CZ303050B6

CZ303050B6 - Zarízení pro ovládání hydraulického lisu

Info

Publication number: CZ303050B6
Application number: CZ20060469A
Authority: CZ
Inventors: Pitrík@Václav
Original assignee: Pitrík@Václav
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2012-03-14
Also published as: CZ2006469A3

Abstract

Zarízení pro ovládání hydraulického lisu je tvoreno ovládací soustavou (I) pohybu hydraulického lisu, jejíž smerový ventil (1) je spojen s ovládací jednotkou (II) smerového ventilu (1) a zároven je ke smerovému ventilu (1) pripojena soustava (III) pro regulaci tlaku. Pritom ovládací soustava (I) pohybu hydraulického lisu má smerový ventil (1) pres sedlový odlehcovací ventil (2) a snímac tlaku (3) nad pístem prostrednictvím prívodu (11) hydraulické kapaliny nad píst propojen s prostorem (4) nad pístem pracovního válce (5) hydraulického lisu. Pracovní válec (5) je vybaven snímacem (6) polohy pístu a jeho prostor (7) pod pístem je pres snímac (8) tlaku pod pístem a pres pneumaticky ovládaný zpetný ventil (9) vybavený pneumatickým elektromagnetickým ventilem (10) propojen se smerovým ventilem (1). Smerový ventil (1) je soucasne propojen se soustavou (III) pro regulaci tlaku. Pneumaticky ovládaný zpetný ventil (9) je vybaven pneumatickým jednocinným válcem (12) se snímacem (13) záverné polohy a snímacem (14) propustné polohy tohoto pneumaticky ovládaného zpetného ventilu (9).

Description

Zařízení pro ovládání hydraulického lisu

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení, určeného pro ovládání činnosti hydraulického lisu. Použití najde všude tam, kde jsou zpracovávány materiály v lisovacích zařízeních, a to jak materiály na bázi plastů a pryže, tak i plošné kovové materiály.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé systémy ovládání hydraulických zařízení pracují na hydraulickém principu - používají logické ventily nebo šoupátkové rozvaděče, tedy prvky, které pro své přestavení potřebují pomocnou hydraulickou energii. Pro přepínání čerpadel je zde využívána tzv. tlaková váha. Hydraulické ovládací prvky mají nevýhodu vyplývající zvláštního hydraulického provedení, které je náročné na realizaci z hlediska spolehlivé funkce a také životnosti, neboť obsahuje mnoho spojů a těsněných ploch. V provozu pak vyžadují hydraulické ovládací prvky pro svou činnost přídavnou energii a vzhledem k množství spojů a těsnění ani jejich dlouhodobá spolehlivost a celková životnost nemusí být vždy dostačující. Při použití šoupátek dochází k prosakování pracovního média a pri nedokonalém těsnění může docházet k mnoha dalším potížím. Celková vyšší robustnost hydraulických ovládacích prvků se vedle zvýšení spotřeby energie promítá rovněž do zvýšení hmotnosti a materiálové náročnosti zařízení. Současně hydraulické ovládací prvky potřebují k jednotlivým úkonům delší časový interval a jejich konstrukční provedení klade relativně vyso25 ké nároky na prostor.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody a nedostatky stávajících systémů ovládání hydraulických lisů do značné míry odstraňuje zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořeno ovládací soustavou pohybu hydraulického lisu, jejíž směrový ventil je spojen s ovládací jednotkou směrového ventilu a zároveň je ke směrovému ventilu připojena soustava pro regulaci tlaku. Přitom ovládací soustava pohybu hydraulického lisu má směrový ventil přes sedlový odlehčovací ventil a snímač tlaku nad pístem prostřednictvím přívodu hydraulické kapaliny nad píst propojen s prostorem nad pístem pracovního válce hydraulického lisu. Pracovní válec je vybaven snímačem polohy pístu a jeho prostor pod pístem je přes snímač tlaku pod pístem a přes pneumaticky ovládaný zpětný ventil vybavený pneumatickým elektromagnetickým ventilem propojen se směrovým ventilem. Směrový ventil je současně propojen se soustavou pro regulaci tlaku. Pneumaticky ovládaný zpětný ventil je vybaven pneumatickým jednočinným válcem se snímačem závěrné polohy a snímačem propustné polohy tohoto pneumaticky ovládaného zpětného ventilu.

Ovládací jednotka směrového ventilu zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle vynálezu je s výhodou tvořena kyvným pohonem směrového ventilu, uloženým posuvně mezi levým pístem a pravým pístem ovládací jednotky směrového ventilu, přičemž o levý píst se opírá levá vinutá pružina a o pravý píst se opírá pravá vinutá pružina. Pístnice hydraulické brzdy připojená k pravému pístu je na svém odlehlém konci opatřena hydraulickým zámkem s přepouštěcím hydraulickým ventilem. Kyvný pohon směrového ventiluje vybaven ovládacím elektromagnetickým so ventilem. Ovládací jednotka směrového ventilu má pravý píst vybaven snímačem polohy směrového ventilu pro vzestup pístu hydraulického lisu a levý píst má vybaven snímačem polohy směrového ventilu pro sestup pístu. Kyvný pohon směrového ventiluje propojen skrze vačku, opatřenou snímačem závěrné polohy směrového ventilu, dále na rotor směrového ventilu.

- 1 CZ 303050 B6

Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle vynálezu má s výhodou soustavu pro regulaci tlaku vybavenou nízkotlakým čerpadlem a vysokotlakým čerpadlem, připojenými k asynchronnímu elektromotoru s frekvenčním měničem. Nízkotlaké čerpadlo je svým výstupem přes odlehčovací ventil nízkého tlaku a přes zpětný ventil skrze přívodní potrubí připojeno ke směrovému ventilu ovládací soustavy pohybu hydraulického lisu. Vysokotlaké Čerpadlo je přes odlehčovací ventil vysokého tlaku připojeno ke dvěma sousedním vstupům ventilu pro regulaci tlaku, přičemž vstup s velkým průtokem má přímé připojení a vstup s malým průtokem je k ventilu pro regulaci tlaku připojen přes hydraulický odpor. Výstupy z ventilu pro regulaci tlaku jsou společně připojeny přívodním potrubím ke směrovému ventilu ovládací soustavy pohybu hydraulického lisu. Současně je odlehčovací ventil nízkého tlaku i odlehčovací ventil vysokého tlaku propojen se vzduchovým chladičem, připojeným ke zpětné klapce vratu chladiče, která je umístěna v nádrží hydraulické kapaliny. V ní je dále umístěna i zpětná klapka vratu pracovního válce, sací filtr nízkotlakého čerpadla a sací filtr vysokotlakého čerpadla. Tato nádrž hydraulické kapaliny je vybavena vratným potrubím. Ventil pro regulaci tlaku je spojen s ovládací jednotkou ventilu pro regulaci tlaku.

Ovládací jednotka ventilu pro regulaci tlaku je s výhodou tvořena kyvným pohonem ventilu pro regulaci tlaku, uloženým posuvně mezi levým vratným pístem a pravým pístem ovládací jednotky, přičemž o levý vratný píst se opírá levá tlačná pružina a o pravý vratný píst se opírá tlačná pružina. Uvedený kyvný pohon ventilu pro regulaci tlaku vybavený ovládacím ventilem je připojen k rotoru ventilu pro regulaci tlaku.

Hlavní předností zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle vynálezu je vyloučení hydraulických ovládacích prvků. Tím se jednak odstraňuje nutnost mnoha spojů a těsněných ploch, které představovaly slabá místa v dosavadních hydraulických zapojeních, jednak se eliminuje potřeba hydraulické energie pro ovládání ventilů. Ktomu se používá buď energie pneumatické, nebo jednootáčkových synchronních motorů. Takové ovládání je oproti hydraulickým prvkům rychlé a navíc je současně ekologické, a to i u pneumatických elementů, které nepotřebují mazání olejem a jsou tedy ekologicky nezávadné. Odbouráním potřeby hydraulické energie se navíc dosahuje vyšší energetické účinnosti. Další úspora energie je dána využitím frekvenčního měniče pro ovládání pracovních částí zařízení V celkové energetické bilanci je pak zařízení charakterizováno minimální spotřebou energie.

Značnou výhodu zařízení podle vynálezu představuje konstrukční provedení ventilů, dané použitím sedlových ventilů a ventilů se střižným spínáním, kde se k těsnění otvorů využívá výhradně sedel a střižných pouzder přitlačovaných tlakem hydraulické kapaliny. Tím se dosahuje spolehlivé těsnosti těchto konstrukčních míst. Směrovým ventilem se střižným spínáním je uzavírán i prostor pod pístem, který je navíc uzavírán i pneumaticky ovládaným zpětným ventilem, tedy tlakem hydraulické kapaliny i působením pružiny.

Celková koncepce zařízení je založena na efektivním využití minimálního počtu komponentů s jednoduchou konstrukcí a spolehlivou funkci. Tím je dáno jednak minimální množství spojů a těsněných ploch, čímž se dosahuje vysoké spolehlivosti a životnosti zařízení, jednak se snižují nároky na prostor a materiálové náklady a také se zlepšuje možnost integrace tohoto zařízení do vyšších funkčních celků. Integraci do celků usnadňuje mimo jiné i použití elektricky ovládaných odlehčovacích ventilů ve funkci pojišťovacích ventilů, kdy může být integrace provedena propojením přes hydraulické kostky.

Zařízení podle vynálezu umožňuje jak snadnou regulaci pohybu pístu, tak i rychlou a přesnou regulaci tlakových změn. Při hodnotě tlaku například 30 MPa je zde běžně dosahováno přesnosti regulace ± 0,01 MPa a rychlosti změny tlaku o cca 30 MPa za 1 sekundu.

Výhodou je rovněž skutečnost, že vlivem provozu nedochází k přehřívání hydraulické kapaliny (nejčastěji oleje), a proto zařízení podle vynálezu může pracovat ve značném rozsahu teplot oproti obvyklým cca 50 °C v rozmezí 12 až 70 °C.

CZ 303050 Β6

Důležitou předností zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle vynálezu je jeho bezpečnost spočívající v tom, že ztráta energií (elektrické i pneumatické) vede k uzavření všech ventilů.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení zařízení k ovládání hydraulického lisu podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde značí:

- obr. I - celkové schéma zařízení pro ovládání hydraulického lisu (I - ovládací soustava pohybu hydraulického lisu,

II - ovládací jednotka směrového ventilu,

III - soustava pro regulaci tlaku);

- obr. 2 - celkové schéma zařízení s alternativním pohonem ovládací jednotky (II) směrového ventilu;

- obr. 3 - schéma alternativního řešení soustavy (III) pro regulaci tlaku s využitím ventilu pro regulaci tlaku včetně jeho ovládací jednotky (IV) s jejím kyvným pohonem;

- obr. 4 - schéma alternativního řešení ovládací jednotky (IV) ventilu pro regulaci tlaku, jehož kyvný pohon je spojen sjednootáčkovým synchronním servomotorem;

- obr. 5 - schéma alternativního řešení ovládací jednotky (IV) ventilu pro regulaci tlaku, která je tvořena jednootáČkovým synchronním servomotorem.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Jak je zřejmé z obr. 1 přiložených výkresů, zařízení pro ovládání hydraulického lisu je tvořeno ovládací soustavou I pohybu hydraulického lisu, kjejímuž směrovému ventilu 1 je připojena jak ovládací jednotka II směrového ventilu i, tak i soustava ΠΙ pro regulaci tlaku.

Ovládací soustava I pohybu hydraulického lisu je vytvořena tak, že má směrový ventil 1 přes sedlový odlehčovací ventil 2 a snímač tlaku 3 nad pístem prostřednictvím přívodu JJ. hydraulické kapaliny nad píst propojen s prostorem 4 nad pístem pracovního válce 5 hydraulického lisu. Pracovní válec 5 je vybaven snímačem 6 polohy pístu ajeho prostor 7 pod pístem je přes snímač 8 tlaku pod pístem a přes pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9, vybavený pneumatickým elektromagnetickým ventilem 10, propojen se směrovým ventilem J. Současně je pak tento směrový ventil i propojen se soustavou III pro regulaci tlaku. Pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9 je vybaven pneumatickým jednočinným válcem J2 se snímačem JJ závěrné polohy a snímačem 14 propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9.

Soustava ΙΠ pro regulaci tlaku je vybavena nízkotlakým čerpadlem J5 a vysokotlakým čerpadlem 16. připojenými k asynchronnímu elektromotoru 17 s frekvenčním měničem J8. Nízkotlaké čerpadlo 15 je svým výstupem přes odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku a přes zpětný ventil 20 přívodním potrubím 2J připojeno ke směrovému ventilu 1 ovládací soustavy I pohybu hydraulického lisu. Vysokotlaké čerpadlo Jó je přes odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku paralelně připojeno k ventilu 34 pro zvyšování tlaku a k výkonnému ventilu 35 pro zvyšování tlaku, jemuž je předřazen hydraulický odpor 25, a výstupy z ventilu 34 pro zvyšování tlaku i z výkonného ventilu 35 pro zvyšování tlaku jsou paralelně připojeny přívodním potrubím 21. ke směrovému ventilu 1 ovládací soustavy 1 pohybu hydraulického lisu. Přívodní potrubí 21 ve své části odlehlé od směrového ventilu J ovládací soustavy I hydraulického lisu vyúsťuje přes hydraulický odpor 25' a ventil pro snižování tlaku 36 do nádrže 29 hydraulické kapaliny. Současně je odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku i odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku propojen se vzduchovým chladičem 27,

-3 CZ 303050 B6 připojeným ke zpětné klapce 28 vratu chladiče, která je umístěna v nádrži 29 hydraulické kapaliny. V ní je dále umístěna i zpětná klapka 30 vratu pracovního válce 5, sací filtr 31 nízkotlakého čerpadla a sací filtr 32 vysokotlakého čerpadla.

Ovládací jednotka II směrového ventilu 1 je tvořena kyvným pohonem 37 směrového ventilu I, uloženým posuvně mezi levým pístem 38 a pravým pístem 39 ovládací jednotky Π směrového ventilu i, přičemž o levý píst 38 se opírá levá vinutá pružina 40 a o pravý píst 39 se opírá pravá vinutá pružina 4L Pístnice 42 hydraulické brzdy připojená k pravému pístu 39 je na svém odlehlém konci opatřena hydraulickým zámkem 43 s přepouštěcím hydraulickým ventilem 44. Kyvný pohon 37 směrového ventilu i je vybaven ovládacím elektromagnetickým ventilem 45. Ovládací jednotka II směrového ventilu I má pravý píst 39 vybaven snímačem polohy 46 směrového ventilu I pro vzestup pístu hydraulického lisu a levý píst 38 má vybaven snímačem 48 polohy směrového ventilu I pro sestup pístu. Kyvný pohon 37 směrového ventilu 1 je propojen skrze vačku 47, opatřenou snímačem 49 závěrné polohy směrového ventilu 1, dále na rotor směrového ventilu i.

Činnost ovládací soustavy I pohybu hydraulického lisu za podpory ovládací jednotky II směrového ventilu 1 probíhá následujícím způsobem:

Při pohybu pístu hydraulického lisu směrem dolů se přestaví sedlový odlehčovací ventil 2 z polohy „otevřeno“ do polohy „zavřeno“. Kyvný pohon 37 směrového ventilu i nastaví polohu směrového ventilu 1 do směru „dolů“. Pneumatický elektromagnetický ventil 10 přivede stlačený vzduch do pneumatického jednočinného válce 12, který otevře pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9. Po sepnutí snímače 14 propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9 roztáčí frekvenční měnič 18 asynchronní elektromotor 17 na vysoké otáčky. Odlehčovací ventil nízkého tlaku se přestaví do funkce pojišťovacího ventilu. Hydraulická kapalina (zde olej) se dostává z nádrže 29 hydraulické kapaliny přes sací filtr 31, nízkotlaké čerpadlo 15 a zpětný ventil do přívodního potrubí 21 a přes směrový ventil 1 do přívodu 11 hydraulické kapaliny nad píst a do prostoru 4 nad pístem.

Jakmile se dá píst do pohybu, který indikuje snímač 6 polohy pístu, zvyšuje frekvenční měnič 18 otáčky nízkotlakého čerpadla 15, až je v prostoru 4 nad pístem dosaženo potřebného tlaku.

Olej z prostoru 7 pod pístem odchází přes pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9 a směrový ventil 1 do vratného potrubí 23 a přes zpětnou klapku 30 vratu pracovního válce 5 do nádrže 29 hydraulické kapaliny.

Snímač 6 polohy pístu zachytí polohu, při které je třeba snížit rychlost pístu, to znamená polohu, kdy má začít probíhat technologický proces. Nyní kyvný pohon 37 směrového ventilu 1 nastaví polohu směrového ventilu 1 do směru „dolů“, ale do polohy přivřené, kterou uzavřením přepouštěcího hydraulického ventilu 44 zajistí přes hydraulický zámek 43. Frekvenční měnič 18 sníží otáčky nízkotlakého čerpadla 15.

Další sekvence mohou být určovány buď polohou pístu, nebo tlakem v prostoru 4 nad pístem, který je snímán snímačem 3 tlaku nad pístem. Pro jeho práci při zvyšování tlaku v prostoru 4 nad pístem lze výhodně využít softwarových regulátorů, které na pokyn řídicího systému

- přestaví směrový ventil 1 do polohy „dolů“ na maximální průtok (přepouštěcí hydraulický ventil 44 se otevře, kyvný pohon 37 směrového ventilu f nastaví polohu směrového ventilu i, snímač 48 polohy směrového ventilu i pro sestup pístu indikuje dosaženou polohu);

- vypnou odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku;

- zapnou odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku;

- prostřednictvím frekvenčního měniče 18 zvýší otáčky vysokotlakého čerpadla 16 a tím se zvyšuje tlak v prostoru 4 nad pístem.

-4CZ 303050 B6

Regulace tlaku pomocí soustavy ΠΙ pro regulaci tlaku probíhá dále uvedeným způsobem:

Průběh tlaku v prostoru 4 nad pístem sleduje snímač 3 tlaku nad pístem a v návaznosti na jeho informace řídicí systém zajistí následující kroky:

- otevírá ventil 34 pro zvyšování tlaku, který zajišťuje rychlý nárůst tlaku;

- po dosažení určené hodnoty dle snímače 3 tlaku nad pístem zavírá ventil 34 pro zvyšování tlaku a otevírá výkonný ventil 35 pro zvyšování tlaku, sloužící pro doladění tlaku;

- po dosažení žádané hodnoty tlaku v prostoru 4 nad pístem vypíná výkonný ventil 35 pro zvyšování tlaku;

- při poklesu tlaku pod povolenou mez dle údaje snímače 3 tlaku nad pístem znovu zapíná výkonný ventil 35 pro zvyšování tlaku;

- v případě, že technologický proces způsobí nárůst tlaku přes povolenou mez, spíná v prostoru 4 nad pístem ventil 36 pro snižování tlaku;

- v případě, že je tlak v prostoru 4 nad pístem delší dobu v určených mezích a konstantní, pak vypíná odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku a frekvenční měnič J_8 zastaví asynchronní elektromotor 17 a tedy i nízkotlaké čerpadlo 15 a vysokotlaké čerpadlo 16;

- pokud po určité době poklesne tlak v prostoru 4 nad pístem pod povolenou mez, spíná frekvenční měnič i 8 obě uvedená čerpadla 15 a 16 na nízké otáčky a odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku se přestaví do funkce pojišťovacího ventilu;

- současně spíná výkonný ventil 35 pro zvyšování tlaku a tlak se doplní, jak již bylo uvedeno. Před otevřením lisuje nutno snížit v prostoru 4 nad pístem obvykle velmi vysoký tlak.

Otevírání lisu probíhá následujícím způsobem:

- vypíná sedlový odlehčovací ventil 2 a tím se propojí prostor 4 nad pístem s vratným potrubím 33;

- kyvný pohon 37 směrového ventilu 1 přestaví směrový ventil i do polohy pro vzestup pístu;

- frekvenční měnič 18 uvede do činnosti nízkotlaké čerpadlo 15 a vysokotlaké čerpadlo 16;

- odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku se přestaví do pozice pojišťovacího ventilu;

- frekvenční měnič 18 zvýší otáčky obou uvedených čerpadel 15 a 16;

- lis se otevírá.

Způsob otevírání může být i složitější podle technologických požadavků.

Příklad 2

Jak je zřejmé z obr. 2, zařízení je tvořeno opět soustavou I pro ovládání hydraulického lisu a soustavou HI pro regulaci tlaku shodné konstrukce, přičemž směrový ventil 1 je spojen s ovládací jednotkou II směrového ventilu 1. Na rozdíl od předchozího příkladu je zde však ovládací jednotka II směrového ventilu 1, tvořená kyvným pohonem 37 směrového ventilu ]_, vybaven jednootáčkovým synchronním servomotorem 50 s převodovkou.

Činnost ovládací soustavy I pohybu hydraulického lisu za podpory této ovládací jednotky U směrového ventilu 1 probíhá následujícím způsobem:

Zavírání lisu, vyžadující pohyb pístu hydraulického lisu dolů, sestává z těchto kroků:

-- sedlový odlehčovací ventil 2 se přestaví z polohy „otevřeno“ do polohy „zavřeno“;

- pneumatický elektromagnetický ventil 10 přestaví pneumatický jednočinný válec 12 do propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9, tuto polohu indikuje snímač 14 propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9;

-5CZ 303050 B6

- jednootáčkový synchronní servomotor 50 s převodovkou pres kyvný pohon 37 směrového ventilu 1 nastaví polohu směrového ventilu I tak, že se prostor 4 nad pístem propojí s přívodním potrubím 21 a prostor 7 pod pístem se přes otevřený pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9 propojí s vratným potrubím 33, přičemž se stlačí pravá vinutá pružina 41;

- po sepnutí snímače 14 propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9 nastaví frekvenční měnič J_8 asynchronní elektromotor 17 na vysoké otáčky;

- odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku se přestaví do funkce pojišťovacího ventilu.

Hydraulická kapalina - zde olej - se dostává z nádrže 29 hydraulické kapaliny přes sací filtr 31 io nízkotlakého čerpadla J_5 a zpětný ventil 20 do přívodního potrubí 21 a přes směrový ventil 1 do přívodu 11 hydraulické kapaliny nad píst a do prostoru 4 nad pístem.

Jakmile se dá píst do pohybu, snímá snímač 6 polohy pístu tento pohyb a frekvenční měnič 18 zvyšuje otáčky nízkotlakého čerpadla J_5, až je v prostoru 4 nad pístem dosaženo potřebného tlaku.

Snímač 6 polohy pístu zachytí polohu, při které je třeba snížit rychlost pístu, to znamená polohu, kdy má začít probíhat technologický proces, Jednootáčkový synchronní servomotor 50 s převodovkou nastaví zvolenou rychlostí potřebnou polohu směrového ventilu 1 a zpomalí pohyb pístu.

Současně frekvenční měnič ]_8 sníží otáčky nízkotlakého čerpadla J_5.

Zastavení pohybu pístu hydraulického lisu sestává z těchto kroků;

- při dosažení nastaveného tlaku v prostoru 4 nad pístem se vypne jednootáčkový synchronní servomotor 50 s převodovkou, frekvenční měnič 18 i odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku;

2? - působením stlačené pravé vinuté pružiny 44 se přestaví směrový ventil 1 do střední polohy, kdy jsou všechny kanály uzavřeny;

- polohu směrového ventilu i indikuje snímač 49 závěrné polohy směrového ventilu iOtevírání lisu, tedy pohyb pístu hydraulického lisu nahoru, sestává z těchto kroků;

- sedlový odlehčovací ventil 2 se přestaví z polohy „otevřeno“ do polohy „zavřeno“;

- jednootáčkový synchronní servomotor 50 s převodovkou přes kyvný pohon 37 směrového ventilu I nastaví polohu směrového ventilu 1 tak, že se prostor 4 nad pístem propojí s vratným potrubím 33 a přívodní potrubí 21 se propojí přes směrový ventil I a pneumaticky ovládaný zpětný ventil 9 s prostorem 7 pod pístem, přičemž je stlačena levá vinutá pružina 40.

Zastavení pohybu pístu hydraulického lisu při otevření sestává z těchto kroků:

- snímač 6 polohy pístu indikuje dosažení homí krajní polohy pístu;

- vypíná se jednootáčkový synchronní servomotor 50 s převodovkou, frekvenční měnič J_8 i odlehčovací ventil 19 nízkého tlaku;

- působením stlačené levé vinuté pružiny 40 se přestaví směrový ventil 1 do střední uzavřené polohy, kterou indikuje snímač 49 závěrné polohy směrového ventilu L

Příklad 3 45

Obr. 3 představuje alternativní konstrukční řešení soustavy III pro regulaci tlaku, kde je použití ventilu 34 pro zvyšování tlaku, výkonného ventilu 35 pro zvyšování tlaku a ventilu 36 pro snižování tlaku (viz obr. 1 a 2) nahrazeno použitím ventilu 24 pro regulaci tlaku. Ovládací jednotka IV ventilu 24 pro regulaci tlaku je tvořena kyvným pohonem 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku, ulože50 ným posuvně mezi levým vratným pístem 52 a pravým vratným pístem 53, přičemž o levý vratný píst 52 se opírá levá tlačná pružina 54 a o pravý vratný píst 53 se opírá pravá tlačná pružina 55.

- 6 CZ 303050 B6

Uvedený kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku je vybaven ovládacím ventilem 56 a je připojen k rotoru ventilu 24 pro regulaci tlaku.

Činnost soustavy ΙΠ pro regulaci tlaku za podpory této ovládací jednotky IV ventilu 24 pro regulaci tlaku probíhá následujícím způsobem:

- v prostoru 4 nad pístem je tlak sledován snímačem 3 tlaku nad pístem a informace jsou předávány řídícímu systému, který při potřebě doplnění tlaku postupně iniciuje tyto kroky:

- frekvenční měnič 18 nastaví základní otáčky nízkotlakého čerpadla j_5 a vysokotlakého čerpadla 16

- kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku se sepnutím ovládacího ventilu 56 přestaví do polohy plnicího tlaku - u ventilu 24 pro regulaci tlakuje propojen vstup 23 s velkým průtokem s druhým výstupem 26';

- odlehcovací ventil 22 vysokého tlaku se přestaví do podmíněně uzavřené polohy - do funkce pojišťovacího ventilu.

Po nárůstu tlaku v prostoru 4 nad pístem na požadovanou hodnotu soustava UI pro regulaci tlaku provede tyto kroky:

- kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku se sepnutím ovládacího ventilu 56 přestaví do polohy „regulace“ - u ventilu 24 pro regulaci tlaku je vstup 23' s malým průtokem propojen s výstupem 26 z ventilu 24 pro regulaci tlaku;

- médium — olej - protéká hydraulickým odporem 25 a tlak se pomalu zvyšuje.

Po dosažení žádané hodnoty tlaku v prostoru 4 nad pístem dle signálu z řídicího systému

- kyvný pohon 5J ventilu 24 pro regulaci tlaku vypíná a pravá tlačná pružina 55 vrací ventil 24 pro regulaci tlaku do střední polohy;

- vypíná odlehcovací ventil 22 vysokého tlaku;

- frekvenční měnič 18 nastaví nízké otáčky nízkotlakého čerpadla J_5 a vysokotlakého čerpadla 16.

Při poklesu tlaku v prostoru 4 nad pístem pod požadovanou hodnotu

- frekvenční měnič 18 nastaví dle signálu z řídicího systému odpovídající otáčky vysokotlakého čerpadla 16;

- současně spíná odlehcovací ventil 22 vysokého tlaku do polohy a funkce pojišťovacího ventilu;

- kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku jej nastaví do polohy „regulace“ - vstup 23' s malým průtokem je propojen s výstupem 26 z ventilu 24 pro regulaci tlaku.

Příklad 4

Obr. 4 představuje alternativní konstrukční řešení soustavy IV ventilu 24 pro regulaci tlaku, začleněné do stejné soustavy lil pro regulaci tlaku, jaká byla právě popsána v předchozím příkladě. Odlišnost spočívá pouze v tom že kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku je vybaven jednootáčkovým synchronním servomotorem 57. Ostatní členy ovládací jednotky IV ventilu pro regulaci tlaku 24 zůstávají stejné. To znamená, že kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku je opět uložen posuvně mezi levým vratným pístem 52 a pravým vratným pístem 53, přičemž o levý vratný píst 52 se opírá levá tlačná pružina 54 a o pravý vratný píst 53 se opírá pravá tlačná pružina 55. Kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku je připojen k rotoru ventilu 24 pro regulaci tlaku.

Činnost soustavy Hl pro regulaci tlaku za podpory takto vytvořené ovládací jednotky IV ventilu 24 pro regulaci tlaku probíhá následujícím způsobem:

-7CZ 303050 B6

- v prostoru 4 nad pístem je tlak sledován snímačem 3 tlaku nad pístem a informace jsou předávány řídicímu systému, který postupně iniciuje tyto kroky:

- frekvenční měnič 18 nastaví základní otáčky nízkotlakého čerpadla 15 a vysokotlakého čerpadla J_6;

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 přestavný kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku do polohy plnicího tlaku — vstup 23 s velkým průtokem je propojen s druhým výstupem 26' a stlačena je levá tlačná pružina 54;

- spíná odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku do pozice pojišťovacího ventilu.

Po nárůstu tlaku v prostoru 4 nad pístem na požadovanou hodnotu

- kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku je přestavován jednootáčkovým synchronním servomotorem 57 nastavenou rychlostí, takže lze volit jak rychlost regulace, tak polohu otevření ventilu 24 pro regulaci tlaku;

- po dosažení zadané hodnoty tlaku vypíná jednootáčkový synchronní servomotor 57 a levá tlačná pružina 54 vrací ventil 24 pro regulaci tlaku do střední závěrné polohy.

Jemnou regulaci pak provádí jednootáčkový synchronní servomotor 57 přestavováním ventilu 24 pro regulaci tlaku mezi střední polohou a polohou, kdy jsou spolu spojeny vstup 23 s velkým průtokem a druhý výstup 261. Přitom jednootáčkový synchronní servomotor 57 stlačuje pravou tlačnou pružinu 55. která při vypnutí jednootáčkového synchronního servomotoru 57 vrací ventil 24 pro regulaci tlaku vždy do střední závěrné polohy.

Při potřebě snížit tlak v prostoru 4 nad pístem

- vypne odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku;

- frekvenční měnič 18 nastaví nízké nebo nulové otáčky vysokotlakého čerpadla 16;

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 otočí pomocí kyvného pohonu 51 rotorem ventilu 24 pro regulaci tlaku tak, že se spojí druhý výstup 261 se vstupem 23 s velkým průtokem a tlak odchází přes odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku do vzduchového chladiče 27 a do nádrže 29 hydraulické kapaliny;

- při dosažení žádaného tlaku se jednootáčkový synchronní servomotor 57 vypne a pravá tlačná pružina 55 vrátí ventil 24 pro regulaci tlaku do střední uzavřené polohy.

Pri potřebě jen velmi malého snížení tlaku v prostoru 4 nad pístem vypne odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku;

- frekvenční měnič ]_8 nastaví nízké nebo nulové otáčky vysokotlakého čerpadla 16

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 aktivuje kyvný pohon 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku tak, aby tlačil levou tlačnou pružinu 54, a tím otočí rotorem ventilu 24 pro regulaci tlaku tak, že se spojí výstup 26 se vstupem 23' s malým průtokem a tlak odchází přes hydraulický odpor 25 do odlehčovacího ventilu 22 vysokého tlaku do vzduchového chladiče 27 a z něj do nádrže 29 hydraulické kapaliny;

- při dosažení žádaného nižšího tlaku se jednootáčkový synchronní servomotor 57 vypne a levá tlačná pružina 54 vrátí ventil 24 pro regulaci tlaku do střední uzavřené polohy.

Příklad 5

Obr. 5 představuje jinou alternativu ovládání ventilu 24 pro regulaci tlaku. Odlišnost spočívá nyní v tom, že celý pohybový mechanismus kyvného pohonu 51 ventilu 24 pro regulaci tlaku (ovládací jednotka IV) je nahrazen jednootáčkovým synchronním servomotorem 57. Ostatní konstrukční součásti soustavy III pro regulaci tlaku zůstávají nezměněny.

-8CZ 303050 B6

Činnost soustavy III pro regulaci tlaku za podpory takto vytvořeného ovládání ventilu 24 pro regulaci tlaku probíhá následujícím způsobem:

Výchozí poloha ventilu 24 pro regulaci tlaku je „zavřeno“. Jednootáčkový synchronní servomotor 57 je nastaven do polohy „0“. V prostoru 4 nad pístem je tlak sledován snímačem 3 tlaku nad pístem a informace jsou předávány řídicímu systému, který postupně iniciuje tyto kroky:

- frekvenční měnič 18 nastaví základní otáčky nízkotlakého Čerpadla 15 a vysokotlakého čerpadla J6;

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 přestaví zadanou rychlostí ventil 24 pro regulaci tlaku do polohy plnicího tlaku - je propojen vstup 23 s velkým průtokem a druhý výstup 26';

- odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku se přestaví do funkce pojišťovacího ventilu.

Po nárůstu tlaku v prostoru 4 nad pístem na požadovanou hodnotu

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 přestaví nastavenou (zvolenou) rychlostí ventil 24 pro regulaci tlaku do polohy, kdy je propojen vstup 23' s malým průtokem a výstup 26, a průtokem přes hydraulický odpor 25 se zajistí pomalý nárůst tlaku;

- při dosažení zadané hodnoty tlaku v prostoru 4 nad pístem přestaví jednootáčkový synchronní servomotor 57 a ventil 24 pro regulaci tlaku do střední závěrné polohy.

Při potřebě snížit tlak v prostoru 4 nad pístem

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 nastaví ventil 24 pro regulaci tlaku do polohy, kdy se propojí druhý výstup 26' s velkým průtokem;

- vypíná se odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku; frekvenční měnič 18 nastaví nízké nebo nulové otáčky.

Tlak uniká pres odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku do vzduchového chladiče 27 a pres zpětnou klapku 28 vratu chladiče do nádrže 29 hydraulické kapaliny.

Při potřebě snížit tlak pomalu přes hydraulický odpor 25

- jednootáčkový synchronní servomotor 57 nastaví ventil 24 pro regulaci tlaku do polohy, kdy se propojí výstup 26 se vstupem 23' s malým průtokem;

- vypíná se odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku;

- frekvenční měnič 18 nastaví nízké nebo nulové otáčky.

Tlak uniká přes hydraulický odpor 25 a odlehčovací ventil 22 vysokého tlaku do vzduchového chladiče 27 a přes zpětnou klapku 28 vratu chladiče do nádrže 29 hydraulické kapaliny.

Průmyslová využitelnost

Zařízení k ovládání hydraulického lisu podle vynálezu najde použití především ve výrobě vytvrzovaných či vulkanizovaných hmot ve vyhřívaných formách, kde podstatně zvýší operativnost, spolehlivost a životnost ovládaného zařízení. Další využití pak může nalézt rovněž při výrobě plastových výrobků ve vstřikovacích formách. Jinou alternativou využití zařízení podle vynálezu je výroba kovových výrobků z plechů tvarovaných ve formách.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro ovládání hydraulického tisu, vyznačující se tím, že je tvořeno ovládací soustavou (I) pohybu hydraulického lisu, jejíž směrový ventil (1) je spojen s ovládací jednotkou (II) směrového ventilu (1) a zároveň je ke směrovému ventilu (1) připojena soustava (IU) pro regulaci tlaku, přičemž ovládací soustava (1) pohybu hydraulického lisu má směrový ventil (I) přes sedlový odlehčovací ventil (2) a snímač tlaku (3) nad pístem prostřednictvím přívodu (II) hydraulické kapaliny nad píst propojen s prostorem (4) nad pístem pracovního válce (5) hydraulického lisu, který je vybaven snímačem (6) polohy pístu a jehož prostor (7) pod pístem je přes snímač (8) tlaku pod pístem a přes pneumaticky ovládaný zpětný ventil (9) vybavený pneumatickým elektromagnetickým ventilem (10) propojen se směrovým ventilem (1), který je současně propojen se soustavou (III) pro regulaci tlaku, přičemž pneumaticky ovládaný zpětný ventil (9) je vybaven pneumatickým jednočinným válcem (12) se snímačem (13) závěrné polohy a snímačem (14) propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu (9).
2. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároku 1, vyznačující se tím, že soustava (III) pro regulaci tlaku je vybavena nízkotlakým čerpadlem (15) a vysokotlakým čerpadlem (16), připojenými k asynchronnímu elektromotoru (17) s frekvenčním měničem (18), přičemž nízkotlaké čerpadlo (15) je svým výstupem přes odlehčovací ventil (19) nízkého tlaku a přes zpětný ventil (20) skrze přívodní potrubí (21) připojeno ke směrovému ventilu (1) ovládací soustavy (I) pohybu hydraulického lisu, a zároveň vysokotlaké čerpadlo (16) je pres odlehčovací ventil (22) vysokého tlaku připojeno ke dvěma sousedním vstupům (23, 23') ventilu (24) pro regulaci tlaku, přičemž vstup (23) s velkým průtokem má přímé připojení a vstup (23 ) s malým průtokem je k ventilu (24) pro regulaci tlaku připojen přes hydraulický odpor (25), a dále že výstupy (26, 26') z ventilu (24) pro regulaci tlaku jsou společně propojeny přívodním potrubím (21) ke směrovému ventilu (1) ovládací soustavy (I) pohybu hydraulického lisu, současně je odlehčovací ventil (19) nízkého tlaku i odlehčovací ventil (22) vysokého tlaku propojen se vzduchovým chladičem (27), připojeným ke zpětné klapce (28) vratu chladiče, která je umístěna v nádrži (29) hydraulické kapaliny, v níž je dále umístěna i zpětná klapka (30) vratu chladiče pracovního válce (5), sací filtr (31) nízkotlakého čerpadla a sací filtr (32) vysokotlakého čerpadla, a tato nádrž (29) hydraulického kapaliny je vybavena vratným potrubím (33); současně je ventil (24) pro regulaci tlaku spojen s ovládací jednotkou (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku.
3. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároku 1, vyznačující se tím, že soustava (III) pro regulaci tlaku je vybavena nízkotlakým čerpadlem (15) a vysokotlakým čerpadlem (16), připojenými k asynchronnímu elektromotoru (17) s frekvenčním měničem (18), přičemž nízkotlaké čerpadlo (15) je svým výstupem přes odlehčovací ventil (19) nízkého tlaku a přes zpětný ventil (20) skrze přívodní potrubí (21) připojeno ke směrovému ventilu (1) ovládací soustavy (I) pohybu hydraulického lisu, a zároveň vysokotlaké čerpadlo (16) je pres odlehčovací ventil (22) vysokého tlaku paralelně připojeno k ventilu (34) pro zvyšování tlaku a k výkonnému ventilu (35) pro zvyšování tlaku, jemuž je předřazen hydraulický odpor (25), a výstupy z ventilu (34) pro zvyšování tlaku i z výkonného ventilu (35) pro zvyšování tlaku jsou paralelně připojeny přívodním potrubím (21) ke směrovému ventilu (1) ovládací soustavy (I) pohybu hydraulického lisu, přičemž přívodní potrubí (21) ve své části odlehlé od směrového ventilu (1) ovládací soustavy (I) hydraulického lisu vyúsťuje pres hydraulický odpor (25') a ventil pro snižování tlaku (36) do nádrže (29) hydraulické kapaliny, současně je odlehčovací ventil (19) nízkého tlaku i odlehčovací ventil (22) vysokého tlaku propojen se vzduchovým chladičem (27), připojeným ke zpětné klapce (28) vratu chladiče, která je umístěna v nádrži (29) hydraulické kapaliny, v níž je dále umístěna i zpětná klapka (30) vratu pracovního válce (5), sací filtr (31) nízkotlakého čerpadla a sací filtr (32) vysokotlakého čerpadla, a tato nádrž (29) hydraulické kapaliny je vybavena vratným potrubím (33).

-10CZ 303050 B6
4. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (II) směrového ventilu (1) je tvořena kyvným pohonem (37) směrového ventilu (1), uloženým posuvně mezi levým pístem (38) a pravým pístem (39) ovládací jednotky (II) směrového ventilu (1), přičemž o levý píst (38) se opírá levá vinutá pružina (40) a o pravý píst (39) se s opírá pravá vinutá pružina (41), a že pístnice (42) hydraulické brzdy připojená k pravému pístu (39) je na svém odlehlém konci opatřena hydraulickým zámkem (43) s přepouštěcím hydraulickým ventilem (44), přičemž kyvný pohon (37) směrového ventilu (I) je vybaven ovládacím elektromagnetickým ventilem (45), ovládací jednotka (II) směrového ventilu (1) má pravý píst (39) vybaven snímačem polohy (46) směrového ventilu (1) pro vzestup pístu hydraulického lisu a io levý píst (38) má vybaven snímačem (48) polohy směrového ventilu (1) pro sestup pístu, kyvný pohon (37) směrového ventilu (1) je propojen skrze vačku (47), opatřenou snímačem (49) závěrné polohy směrového ventilu (l), dále na rotor směrového ventilu (1).
5. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároku 1, vyznačující se tím, že

15 ovládací jednotka (II) směrového ventilu (1) je tvořena kyvným pohonem (37) směrového ventilu (1), spojeným na jedné straně s jednootáčkovým synchronním servomotorem (50) s převodovkou a na druhé straně s rotorem směrového ventilu (1) skrze vačku (47), opatřenou snímačem (49) závěmé polohy směrového ventilu (1).

20 6. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku je tvořena kyvným pohonem (51) ventilu (24) pro regulaci tlaku, uloženým posuvně mezi levým vratným pístem (52) a pravým vratným pístem (53) ovládací jednotky (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku, přičemž o levý vratný píst (52) se opírá levá tlačná pružina (54) a o pravý vratný píst (53) se opírá pravá tlačná pružina (55), a

25 uvedený kyvný pohon (51) ventilu (24) pro regulaci tlaku vybavený ovládacím ventilem (56) je připojen k rotoru ventilu (24) pro regulaci tlaku.

7. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku je tvořena kyvným pohonem (51) ventilu

30 (24) pro regulaci tlaku, uloženým posuvně mezi levým vratným pístem (52) a pravým vratným pístem (53) ovládací jednotky (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku, přičemž o levý vratný píst (52) se opírá levá tlačná pružina (54) a o pravý vratný píst (53) se opírá pravá tlačná pružina (55), a uvedený kyvný pohon (51) ventilu (24) pro regulaci tlaku je vybaven jednootáčkovým synchronním servomotorem (57) a je připojen k rotoru ventilu (24) pro regulaci tlaku.

8. Zařízení pro ovládání hydraulického lisu podle nároků I a 2, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (IV) ventilu (24) pro regulaci tlaku je tvořena jednootáčkovým synchronním servomotorem (57), který je připojen k rotoru ventilu (24) pro regulaci tlaku.

5 výkresů

45 Vztahové značky

1 - směrový ventil

2 - sedlový odlehčovací ventil

3 snímač () tlaku nad pístem

50 4 - prostor () nad pístem

5 - pracovní válec
6 - snímač () polohy pístu
7 - prostor () pod pístem
8 - snímač () tlaku pod pístem

- 11 CZ 303050 Β6
9 - pneumaticky ovládaný zpětný ventil
10 - pneumatický elektromagnetický ventil
11 - přívod () hydraulické kapaliny nad píst
12 - pneumatický jednočinný válec
13 - snímač () závěrné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9
14 - snímač () propustné polohy pneumaticky ovládaného zpětného ventilu 9
15 - nízkotlaké čerpadlo
16 - vysokotlaké Čerpadlo
17 - asynchronní elektromotor
18 - frekvenční měnič
19 - odlehčovací ventil () nízkého tlaku
20 - zpětný ventil
21 - přívodní potrubí
22 - odlehčovací ventil () vysokého tlaku
23 - vstup () s velkým průtokem
24 - vstup () s malým průtokem
25 - hydraulický odpor
26 - výstup () z ventilu 24 pro regulaci tlaku

26' - druhý výstup () z ventilu 24 pro regulaci tlaku
27 - vzduchový chladič ()
28 - zpětná klapka () vratu chladiče
29 - nádrž hydraulické kapaliny
30 - zpětná klapka () vratu pracovního válce 5
31 - sací filtr () nízkotlakého Čerpadla 15
32 - sací filtr () vysokotlakého čerpadla 16
33 - vratné potrubí
34 - ventil () pro zvyšování tlaku
35 - výkonný ventil () pro zvyšování tlaku
36 - ventil () pro snižování tlaku
37 - kyvný pohon () směrového ventilu 1
38 - levý píst
39 - pravý píst
40 - levá vinutá pružina
41 - pravá vinutá pružina
42 - pístnice () hydraulické brzdy
43 - hydraulický zámek
44 - přepouštěcí hydraulický ventil
45 - ovládací elektromagnetický ventil
46 - snímač () polohy směrového ventilu l pro vzestup pístu
47 - vačka
48 - snímač () polohy směrového ventilu 1 pro sestup pístu
49 - snímač () závěrné polohy směrového ventilu 1
50 -jednootáčkový synchronní servomotor () s převodovkou
51 - kyvný pohon () ventilu 24 pro regulaci tlaku
52 - levý vratný píst
53 - pravý vratný píst
54 - levá tlačná pružina
55 - pravá tlačná pružina
56-ovládací ventil
57 jednootáčkový synchronní servomotor