CZ2005724A3 - Multiplikátor hydraulického válce - Google Patents

Abstract

Multiplikátor hydraulického válce s integrovaným uzavíracím ventilem má ventil vlozen prímo svou cástí do prostoru mezi píst hydraulického válce a pístnici (12) multiplikacního válce (2). Ventil je sestaven se spárou (20) mezi celem (18) pístnice (12) multiplikacního válce (2) a celem (17) krouzku (3), ulozeným s vulí na dutém cepu (10) s otvory (19). Dutý cep (10) je souose pevne spojen s pístnicí (12) multiplikacního válce (2) a cep (10) je delsí nez krouzek (3). Velikost spáry (20) integrovaného uzavíracího ventilu je nastavena rízeným pohybem multiplikacního válce (2).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká multiplikátoru hydraulického válce, určeného pro zařízení, která potřebují v konečné fázi zdvihu válce rychle zvýšit tlak ve válci, jako např. licí stroje při lití hliníku.

Dosavadní stav techniky

Je známa řada zařízení, kde hydraulické válce potřebují v konečné fázi zdvihu zvýšit tlak (multiplikovat) v pracovním prostoru válce pro nejrůznější funkce.

Například při lití hliníku na licích strojích s horizontální licí komorou probíhá odlévání ve 3. fázích. V I. fázi dochází k pomalému pohybu pístu hydraulického (lisovního) válce až po úplné odvzdušnění licí komory. Tekutý kov vyplní celý prostor lisovní komory a nastoupá až k naříznutí (vstupu) ve formě. Následuje přechod do II. fáze tzv. plnicí. Hydraulický (lisovní) válec zrychlí na vysokou rychlost 2-10m/s. Nárůst rychlosti se děje po rampě. Po zaplnění dutiny formy tekutým kovem následuje III. fáze tzv. dotlak nebo multiplikace. Tato fáze musí proběhnout před ztuhnutím kovu v naříznutí, co nejrychleji cca v milisekundách.

Ve III. fázi je klíčový rychlým řízeným nárůstem tlaku v lisovním válci. Tím dojde k zhutnění kovu ve formě. Tento tlak je vyvozen multiplikátorem. Multiplikovaný tlak je nutno v co nejkratším Čase vpustit do lisovního válce. Součastně je nutno uzavřít průtok z tlakového okruhu II. fáze do lisovního válce. Uzavření provádí řízenými nebo neřízenými zpětnými ventily různého typu a konstrukce. Funkce a zejména rychlost uzavření tohoto ventilu přímo prodlužuje čas nárůstu multiplikačního tlaku.

Pro použiti v tlakovém lití se v současné době používá několik variant uspořádání lisovního válce a multiplikačního válce. Jde například o následující řešeni:

- Lisovní a multiplikační válec jsou uspořádány za sebou v jedné ose.

Ventil uzavírající přítok kapaliny z akumulátoru II. fáze pří začátku multiplikace je integrován ve válci, nebo je umístěn mimo válec jako samostatný prvek. Vždy ovšem pracuje jako zpětný ventil. Uzavírá tedy po dosažení určitého tlakového

- 2 • · · · « * · • * · · · · · * · * · « · • · · · · • · · ··· ·· · ·· spádu (rozdílu tlaků před a za tímto ventilem). Ktomu dojde až v okamžiku zastavení pohybu lisovního válce. Tedy tento ventil se začne uzavírat až v okamžiku, kdy již potřebujeme co nejrychleji multiplikovat tlak v hlavním válci. Reakční doba na uzavření tohoto ventilu nám prodlužuje čas, za který dosáhneme požadovaného multiplikovaného tlaku. Tvoří významnou část této časové prodlevy. Navíc opakovatelnost rychlosti uzavření tohoto ventilu není také dobrá. Je dána tlakovými poměry a tedy není nijak řízena.

- Multiplikační válec je uspořádán kolmo na osu lisovního válce.

Princip je princip obdobný. Zpětný ventil je v ovládacím bloku, ale opět pracuje na základě rozdílu tlaků. I v tomto případě je tedy hlavní nevýhodou prodleva při nárůstu muítiplikace a to, že uzavírání není řízeno.

Nevýhodou výše uvedených zařízení tedy zejména je, že pokud je doba nárůstu multíplikačního tlaku dlouhá, dojde k částečnému nebo úplnému ztuhnutí kovu ve formě a tlakový odlitek je nekvalitní. Cílem je co nejkratši přechod mezi II. a

III. fází lisování, tedy co nejrychlejší muítiplikace tlaku v prostoru lisovního válce. Obdobně tomu může být u jiných technologií, například pro uzavření formy a pod.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny multiplikátorem hydraulického válce s integrovaným uzavíracím ventilem, kde ventil je přímo vložen svou částí do prostoru mezi píst hydraulického válce a pístnici multíplikačního válce, podle vynálezu, jehož podstatou je, že integrovaný ventil je tvořen spárou mezi čelem pístnice multíplikačního válce a čelem kroužku, uloženým s vůlí na dutém čepu s otvory, který je souose pevně spojen s pístnici multíplikačního válce. Dutý čep je delší než kroužek, přičemž velikost spáry integrovaného uzavíracího ventilu je nastavena řízeným pohybem multíplikačního válce. Podstatou dále je, že dutý čep s otvory je souose pevně spojen s nástavcem pístnice multíplikačního válce a spára je vytvořena mezi čelem nástavce a čelem kroužku. Multiplikační válec je ovládán ventilem a řídícím systémem, přičemž poloha multíplikačního válce je snímána snímačem polohy. Vnější válcová plocha kroužku je proti vnitřní válcové ploše hydraulického válce těsněna těsněním.

Řízeným pohybem multíplikačního válce ve směru k hydraulickému válci je řízeno uzavírání spáry - tj. uzavíracího ventilu, na základě informace o poloze ze * * « · · * snímače polohy multiplikačního válce. To je prováděno řídícím ventilem multiplikačního válce a řídícím systémem na základě zadaných veličin. Je tedy přesně zadáno a není ovlivněno náhodnými veličinami, jako je diference tlaku a pod.

Z uvedeného vyplývá, že opakovatelnost procesu je výrazně lepší a je výrazně snížena doba nárůstu multiplikačního tlaku, což zásadně zvyšuje kvalitu odlitků. Řešení podle vynálezu může být použito u libovolného hydraulického válce pro libovolnou technologii.

Přehled obrázků na výkrese

Na připojených výkresech je na obr. č. 1 zobrazen řez tělesem, ve kterém je uložen multiplikační i hydraulický válec. Obr. 2 znázorňuje variantní provedení s nástavcem pístnice.

Příklad provedení vynálezu

V tělese 24 je uložen multiplikační válec 2 s pístnicí 12 a hydraulický válec 1. S prostorem 15 nad pístem multiplikačním válcem 2 je spojen zdroj tlaku 5 multiplikačního válce 2, s prostorem 13 nad pístem hydraulického válcem 1 je spojen zdroj tlaku 4 hydraulického válce h Na pístnicí 12 multiplikačního válce 2 , v prostoru 13 nad pístem hydraulického válce 1 je souose namontován dutý čep 10 s otvory 19. Na tomto čepu je s vůlí uložen kroužek 3. Délka kroužku 3 je menší než délka čepu 10, tím je vytvořena spára 20 mezi čelem 17 kroužku 3 a čelem 18 pístnice 12 multiplikačního válce 2. Tato sestava vytváří uzavírací ventil. Variantním řešením je že, k pístnicí 12 je připevněn nástavec 26. Dutý čep 10 s otvory 19 je souose pevně spojen s nástavcem 26 pístnice 12 a spára 20 je vytvořena mezi čelem 25 nástavce a čelem 17 kroužku. Vnější válcová plocha 21 kroužku 3 je proti vnitřní válcové ploše 22 hydraulického válce 1 těsněna těsněním 23. Hydraulický válec 1 je spojen se snímačem polohy 9 hydraulického válce 1 a multiplikační válec 2 sesnímačem polohy 6 multiplikačního válce 2, údaje z obou snímačů jsou přivedeny do řídicího systému IT Ten je dále propojen s řídícím ventilem 8 hydraulického válce las řídícím ventilem 7 multiplikačního válce 2, kde řídící ventil 8 hydraulického válce 1 je spojen s prostorem 14 pístnice hydraulického válce 1 a řídící ventil 7 je spojen s prostorem 16 pístnice multiplikačního válce 2.

«

-49 99

999

Hydraulický válec 1 je při pohybu vpřed (lisování) zásobován ze zdroje tlaku 4 hydraulického válce přes spáru 20 uzavíracího. Kapalina protéká ze zdroje tlaku 4 otvory 19 v čepu 10 a dutou částí čepu 10 do prostoru 13 za pístem hydraulického válce. Hydraulický válec 1 se pohybuje vpřed . Poloha pístu hydraulického válce 1 může být snímána snímačem 9 a pohyb řízen řídícím ventilem 8 hydraulického válce. Před koncem pohybu vpřed hydraulického válce 1 se snižováním rychlosti hydraulického válce 1 klesá i průtok ze zdroje tlaku 4 přes spáru 20 uzavíracího ventilu a dutý čep 10 do prostoru 13 za pístem hydraulického válce. Průtočnou plochu spáry 20 uzavíracího ventilu lze tedy zmenšovat. Řídící systém H dá povel řídícímu ventilu 7 multiplikačního válce a dochází k pomalému pohybu multiplikačního válce 2 vpřed. Kroužek 3 je na čepu 10 uložen svůlí a proto nedochází kjeho pohybu vpřed společně s multiplikačním válcem 2. Tím se plynule uzavírá spára 20 uzavíracího ventilu tak, jak se snižuje průtok ze zdroje 4 tlaku hydraulického válce do prostoru 13 za pístem hydraulického válce. Multíplikační válec 2 může být zásobován tlakovou kapalinou ze zdroje tlaku 5 multiplikačního válce nebo ze stejného zdroje tlaku jako hydraulický válec 2 - ze zdroje 4 tlaku hydraulického válce. Poloha multiplikačního válce 2 je snímána snímačem 6 a vyhodnocována v řídícím systému H Tímto způsobem dojde k plynulému uzavření spáry 20 uzavíracího ventilu přesně v okamžiku, kdy je hydraulický válec 1 zastaven a průtok ze zdroje 4 do prostoru 13 za pístem hydraulického válce ustane. Tím, jak se multíplikační válec 2 pohybuje dále, tlačí před sebou kroužek 3 a ihned bez prodlevy nastává multiplikace tlaku v prostoru 13 za pístem hydraulického válce. Kroužek 3 je tlačen pístnicí 12 multiplikačního válce 2 vpřed a vyvozuje multíplikační tlak v prostoru 13 za pístem. Zároveň je tím uzavřen průtok zpět přes uzavírací ventil do zdroje 4 tlaku hydraulického válce. Vše se děje zcela bez ztráty času.

Uzavírání tohoto ventilu je tedy řízené, na základě uživatelem zadaných parametrů - například v závislosti na dráze, nebo rychlosti hydraulického válce 1, nebo na základě dosaženého tlaku v hydraulickém válci 1 - prostoru 13 za pístem hydraulického válce nebo prostoru 14 - pístnice hydraulického válce, případně jiných veličin.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Multiplikátor hydraulického válce s integrovaným uzavíracím ventilem, kde ventil je přímo vložen svou částí do prostoru mezi píst hydraulického válce a pístnici multiplikačního válce, vyznačující se tím, že integrovaný ventil je tvořen spárou (20) mezi čelem (18) pístnice (12) multiplikačního válce (2) a čelem (17) kroužku (3), uloženým s vůlí na dutém čepu (10) s otvory (19), který je souose pevně spojen s pístnici (12) multiplikačního válce (2), kde čep (10) je delší než kroužek (3), přičemž velikost spáry (20) integrovaného uzavíracího ventilu je nastavena řízeným pohybem multiplikačního válce (2).
2. 2. Multiplikační válec s integrovaným ventilem podle nároku (1) vyznačující se tím, že dutý čep (10) s otvory (19) je souose pevně spojen s nástavcem (25) pístnice (12) a spára (20) je vytvořena mezi čelem (26) nástavce a čelem (17) kroužku.
3. 3. Multiplikační válec s integrovaným ventilem podle nároku (1) a nebo (2) vyznačující se tím, že multiplikačního válec (2) je ovládán ventilem (7) a řídícím systémem (11), přičemž poloha multiplikačního válce (2) je snímána snímačem polohy (6).
4. 4. Multiplikační válec s integrovaným ventilem podle nároku (1) a (2), vyznačující se tím, že vnější válcová plocha (21) kroužku (3) je proti vnitřní válcové ploše (22) hydraulického válce (1) těsněna těsněním (23).