液压线路和具有液压线路的机器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明从一种液压线路出发，其用于控制液压驱动式机器或用于控制液压消耗器。此外，本发明涉及一种机器，其具有至少一个液压消耗器，该液压消耗器能够通过一液压线路控制。
【背景技术】
[0002]由后公开的文献DE 10 2012 019 665公开了一种用于控制压力机的液压线路。该压力机例如是用于制作工件的冲压机、成型机或深拉机，它们具有上工具和下工具，以便将挤压力施加到一工件上。在此情况下，液压线路具有排挤器控制装置(Verdrangersteuerung)和阀控制装置。
[0003]此外，由现有技术公开了用于牵拉垫应用或冲压/步冲应用(Stanz/Nibbelapplikat1nen)的高动力缸系统或致动器(同步或差动缸)，利用它们来进行至少一个缸的位置和力调节。为此使用了用于调节的高动力伺服阀，它们设计用于大的体积流和大的压力并且它们设置在控制板中。这些控制板不利地具有极大的结构空间需要并具有高的、以吨计重的重量。所述控制板可以直接布置在一待调节的缸上。为了压力介质供给而设置有大的液压存储器，这些液压存储器通常直接布置在缸的具有控制板的控制块上。为了装载所述液压存储器可以设置供给机组，其具有压力调节栗或恒流栗，压力调节栗或恒流栗具有压力开关和装载阀。所述供给机组在流体上和在空间上与缸和控制块间隔开。供给机组涉及简单设计的并具有大的结构空间的马达-栗驱动装置，其具有大的功率(例如具有在牵拉垫应用中的150至250kW的功率)。为此然后使用具有大的结构空间的冷却器-过滤器回路(例如具有牵拉垫应用中的300至500kW的功率)和罐(例如具有牵拉垫应用中的6000至12000升的容量)。一个缸或多个缸的供给和调节然后通过伺服阀进行，这些伺服阀由此就像上面已经阐释的那样调节大的体积流(Qmax)并设计用于大的压力差(delta-p-max)o在调节时不利地出现高的损失功率，该损失功率导致压力介质或油的变热并此外造成油的快速老化。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是提供一种液压线路，利用其能够以装置技术上简单的方式高动力地并以高的准确性控制液压驱动式机器并且该液压线路消除了已提到的缺点。此外，本发明的任务是提供一种具有这类液压线路的液压驱动式机器。
[0005]在液压线路方面的任务根据权利要求1的特征来解决并且在液压驱动式机器方面的任务根据权利要求15的特征来解决。
[0006]本发明的其它有利的改进方案是其它的从属权利要求的主题。
[0007]根据本发明设置了一液压线路，其用于控制液压驱动式机器，尤其是压力机、尤其是机械式压力机中的牵拉垫轴、尤其是步冲机中的冲压轴。该线路具有排挤器控制装置和阀控制装置，它们在流体上彼此并联布置。排挤器控制装置具有排挤器、尤其是液压机，该液压机优选能够以四象限运行方式使用，其具有两个接口，通过这两个接口能够优选分别输入和排出压力介质。液压机的对应接口分别通过一流动路径与液压驱动式机器连接，由此能够构成一个闭合液压回路。与之相反，阀控制装置能够在一敞开液压回路中与机器连接。由此，阀控制装置作为敞开回路运行。
[0008]该解决方案能够实现液压驱动式机器的高动力的、经能量优化的调节。如果所述机器例如具有一个缸，那么该缸可以通过所述排挤器控制装置快速移出和移入。通过并联的阀控制装置然后可以进行缸通过敞开回路的主动的、准确的控制(体积/压力的给入和给出(ZU- und abdosieren))。因为所述阀控制装置通常比所述排挤器控制装置设计得明显更紧凑，所以阀控制装置可以以装置技术上简单的方式在流体上看例如布置得更靠近所述液压驱动式机器的缸，由此缩短了液压流动路径并在阀控制装置和液压驱动式机器之间存在较高的液压刚性(hydraulische Steifigkeit),由此又提高了调节品质。由此通过液压控制进行了通过缩短“液压弹簧”的优化的调节行为。
[0009]由此，利用根据本发明的线路可以运行可能高动力的缸系统，例如牵拉垫应用或冲压/步冲应用，其中，与开头阐释的现有技术相比可以使用极小的阀控制装置，由此明显减少了功率损失。这些应用的速度例如可以在500和1500mm/s之间和/或达到这些应用的最大速度可以在例如5至1mm的最短路径上进行和/或达到这些应用的最大速度可以在例如5至1ms的最短时间内进行和/或达到这些应用的最大的力可以在例如5至1ms的最短时间内进行，其中，最大的力例如可以为20、50、100、150或200吨。
[0010]利用根据本发明的线路可以如前面已经列举的那样，针对高动力的缸系统、例如牵拉垫应用或冲压/步冲应用使用具有比较小的结构空间的阀控制装置。在现有技术中使用用于这类应用的通常25、32、50或63标称尺寸的阀。这些阀根据本发明现在通过排挤器控制装置被替换，该排挤器控制装置优选是大的、惯性少的并且最高的动力(dynamisch)的。例如可以使用赫格隆(Hjigglunds)公司的马达，该马达优选推送1、2或5升/转。优选以如下方式设计所述排挤器控制装置，即，该排挤器控制装置具有在低转速下的大工作容积(Hubvolumen)，例如获得大致500转/分钟大致2500升/分钟。这类比较小的转速、即例如大致500n/min能够比迄今常见的大致3000n/min的转速更快地实现。
[0011]此外，根据本发明的解决方案具有这样的优点，即可以替换开头阐释的大的、设计用于高压的液压存储器或供给存储器，它们例如具有20至100升的容量。作为替换可以使用小的液压存储器(高压存储器)，它们例如具有大致2至4升之间的容量。小液压存储器足够用于以压力介质主动供给所述阀控制装置，该阀控制装置例如具有标称尺寸6或10的调节/伺服阀。
[0012]对于排挤器控制装置可以设置一尤其在低压侧上的用于制造基础供给的液压存储器(预加载存储器)，该液压存储器例如具有4至10升的容量。附加地可以设置小的压力调节栗或恒流栗用于存储器装载。由此与现有技术不同地仅仅使用两个比较小的液压存储器，即一个用于排挤器控制装置，一个用于阀控制装置。为了调节所述液压存储器，与现有技术不同地仅需要很小的栗并由此仅需要具有较小功率的驱动这些栗的小的电动马达。
[0013]此外，在根据本发明的解决方案中有利的是，与现有技术相比，基于能比较小构造的阀控制装置在最大体积流(Qmax)和最大压力差(delta-p-max)的情况下“灭失” 了明显更少的能量。由此可以明显较小地构造例如具有水供给装置的冷却器-过滤器回路。
[0014]此外在根据本发明的解决方案下有利的是，仅还需要很小的罐。
[0015]在本发明的另一设计方案中，在产生或者说带来(Erbringen)排挤器控制装置的液压驱动功率期间能够同时利用阀控制装置平衡与预先给定的压力-调节曲线和/或路径-调节曲线和/或速度-调节曲线的偏离。由此，利用所述排挤器控制装置，例如用于控制液压驱动式机器的大的调节速度和由此大的体积流是可行的。同时然后可以利用最高动力的阀控制装置尤其通过短的连接和调节时间优化地满足调节任务。
[0016]所述排挤器控制装置优选地以如下方式设计，S卩，它产生用于液压驱动式机器的驱动功率的主要部分。
[0017]所述阀控制装置优选地以如下方式设计，S卩，它不能产生用于液压驱动式机器的驱动功率的主要部分。
[0018]优选地，所述液压机以如下方式构造，S卩，它具有比较小的惯性和由此高的动力和比较大的工作容积。通过大的工作容积能够有利地以比较小的转速驱动该液压机。在本发明的另一设计方案中，所述液压机可以被一电动马达驱动。该电动马达优选地以如下方式设计，即，它具有比较小的惯性和由此具有高的动力并能够以比较小的转速来使用。小惯性的液压机和大体积的液压机的组合造成这样的排挤器控制装置，其可以非常快速地、以高动力(拍数(Taktzahl))和以高速度控制所述液压驱动式机器。由此可以例如以高的动力和速度移出或移入所述机器的缸。液压机的转动方向的改变在这里同样可以极其快速地进行。所述电动马达例如是一高动力的扭矩马达或伺服马达。结合电动马达的这类液压机例如由后公开的文献DE 10 2013 221 410公开。结合阀控制装置可由此进行