具有快速行程和负荷行程的液压驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压驱动装置，其包括:差动缸，该差动缸具有第一压力腔、第二压力腔和活塞，该活塞将第一压力腔与第二压力腔分隔；第一液压栗，该第一液压栗具有栗输入端和栗输出端；换向阀，该换向阀具有两个切换位置。本发明还涉及一种用于运行这种驱动装置的方法。
【背景技术】
[0002]由现有技术广为公知了这类的液压驱动装置。实践中，在液压驱动装置中，尤其在用于液压挤压的液压驱动装置中所期望的是，提供如下的液压驱动装置，其一方面在所谓的快速行程或快速过程中以很小的力来使驱动活塞快速移动，并且另一方面利用该液压驱动装置，可以在所谓的负荷行程或负荷过程中以很大的力实现较慢的移动。
[0003]为此，由现有技术公知了不同的驱动装置。在具有所谓的节流控制的驱动装置中，由马达以恒定的转速来对栗进行驱动。在此，通过流动阻力，或者说通过阀实现了通过控制体积流所进行的在快速行程与负荷行程之间的切换和驱控。这种具有节流控制的驱动装置的缺点在于，由于出现的流动损耗所造成的低效率。
[0004]此外，由现有技术公知了具有所谓的挤出控制的驱动装置。这种驱动装置例如可以具有转速可变的马达，其驱动具有彼此相反的输送方向的两个栗。两个栗以如下方式与液压缸连接，即，栗从液压缸的活塞腔中吸收液压油，而其将液压油输送到另一活塞腔中。在此，通过改变栗的挤出体积或通过改变马达的转速来实现从快速行程到负荷行程的切换或对液压驱动装置的速度的控制。这种具有挤出控制的驱动装置的缺点在于，马达为了快速行程中的高速度必须具有高的最大转速，而为了负荷行程中的很大的力需要高的最大转矩。由于这种高的所谓的峰值功率，马达将是大、重、迟钝且昂贵的。
【发明内容】
[0005]因此，本发明基于如下任务，S卩，提供一种液压驱动装置，其可以在快速行程中和负荷行程中运行，其中，应避免效率损失并且应能成本低廉地制造驱动装置。
[0006]该任务通过具有权利要求1的特征的液压驱动装置来解决。这样的液压驱动装置的特征在于，设置有高压存储器和附加液压缸，该附加液压缸具有限界出附加压力腔的附加活塞，其中，差动活塞与附加活塞运动关联，其中，附加压力腔与栗输入端并且与高压存储器液压连接，其中，第一压力腔与栗输出端液压连接，并且其中，在换向阀的第一切换位置中，第一压力腔与第二压力腔液压连接，并且其中，在换向阀的第二切换位置中，第二压力腔不与第一压力腔液压连接。有利地，在第二切换位置中，第二压力腔与罐或低压存储器液压连接。在此，特别优选的是，低压存储器具有约2bar至lObar，优选约5bar的存储压力。
[0007]对于栗输入端和栗输出端应理解为液压栗的栗接头。液压栗优选可以由转速可变的电动马达驱动，该电动马达的转动方向是可逆的。因此，在电动马达的一个转动方向上，在栗输入端上可以吸入液压液体，而在栗输出端上可以将液压液体输送出液压栗。在切换了转动方向的情况下，可以在栗输出端上吸入液压液体，其中，可以在栗输入端上将液压液体输送出液压栗。为此，液压栗可以构造为所谓的四象限栗。尤其可以考虑，液压栗构造为活塞栗或齿轮栗。然而代替唯一的液压栗，也可以考虑，设置两个方向相反地进行输送的由电动马达来驱动的二象限栗，该电动马达的转动方向同样是可逆的。在此特别优选的是，两个二象限栗具有相同的输送体积。通过改变电动马达的马达转速，可以影响液压驱动装置的移动速度。
[0008]有利地，以机械的方式实现差动活塞和附加活塞的运动关联，其中，特别优选的是，差动活塞和附加活塞具有共同的活塞杆，或者差动缸和附加液压缸的活塞杆例如以彼此在轴向上对齐的方式串联地布置并彼此焊接。但是也可以考虑，差动缸和附加液压缸的活塞杆彼此并联地布置并借助轭或布置在活塞杆上的挤压工具彼此间运动关联。
[0009]这种液压驱动装置是特别有利的，因为通过附加压力腔与高压存储器的连接可以提供对驱动装置的预紧。此外，通过借助换向阀的联接可以实现从具有高速度和比较小的力的所谓的快速行程切换到具有低速度和比较大的力的所谓的负荷行程。当在第一切换位置中第一压力腔与第二压力腔液压连接，并且在液压驱动装置的运行中，在栗输出端上将液压液体输送(栗送)到第一压力腔中且在栗输入端上将液压液体输送(抽吸)出附加压力腔时，运动关联的差动活塞和附加活塞可以共同地在快速行程中移动，因为用于填充第一压力腔所需的液压液体可以通过第一压力腔与第二压力腔的液压连接部分地由从第二压力腔中挤出的液压液体来提供。因此，仅需由液压栗在栗输出端上提供已不能从第二压力腔溢流到第一压力腔中的附加的液压液体。
[0010]当在第二切换位置中第一压力腔不与第二压力腔液压连接，并且在液压驱动装置的运行中，在栗输出端上将液压液体输送(栗送)到第一压力腔中且在栗输入端上将液压液体输送(抽吸)出附加压力腔时，运动关联的差动活塞和附加活塞可以共同地在所谓的负荷行程中移动，因为用于填充第一压力腔所需的液压液体必须完全由液压栗来提供。在由液压栗提供不变的压力情况下，当前液压栗可以作用到第一压力腔的较大的液压作用面上。差动活塞和附加活塞可以以与快速行程相比更大的力和更小的速度来移动。
[0011]由于附加压力腔与高压存储器液压连接，因此在液压驱动装置的运行中，可以通过附加压力腔反向于驱动装置的作用方向或反向于栗送方向的预紧在负荷行程中提供减震。因此，例如在冲头穿透要加工的板材时，通过在附加压力腔中产生的压力所得到的力可以阻止冲头实施不可控的运动。在此，通过调整高压存储器中的压力可以对减震进行调整。
[0012]液压驱动装置的特别优选的改进方案规定，第一压力腔具有第一液压作用面，第二压力腔具有第二液压作用面，并且附加压力腔具有液压附加作用面，其中，第一和第二作用面的面积之差相应于附加作用面。优选地，在此第一作用面大于第二作用面地构造。当换向阀处于第一切换位置并且栗将液压液体输送(栗送)到第一压力腔中且将液压液体输送(抽吸)出附加压力腔时，可以在快速行程中模拟同步缸的性征，这是因为，由于第一和第二压力腔的液压连接而得到的第一作用面和第二作用面的有效的面积之差相应于附加作用面。由于使用四象限栗或由于具有相同输送体积的两个方向相反地联接的二象限栗，于是可以提供如下的液压驱动装置，在该液压驱动装置中，液压栗的输送体积在快速行程中与压力腔的液压作用面相匹配。因此可以实现的是，没有或近乎没有附加的液压液体需要从罐或压力存储器中补充地被抽吸。
[0013]当在负荷行程中一个或多个液压栗的输送体积不再与差动缸和附加液压缸的有效液压作用面相匹配时，即，当与被输送(抽吸)出附加压力腔相比更多的液压液体可以被输送(栗送)到第一压力腔中时，可以通过与高压存储器的液压连接来实现对驱动液压栗的电动马达的转矩支持。在附加压力腔中存在的压力作用到栗的栗输入端上，从而栗可以部分地作为液压马达来运行，并且驱动液压栗的电动马达可以相应较小地设计尺寸。
[0014]液压驱动装置的另一有利的设计