SpeedPort - výrazné zkrácení vstřikovacího cyklu

Systém Speedports: Efektivita spočívá v dynamičnosti

Slovo dynamický pochází ze starořeckého „dynamis“ – síla. A větší síla znamená větší efektivitu. Navýšení síly zařízení je nelehký úkol, ale když se spojí tým skutečných odborníků, jde i zdánlivě nemožné. A přesně to se povedlo firmě Vega.

Mechanismus Speedports přichází s novou definicí dynamičnosti v oblasti kompaktních hydraulických válců. Dosud nepředstavitelné rychlosti se stávají skutečností. Rychlost a síla jsou alfou a omegou všech pohonných systémů. Mechanismus Speedports garantuje zkrácení doby cyklu, která je pro uživatele forem klíčová. S tím navíc jde ruku v ruce i snížení nákladů a vyšší efektivita.

Výhody systému Speedports se však zdaleka netýkají jen rychlosti. Díky většímu průměru otvorů pro přívod oleje v dvojčinných hydraulických válcích klesají tlakové ztráty, čímž se zvyšuje i výkon. Navíc se tím prodlužuje životnost hydraulického oleje.

Systém Speedports rovněž umožňuje výrazně navýšit množství přiváděného oleje bez nutnosti zvětšit rozměry válce. Protože válce Vega mají vynikající poměr velikost/síla/rychlost a zástavbou patří mezi nejmenší na trhu, je logické očekávání klientů, že tyto válce budou ještě rychlejší a efektivnější.

Zatímco u kompaktních řešení s O-kroužky činila maximální dosažitelná rychlost pohybu cca 0,5 m/sec, u válců vybavených systémem Speedports jsme dosáhli rychlosti až 1 m/sec (ideální případ). Běžně dostupná rychlost je pak 0,8mm/sec.

Systém připojení Speedports tak přebírá výhody šroubovaného připojení hydraulických hadic a převádí je do oblasti připojení válců přes O-kroužky a současně zachovává rozměry a váhy.

SpeedPorts

 

Jinak řečeno - přívody oleje přes O-kroužky, se dostávají mimo standardní limity a omezení, které byly dříve běžné. Zachování standardní velikosti válců usnadňuje výběr správného typu válce a snižuje riziko možných chyb při výrobě a instalaci formy. Díky systému Speedports se u kompaktních Vega válců výrazně zlepšuje poměr hmotnosti a výkonu. Menší válce znamenají levnější údržbu a dopravu a také snazší údržbu (montáž a demontáž). Jednoduše se tedy dá říci, že menší válce jsou ekologičtější, což je dnes velmi diskutované téma.

Systém Speedports je technologickou novinkou (patent-pending) oddělení pro vědu a výzkum společnosti Vega. Celý tým na tomto projektu usilovně pracoval a snažil se maximalizovat pozitiva nového typu napojení a eliminovat omezení. Pomocí technických inovací, důsledného zkoušení a ověřování bylo dosaženo výrazného pokroku s jasně měřitelnými benefity pro uživatele. Vyvinutý nový typ válce a připojení hydraulické kapaliny prošel přísnými zkouškami, ve kterých se simulovali podmínky provozu, která několikanásobně překračovali povolené hodnoty.

—

PŘÍKLAD APLIKACE - RYCHLOST

Uvažujme nyní vyhazovací desku poháněnou čtyřmi kompaktními válci s pístem o průměru 80 mm a zdvihem 200 mm. Je všeobecně známo, že reálný výkon (výtlak) hydraulických čerpadel se liší od poskytovaného tlaku. Vysoký tlak většinou znamená malý výkon a naopak. Celkový výkon tak paradoxně zůstává přibližně stejný. Hydraulická čerpadla pro vstřikovací formy operují s relativně nízkým tlakem (100 – 120 bar), který postačuje k optimálnímu zásobení válců olejem a udržení dostatečné rezervy. Uvažujme tedy pracovní tlak v rozmezí 100 – 120 bar.

U standardních válců se průměry přívodních otvorů pro olej opatřených O-kroužky pohybují mezi 6 a 8 mm. Zde pro ilustraci zvolíme 8 mm, tedy větší otvor. Při rychlosti 0,3 m/s dosahují tlakové ztráty ve válci cca 20 bar. Když k těmto ztrátám přičteme tlak potřebný k zajištění pohybu samotného válce a tlakové ztráty v hydraulickém systému, tak celková suma tlakových ztrát převýší zůstatek tlaku pro samotnou funkci válce. U Vega válců však i při rychlosti 0,8 m/s tlakové ztráty jen mírně přesahují 10 bar. Tato hodnota tlakové ztráty je při vhodně dimenzovaném hydraulickém obvodu naprosto zanedbatelná.

Díky optimalizaci rozměrů systému Speedports jsou navíc Vega válce zaměnitelné s válci od jiných evropských firem. Je zřejmé, že pokud samotný hydraulický obvod není korektně dimenzovaný (je dimenzován pro „pomalé“ válce s velkými tlakovými ztrátami), nárůst rychlosti nových válců nebude dosahovat maxima potenciálu válců se SpeedPorts. Pokud je ovšem hydraulický obvod dimenzovaný správně, pak po výměně válců za verzi Vega se SpeedPorts lze očekávat okamžité zlepšení.

Tedy srovnatelný válec Vega nabízí bez mála 3x vyšší rychlost pohybu a i při vyšších rychlostech je reálná ztráta tlaku na válci je cca poloviční. Navíc v praxi bez problémů dosažitelná rychlost pohybu válců zkracuje časy výrobních cyklů o cca 5-10%.

PŘÍKLADY APLIKACE – ENERGETICKÁ EFEKTIVITA

Další výhodou nabízenou systémem Speedports VEGA je nižší potřeba chlazení hydraulického oleje. Díky výrazně nižšímu zahřívání hydraulického oleje při průchodu přes válec, je snížená spotřeba energie na chlazení a provoz válců se tak stává ekonomičtější a ekologičtější. Je to jedna z mnoha věcí, která dnes zbytečně zvyšuje náklady lisoven a tuto ztrátu si jen málokdo uvědomuje.

BENEFITY VÁLCŮ SE SPEEDPORTS

  • Výrazně nižší tlakové ztráty na válci
  • Až 3x vyšší rychlost pohybu

  • Zkrácení vstřikovací cyklus 

    o 5-15%
  • Snížené nároky na elektrickou energii
  • Snížené nároky na chlazení hydraulického oleje

  • Delší životnost hydraulického oleje

RYCHLOST NENÍ PROBLÉM – ALE JAK ZASTAVIT?

Tlumicí systém pro blokové válce je další technologickou novinkou Vega válců. Společnost Vega již dříve vyvinula systém tlumení pro válce s vodicími tyčemi (tie-rod válce), který poskytuje velmi dobrý výkon při zachování vysoce kompaktního provedení. Systém tlumení dopadové rychlosti u válců typu V215CR je vysoce spolehlivý a perfektně funkční. Vysoké rychlosti pohybu s sebou totiž nesou i vysokou dopadovou rychlost pístu v koncových polohách, což je nežádoucí jev.

rychlost valce

Proto se vývojáři firmy VEGA zaměřili na řešení eliminace dopadové rychlosti při vysokých rychlostech pohybu v blokových válcích. Vzhledem k omezenému místu z důvodu velikosti válců to byla výzva i pro zkušené odborníky s dlouholetými zkušenostmi. Otázka tedy byla, jak funkční a léty vyzkoušený systém tlumení uzpůsobit pro kompaktní válce se systémem Speedports? Maximální rychlost válce s tlumením koncových poloh totiž může bezpečně dosáhnout vynikajících 0,8 m/s namísto pouhých 0,1 m/s, což je doporučovaná maximální rychlost pro válce bez tlumení.

Cílem bylo vyvinout systém, který by nenavyšoval celkovou délku válce pro jeho jednodušší zaměnitelnost za jiné značky válců. Tedy cíl byl válec, jehož celková vnější délka nebude větší a tím bude jednodušeji zaměnitelný za starší typy válců.

Systém tlumení vyvinutý pro válce se Speedports představuje sofistikovaný mechanismus, který efektivitou tlumení a jednoduchým provedením slibuje dlouhou životnost při jednoduchém nastavení, spolu minimální údržbou. Potřebná tlumicí síla se odvíjí od hmotnosti čelisti (pohybovaná hmota) a rychlosti válce. Čelo pístu (mluvíme o tlumení předního dorazu, nicméně mechanismus zadního dorazu je podobný) najíždí přes speciálně tvarovaný převlečný kroužek do přesně tolerovaného otvoru v přední části válce, opatřeného obtokovým kanálem. Olej je tedy před čelem pístu uzavřen v „hlavě“ válce. Při dojetí omezovacího převlečného kroužku do čela tlumícího otvoru dojde postupně k omezení rychlosti pohybu válce. Utlumení pohybu je tedy plynulé.

V určité fázi pohybu pak dojde k uzavření odvodu oleje před pístem přes hlavní odváděcí otvor a hydraulická kapalina se přepouští přes obtokový kanál. Rychlost tlumení a tedy dopadovou rychlost lze regulovat podle potřeby pomocí nastavovacího šroubu. Tento stavěcí šroub zároveň funguje jako odvzdušnění hydraulické kapaliny po napojení hadic na válec.

Průměr obtokového kanálku je natolik malý, že rychlost proudícího oleje vzroste exponenciálně a současně dochází k markantnímu nárůstu tlakovým ztrát nutných pro finální utlumení dopadové rychlosti. Energie která při tlumení rychlosti vzniká je dána kombinací faktorů jako je délka tlumicího mechanismu, nárůstu tlaku, a průřezu tlumicího mechanismu. Tlak v oleji se upravuje regulačním šroubem. Díky zmenšenému průměru přetokového kanálku nastává efekt tlumení ihned poté, co se uzavře hlavní odvod hydraulické kapaliny přes primární odváděcí otvor. Optimalizovaný mechanismus je jednoduchý na ovládání a velmi efektivní: čím méně je šroub utažen, tím více oleje proudí do obchvatu.

Zároveň bylo nutné zamezit tlumícímu efektu při startu válce. Tedy mechanismus tlumení musí při dojíždění do koncové polohy efektivně utlumit náraz a rovnoměrně zpomalit válec. Na stranu druhou pak nesmí být omezení válce při startu pohybu tak, aby bylo umožněno velmi rychlé dosažení pracovní rychlosti bez tlumení rychlosti při začátku pohybu. Proto byla přepracován designu hlavy válce tak, aby se zabránilo tlumicímu efektu při pohybu pístu v opačném směru – při startu pohybu. Z toho důvodu se po obvodu se nachází několik malých otvorů.

VÝHODY INTEGROVANÉHO TLUMENÍ VE VÁLCÍCH VEGA

  • Konstantní absorpční síla po celé dráze tlumícího mechanismu
  • Kinetická energie se rovnoměrně utlumuje bez přes hydraulickou kapalinu bez nutnosti použít ne- stabilních mechanických prvků
  • Možnost nastavení utlumení dopadové rychlosti dle potřeby
  • Bezpečnostní mechanismus bránící uvolnění regulačního šroubu,

  • Eliminace tlumicího efektu při pohybu pístu v opačném směru pro maximální zrychlení pohybu

Výhody nasazení válců pro lisovny jsou tedy zřetelné. V tuto chvíli je potřeba poukázat standardní konflikt zájmů mezi výrobcem formy a provozovatelem (uživatelem) formy, tedy rozdíl zájmů mezi nástrojárnou a lisovnou.

Zatímco nástrojárna má za cíl udělat formu s maximálním ziskem a nenavyšovat cenu byť i jen o pár procent použitím kvalitních dílů, lisovna naopak potřebuje snížit ceny na výrobu (zkrácení cyklových časů) a (a to hlavně) omezit výdaje na údržbu formy a minimalizovat prostoje formy. Tyto požadavky jsou sami o sobě v kontradikci a navíc v přímém protikladu se zadáním investora, který požaduje jak minimální cenu nástroje, tak i malou a ještě menší cenou plastového dílu.

Je potřeba si uvědomit, že zatímco investice do formy je jednorázová záležitost, tak delší pracovní cyklus se projeví na každém vyrobeném dílu. Nekvalitní komponenty pak znamenají neustálou údržbu a výměny, což může poslat lisovnu do ztráty.

 

 Objednat rychlé kompatní válce V500CZ lze na adrese obchod@jansvoboda.cz

Modely válce, lze získat v tomto generátoru modelů. Na odkazu "configure"