JSW_c_i_TT_5.qxd
46
16.5.2019
10:39
Page 46
materiály l komponenty l plasty
Hydraulické válce pro formy na plasty.
Co má společného válec VEGA a Porsche?
Zhodnocení rychlosti
a doporučení, jak pracovat
s možnostmi, které systém nabízí d
Rychlejší, s jistotou zastavení
Systém SpeedPorts nabízí uživateli tyto
možnosti:
1) Je-li potřeba výrazně zkrátit výrobní
cyklus – pak je možné dosahovat 2–3×
vyšších rychlostí pohybu válce za
srovnatelných energetických podmínek.
2) Cyklus není potřeba zkracovat. Pak je
válce vybavené SpeedPorts systémem
nabízí o cca 20 % lepší využití
tlakového potenciálu čerpadla, což
umožní snížit energetickou náročnost
výrobního cyklu.
Dynamika hydraulického rázu
Nová řada hydraulických válců V500CZ dodávaná
firmou SVOBODA jsou primárně určeny na ovládání
a pohyb vyhazovacího paketu, neboli desek
ovládajících vyhazovače, či stírací desku.
Tato aplikace je zásadní z hlediska efektivity celého vstřikovacího procesu, protože dobře zvolené a aplikované válce dokáží zkrátit vstřikovací proces v řádech
vteřin – což je značná úspora.
Ovšem tato aplikace také přináší výrazné dynamické zatížení nejen válce,
ale i celé hydraulické soustavy a přenáší
se také na mechanické prvky samotné
formy.
Rychlost
d
Na zkrácení výrobního cyklu má přímý
vliv rychlost pohybu válců. Vyššího rychlosti/zrychlení lze dosáhnout vyšší průtokem oleje. A zde je první problém, a to je
ekonomika provozu a životnost hydraulické kapaliny. Problém se jmenuje tlakové
ztráty. Při malých připojovacích otvorech
(tedy při nasazení běžně používaných válců) může tlaková ztráta dosahovat při vyšších rychlostech až 120 bar. Tlaková ztráta
se přemění na teplo – tedy zahřívá se olej,
který mění viskozitu, a tedy se mění dynamika celého vstřikovacího procesu. Navíc
pro dosažení vyšší je nutné zvedat tlak na
čerpadle, což znamená vyšší energetické
nároky na motor, včetně vyšší spotřeby
energie na chlazení olejové vany. Změna
kvality hydraulického oleje má navíc přímý negativní vliv na opakovatelnost vstřikovacího procesu. Změna viskozity a tepelné zatížení ztrátami zkracuje životnost
hydraulického oleje se všemi náklady, které to s sebou nese. Tedy nejprve nestabilitu výrobního procesu, následně pak výměnu a ekologická likvidaci.
Aby se zamezili těmto problémům byl
vyvinut systém SpeedPorts. Díky zvětšeným připojovacím rozměrům byly sníženy
tlakové ztráty a to 10×. Tedy při rychlosti
pohybu 0,8m/sec nabízí ztrátu pouhých
12bar. Detaily ohledně tlakových ztráty
najdete v následující tabulce.
0,3 m/sec
běžný válec
Pracovní tlak
Tlaková ztráta na připojení
Tlaková ztráta na přívodu
0,3 m/sec
0,8 m/sec
0,8 m/sec
SpeedPorts
běžný válec
SpeedPorts
120 bar
120 bar
160 bar*
120 bar
20 bar
2 bar
120 bar
12 bar
25 bar ––na testy bylo použito shodné vedení hydraulického oleje
25 bar na testy bylo použito shodné vedení hydraulického oleje
Efektivní využitelný tlak
75 bar
93 bar
30 bar*
83 bar
Ztráty
37 %
22 %
81 %*
30 %
* Ztráty tlaku neumožnili při původním tlaku dosáhnout požadované rychlosti. Bylo nutné zvýšit pracovní
tlak čerpadla na 160 bar
T+T T e c h n i k a a t r h 5 / 2 0 1 9
d
S hydraulickými válci Vega je to stejné jako třeba u Porsche, nebo Ferrari. Pokud se
pohybuje vysokou rychlostí, je nutné mít
velmi kvalitní brzdy, které umožní bezpečně zastavit. A u obou je požadavek ne velmi rychlý start.
U hydraulických válců, pokud zrychlení
přesáhne určitou mez navíc vzniká hydraulický ráz, co je spolehlivý zabiják celého pracovního procesu. Tlaková rázy, která vznikají v kapalině totiž rychlostí zvuku
putují potrubím nazpět a ničí řídící členy
stroje. Hydraulický ráz dokáže spolehlivě
zničit těsnění a v některých případech se
dokonce propisuje až do formy, kde poškozuje lícování čelistí. Navíc tento ráz nepůsobí jednou, ale v periodě doběhu vlny.
Tedy při jednom zastavení tlakově přetíží
těsnění, řídící prvky a formu a to hned několikrát. Anglicky mluvící země pro tento
jev používají výraz „water hammer” tedy
vodní kladivo.
Ruku na srdce? Vzali byste
dobrovolně na svoje stroje
a formy kladivo a mlátili do
řídicích prvků a vodicích ploch? d
Abyste nemuseli, vyvinula firma VEGA speciální mechanicko-hydraulické tlumení dopadové rychlosti válce, které je plně funkční
v blokovém válci. Vývoj tlumení koncových
poloh pro blokové válce nebyl úplně jednoduchý. bylo nutné zachovat kompaktní rozměry, které dovolí uživatelům zaměnit starý
typ válce za nový se systémem SpeedPorts.
Systém tlumení nesměl navyšovat celkovou
délku válce. A k tomu logicky přibyli kvalitativní požadavky podle standardu VEGA.
Tlumení fungovat dlouhodobě, s vysokou
spolehlivostí, opakovaně, a navíc bezúdržbově, a to při vysoké dopadové rychlosti.