(57)【要約】【課題】安価な配管設計が可能であり、異常高圧が発生しにくく、剛性差による損傷が発生しない液圧プレス設備を提供する。【解決手段】ベッド２とクラウン１を複数本のタイロッド４で結合したプレスフレームと、クラウン１に取付けられたプレス用シリンダ６とからなる液圧プレスＨＰと、液圧プレスＨＰに対し別置きされた油圧発生装置とを備えており、油圧発生装置が複数台のポンプユニットＰから構成されており、複数台のポンプユニットＰが、タイロッド４中に形成された孔通路１０の本数と同数のグループに分けられており、各グループに属するポンプユニットＰの吐出管をまとめた主配管１１を各タイロッドに形成された孔通路１０に接続している。各グループに属する複数台のポンプユニットのうち、少なくとも１台のポンプユニットは可変吐出ポンプＰｖで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドとクラウンを複数本のタイロッドで結合したプレスフレームと、
前記クラウンに取付けられたプレス用シリンダとからなる液圧プレスと、
該液圧プレスに対し別置きされた油圧発生装置とを備えており、
前記油圧発生装置から前記プレス用シリンダに作動油を供給する主配管の一部を、前記タイロッドの内部に穿孔した孔通路によって形成した
ことを特徴とする液圧プレス設備。
【請求項２】
前記油圧発生装置が複数台のポンプユニットから構成されており、
前記複数台のポンプユニットが、前記タイロッド中に形成された孔通路の本数と同数のグループに分けられており、
各グループに属するポンプユニットの吐出管をまとめた主配管を各タイロッドに形成された孔通路に接続した
ことを特徴とする請求項１記載の液圧プレス設備。
【請求項３】
前記各グループに属する複数台のポンプユニットのうち、少なくとも１台のポンプユニットは可変吐出ポンプで構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の液圧プレス設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧プレス設備に関する。さらに詳しくは、とくに大流量の作動油を使用する液圧プレスに好適なプレス設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレスの基本的なフレーム構造は、上部フレームであるクラウンと、下部フレームであるベッドと、それらの間にある柱状のアップライトとからなり、これらはタイロッドで連結されている。タイロッドは、クラウン、ベッド、アップライトを貫通しており、その両端にナットをかけて、油圧ジャッキや加熱締めで、所定のプリロードをかけるようにしている（非特許文献１）。
また、プレスが液圧式である場合の油圧系統は、上記フレーム構造とは全く別個に考慮して設けられている。すなわち、油圧ポンプで発生した高圧の作動油は配管で加圧シリンダ等に導き、配管途中に介装された切換弁によって流れ方向を制御して、加圧シリンダ等を伸縮させるようになっている（非特許文献２）。そして、これらの油圧系統は、フレーム構造が設計された後、それに合わせて配管設計されている。
【０００３】
ところで、大流量（例えば、4,000L /min 以上）の作動油を制御し液圧プレスを駆動する場合、ほとんどの場合、液圧プレスと別置きされた圧力発生装置から制御・操作装置が要求する作動速度に見合った流量の圧油がプレスに供給される。
図４に示すように、この圧力発生装置ＨＧは、一般的に複数台のポンプユニットＰ１〜Ｐｎから構成され、要求される流量に合わせて、利用されるポンプの台数が決定されている。利用されたポンプからの圧油は、マニホールドブロック５１により一カ所に集合させ、方向制御弁等を組み込んだ制御ブロック５２を経て、配管５０で液圧プレスＨＰに供給される。この配管を主配管５０と呼ぶ。５３は他のシリンダへの配管である。
なお、同図において、ＨＰは液圧プレスであり、クラウン１、ベッド２、それらを結ぶ複数本のアップライト３を備えている。アップライト３には、タイロッド４が通され、クラウン１の外側とベッド２の外側からナット５で締め付けられている。また、クラウン１には加圧シリンダ６が取付けられ、それによりスライド７が下降するようになっている。
【０００４】
しかるに、前記従来例は、つぎのような問題がある。
ｉ：最終的にプレスに圧油を供給する主配管５０に大流量を流す場合、圧力に耐える肉厚を選定すると共に圧力損失を低減させるために適切な流速とする必要がある。そのため、非常に大きな配管径および肉厚の配管を選定する必要があるが、そうなると、一般的に流通している配管材料から選定できなくなる。そこで、外径や肉厚が特別仕様の配管材料を使用すると、非常に長い納期が必要となったり高価なものとなる。あるいは、複数本の配管に分割していたが、この場合も高価となる。
ii：液圧プレスはメカ式プレスに比べ応答性が悪いので、高速応答性に対する要求は非常に強い。これに応えるため、望ましい作動速度に合わせて作動油の流れを急激に変化させると、主配管５０内に異常圧力が発生し、主配管５０の破損につながる。そこで、できる限り直線的な配管とし、運動量変化部を少なくしたり、圧力発生装置をできる限りプレスに接近して設置し配管を短く設計するよう対策するが、これらの対策だけでは不十分であり、通常は異常高圧（サージ圧）吸収用の高圧タンクやアキュムレータが設置され、高価な設備となる。
iii:大流量で稼動させるプレスは、プレスの負荷も大きいのでプレスフレームの伸びも大きい。そこで、プレス本体側面に取付けられた主配管５０の伸びと一致しない場合には、主配管５０にこの伸びの差（剛性差）による異常な負荷が作用しフランジ部からの作動油の漏れにつながる。そこで、フレームの伸びと配管の伸びの差を吸収し、配管に異常な力が作用しないように、主配管の一部にゴムホース５４を用いる。しかし、この方法は、高圧の大口径のホース５４が技術的に製作困難であるため、複数本のゴムホース５４で構成されることになり、非常に大きなスペースを必要とするだけでなく、ゴムホースの耐久性を考えた場合、定期的に交換が必要となり保全性が悪化する。
【０００５】
【非特許文献１】知りたいプレス機械  改訂版５６〜５７頁  2001年１０月１日２版発行  著者アイダ・プレス研究会  発行ジャパンマシニスト社
【非特許文献２】鍛造  329〜331頁  社団法人日本塑性加工学会編  1995年８月３０日初版発行  株式会社コロナ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、特別仕様の配管を用いることなく安価な配管設計が可能であり、異常高圧が発生しにくく、剛性差による損傷が発生しない液圧プレス設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の液圧プレス設備は、ベッドとクラウンを複数本のタイロッドで結合したプレスフレームと、前記クラウンに取付けられたプレス用シリンダとからなる液圧プレスと、該液圧プレスに対し別置きされた油圧発生装置とを備えており、前記油圧発生装置から前記プレス用シリンダに作動油を供給する主配管の一部を、前記タイロッドの内部に穿孔した孔通路によって形成したことを特徴とする。
第２発明の液圧プレス設備は、第１発明において、前記油圧発生装置が複数台のポンプユニットから構成されており、前記複数台のポンプユニットが、前記タイロッド中に形成された孔通路の本数と同数のグループに分けられており、各グループに属するポンプユニットの吐出管をまとめた主配管を各タイロッドに形成された孔通路に接続したことを特徴とする。
第３発明の液圧プレス設備は、第２発明において、前記各グループに属する複数台のポンプユニットのうち、少なくとも１台のポンプユニットは可変吐出ポンプで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、タイロッドに形成した孔通路を主配管として利用するので、特別仕様の配管を用いる必要がなく、タイロッド内の孔通路は直線的で運転量変化もないので、異常高圧対処用の高圧タンクやアキュムレータを用いる必要がなく、プレスフレームの伸びと配管の伸びの差も生じないので、伸び吸収用のゴムホース等も用いる必要がない。よって、主配管の設計条件の自由度が高くなり、設備コストも低廉となる。
第２発明によれば、油圧発生装置の作動油吐出量がグループ数に分割された流量づつ、タイロッドに形成された複数の孔通路に供給されるので、１本当たりの主配管における流量が少なくなり、サージ圧などの異常高圧も数分の１に減少させることができる。
第３発明によれば、油圧発生装置を分割された各グループのうち、可変吐出ポンプの吐出量を調整すれば、各グループ毎の全吐出量を均一化でき、スライドの降下時の水平バランスを取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明における液圧プレス設備の油圧回路図である。
同図において、液圧プレスＨＰは従来より有する機械的構成を全て備えている。すなわち、クラウン１、ベッド２、それらを結ぶ複数本のアップライト３を備えている。アップライト３には、タイロッド４が通され、クラウン１の外側とベッド２の外側からナット５で締め付けられている。また、クラウン１には加圧シリンダ６が取付けられ、それによりスライド７が下降するようになっている。なお、スライド７の上昇は引上げシリンダ８によって行われる。
特許請求の範囲にいう「プレス用シリンダ」には、前記加圧シリンダ６のほか、引上げシリンダ８も含まれる。
【００１０】
上記のごとき液圧プレスＨＰにおいて、タイロッド４には、主配管用の孔通路１０が形成されている。その具体的構成は、つぎのとおりである。
図２の液圧プレスは、クラウン１とベッド２を複数本のタイロッド４のみで結合した実施形態である。タイロッド４は通常４本用いられるが、必要な配管数に合わせた数のタイロッド４に孔通路１０が軸方向に貫通するように穿孔される。
図３の液圧プレスはクラウン１とベッド２との間に複数本のアップライト３を立て、このアップライト３の中にタイロッド４を通した構造である。このタイロッド４にも孔通路１０が軸方向に穿孔される。
上記のように、タイロッド４中に孔通路１０を形成した場合、タイロッド本数を最大数として、それらを主配管として利用できる。孔通路１０の孔径は、孔内を流れる流速が適切な速度になるように決定すればよい。また、主配管として利用しないタイロッド４にも剛性を一定にするために同径の孔を加工してもよいが、基本的には加工される孔径はタイロッド径に対して非常に小さいので加工する必要性は必ずしもない。
主配管として利用するタイロッド４は、加圧シリンダ６の位置に関連して回路構成上好都合なものが選択される。
【００１１】
つぎに、図１に戻り油圧系統を説明する。油圧発生装置ＨＧは複数台のポンプユニットＰで構成され、複数台のポンプユニットＰは、複数グループに分けられる。グループ数は、主配管経路をＮ個とする場合、つまりタイロッド４を主配管としてＮ本使用する場合、Ｎグループとなる。したがって、油圧発生装置ＨＧを構成するポンプユニットの全台数はＮの倍数となる。なお、一般的に大流量を必要とする圧油発生装置は、複数台のポンプユニットで構成され、１０台以上になる場合も珍しくない。
【００１２】
図示の例では１台の加圧シリンダ６に対し２本のタイロッド４にそれぞれ孔通路１０を形成し、２本の主配管１１を構成しているので、複数台のポンプユニットＰは、２つのグループＧａ，Ｇｂに分けられている。
そして、各グループＧａ，Ｇｂに分割されたポンプユニットから吐出される圧油は、マニホールドブロック１Ａ，１Ｂに集められ、そこから先が、主配管１１となっている。そして、この主配管１１の途中はタイロッド４に形成された孔通路１０で形成されている。
【００１３】
図示するように、２本のタイロッド４の上端の配管口から加圧シリンダ６のポートまでの配管の間には、方向制御弁等を組込んだ制御ブロック２Ａ，２Ｂが設けられている。この制御ブロック２Ａ，２Ｂの遠隔操作することで、加圧シリンダ６が下降動作したり、上昇動作を許容することができる。
【００１４】
前記スライド７には引上げシリンダ８が連結され、この引上げシリンダ８には別の油圧系統が接続されている。この引上げシリンダ８を収縮させると、加圧シリンダ６を上昇させることができる。上昇時の加圧シリンダ６内の作動油は、いったんプレフィルタンク１２に貯えられ、タンクＴへの帰還路１３によって、タンクＴへ返される。なお、この引上げシリンダ８への作動油供給経路もタイロッド４中の孔通路１０を用いて構成してもよい。
【００１５】
上記のように、グループ化されたポンプ群の合計吐出量は、個々のポンプＰの効率が異なるため差がある。したがって、２本の加圧シリンダ６でスライド７を下降させる構造で、２本の加圧シリンダ６に個別に主配管１１を接続している液圧プレスでは、一定時間に加圧シリンダ６に供給される作動油の量が異なることになり、移動距離が変化しスライド７が傾いてしまうことがある。したがって、加圧シリンダ６の本数が複数本の場合には、分割された各グループＧａ，Ｇｂに少なくとも１台の可変吐出ポンプＰｖを設けておくのが好ましい。このように構成しておくと、スライド７の傾きが許容量を超えた場合、可変吐出ポンプＰｖの吐出量を変えて水平を保つようにレベリング制御することができる。
【００１６】
本実施形態の液圧プレス装置では、つぎの利点がある。
１）タイロッド４に形成した孔通路１０を主配管１１として利用するので、特別仕様の配管を用いる必要がなく、タイロッド４内の孔通路１０は直線的で運転量変化もないので、異常高圧対処用の高圧タンクやアキュムレータを用いる必要がなく、プレスフレームの伸びと配管の伸びの差も生じないので、伸び吸収用のゴムホース等も用いる必要がない。よって、主配管１１の設計条件の自由度が高くなり、設備コストも低廉となる。
２）プレスフレームの側面に取付けられる主配管を無くすことができるため、剛性差により作用する異常な力が発生しなくなる。
３）圧油発生装置ＨＧを分割しグループ化することにより、制御すべき流量が１／（分割数）となり非常に取扱いが楽になる。たとえば、大流量を１度にコントロールする場合に発生するサージ圧力などの異常高圧も数分の１に減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における液圧プレス設備の油圧回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧プレスの構造説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る液圧プレスの構造説明図である。
【図４】従来の液圧プレス設備の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    クラウン
２    ベッド
３    アップライト
４    タイロッド
１０    孔通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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