ES2879307T3 - Máquina de colada en molde con un sistema de diagnóstico de válvula - Google Patents
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Abstract
Conjunto (1) de inyección de una máquina de colada en molde, que comprende: - un pistón (20) de inyección controlable en traslación para funcionar sobre el metal fundido colado en un molde de la máquina, y una cámara principal (26) de presión para contener y presurizar el fluido para la traslación del pistón (20) de inyección; - un pistón (42) de multiplicador controlado hidráulicamente para aumentar la presión del fluido en la cámara principal (26) de presión; - medios de válvula para efectuar el avance y el retorno del pistón (20) de inyección y del pistón (42) de multiplicador, en el que dichos medios de válvula comprenden al menos un elemento de entre una válvula proporcional (104) de alimentación, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (204) de posición; una válvula (105) de drenaje de retorno de inyección; una válvula (106) de retorno de inyección; una válvula proporcional (112) de drenaje de inyección, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (212) de posición; una válvula (114) de liberación de multiplicador; una válvula (116) de drenaje de retorno de multiplicador; una válvula principal proporcional (118) de multiplicador, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (218) de posición; - medios electrónicos (300) de control conectados operativamente a al menos una de dichas válvulas y a dichos transductores para controlar la apertura y cierre de dichas válvulas, configurados y programados de acuerdo con un programa predeterminado de control que comprende un programa de ejecución de pruebas para la realización de una pluralidad de pruebas de diagnóstico en dichas válvulas, en el que dicho programa de ejecución de pruebas prevé la realización de una prueba para cada válvula, en secuencia de una en una, y la comparación de los parámetros detectados durante dicha prueba con un intervalo predefinido o con un valor umbral; - medios de visualización, conectados operativamente a dichos medios de ejecución para visualizar el resultado de dichas pruebas de diagnóstico.
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina de colada en molde con un sistema de diagnóstico de válvula
La presente invención se refiere a una máquina de colada en molde de funcionamiento hidráulico, en particular para la colada en molde de aleaciones ligeras. En particular, la presente invención se refiere a un conjunto de inyección de la máquina, equipado con válvulas para efectuar el proceso de inyección, provisto de un sistema de autodiagnóstico para el funcionamiento de dichas válvulas. Este tipo de maquinaria se describe, por ejemplo, en los documentos EP2942127 A1, US 2011/054828 A1 y WO 2016/046326 A1.
Como es sabido, tales máquinas funcionan sobre un molde, constituido por dos semimoldes que se acoplan para formar la cavidad correspondiente a la pieza que se va a hacer, y que consta de un conjunto de cierre del molde y de un conjunto de inyección, provisto de un pistón de inyección para presurizar el metal fundido vertido en el molde. Para el accionamiento del pistón de inyección y para otras tareas adicionales para llevar a efecto el proceso, se proporciona un circuito hidráulico que está regulado por numerosas válvulas. El rendimiento de tales válvulas es de crucial importancia para el funcionamiento apropiado de la máquina, y un mal funcionamiento hará que la máquina se detenga o que el nivel de calidad de las piezas moldeadas se reduzca drásticamente.
El tiempo de recuperación del funcionamiento suele ser largo, con las repercusiones imaginables sobre la productividad del sistema.
El objeto de la presente invención es proporcionar una máquina de colada en molde que se hace funcionar hidráulicamente equipada con un sistema para diagnosticar las válvulas que supere los inconvenientes antes mencionados.
Tal objeto se consigue mediante una máquina de colada en molde fabricada de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones adicionales de la invención.
Las características y ventajas de la máquina de colada en molde de acuerdo con la presente invención quedarán claras a partir de la descripción que se da más adelante, proporcionada a modo de ejemplo no limitante, de acuerdo con las figuras adjuntas, donde:
- la figura 1 muestra un diagrama funcional de un conjunto de inyección de una máquina de colada en molde, equipado con válvulas para efectuar el proceso, de acuerdo con una realización de la presente invención;
- las figuras 2 a 12 muestran diagramas de flujo para la ejecución de pruebas en dichas válvulas del conjunto de inyección; algunos diagramas de flujo se representan en dos figuras (por ejemplo, el diagrama de la prueba 2 se muestra en las figuras 3a y 3b).
Con referencia a la figura 1, un conjunto de inyección de una máquina de colada en molde que se hace funcionar hidráulicamente se indica colectivamente con 1.
El conjunto 1 de inyección comprende un pistón 20 de inyección que se extiende a lo largo de un eje X de traslación entre un extremo 22 de cabezal y un extremo 24 de cola opuesto. El pistón 20 de inyección se puede trasladar tras una orden a lo largo de dicho eje X de traslación por medio de accionamiento hidráulico.
El conjunto 1 de inyección también tiene una cámara 26 principal de presión, aguas arriba del pistón 20 de inyección, es decir, aguas arriba del extremo 24 de cola del mismo, para contener y presurizar el fluido destinado a la traslación hacia afuera del pistón 20 de inyección.
Además, el conjunto 1 de inyección comprende una entrada 28 de fluido principal y una válvula 102 de cierre ubicada entre la entrada principal 28 y la cámara principal 26 y adecuada para impedir el retorno de fluido desde la cámara principal 26 a la entrada principal 28.
Por ejemplo, dicha válvula 102 de cierre se hace de acuerdo con las enseñanzas contenidas en el documento EP-A1-2942127 a nombre del solicitante.
La máquina comprende adicionalmente un primer acumulador 30 (que se puede cargar desde un cilindro relativo, que contenga por ejemplo nitrógeno presurizado) para el circuito de movimiento del pistón 20 de inyección. Dicho primer acumulador 30 está conectado aguas arriba de la entrada principal 28, y entre dicho acumulador 30 y dicha entrada principal 28 funciona una válvula 104 de alimentación proporcional.
Dicha válvula 104 de alimentación está controlada electrónicamente y utiliza retroalimentación debido a un transductor 204 de posición adecuado para detectar una señal en función de la apertura de la válvula.
La cámara 26 de presión principal está conectada adicionalmente a un drenaje 29 de inyección conectado al drenaje, a lo largo del cual está operativa una válvula 105 de drenaje de retorno de inyección.
El conjunto 1 de inyección comprende adicionalmente una cámara principal 32 de contrapresión, aguas abajo del extremo 24 de cola del pistón 20 de inyección, conectada a una entrada 34 de retorno para suministrar fluido presurizado para la traslación de retorno del pistón 20 de inyección.
La entrada 34 de retorno está conectada aguas arriba con una bomba 36 de alimentación, aguas arriba de la cual está ubicada una bomba 38, típicamente accionada por un motor eléctrico.
Se dispone una válvula 106 de retorno de inyección entre la alimentación 36 de bomba y la entrada 34 de retorno. Lo que es más, una válvula 108 de presión máxima proporcional de bomba está dispuesta en paralelo en la alimentación 36 de bomba y conectada al drenaje para regular la presión que sale de la bomba 38.
Además, la cámara principal 32 de contrapresión está conectada a un drenaje 40 de retorno conectado al drenaje, a lo largo del cual está dispuesta una válvula 112 de drenaje de inyección proporcional, que está controlada electrónicamente y provista de un transductor 212 de posición adecuado para emitir una señal en función de la apertura de dicha válvula.
Además, el conjunto 1 de inyección comprende medios de multiplicador de presión adecuados para aumentar la presión del fluido contenido en la cámara principal 26 por encima de la presión suministrada por el acumulador 30. Dichos medios de multiplicador comprenden un pistón 42 de multiplicador que se extiende a lo largo de un eje Y de multiplicación, coincidente, por ejemplo, con el eje X de traslación del pistón 20 de inyección, entre un extremo 44 de cabezal, apto para funcionar en compresión en la cámara principal 30, y un extremo 46 de cola opuesto.
El pistón 42 de multiplicador se puede trasladar tras una orden a lo largo del eje Y de multiplicación.
Los medios de multiplicador de presión comprenden adicionalmente una cámara secundaria 48 de presión, aguas arriba del pistón 42 de multiplicador, y una entrada secundaria 50 de fluido, aguas arriba de la cámara secundaria 100, para la entrada de fluido presurizado.
La máquina comprende adicionalmente un segundo acumulador 52 (con el cilindro relacionado para recarga) que se puede conectar a la entrada secundaria 50, y una válvula de multiplicador 114 de liberación está colocada entre el segundo acumulador 52 y la entrada secundaria 50.
La cámara secundaria 48 de presión está también conectada a un drenaje 54 de retorno de multiplicador conectado al drenaje, a lo largo del cual está dispuesta una válvula 116 de drenaje de retorno de multiplicador.
Además, los medios de multiplicador comprenden una cámara secundaria 56 de contrapresión aguas abajo del extremo 46 de cola del pistón 42 de multiplicador, conectable al segundo acumulador 52 mediante una entrada secundaria 58 de retorno.
A lo largo de dicha entrada secundaria 58 de retorno, entre el segundo acumulador 52 y la cámara secundaria 56 de contrapresión, está operativa una válvula principal proporcional 118 de multiplicador controlable electrónicamente y provista de un transductor 218 de posición adecuado para emitir una señal en función de la apertura de la válvula. Finalmente, una primera parte auxiliar 60 conecta la válvula 116 de drenaje de retorno de multiplicador a la válvula principal 118 de multiplicador y libera la presión, y una segunda parte 62 conecta la válvula 116 de drenaje de retorno de multiplicador a la válvula 105 de drenaje de retorno de inyección.
Además, el conjunto 1 de inyección comprende
- un sensor 220 de posición del pistón de inyección, por ejemplo un codificador, para detectar la posición del pistón 20 de inyección;
- un transductor principal 232 de presión de la cámara de contrapresión, para detectar la presión en la cámara principal 32 de contrapresión;
- un transductor principal 226 de presión de la cámara de presión, para detectar la presión en la cámara principal 26 de presión;
- un transductor secundario 256 de presión de la cámara de contrapresión, para detectar la presión en la cámara secundaria 56 de contrapresión.
El método de colada en molde comprende un primer paso de inyección, en el que el pistón 20 de inyección avanza a una velocidad reducida, para permitir que el metal fundido llene los canales accesorios provistos en el molde.
Para el primer paso de inyección, para una apertura parcial controlada de la válvula 104 de alimentación, el fluido presurizado penetra por la entrada principal 28, por ejemplo a una presión nominal de 150 bares, y desde ahí va a la cámara principal 30 como resultado de la apertura de la válvula principal 102 de cierre.
Por medio de la apertura controlada de la válvula 112 de drenaje de inyección, la cámara principal 32 de contrapresión libera la presión de modo que la acción del fluido en la cámara principal 30 de presión y la acción opuesta del fluido en la cámara principal 32 de contrapresión genera un empuje hacia fuera sobre el pistón 20 de inyección, a la velocidad deseada.
Subsiguientemente, preferiblemente sin interrupción con respecto paso anterior, el método prevé un segundo paso de inyección, en el que el pistón 20 de inyección avanza a una velocidad mayor que la velocidad de avance del primer paso.
Para el segundo paso de inyección, para una apertura controlada adicional, por ejemplo total, de la válvula 104 de alimentación, el fluido presurizado penetra por la entrada principal 28 a un caudal mayor, y desde ahí va a la cámara principal 30 de presión, como resultado de la apertura de la válvula principal 102 de cierre.
Lo que es más, preferiblemente, para la apertura controlada adicional de la válvula 112 de drenaje de inyección, la cámara principal 32 de contrapresión libera la presión de modo que la acción del fluido en la cámara principal 30 y la acción opuesta del fluido en la cámara principal 32 de contrapresión genera un empuje hacia fuera sobre el pistón 20 de inyección, a la alta velocidad deseada.
Más tarde aún, preferiblemente sin interrupción con respecto al paso anterior, el método prevé un tercer paso de inyección, en el que el pistón de inyección actúa a una velocidad casi nula, pero ejerce sobre el metal fundido un empuje elevado, para forzar el metal fundido, ahora en solidificación, para compensar la contracción sufrida por el enfriamiento.
Para el tercer paso de inyección, se activan los medios de multiplicador de presión.
En particular, el fluido presurizado penetra por la entrada secundaria 50 y desde allí a la cámara secundaria 48 de presión seguido de la apertura controlada de la válvula 114 de liberación de multiplicador. La cámara secundaria 56 de contrapresión se alimenta con fluido presurizado en un de manera controlada a través de la válvula principal 118 de multiplicador, de manera que el pistón 42 de multiplicador ejerce una acción de empuje sobre el fluido presente en la cámara principal 30 de presión, aumentando la presión de la misma, por ejemplo hasta 500 bar.
Como resultado, la válvula 102 de cierre, sensible a la diferencia de presión entre la entrada principal 40 y la cámara principal 30 de presión, pasa a la configuración cerrada, separando los fluidos entre la entrada principal 40 y la cámara principal 30 de presión.
El fluido en la cámara principal 30 de presión, llevado a una presión más alta, funciona luego sobre el pistón 20 de inyección, de modo que dicho pistón ejerce sobre el metal en el molde la acción deseada para compensar la contracción.
Después de completar el tercer paso de inyección, los medios de multiplicador se desactivan; en particular, el pistón 42 de multiplicador realiza una carrera de retorno en virtud del fluido presurizado alimentado a la cámara secundaria 56 de contrapresión y a la conexión al drenaje de la cámara secundaria 48 de presión debido a la apertura de la válvula 116 de drenaje de retorno de multiplicador.
Además, el pistón 20 de inyección completa una carrera de retorno debido al fluido presurizado alimentado a la cámara principal 32 de contrapresión a través de la entrada 34 de retorno y a la alimentación 36 de la bomba abriendo la válvula 106 de retorno de inyección, y a la conexión al drenaje de la cámara principal 30 de presión abriendo la válvula 105 de drenaje de retorno de inyección.
La máquina comprende adicionalmente unos medios 300 de ejecución, que comprenden, por ejemplo, una unidad de control electrónico, es decir, un PLC programable o un microprocesador, conectado operativamente con dichas válvulas y/o con dichos sensores y/o transductores, para controlar la apertura y cierre de dichas válvulas, en función de las señales emitidas por dichos sensores y/o dichos transductores y/o en función de un programa de ejecución predeterminado.
De acuerdo con la invención, la máquina está provista de un sistema de diagnóstico que permite verificar el correcto funcionamiento de las mencionadas válvulas mediante la realización de una prueba en cada válvula, comparando los parámetros detectados durante dicha prueba con un intervalo predefinido o con un valor umbral, establecido por el operador o detectado durante una prueba básica.
En otras palabras, se realiza una prueba en cada válvula, en secuencia de una en una, y los parámetros detectados durante dicha prueba se comparan con un intervalo predefinido o con un valor umbral.
Lo que es más, antes de realizar cada prueba, parte del circuito hidráulico se excluye del suministro de aceite, de modo que se den las condiciones óptimas para comprobar la válvula predefinida sobre la que se realiza la prueba. Lo que es más, dicho sistema de diagnóstico comprende medios de visualización, por ejemplo un monitor o un dispositivo de visualización para visualizar el resultado de cada prueba, destacando el funcionamiento correcto, el funcionamiento incorrecto o la imposibilidad de realizar la prueba.
Antes de realizar cada prueba, el sistema de diagnóstico verifica que tal prueba puede realizarse, de acuerdo, por ejemplo, al tipo de válvulas con las que está equipada la máquina, y, si se puede realizar, realiza tal prueba.
Prueba 1: valor de compensación de la válvula de alimentación
El propósito de la prueba, que se ejecutará en cada válvula de alimentación, es identificar el valor del voltaje de control correspondiente a la apertura mínima de la válvula, verificando que está dentro del intervalo predefinido y que no cambia con el tiempo.
Para la máquina descrita anteriormente, en particular, dicha prueba se realiza a la válvula 104 de alimentación y para cualesquiera otras válvulas de alimentación proporcionales, insertadas, en paralelo en el circuito hidráulico, en la válvula 104 de alimentación, y que tienen la misma función de la misma, como es, por ejemplo, la de satisfacer la demanda de flujo a la alimentación.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 2.
Prueba 2: valor de compensación de la válvula de drenaje
El propósito de la prueba, a realizar para cada válvula de drenaje, es identificar el valor de control de voltaje correspondiente a la apertura mínima de la válvula, verificando que está dentro del intervalo predefinido y que no cambia con el tiempo.
Para la máquina descrita anteriormente en particular, dicha prueba se realiza para la válvula 112 de drenaje de inyección y para cualesquier otras válvulas de drenaje proporcionales, insertadas, en paralelo en el circuito
hidráulico, en la válvula 112 de drenaje, y que tengan la misma función de ella, estando provistas, por ejemplo, para satisfacer el requisito de flujo para el drenaje.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 3.
Prueba 3: tiempo de apertura y cierre de las válvulas de alimentación
El propósito de la prueba es verificar los tiempos mínimos de apertura y cierre de las válvulas de alimentación (y, por lo tanto, la velocidad de apertura y cierre) y está disponible para las válvulas de retroalimentación.
Para la máquina descrita, la prueba se realiza para la válvula 104 de alimentación y para cualesquiera otras válvulas de alimentación proporcionales insertadas en paralelo en el circuito hidráulico.
La prueba se realiza con el pistón de inyección parado, es decir, que la prueba se realiza de acuerdo con una lógica de control tal que el pistón en las condiciones de funcionamiento adecuadas no se mueva.
Además, el acumulador 30 se descarga para no tener aceite presurizado a continuación de la apertura de la válvula, mientras que el acumulador 52 se carga para asegurar un funcionamiento adecuado.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7 ) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 4, en el que
Tam = temporizador para medir el tiempo de apertura de la válvula de alimentación;
Tcm = temporizador para medir el tiempo de cierre de la válvula de alimentación.
Prueba 4: tiempo de apertura y cierre de la válvula de drenaje
El propósito de la prueba es verificar los tiempos mínimos de apertura y cierre de las válvulas de drenaje (y por lo tanto de la velocidad de apertura y cierre) y está disponible para las válvulas de retroalimentación.
Para la máquina descrita anteriormente, en particular, dicha prueba se realiza para la válvula 112 de drenaje y para cualesquiera otras válvulas de drenaje proporcionales, insertadas en paralelo en la misma y que tengan la misma función.
La prueba se realiza con el pistón de inyección parado; lo que es más, el acumulador 30 se drena con el fin de no tener aceite presurizado a continuación de la apertura de la válvula, mientras que el acumulador 52 se llena para asegurar un funcionamiento adecuado.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada)
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 5, en el que
Tas = tiempo de apertura de la válvula de drenaje
Tcs = tiempo de cierre de la válvula de drenaje.
Prueba 5: retroalimentación de la válvula de alimentación
El propósito de la prueba es verificar la precisión entre el control y la respuesta de la válvula (retroalimentación) y está disponible para válvulas con medición de retroalimentación.
Para la máquina descrita anteriormente, en particular, la prueba se realiza para la válvula 104 de alimentación y para cualesquiera otras válvulas de alimentación proporcionales, insertadas en paralelo en la misma, y que tienen la misma función.
La prueba se realiza con un pistón de inyección parado.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 6.
Prueba 6: retroalimentación de la válvula de drenaje
El propósito de la prueba es verificar la precisión entre el control y la respuesta de la válvula (retroalimentación) y está disponible para válvulas de retroalimentación.
Para la máquina descrita, en particular, la prueba se realiza para la válvula 112 de drenaje y para cualesquiera otras válvulas de drenaje proporcionales, insertadas, en paralelo en el circuito hidráulico, en la válvula 112 de drenaje, y que tengan la misma función de la misma.
La prueba se realiza con un pistón de inyección parado.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 7.
Prueba 7: fuga hidráulica de la válvula de alimentación
El propósito de la prueba es verificar que las válvulas de alimentación no tengan fugas.
Para la máquina descrita anteriormente, en particular, la prueba se realiza para la válvula 104 de alimentación y para cualesquiera otras válvulas de alimentación proporcionales, insertadas, en paralelo en el circuito hidráulico, en la válvula 104 de alimentación, y que tienen la misma función de la misma.
Preferiblemente, la prueba se realiza también para la válvula 105 de drenaje de retorno de inyección.
La prueba se divide en dos pasos:
1) se presuriza la cámara de alimentación y se verifica que la presión se mantenga estable (de este modo se excluyen las fugas en la válvula de drenaje de retorno);
2) se descarga la presión, se cierra la válvula de drenaje y se verifica que la presión no suba (excluyendo de este modo posibles fugas en la válvula de alimentación).
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 8.
Prueba 8: fuga hidráulica de la válvula de drenaje
El propósito de la prueba es verificar que la válvula de drenaje (lado del vástago del cilindro de inyección) no tenga fugas.
Para la máquina descrita, en particular, la prueba se realiza sobre la válvula 112 de drenaje y para cualesquiera otras válvulas de drenaje proporcionales, insertadas, en paralelo en el circuito hidráulico, en la válvula 112 de drenaje, y que tienen la misma función de ella.
Preferiblemente, la prueba también se realiza en la válvula 106 de retorno de inyección.
La prueba se divide en dos pasos:
1) se presuriza la cámara de drenaje, y se verifica que la presión permanece estable (excluyendo de este modo posibles fugas en la válvula 112 de drenaje de inyección);
2) Se descarga la presión, se cierra la válvula de drenaje proporcional y se comprueba que la presión no sube (excluyendo de este modo las fugas en la válvula de retorno de la inyección).
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 9.
Prueba 9: apertura y funcionamiento de la válvula de liberación de multiplicador (inyecciones de circuito cerrado)
El propósito de la prueba es verificar que la válvula de liberación de multiplicador se abre rápidamente permitiendo el suministro correcto del aceite necesario para el paso de multiplicación de la presión.
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 10, en el que
tasml = temporizador para verificar el tiempo de apertura de la válvula de liberación de multiplicador.
Prueba 10: tiempo de apertura/cierre de la válvula principal de multiplicador (inyecciones de circuito cerrado) El propósito de la prueba es verificar los tiempos mínimos de apertura y cierre de la válvula de multiplicador de 3 vías (de velocidad de apertura y cierre).
Las condiciones iniciales de la prueba son las siguientes:
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 11, en el que
- talml = temporizador para verificar el tiempo de apertura positivo
de la válvula principal de multiplicador;
- ta2ml = temporizador para verificar el tiempo de apertura negativo
de la válvula principal de multiplicador.
Prueba 11: retroalimentación de la válvula principal de multiplicador
El propósito de la prueba es verificar la precisión entre el control y la retroalimentación de la válvula principal de multiplicador, y está disponible para válvulas con medición de retroalimentación.
La prueba se realiza con un pistón de inyección parado.
1) válvula de drenaje con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
2) válvulas de alimentación con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
3) válvula principal de multiplicador con habilitación = en encendido y voltaje de control = 0 voltios;
4) retroalimentación de la válvula de drenaje < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
5) retroalimentación de la válvula de alimentación < valor umbral (que indica que la válvula está en condición de cerrado, si la señal está disponible);
6) retroalimentación de la válvula principal de multiplicador entre valores umbral (bajo - alto, indicando que la válvula está en posición de cerrado);
7) válvula de liberación de multiplicador no controlada;
8) válvula de drenaje de retorno de inyección no controlada (cámara de alimentación drenada);
9) válvula de retorno de inyección no controlada;
10) válvula de drenaje de retorno de multiplicador en apagado (cámara lateral del cabezal drenada);
11) presión de alimentación < valor umbral (que indica que no hay presión);
12) pistón en posición retraída;
13) puertos de acceso de seguridad de inyección cerrados.
La prueba se realiza de acuerdo con el diagrama de flujo de la figura 12.
El conjunto de inyección de acuerdo con la presente invención supera los inconvenientes referidos con referencia al estado de la técnica, ya que permite comprobar el correcto funcionamiento de las válvulas, resaltar averías o verificar el rendimiento a lo largo del tiempo.
Está claro que el experto en la técnica, con el fin de satisfacer necesidades contingentes, puede hacer cambios en el conjunto de inyección descrito anteriormente, todos contenidos dentro del alcance de protección definido por las siguientes reivindicaciones.
Claims (8)
1. Conjunto (1) de inyección de una máquina de colada en molde, que comprende:
- un pistón (20) de inyección controlable en traslación para funcionar sobre el metal fundido colado en un molde de la máquina, y una cámara principal (26) de presión para contener y presurizar el fluido para la traslación del pistón (20) de inyección;
- un pistón (42) de multiplicador controlado hidráulicamente para aumentar la presión del fluido en la cámara principal (26) de presión;
- medios de válvula para efectuar el avance y el retorno del pistón (20) de inyección y del pistón (42) de multiplicador, en el que dichos medios de válvula comprenden al menos un elemento de entre una válvula proporcional (104) de alimentación, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (204) de posición; una válvula (105) de drenaje de retorno de inyección; una válvula (106) de retorno de inyección; una válvula proporcional (112) de drenaje de inyección, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (212) de posición; una válvula (114) de liberación de multiplicador; una válvula (116) de drenaje de retorno de multiplicador; una válvula principal proporcional (118) de multiplicador, retroalimentación electrónica controlada por un transductor (218) de posición;
- medios electrónicos (300) de control conectados operativamente a al menos una de dichas válvulas y a dichos transductores para controlar la apertura y cierre de dichas válvulas, configurados y programados de acuerdo con un programa predeterminado de control que comprende un programa de ejecución de pruebas para la realización de una pluralidad de pruebas de diagnóstico en dichas válvulas, en el que dicho programa de ejecución de pruebas prevé la realización de una prueba para cada válvula, en secuencia de una en una, y la comparación de los parámetros detectados durante dicha prueba con un intervalo predefinido o con un valor umbral;
- medios de visualización, conectados operativamente a dichos medios de ejecución para visualizar el resultado de dichas pruebas de diagnóstico.
2. Un conjunto de inyección de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el programa de ejecución de pruebas permite realizar en sucesión todas las pruebas de dicha pluralidad de pruebas y dichos medios de ejecución proporcionados para la visualización de cada resultado.
3. Conjunto de inyección de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende
- un sensor (220) de posición del pistón de inyección para detectar la posición del pistón (20) de inyección;
- un transductor principal (232) de presión de la cámara de contrapresión, para detectar la presión en la cámara principal (32) de contrapresión;
- un transductor principal (226) de presión de la cámara de presión, para detectar la presión en la cámara principal (26) de presión;
- un transductor secundario (256) de presión de la cámara de contrapresión, para detectar la presión en la cámara secundaria (56) de contrapresión.
4. Conjunto de inyección de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el programa de ejecución de pruebas prevé la realización de al menos una de las siguientes pruebas:
- valor de compensación de la válvula de alimentación (Prueba 1);
- valor de compensación de la válvula de drenaje (Prueba 2);
- tiempo de apertura y cierre de las válvulas de alimentación (prueba 3);
- tiempo de apertura y cierre de la válvula de drenaje (Prueba 4);
- retroalimentación de la válvula de alimentación (Prueba 5);
- retroalimentación de la válvula de drenaje (Prueba 6);
- fuga hidráulica de la válvula de alimentación (Prueba 7);
- fuga hidráulica de la válvula de drenaje (Prueba 8);
- apertura y funcionamiento de la válvula de liberación de multiplicador (prueba 9);
- tiempo de apertura/cierre de la válvula principal de multiplicador (Prueba 10);
- retroalimentación de la válvula principal de multiplicador (Prueba 11).
5. Conjunto de inyección de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el programa de ejecución de pruebas prevé la exclusión de parte del circuito hidráulico del suministro de aceite, de modo que se den las condiciones óptimas para la verificación de la válvula predefinida sobre la que se realiza la prueba.
6. Método de diagnóstico de válvulas en un circuito hidráulico de una máquina de colada en molde para aleaciones ligeras, que comprende la realización de una prueba de diagnóstico para cada válvula, en secuencia de una en una, y la comparación de los parámetros detectados durante dicha prueba con un intervalo predefinido o con un valor umbral para determinar el resultado de la prueba, y la visualización subsiguiente del resultado de dichas pruebas de diagnóstico.
7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende la realización de al menos una de las siguientes pruebas:
- valor de compensación de la válvula de alimentación (Prueba 1);
- valor de compensación de la válvula de drenaje (Prueba 2);
- tiempo de apertura y cierre de las válvulas de alimentación (prueba 3);
- tiempo de apertura y cierre de la válvula de drenaje (Prueba 4);
- retroalimentación de la válvula de alimentación (Prueba 5);
- retroalimentación de la válvula de drenaje (Prueba 6);
- fuga hidráulica de la válvula de alimentación (Prueba 7);
- fuga hidráulica de la válvula de drenaje (Prueba 8);
- apertura y funcionamiento de la válvula de liberación de multiplicador (prueba 9);
- tiempo de apertura/cierre de la válvula principal de multiplicador (Prueba 10);
- retroalimentación de la válvula principal de multiplicador (Prueba 11).
8. Método de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en el que se prevé un paso preliminar para excluir parte del circuito hidráulico del suministro de aceite, de modo que se den las condiciones óptimas para comprobar la válvula predefinida sobre la que se realiza la prueba.
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