[發(fā)明專利]用于運(yùn)行機(jī)床中的被驅(qū)動(dòng)的軸的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180030138.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN102933364A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.諾茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)茲塔爾機(jī)械公司
• 主分類號(hào): B29C45/17
• 分類號(hào): B29C45/17;B29C45/50;B29C45/76;F15B15/08;F15B15/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的用于運(yùn)行機(jī)床中的被驅(qū)動(dòng)的軸的方法和一種按照權(quán)利要求9的前序部分的裝置。

機(jī)床，其中也包括壓鑄機(jī)（注模機(jī)），大多數(shù)都具有多個(gè)被驅(qū)動(dòng)的軸，其具有部分地非常大的和不同的負(fù)荷區(qū)域。在壓鑄機(jī)中，例如注射過程，即將熔液輸送到模具的腔中的過程，是具有可變性最大的要求的過程（工序）。在此情況下，必須依據(jù)應(yīng)用情況控制一個(gè)極端的速度和壓力范圍。因此要求每秒十分之幾毫米至每秒1米的注射速度。在負(fù)荷區(qū)域中這些要求可以從低于100bar延伸到高于2000bar。在極端考慮情況下，功率需求由此以一個(gè)直至20000的系數(shù)變化。如果用現(xiàn)今常用的驅(qū)動(dòng)裝置要求來覆蓋這種應(yīng)用寬度，那么該功率至少不能夠在全部應(yīng)用情況中以能量最優(yōu)的方式被提供使用。因此，高的功率峰值僅僅直到一定的功率極限上能夠直接地由液壓的泵(例如調(diào)節(jié)泵或定量泵)直接地提供使用。自一定的功率極限起，需要中間存儲(chǔ)(例如通過液壓蓄能器)和從這種存儲(chǔ)中調(diào)用功率。

本發(fā)明的目的是，給出一種用于在機(jī)床中的被驅(qū)動(dòng)的軸的總驅(qū)動(dòng)裝置以及一種用于其運(yùn)行的方法，該總驅(qū)動(dòng)裝置或該方法能夠在預(yù)先設(shè)定的性能特性（功率特性）（Leistungsprofil）下(例如盡可能能量效益高地)覆蓋盡可能寬的功率范圍。

該目的按照方法方面通過在權(quán)利要求1中給出的特征實(shí)現(xiàn)和在按照裝置方面通過在權(quán)利要求7中給出的特征實(shí)現(xiàn)。

按照本發(fā)明的構(gòu)思，至少兩個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)裝置被耦聯(lián)成一個(gè)共同的（聯(lián)合的）有效驅(qū)動(dòng)裝置（作用驅(qū)動(dòng)裝置），其中，用于每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的性能數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)和記載在特性值或特性曲線中(在此處，各個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的全部的特征數(shù)據(jù)和消耗數(shù)據(jù)被稱為性能數(shù)據(jù))。最好也可以將三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置“聯(lián)接起來”。按照本發(fā)明，此時(shí)確定用于被驅(qū)動(dòng)的軸的性能要求（功率要求）并且預(yù)先設(shè)定性能特性。作為性能特性，例如可以預(yù)先設(shè)定一個(gè)盡可能小的能量消耗或在總驅(qū)動(dòng)裝置的一定的最小動(dòng)力性下的一個(gè)盡可能小的能量消耗，等等。在性能要求的基礎(chǔ)上，確定出驅(qū)動(dòng)裝置的盡可能滿足預(yù)先設(shè)定的特性(例如盡可能小的能量消耗)的那個(gè)運(yùn)行組合。驅(qū)動(dòng)裝置然后用被確定的運(yùn)行組合來驅(qū)動(dòng)。

按照本發(fā)明，現(xiàn)在可以將具有不同的技術(shù)特性和性能的驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)接起來。例如可以將電機(jī)作為電動(dòng)馬達(dá)與液壓缸耦聯(lián)，后者由液壓泵和/或液壓的蓄能器驅(qū)動(dòng)。液壓缸和被耦聯(lián)的電機(jī)的組合然后作用于驅(qū)動(dòng)軸上。泵以及蓄能器對(duì)液壓缸(也包括同步缸或差動(dòng)缸)的柱塞尤其是雙作用的柱塞加載，其中，正是該柱塞又與電驅(qū)動(dòng)裝置連接。

在運(yùn)行總驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)各單獨(dú)的、被聯(lián)接起來的驅(qū)動(dòng)裝置的不同的組合。可以僅僅激活電驅(qū)動(dòng)裝置并且其它的(液壓的)驅(qū)動(dòng)裝置可以被非激活地連接或連接在空轉(zhuǎn)模式下。備選地，可以只有液壓的泵運(yùn)行并且另外的驅(qū)動(dòng)裝置又連接在空轉(zhuǎn)模式下。按照第三實(shí)施例，可以僅僅操縱蓄能器。但是此外也可以實(shí)現(xiàn)前述單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置的組合的驅(qū)動(dòng)裝置，即激活的蓄能器與激活的馬達(dá)的組合，或激活的蓄能器與激活的泵的組合和激活的馬達(dá)與激活的泵的組合。在第七實(shí)施例中，也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)激活的蓄能器，激活的馬達(dá)和激活的泵的組合。由此具有關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置的七種不同的組合可能性。

如果采取預(yù)防措施，使得不僅電機(jī)作為電動(dòng)馬達(dá)而且作為發(fā)電機(jī)和此外液壓的元件不僅作為泵而且作為液壓馬達(dá)來運(yùn)行，那么這些備選方案還將增多。在這種情況下，針對(duì)激活的蓄能器和激活的馬達(dá)的組合還有兩個(gè)子組合，針對(duì)激活的蓄能器和激活的泵的組合也有兩個(gè)子組合，針對(duì)激活的馬達(dá)和激活的泵的組合有四個(gè)子組合和針對(duì)激活的蓄能器，激活的馬達(dá)和激活的泵的組合也有四個(gè)子組合，因此，即總共有16種不同的組合可能性用于運(yùn)行前述的總驅(qū)動(dòng)裝置。

依據(jù)電機(jī)和液壓的元件的運(yùn)行方式，即在相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模式或再生模式下，在當(dāng)前描述的、由三個(gè)具有蓄能器的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成的示例情況下，蓄能器的特性值有如可以被移動(dòng)。這在后面還要借助于實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

但是作為驅(qū)動(dòng)裝置，除了所述的液壓蓄能器，液壓泵和電驅(qū)動(dòng)裝置以外，還可以有另外的驅(qū)動(dòng)裝置，如高力矩馬達(dá)，線性驅(qū)動(dòng)裝置等等。組合可能性和可變化性依據(jù)組合情況相應(yīng)地改變。

如果電機(jī)，利用該電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)一種電動(dòng)馬達(dá)，也設(shè)計(jì)成可作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，那么在再生運(yùn)行中多余的能量就可以轉(zhuǎn)換成電能并且回饋到系統(tǒng)中。同樣也適用于當(dāng)液壓的元件，其被驅(qū)動(dòng)作為泵起作用，也作為液壓馬達(dá)被運(yùn)行時(shí)的情況。如果該液壓馬達(dá)與一個(gè)另外的電機(jī)耦聯(lián)，該電機(jī)也是可以作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，那么也可以在再生模式下產(chǎn)生電能并且電能被回饋到系統(tǒng)中。

其它的優(yōu)點(diǎn)和特征在從屬權(quán)利要求中限定。