SIŁOWNIKI HYDRAULICZNE HP SYSTEMS 1. RODZAJE SIŁOWNIKÓW W ofercie HP SYSTEMS znajdują się 3 główne grupy siłowników hydraulicznych podwójnego działania: 1. Siłowniki BLOKOWE 2. Siłowniki STANDARDOWE 3. Siłowniki SAMOBLOKUJĄCE 1.1. SIŁOWNIKI BLOKOWE Siłowniki BLOKOWE wyposażone są w system bezpośredniego zasilania olejem z kanałów nawierconych w płytach. Stosowane powinny być w celu uniknięcia owężowania wokół formy wtryskowej oraz w sytuacjach gdy siłownik musi zostać w niej zabudowany. W przypadku dużych skoków (>100mm) warto rozważyć możliwość zastosowania siłownika STANDARDOWEGO w celu zmniejszenia kosztów. Oferta siłowników BLOKOWYCH: Lp. ZASTOSOWANIE TYP SKOK 1 OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA NISKI KOSZT VBL, VBM co 5 mm 2 FORMY WTRYSKOWE DO PRODUKCJI MAŁOSERYJNEJ < 500 000 cykli. WERSJA EKONOMICZNA VCN, VXP 3 FORMY WTRYSKOWE DO PRODUKCJI ŚREDNIOSERYJNEJ <1 000 000 cykli ŚREDNI KOSZT VBG, VPC, VCR 4 FORMY WTRYSKOWE DO PRODUKCJI WIELKOSERYJNEJ 2 000 000 cykli NAJWYŻSZA JAKOŚĆ SP2, VSM, VPM
1.2. SIŁOWNIKI STANDARDOWE Siłowniki STANDARDOWE wyposażone są w przyłącza olejowe z gwintem calowym lub metrycznym w zależności od modelu i opcji siłownika. Zastosowanie siłownika standardowego należy rozważyć szczególnie przy dużym niezbędnym skoku roboczym. W ofercie każdego z modeli siłowników standardowych HP SYSTEMS, znajdą Państwo od kilku do kilkunastu rodzajów zamocowania siłownika do formy jak i kilka rodzajów mocowania na tłoczysku. Oferta siłowników STANDARDOWYCH: Lp. ZASTOSOWANIE TYP SKOK 1 OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA OPCJA Z AMORTYZACJĄ RUCHÓW KRAŃCOWYCH, norma ISO i DIN H160 Co 2 FORMY WTRYSKOWE CIŚNIENIE PRACY do 200 Bar, norma CNOMO HVBS 1.3. SIŁOWNIKI SAMOBLOKUJĄCE Oferowane przez HP SYSTEMS samoblokujące siłowniki hydrauliczne HRBN i HRB wyposażone są w pełni mechaniczny system blokujący tłoczysko w położeniu końcowym. Blokada jest zintegrowana z ruchem posuwisto-zwrotnym siłownika. Dzięki takiemu rozwiązaniu funkcjonalność blokady jest niezależna od układu hydraulicznego wtryskarki i ograniczona jedynie wytrzymałością na ściskanie elementów blokujących wewnątrz siłownika. Wszystkie części przenoszące obciążenia są poddawane obróbce cieplnej i/lub powierzchniowym obróbkom utwardzającym. Stosowany w HRB i HRBN system blokowania, umożliwia pewne i niezawodne utrzymywanie rdzeni w żądanych pozycjach, nawet przy bardzo dużych siłach rozwierających, a co najważniejsze uniezależnia działanie blokady od często zawodnego w takich przypadkach systemu hydraulicznego wtryskarki. Nasze siłowniki z powodzeniem zastępują tradycyjne rozwiązania oparte na słupach skośnych, oferując jednocześnie możliwość realizacji skoków nawet do 2m. Siłowniki posiadają wbudowany system regulacji położenia wysuniętego tłoczyska w zakresie ok. 2mm co pozwala na bardzo sprawne montowanie do formy i usuwanie ewentualnych początkowych zapływek. Skok siłownika wykonywany jest na zamówienie co 1mm, należy pamiętać że warunkiem działania blokady jest każdorazowa praca w pełnym zakresie skoku roboczego siłownika. 2
SCHEMAT BUDOWY: ZASADA DZIAŁANIA: Doprowadzić ciśnienie oleju do siłownika tak aby wysunąć tłoczysko olej popycha tłok (1). Gdy siłownik osiągnie pełny skok, segmenty blokujące (2) zajmują pozycję w gardle blokady cylindra (3) przesuwane tłokiem ruchomym (4). HRBN pozostaje w pozycji zablokowanej nawet jeżeli ciśnienie oleju zostanie odcięte. Aby odblokować siłownik, należy doprowadzić ciśnienie oleju tak aby wsunąć tłoczysko, olej przemieszcza segmenty blokujące (2) co powoduje powrót ruchomego tłoka (4) do pozycji wyjściowej. Uwaga: Cylinder siłownika, wkręcony w obudowę (5), blokowany jest przeciw-nakrętką (6), pozwala ona na regulację położenia tłoczyska (7) o wartość ok. 2[ mm]. Aby blokada zadziałała, konieczne jest wykorzystanie pełnego skoku siłownika. ZASTOSOWANIE: Siłownik samoblokujący HRBN stosujemy gdy: - Rdzeń wystawiony jest na działanie wysokiego ciśnienia. - Wymagana jest wysoka dokładność wymiarowa wypraski. ZALETY: - brak innych mechanicznych blokad rdzenia. - siły utrzymania blokady do kilkudziesięciu ton - brak dodatkowych ruchomych elementów w formie. - łatwy montaż. - idealna szczelność. - prowadzenie tłoka w cylindrze za pomocą specjalnego pierścienia ( brak kontaktu metal metal). - skok dostosowany do potrzeb. 3
Oferta siłowników SAMOBLOKUJĄCYCH: Lp. ZASTOSOWANIE TYP SKOK 1 FORMY WTRYSKOWE CIŚNIENIE PRACY do 200 Bar, DOPROWADZENIE OLEJU Z KOŃCÓWEK WĘŻY HRBN 2 FORMY WTRYSKOWE CIŚNIENIE PRACY do 200 Bar, DOPROWADZENIE OLEJU BEZPOŚREDNIO Z PŁYTY FORMY HRB 2. MATERIAŁY KOMPONENT MATERIAŁ VBL VBM VCN VXP VBG VPC VCR SP2 VSM VPM HVB H160co HRBN Tłoczysko Stal 42CD4 utwardzana i chromowana Tłok Stal C35E X X X X X X X X X X X X Aluminium (dla wersji z magnetyczną detekcją pozycji tłoka) X X X X X X X X X X X Stal C35E X X X X X X X X X X X X Obudowa Stal Nierdzewna (dla wersji z magnetyczną detekcją położenia tłoka) X X Aluminium (dla wersji z magnetyczną detekcją położenia tłoka) X X X X X X X X X Pokrywa przód Stal C35E Pokrywa tył Stal C35E X X X X X X X X X Uszczelnienie O-Ring NITRIL (0 < 80 ) VITON (0 < 160 ) NITRIL (0 < 80 ) VITON (0 < 160 ) 4
3. DETEKCJA POZYCJI TŁOKA ELEKTRO- MECHANICZNA MAGNETYCZNA INDUKCYJNA ZALETY PROSTA NIEWIELE OGRANICZEŃ BEZ KONTAKTOWA BEZ KONTAKTOWA WADY OCENA KOSZT, WIELKOŚĆ ALUMINIOWA OBUDOWA, NISKA TEMPERATURA PRACY, ZAKŁÓCENIA Z OTOCZENIA NISKA TEMPERATURA PRACY, ZAKŁÓCENIA Z OTOCZENIA *** * ** ELEKTRO-MECHANICZNA: MAGNETYCZNA: INDUKCYJNA: 5
4. SIŁY WYSUW POWRÓT Najistotniejszą czynnością z punktu widzenia doboru właściwego siłownika hydraulicznego jest określenie wymaganej średnicy tłoka i tłoczyska w zależności od przewidywanego ciśnienia hydraulicznego w układzie oraz niezbędnych sił jakie powinien rozwijać wybrany cylinder. W każdym katalogu produktów HP SYSTEMS znajdą Państwo stosowne tabele ilustrujące rozwijaną przez dany model siłownika siłę, w zależności od: Ciśnienia w układzie hydraulicznym Średnicy tłoka Średnicy tłoczyska Kierunku ruchu Wyboru wielkości siłownika należy dokonywać w oparciu o informacje producenta, ponieważ uwzględniają one wewnętrzną budowę urządzeń, sprawność itp. Przykład: 5. KRYTERIUM WIELKOŚCI SERII PRODUKCYJNEJ. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu we współpracy z przemysłem przetwórstwa tworzyw sztucznych, oraz specjalizacji w projektowaniu i produkcji siłowników hydraulicznych przeznaczonych do FORM WTRYSKOWYCH, firma HP SYSTEMS posiada w swojej ofercie produkty dedykowane do konkretnych projektów. Aby zapewnić swoim klientom niezawodność proponowanych aplikacji hydraulicznych przy jednoczesnej redukcji kosztów, podział modeli siłowników hydraulicznych HP SYSTEMS został dokonany również w oparciu o kryterium serii. Wyboru modelu siłownika należy dokonywać zadając pytanie: NAJWYŻSZA JAKOŚĆ PRODUKCJA WIELKOSERYJNA CZY 6 NISKI KOSZT PRODUKCJA MAŁOSERYJNA
WIELKOSERYJNA ŚRENDIOSERYJNA MAŁOSERYJNA SP2 VCR VSM VBG VCN VPM VPC VXP VBL VBL VBL HVB HVB H160 H160 6. 5 KROKÓW ABY WYBRAĆ SIŁOWNIK JAK DOKONAĆ WŁAŚCIWEGO WYBORU: 1) Rozważyć SIŁY jakie będą na siłownik wywierane lub jakie siłownik będzie musiał wywierać w danej konstrukcji formy. Wybrać średnicę tłoka. 2) Wybrać rodzinę siłowników w zależności od konkretnej aplikacji ( 3 rodzaje: standardowe; blokowe; samoblokujące ) 3) Wybrać model w oparciu o kryterium wielkości serii produkcyjnej ( patrz punkt. 5 ) 4) Zdecydować czy siłownik ma być wyposażony w detekcję pozycji tłoka. Wybrać rodzaj detekcji ( 3 rodzaje ) 5) Zdecydować czy siłownik ma zostać wyposażony w tłumienie ruchów końcowych. W RAZIE WĄTPLIWOŚCI NASZ DZIAŁ TECHNICZNY JEST DO PAŃSTWA DYSPOZYCJI ZADZWOŃ 605 764 995 7. SIŁOWNIKI HYDRAULICZNE W FORMACH WTRYSKOWYCH 7.1. CIŚNIENIE W odniesieniu do siłowników hydraulicznych, w formie wtryskowej należy rozważyć dwie wartości ciśnienia. Ciśnienie jakie jesteśmy w stanie, przy optymalnych warunkach wykorzystania wtryskarki uzyskać w układzie hydraulicznym maszyny. Ciśnienie wywierane przez wtryśnięte do formy tworzywo, indukujące na określonej powierzchni rdzenia siłę napierającą na tłoczysko siłownika 7.2. PRĘDKOŚĆ Analiza prędkości w ruchu posuwisto-zwrotnym tłoka jest niezbędna przy długim skoku roboczym ( >200 [mm] ). Poniżej wspomnianej wartości można tą czynność pominąć. 7
7.3. PRZESTRZEŃ W konstrukcji form wtryskowych szczególnie ważnym elementem podczas wyboru siłownika hydraulicznego jest dostępna przestrzeń oraz sposób zamocowania. Takie kryteria często determinują sposób doprowadzenia oleju do siłownika ( końcówki węży lub kanały nawiercone w płytach formy ). 7.4. TEMPERATURA Wysoka temperatura wtryskiwanego stopu jest przekazywana do otoczenia między innymi poprzez tłoczysko siłownika, związane bezpośrednio z rdzeniem gniazda formującego. W zależności od temperatury bezpośredniego otoczenia siłownika należy dokonać wyboru właściwego materiału uszczelnienia. Sensory elektryczne używane do przekazywania sygnału kontroli pozycji tłoka są bardzo wrażliwe na zbyt wysoką temperaturę otoczenia. Należy upewnić się, że nie przekroczy ona w ich bezpośrednim sąsiedztwie 70 C. 7.5. SKOK W konstrukcjach form wtryskowych nie jest możliwa standaryzacja skoku siłowników, dlatego wszystkie modele cylindrów HP SYSTEMS są wykonywane ze skokiem wedle wymagań dla danej aplikacji co 1 [mm]. Z uwagi na żywotność urządzenia zalecane jest zamawianie siłowników z marginesem bezpieczeństwa +1 [mm] na każdą ze stron. Przykład: rzeczywisty wykonywany przez siłownik skok to 100 [mm] zamawiam siłownik ze skokiem 102 [mm]. Z uwagi na to, że wszystkie nasze siłowniki są wykonywane na zamówienie wedle wymagań klienta, taka operacja nie pociąga za sobą dodatkowych wysokich kosztów. 7.6. MOCOWANIE W większości form wtryskowych siłowniki pracują równolegle lub prostopadle do kierunku otwierania połówek formy. Najczęściej stosowane rozwiązania to siłowniki blokowe zasilane olejem doprowadzanym przez bezpośrednie kanały nawiercone w płytach formy. Rozwiązanie to pozwala na oszczędność miejsca i wzrost funkcjonalności narzędzia. KANAŁY DOPROWADZAJĄCE OLEJ Z PŁYTY 8
7.7. SIŁY 7.7.1. SIŁA POWROTU CYLINDER WYPRASKA RDZEŃ GNIAZDO 7.7.2. SIŁA WYSUWU S1 [mm 2 ] P1 (bar) OGÓLNY WARUNEK: CF= P1xS1 > ((P2xS2) x2) = IF P1 = 100bar P2 = 700bar SIŁA SIŁOWNIKA = CF RDZEŃ PŁYTA FORMY S2 P2 (bar) SIŁA ROZWIERAJĄCA = IF 9