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.