随后，第一主管路h1与分别通向负载v1-v4的副管路n1、n3、n5和n7相连。在这些副管路n1、n3、n5和n7之中分别设置有阀6(该情况下是二位二通换向阀)。副管路n1、n3、n5和n7分别经由开口o1、o3、o5和o7通入负载v1-v4之一。具体而言，开口o1、o3和o5分别通入到相应活塞缸单元2的缸8中的活塞侧的空腔4中。与此相应，副管路n2、n4和n6经由开口o2、o4和o6通向相应活塞缸单元2的杆侧的空腔5。副管路n8以类似方式通向液压马达3(负载v4)的开口o8。所有这些副管路n2、n4、n6和n8分别与最后通向第二泵p2的第二主管路h2相连。

在附图1所示的示意性的液压装置1中也示出有控制或调节单元11。在该控制或调节单元11中保存负载相关的数据，例如供油量或者负载v1-v4的面积比。该控制或调节单元11控制或调节至少两个泵p1和p2。以虚线表示也可通过该控制或调节单元11控制或调节优选所有的阀6。

对于液压装置1的功能，例如可参考附图2。第一泵p1从油箱12中吸入液压流体，并且将该液压流体输送到第一主管路h1之中，用于将第一负载v1的杆9移出。因为第一副管路n1中的阀6被相应地接通，液压流体经由第一开口o1进入第一负载v1的活塞侧的空腔4，由此，活塞10相对于缸8运动(本情况下向左运动)。通过该运动，也会使位于杆侧的空腔5中的液压流体经由缸8中的第二开口o2进入第二副管路n2中。随后，液压流体经由第二主管路h2进入第二泵p2。在第二泵p2中可回收能量。因为这种情况下液压装置1构成为闭合回路，所以液压流体在第二泵p2后经由循环管路14重新进入第一主管路h1。

附图3所示为负载如何能够重新朝向另一个方向运动.在此，第二泵p2将液压流体从闭合回路经由第二主管路h2输送到第二副管路n2。液压流体从这里经由第二开口o2进入杆侧的空腔5，由此，活塞10连同杆9相对于缸2运动(该情况下向右运动)。由此，于是液压流体从活塞侧的空腔4经由第一开口o1压入第一副管路n1。液压流体从那里经由第一主管路h1重新进入循环管路14.优选如果负载构成为差动缸，那么第一泵p1就会吸出多余的液压流体进入油箱12之。在所示的示例中，两个泵p1和p2的最大排量之比为1∶1。为了能够充分利用泵p1和p2，可调整该比例使之适应于当前的负载系统，并且该比例可针对不同的系统改变。

附图4所示为液压装置1略有改变的实施方式。在此，液压装置1构成为开放回路，其中，不仅两个泵p1和p2而且液压马达3分别与独立的油箱12相连。如果两个泵p1和p2并非由驱动装置m1通过一个共同的轴7驱动，则也可采用独立的驱动装置m2(示意表示).附图4中的区别在于，液压马达3仅仅通过副管路n8与第二主管路h2相连。当然也能以与附图1所示相同的方式和方法在附图4中使用控制或调节单元11。附图4所示的液压装置1在其他方面与附图1所示的液压装置1相同。

对于该液压装置1的工作原理，可参考附图5和6，其中，负载v2的运动过程类似于附图2和3所示负载v1的运动。尤其按照附图5所示，将液压流体(液压油)从第一泵p1经由第一主管路h1并且(因为相应接通阀6)经由第三副管路n3和第三开口o3输送到第二负载v2的活塞侧的空腔4之中，由此，活塞10连同杆9(在本情况下)向左运动，尤其是移出。因此，液压流体也从杆侧的空腔5经由第四开口o4被压入第四副管路n4，液压流体从那里继续经由第二主管路h2和第二泵p2被送入油箱12之中。由于第二负载v2的活塞缸单元2构成为比例为1∶4的差动缸，因此第一泵p1输送例如100％的液压流体，同时第二泵p2送回25％的液压流体(前提条件是两个泵p1和p2具有相同的排量).

反之，第二负载v2的活塞10向右运动仅需要第二泵p2的供油量的25％，以便通过第一泵p1将100％液压流体送回，附图6所示就是这个情况。这样就能利用该液压装置1以简单的方式和方法、尤其是依次使得具有不同面积比的负载运行。所述负载不仅可在闭合回路中、而且也可在开放回路中运行。

一般来说还提出，在一种特别优选的实施方式中设置有第三负载v3，该第三负载经由第五开口o5和第五副管路n5与第一主管路h1相连，并且经由第六开口o6和第六副管路n6与第二主管路h2相连。除此之外，也可设置第四负载v4，该第四负载经由第七开口o7和第七副管路n7与第一主管路h1相连，并且经由第八开口o8和第八副管路n8与第二主管路h2相连。所述负载v3和v4也优选由泵p1和p2依次驱动。

换句话说，本发明也可表述如下：

实现可将本发明应用于多轴系统。中央泵站(伺服电动马达+调节泵)通过长的管路和相应的开关元件(阀6)给多个液压轴(负载v1-v4)供应。使用电动马达(异步或同步电动马达)驱动的两个调节泵(泵p1和p2)用于驱动液压执行器。通过相应的调节装置定位执行器(负载)。通过使用第二泵p2可回收能量。为了能够利用一个驱动系统操作多个液压轴，需要用开关元件，用于控制执行器的供油。在此所涉及的不必是紧凑型轴。主要在注射成型机中使用一个中央泵站，可利用长的管路从中央泵站给各负载供油。可通过中央控制或调节单元11实现调节技术，由此主要实现在不同的负载v1-v4之间进行转换.

系统尤其可如下设计，使得一个电动马达(驱动装置m1)与两个调节泵(泵p1和p2)或者有两个马达(驱动装置m1和m2)与定量泵(泵p1和p2)驱动组v1-v4中的至少两个负载。负载v1-v4可有不同的油量要求并且可通过油量和压力调节装置运行。附图中示出有缸腔的示例的量比。不通过换向阀、而是单纯通过控制泵p1和p2的方式实现换向。优选仅仅依次驱动组v1-v4中的不同负载.优选通过简单的开关阀予以实现，从而可将各个负载v1-v4连接到供应系统或者与其分开。为此也可选择使用阀座来锁止位置。优选控制或调节单元在任何时刻均具有使得组v1-v4中哪一个负载运行的信息.通过斜坡(力坡或者行程坡)可控模拟运动。

按照附图1至3所示的第一变型方案，液压装置1在半开放回路中工作，只有一个泵(第一泵p1)直接与油箱12相连.该泵p1平衡缸腔4和5之间所需的不同油量.由此，第一泵p1可在负载的活塞10移入时从系统中吸入，并且在活塞10移出时输送到系统之中。该系统中，液压马达3不仅可在开放回路中运行，而且也可在闭合回路中运行。

在第二方案(附图4至6)中，液压装置1包括两个泵p1和p2，它们分别与油箱12相连。在此优选使用具有不同排量的泵p1和p2，以便能够最佳适应于相应缸腔4和5的不同油量要求.在该系统中，液压马达3在开放回路中运行。

与现有技术对比，利用本发明不仅能驱动一个负载，而且也能驱动多个负载。通过如下方式进行控制或调节：一个泵接入到负载的流入侧，并且将另一个泵接入到负载的流出侧。没有三位四通换向阀负责其它负载的控制方向，而是根据哪一个泵在供油和哪一个泵在吸入，通过所述泵产生所期望的运动方向。不通过三位四通换向阀、而是通过二位二通换向阀将负载与压力分开。