PL221742B1 - Liniowy siłownik elektrohydrauliczny - Google Patents

Liniowy siłownik elektrohydrauliczny

Info

Publication number
PL221742B1
PL221742B1 PL399343A PL39934312A PL221742B1 PL 221742 B1 PL221742 B1 PL 221742B1 PL 399343 A PL399343 A PL 399343A PL 39934312 A PL39934312 A PL 39934312A PL 221742 B1 PL221742 B1 PL 221742B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
valve
piston rod
chamber
pressure chamber
plunger
Prior art date
Application number
PL399343A
Other languages
English (en)
Other versions
PL399343A1 (pl
Inventor
Michał Salecki
Stefan Zięba
Original Assignee
Rosiński I Spółka Spółka Akcyjna Zakład Produkcji Opakowań
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rosiński I Spółka Spółka Akcyjna Zakład Produkcji Opakowań filed Critical Rosiński I Spółka Spółka Akcyjna Zakład Produkcji Opakowań
Priority to PL399343A priority Critical patent/PL221742B1/pl
Priority to DE201310100917 priority patent/DE102013100917A1/de
Publication of PL399343A1 publication Critical patent/PL399343A1/pl
Publication of PL221742B1 publication Critical patent/PL221742B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/20Opening, closing or clamping
    • B29C33/22Opening, closing or clamping by rectilinear movement
    • B29C33/24Opening, closing or clamping by rectilinear movement using hydraulic or pneumatic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4236Drive means
    • B29C49/42362Electric drive means, e.g. servomotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4236Drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/56Opening, closing or clamping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/56Opening, closing or clamping means
    • B29C49/5607Electrically operated, e.g. the closing or opening is done with an electrical motor direct drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C2045/1784Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29C2045/1792Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/64Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/68Mould opening, closing or clamping devices hydro-mechanical
    • B29C2045/685Mould opening, closing or clamping devices hydro-mechanical using mechanical drive means for mould closing to obtain the hydraulic clamping pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/02Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/04Extrusion blow-moulding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/032Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
    • F15B11/0325Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters the fluid-pressure converter increasing the working force after an approach stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B2015/1495Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with screw mechanism attached to the piston

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest liniowy siłownik elektrohydrauliczny zawierający układ współosiowych cylindrów, między którymi zdefiniowane są komora przelewowa, duża komora ciśnieniowa i mała komora ciśnieniowa, oraz sterujący jego pracą zespół zaworowy współpracujący z akumulatorem hydraulicznym i podłączony do komory przelewowej, dużej komory ciśnieniowej i małej komory ciśnieniowej i napędzany za pośrednictwem układu nakrętki kulowej zainstalowanej na śrubie napędzanej silnikiem elektrycznym. Siłownik według wynalazku jest w szczególności przeznaczony do zastosowania w układach zamykania form do rozdmuchiwania i form do formowania wtryskowego oraz elementów pras.
W wielu dziedzinach techniki wymagane jest zastosowanie napędu zapewniającego z jednej strony wysokie prędkości przemieszczania i wysokie przyspieszenia, których osiąganie jest często wymagane na krótkiej drodze, a z drugiej strony wysokie siły docisku statycznego. Wymagania te są na przykład szczególnie ważne w przypadku siłowników stosowanych w układach zamykania form maszyn do formowania rozdmuchowego. Technologia rozdmuchiwania polega w ogólności na wpr owadzeniu do formy rozdmuchowej podgrzanego do stanu plastycznego półfabrykatu, lub odcinka rękawa wytwarzanego przez wytłaczarkę w sposób ciągły, a następnie wprowadzeniu do formy trzpienia, trzpieni, lub igły, którą podaje się pod ciśnieniem czynnik gazowy, najczęściej powietrze. Wpr owadzony do wnętrza formy czynnik powoduje rozdmuchanie prefabrykatu lub odcinka uplastycznionego rękawa, który w wyniku działania nań ciśnienia przybiera kształt formy. Następuje zestalenie się tworzywa na skutek działania chłodnych ścianek formy, po czym forma jest otwierana, a wyrób jest usuwany i poddawany zwykle dalszej obróbce polegającej na usunięciu nadlewów. Forma rozdm uchowa składa się typowo z dwóch pasujących do siebie połówek, wewnątrz których wydrążone jest gniazdo formy odwzorowujące kształt wyrobu. Połówki formy powinny być zwierane ze sobą z dość dużą siłą, której zadaniem jest równoważenie parcia czynnika rozdmuchującego, oraz, co ważniejsze, zapewnienie możliwości wykonanie nacięć pozwalających na późniejsze usunięcie nadlewów. Po utrwaleniu się w formie żądanego kształtu wyrobu forma jest otwierana na odległość pozwalającą na usunięcie z niej wyrobu. Od maszyn do produkcji masowej, w szczególności opakowań cienkoście nnych, wymaga się uzyskiwania dużych wydajności, dlatego też prędkości i przyspieszenia zamykania i otwierania formy muszą być stosunkowo duże. Analogiczne wymagania stawiają maszyny do form owania wtryskowego.
W celu osiągnięcia połączenia wzajemnie sprzecznych wymagań dużej dynamiki i wysokiej siły docisku statycznego w stanie techniki zaproponowano wykorzystanie siłowników stanowiących połączenie mechanicznego układu śruby i nakrętki kulowej (zwłaszcza o dużym skoku gwintu śruby) zapewniającego dobrą dynamikę ale stosunkowo niewielkie siły docisku statycznego z układem hydraulicznym zapewniającym dużą siłę docisku.
Przykładowe rozwiązanie tego rodzaju ujawniono w zgłoszeniu wynalazku DE10354955 opis ującym napęd pracujący w dwóch trybach, który zawiera śrubę przemieszczającą pośredni zespół cylindrowy. Celem zbudowania podwyższonej siły docisku statycznego, pozycja zespołu pośredniego zostaje ustalona poprzez zazębienie się jego zębów w zębach obudowy w wyniku czego śruba przemieszcza jedynie hydrauliczne tłoki o małych powierzchniach czynnych. Te małe tłoki wywołują przepływ płynu roboczego poprzez odpowiednie kanały do pierścieniowego tłoka wykonawczego o dużej powierzchni czynnej. Zespół pośredni może zawierać cylindry o różnych wymiarach dla umożliwienia wywierania progresywnie rosnącej siły docisku. W ostatniej fazie z większego z mniejszych cylindrów płyn może być odprowadzany do akumulatora hydraulicznego, dzięki czemu uzyskuje się duże wzmocnienie siły z najmniejszego tłoka pośredniego do dużego tłoka wykonawczego. Wadą takiego układu jest możliwość pracy w trybie budowania wysokiej siły docisku jedynie po uprzednim zablokowaniu pośredniego zespołu cylindrowego, konieczność zastosowania rozłączalnego układu sprzęgającego oraz mechanizmu zwalniającego stan zazębienia zębów pośredniego zespołu cylindrowego w wycięciach obudowy. Struktura tego układu napędowego jest również niekorzystnie stosunkowo silnie rozbudowana przestrzennie zarówno na kierunku osi wzdłużnej siłownika jak i na jego kierunku promieniowym.
Inny siłownik tego rodzaju ujawniono w japońskim zgłoszeniu wynalazku JP61237617. W zgłoszeniu tym zaproponowano identyczne przekroje dużej komory ciśnieniowej i komory przelewowej powodując zminimalizowanie ilości oleju, który przekazywany jest w trakcie ruchu do przestrzeni zewnętrznej siłownika. Chociaż w rozwiązaniu tym objętość dużej komory ciśnieniowej i komory przelePL 221 742 B1 wowej może być utrzymywana na stałej wartości po zamknięciu formy, to objętość dużej komory c iśnieniowej ulega zmniejszaniu w czasie przemieszczania tłoka ciśnieniowego. Po zakończeniu zam ykania formy, układ sterujący wymusza zasilenie cewki odpowiednio zainstalowanego sterowanego zaworu kierunkowego powodujące otwarcie zaworu jednokierunkowego sterującego zamknięciem zaworu przelewowego łączącego dużą komorę ciśnieniową z komorą płynową a w rezultacie odcięcie dużej komory ciśnieniowej i małej komory ciśnieniowej od przestrzeni zewnętrznej. Z tego powodu w dużej komorze ciśnieniowej generowane jest ciśnienie płynu a przemieszczalna płyta formy jest dociskana do nieruchomej płyty formy. Ponieważ powierzchnia czynna oddziaływania ciśnienia w d użej komorze ciśnieniowej jest większa od powierzchni czynnej w małej komorze ciśnieniowej, na przemieszczalną płytę formy działa większa siła niż siła wywierana na płyn roboczy w małej komorze ciśnieniowej. W takiej konstrukcji możliwe jest uzyskanie siły docisku formy wystarczającej do stawienia oporu ciśnieniu tworzywa wtryskiwanego do formy nawet jeżeli zastosuje się niewielki mechanizm śruby kulowej. Niemniej jednak w rozwiązaniu tym duża i mała komora ciśnieniowa i komora przel ewowa mają małe powierzchnie czynne co dla uzyskania stosunkowo wysokich sił docisku wymusza zastosowanie wysokiego ciśnienia roboczego układu, co z kolei wymusza zastosowanie skomplik owanych uszczelnień. Zastosowanie uszczelnień wysokociśnieniowych powoduje z kolei pogorszenie dynamiki układu i straty na oporach ruchu.
Układ hydrauliczny tego siłownika zawiera stosunkowo niewielką objętość płynu roboczego i jest bardzo czuły na jakiekolwiek wycieki płynu, których prawdopodobieństwo w przypadku zastosowania wysokiego ciśnienia jest wysokie. W opisywanym rozwiązaniu zastosowano zbiornik uzupełniający straty oleju, który musi zapewnić kompensację ewentualnych strat objętościowych na wycieki. Negatywnie na dynamikę układu wpływa również zastosowanie sprężyny obciążającej tłok małej komory ciśnieniowej. Ponadto przy szybkich przemieszczeniach sprężyna ta może ulegać odkształceniom, które należy odpowiednio uwzględnić w algorytmie sterowania, który cechuje się przez to stosunkowo wysokim stopniem skomplikowania. W przypadku nieuwzględnienia odkształcania tej sprężyny może następować zmniejszanie objętości małej komory ciśnieniowej już w fazie przemieszczania zespołu siłownika co powoduje niekorzystne zmniejszenie objętości czynnej multiplikatora złożonego z małej i dużej komory ciśnieniowej a tym samym wydajności tego multiplikatora w fazie budowania siły docisku w statycznym stanie pracy siłownika. Zastosowanie sprężyny wymusza ponadto zastos owanie silnika o większym momencie obrotowym, który musi pokonać opór sprężyny.
Celem wynalazku jest dostarczenie liniowego siłownika elektrohydraulicznego mającego prostą i kompaktową budowę zajmującą stosunkowo mało przestrzeni generującego wysokie siły statycznego docisku bez dużego obciążania elementów mechanicznej części napędowej układu.
Istotą wynalazku jest opisany na wstępie liniowy siłownik elektrohydrauliczny, który charakteryzuje się tym, że jego układ współosiowych cylindrów zawiera:
- nieruchome tłoczysko;
- przemieszczalne wewnątrz tego nieruchomego tłoczyska tłoczysko połączone z rzeczoną nakrętką kulową, uszczelnione względem powierzchni wewnętrznej nieruchomego tłoczyska pierwszym uszczelnieniem i zawierające na końcu przeciwległym względem nakrętki kulowej cylinder nurnikowy zamknięty od wnętrza tłoczyska dnem, przy czym nieruchome tłoczysko jest uszczelnione w obszarze końcowym względem powierzchni zewnętrznej tłoczyska drugim uszczelnieniem;
- element końcowy, z którego wychodzą tuleja prowadząca, cylinder zewnętrzny i nurnik, przy czym tuleja prowadząca otacza tłoczysko, z którym jest połączona suwliwie osiowo i nieobrotowo i którego zewnętrzna powierzchnia jest uszczelniona względem tej tulei prowadzącej czwartym uszczelnieniem, a cylinder zewnętrzny otacza nieruchome tłoczysko, przy czym powierzchnia wewnętrzna cylindra zewnętrznego jest uszczelniona względem powierzchni zewnętrznej nieruchomego tłoczyska piątym uszczelnieniem zainstalowanym na cylindrze zewnętrznym i szóstym uszczelnieniem zainstalowanym na nieruchomym tłoczysku, zaś nurnik jest wprowadzony do cylindra nurnikowego, uszczelnionego względem nurnika trzecim uszczelnieniem;
natomiast komora przelewowa jest zdefiniowana między tłoczyskiem, nieruchomym tłoczyskiem, cylindrem zewnętrznym oraz pierwszym, drugim, piątym i szóstym uszczelnieniem; duża komora ciśnieniowa jest zdefiniowana między elementem końcowym, tuleją prowadzącą, cylindrem zewnętrznym, tłoczyskiem, nieruchomym tłoczyskiem oraz drugim, czwartym i szóstym uszczelnieniem; mała komora ciśnieniowa jest zdefiniowana między cylindrem nurnikowym, nurnikiem i trzecim uszczelnieniem, przy czym rzeczony zespół zaworowy łączy komorę przelewową: z akumulatorem bezpośrednio, oraz z dużą komorą ciśnieniową poprzez dwustanowy zawór sterowalny, który może znajdować się w jed4
PL 221 742 B1 nym z dwóch stanów jednokierunkowego otwarcia o przeciwnych kierunkach przepływu, a także małą komorę ciśnieniową: z dużą komorą ciśnieniową poprzez dwustanowy zawór sterowalny, który w pierwszym stanie stanowi przerwę a w drugim stanie stanowi jednokierunkowe przepływowe połączenie w kierunku od małej komory ciśnieniowej do dużej komory ciśnieniowej, oraz z akumulatorem poprzez zawór zwrotny zorientowany w kierunku od akumulatora do małej komory ciśnieniowej.
Określenia mała/duża w odniesieniu do komór ciśnieniowych określają komory o odpowiednio małej/dużej powierzchni czynnej. Nie należy ich natomiast odnosić do objętości tych komór chociaż w większości przypadków objętość dużej komory ciśnieniowej będzie większa od objętości małej komory.
Według wynalazku korzystne jest aby dwustanowy zawór sterowalny między małą komorą ciśnieniową a dużą komorą ciśnieniową stanowił zespół zaworowy zawierający szeregowo połączone zawór odcinający i zawór zwrotny zorientowane w kierunku od małej komory ciśnieniowej do dużej komory ciśnieniowej.
W korzystnych przykładach wykonania siłownika według wynalazku dwustanowy zawór sterowalny między dużą komorą ciśnieniową a komorą przelewową ma formę zespołu zaworowego zawierającego zawór logiczny sterowany hydraulicznie zaworem pilotowym połączonym z komorą przelewową i dużą komorą ciśnieniową.
W takim przypadku korzystne jest ponadto aby zawór pilotowy był dwustanowym zaworem sterowalnym łączącym przestrzeń nad grzybkiem zaworu logicznego w pierwszym stanie z komorą przelewową i akumulatorem pośrednio przez układ dekompresyjny zawierający układ równolegle połączonej dyszy i sterowalnego zaworu odcinającego, stanowiącego korzystnie w pierwszym stanie dwukierunkowe otwarcie a w drugim stanie przerwę; a w drugim stanie bezpośrednio z dużą komorą ciśnieniową (B).
Mała komora ciśnieniowa jest według wynalazku korzystnie połączona z akumulatorem poprzez zawór maksymalny i/lub filtr.
Komora przelewowa jest korzystnie połączona ze zbiornikiem awaryjnym poprzez zawór maksymalny.
Do komory przelewowej korzystne może być podłączenie odpowietrznika zespołu zaworowego.
W siłowniku według wynalazku suwliwe osiowo, nieobrotowe połączenie tulei prowadzącej z tłoczyskiem tworzą korzystnie rowki prowadzące na wewnętrznej powierzchni tulei prowadzącej z końcowymi występami oporowymi dla przesuwających się w nich występach zewnętrznej powierzchni tłoczyska. Ponadto w połączeniu takim uczestniczą korzystnie występ oporowy tłoczyska skierowany w stronę i zaczepialny o występ oporowy tulei prowadzącej.
W nurniku jest korzystnie wykonany kanał przelotowy łączący wnętrze cylindra nurnikowego z zespołem zaworowym.
Nurnik może być korzystnie integralną częścią elementu końcowego albo może być zainstalowany w gnieździe uformowanym w elemencie końcowym.
Podobnie cylinder nurnikowy jest korzystnie wykonany jako integralna część tłoczyska.
Siłownik według wynalazku stanowi układ hybrydowy łączący cechy napędu śrubowego z cechami napędu hydraulicznego. Siłownik według wynalazku cechuje wysoka dynamika ruchu uzyskiwana z mechanizmu śrubowego oraz wysokie siły statycznego docisku, w szczególności zwarcia elementów składowych formy, dzięki zastosowaniu multiplikatora hydraulicznego z małą i dużą komorą ciśnieniową napędzanego mechanizmem śrubowym. Układ hydrauliczny siłownika według wynalazku spełnia funkcję multiplikatora hydraulicznego napędzanego śrubowym układem mechanicznym siłownika. Umieszczenie pierwotnej małej komory ciśnieniowej multiplikatora ni ejako w jego wtórnej dużej komorze ciśnieniowej umożliwiło współosiowe rozmieszczenie układu hydraulicznego względem śrubowego układu mechanicznego i spowodowało, że w porównaniu z rozwiązaniami znanymi siłownik według wynalazku ma znacznie bardziej kompaktową budowę, dzięki czemu zajmuje znacznie mniej miejsca niż siłowniki ze stanu techniki. Zastosowanie cylindrów umieszczonych jeden w drugim zapewnia stosunkowo dużą długość skoku siłownika oraz wysoki stosunek wydłużenia siłownika będący stosunkiem jego długości w stanie maksymalnego wydłużenia do długości w stanie wyjściowym. Konstrukcja siłownika według wynalazku umożliwia uzyskanie wysokich sił docisku sięgających 300 kN przy zastosowaniu stosunkowo niewygórow anych ciśnień roboczych rzędu 200-220 barów i stosunkowo niewielkiej objętości płynu roboczego wynoszącej kilka litrów, przykładowo 8 litrów. Siłownik według wynalazku cechuje się dobrą d ynamiką pozwalającą na łatwe sterowanie jego pracą nawet przy stosunkowo szybkich prędkościach przemieszczania rzędu 1-1.5 m/s.
PL 221 742 B1
Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia układ zamykania formy wytłaczarki rozdmuchowej zawierający przykład wykonania siłownika elektrohydraulicznego według wynalazku, fig. 2a-2c przedstawiają przykładowy siłownik według wynalazku w kolejnych etapach procesu jego wydłużania od położenia wyjściowego, fig. 3a-3c przedstawiają siłownik z rysunku fig. 1 w kolejnych etapach procesu jego skracania do położenia wyjściowego, a fig. 4a-4c przedstawia alternatywny przykład wykonania zespołu zaworowego siłownika z rysunku fig. 1 w poszczególnych stanach pracy siłownika.
Na rysunku fig. 1 przedstawiono schematycznie układ zamykania 1 formy 2 typowej wytłaczarki rozdmuchowej. Forma 2 składa się z dwóch dosuwanych do siebie połówek, z których jedna zainstalowana jest na płycie nieruchomej 3 zamocowanej na stałe na końcach wałów prowadzących 4 zam ocowanych do płyty oporowej 5 układu zamykania 1 zaś druga jest zainstalowana na płycie ruchomej 6 zamocowanej przesuwnie na wałach prowadzących 5 i przemieszczanej po nich przez siłownik 7 zawierający sterujący jego pracą zespół zaworowy 8 z hydraulicznym akumulatorem tłokowym 9 zasil anym jednostronnie powietrzem z sieci 10 o ciśnieniu 7 bar. Na płycie ruchomej 6 instalowane są prz eznaczone do przemieszczania elementy narzędzia roboczego. Jest to na przykład połówka formy do rozdmuchiwania 2. Siłownik 7 jest napędzany za pośrednictwem śruby kulowej 11, która przemieszcza jego nakrętkę kulową 12. Śruba 11 jest obracana przez silnik elektryczny 13 połączony z nią za p ośrednictwem sprzęgła 14. Zarówno wał silnika 13 jak i śruba 11 są podparte odpowiednimi łożyskami 15.
Na rysunku fig. 2 i 3 przedstawiono uproszczony widok siłownika 7 układu zamykania 1 z rysunku fig. 1 w różnych stanach pracy.
Siłownik 7 zawiera zamocowane do płyty oporowej 5 nieruchome tłoczysko 16, zespół tłoczyska 17, zespół elementu końcowego 18 zamocowany do płyty ruchomej 6 oraz nurnik 19.
Tłoczysko 17 jest połączone wewnątrz nieruchomego tłoczyska 16 z nakrętką kulową 12 zainstalowaną na śrubie kulowej 11. Śruba kulowa 11 nie jest przemieszczalna liniowo względem nieruchomego tłoczyska 16 a jedynie obraca się wokół swojej osi wzdłużnej. Nakrętka kulowa 12 jest uszczelniona względem powierzchni wewnętrznej nieruchomego tłoczyska 16 pierwszym uszczelnieniem 20. Na końcu nieruchome tłoczysko 16 jest uszczelnione względem zewnętrznej powierzchni tłoczyska 17 za pośrednictwem drugiego uszczelnienia 21. Na przeciwległym względem nakrętki k ulowej 12 końcu we wnętrzu tłoczyska 17 znajduje się cylinder nurnikowy 22 zamknięty od wewnętrznego końca dnem. Cylinder ten może być wykonany jako integralna część tłoczyska 17 lub może być oddzielną częścią połączoną z tłoczyskiem 17. We wnętrzu cylindra nurnikowego 22 znajduje się nurnik 19, przy czym cylinder nurnikowy 22 jest uszczelniony względem nurnika 19 trzecim uszczelnieniem 23.
Z przemieszczalnego elementu końcowego 18 wychodzą tuleja prowadząca 24, otaczający ją cylinder zewnętrzny 25 oraz nurnik 19.
Do tulei prowadzącej 24 wsunięte jest tłoczysko 17, którego zewnętrzna powierzchnia jest uszczelniona względem tej tulei 24 z wykorzystaniem czwartego uszczelnienia 26.
Na wewnętrznej powierzchni tulei prowadzącej 24 uformowany jest występ oporowy 27 zwrócony w stronę występu oporowego 28 uformowanego na zewnętrznej powierzchni końcowego odcinka tłoczyska 17. W stanie krańcowego wysunięcia tłoczyska 17 z tulei prowadzącej 24, występ oporowy 28 tłoczyska 17 opiera się o występ oporowy 27 tulei prowadzącej 24, dzięki czemu możliwe jest ciągnięcie elementu końcowego 18 przez tłoczysko 17 w fazie skracania siłownika 7. W osi elementu końcowego 18 uformowane jest gniazdo, w którym umieszczony jest nurnik 19. W innym przykładzie wyk onania nurnik 19 może być wykonany jako integralna część elementu końcowego 18.
Na wewnętrznej powierzchni tulei prowadzącej 24 uformowane są wzdłużne rowki prowadzące 52, w których przesuwają się niepokazane na rysunku występy wykonane na zewnętrznej powierzchni tłoczyska 17. Układ występów oporowych 27, oraz rowków prowadzących 52 z występami tworzą suwliwe osiowo i nieobrotowe połączenie tłoczyska 17 z tuleją prowadzącą 24.
W alternatywnym przykładzie wykonania nie przedstawionym na rysunku, rowki prowadzące 52 na końcach odległych od elementu końcowego 18 mogą kończyć się powierzchniami oporowymi, o które w stanie krańcowego wysunięcia tłoczyska 17 z tulei prowadzącej 24 zaczepiają się przesuwające się w tych rowkach występy tłoczyska 17. W takim przykładzie wykonania rowki prowadzące 52 ze znajdującymi się w nich występami samodzielnie łączą tłoczysko 17 z tuleją prowadzącą 24 tworząc suwliwe osiowo i nieobrotowe połączenie. Podobnie jak w przypadku występów oporowych 27, 28,
PL 221 742 B1 w stanie krańcowego wysunięcia tłoczyska 17 z tulei prowadzącej 24, występy tłoczyska 17 opierają się o powierzchnie oporowe rowków prowadzących 52 tulei prowadzącej 24, dzięki czemu możliwe jest ciągnięcie elementu końcowego 18 przez tłoczysko 17 w fazie skracania siłownika 7. Oczywisty jest również przykład wykonania, w którym rowki prowadzące są uformowane na tłoczysku 17 a przesuwające się w nich występy uformowane są wewnątrz tulei prowadzącej.
Cylinder zewnętrzny 25 elementu końcowego 18 otacza nieruchome tłoczysko 16, przy czym wewnętrzna powierzchnia tego cylindra 28 jest uszczelniona względem zewnętrznej powierzchni tego tłoczyska 16 z wykorzystaniem dwóch uszczelnień: piątego uszczelnienia 29 zainstalowanego na cylindrze 25 i szóstego uszczelnienia 30 zainstalowanego na nieruchomym tłoczysku 16.
Poszczególne elementy siłownika 7 są względem siebie współosiowe i umieszczone jeden w drugi będąc połączonymi ze sobą przesuwnie za pośrednictwem wymienionych sześciu uszczelnień. Jedynie tłoczysko 17 w skrajnym położeniu względem tulei prowadzącej 24 opiera się swoim występem 28 na jej występie oporowym 27.
W ściance nieruchomego tłoczyska 16 w obszarze końcowym wykonane są otwory przelotowe 31. Natomiast w ściance zewnętrznego cylindra 25 wykonane są dwa otwory doprowadzające, z których pierwszy 32 znajduje się na odcinku otaczającym tuleję prowadzącą 24, zaś drugi 33 znajduje się w niewielkiej odległości od piątego uszczelnienia 29. W elemencie końcowym 18 wykonany jest kanał przelotowy 34.
Pomiędzy obszarami poszczególnych cylindrów i uszczelnieniami zdefiniowane są trzy oddzielne komory podłączone hydraulicznie do zespołu zaworowego 8.
Pierwsza komora A (przelewowa) jest zdefiniowana między tłoczyskiem 17, nieruchomym tłoczyskiem 16, zewnętrznym cylindrem 25, oraz pierwszym, drugim, piątym i szóstym uszczelnieniem 20, 21,29, 30. Druga komora B (duża komora ciśnieniowa) jest zdefiniowana między elementem końcowym 18, tuleją prowadzącą 24, zewnętrznym cylindrem 25, tłoczyskiem 17, nieruchomym tłoczyskiem 16 oraz drugim, czwartym i szóstym uszczelnieniem 21, 26, 30. Natomiast trzecia komora C (mała komora ciśnieniowa) jest zdefiniowana między cylindrem nurnikowym 22, nurnikiem 19 i trzecim uszczelnieniem 23. Komora B jest komorą wysokiego ciśnienia generującego statyczną siłę docisku siłownika 7, komora C jest komorą ciśnieniową służącą do budowania wysokiego ciśnienia w komorze B, zaś komora A jest jedynie komorą przelewową.
Zespół zaworowy 8 jest połączony z poszczególnymi komorami odpowiednio poprzez: otwór doprowadzający 33 w przypadku komory A, otwór doprowadzający 32 w przypadku komory B oraz przebiegający przez element końcowy 18 i nurnik 19 kanał przelotowy 34 w przypadku komory C.
Dla zobrazowania zasady działania siłownika 7 pokazano na figurach fig. 1-3 uproszczony sterujący zespół zaworowy 8 zawierający szeregowo połączone dwa dwustanowe zawory sterowalne 35, 36 i akumulator tłokowy 9 oraz jednokierunkowy zawór zwrotny 37 połączony równolegle do pierwszego i drugiego sterowanego dwustanowego zaworu dwudrogowego 35, 36. Cewki sterujące zaworów 35, 36 ilustrują jedynie symbolicznie ogólną cechę sterowalności tych zaworów. Symbolu tego nie należy w żadnym wypadku traktować jako ograniczenia sterowania działania tych zaworów jedynie z wyk orzystaniem środków elektrycznych. W zależności od zastosowania siłownika możliwe jest bowiem zastosowanie dowolnego innego sposobu sterowania takiego jak na przykład sterowanie hydrauliczne. Zawór 35 może znajdować się w stanie zamknięcia stanowiąc przerwę lub jednokierunkowego otwarcia natomiast zawór 36 może znajdować się w jednym z dwóch stanów jednokierunkowego otwarcia o przeciwnych kierunkach przepływu. Zawór zwrotny 37 zorientowany jest w taki sposób, że jego wyjście jest połączone z wejściem zaworu 35.
Akumulator hydrauliczny 9 jest cylindrycznym zbiornikiem podzielonym ruchomym tłokiem 38 na komorę cieczową 39 połączoną z zaworem 36, 37 i komorą A, oraz komorę powietrzną 40, w której dzięki podłączeniu jej do instalacji powietrza sieciowego utrzymywane jest stałe zadane ciśnienie.
Siłownik 7 połączony jest z zespołem zaworowym 8 w taki sposób, że wyjście zaworu 37 i wejście zaworu 35 są połączone za pośrednictwem kanału przelotowego 34 z komorą C, punkt połączenia zaworów 35 i 36 jest podłączony do otworu doprowadzającego 32 komory B; natomiast punkt połączenia zaworów 36 i 37 z akumulatorem 9 jest podłączony do otworu doprowadzającego 33 komory A.
Poniżej w odniesieniu do kolejnych figur fig. 2a-2c opisany zostanie proces wydłużania siłownika 7 realizowany celem przemieszczenia elementu końcowego 18 w lewo i dociśnięcia go pośrednio poprzez płytę ruchomą 6 z zadaną siłą do płyty nieruchomej 3.
Pierwszy etap wydłużania siłownika 7 jest zobrazowany na rysunku fig. 2a i 2b. Wydłużanie rozpoczyna się od przedstawionego na rysunku fig. 2a stanu wyjściowego maksymalnego skrócenia
PL 221 742 B1 siłownika 7. W etapie tym zawór 35 jest wysterowany tak, że stanowi przerwę odcinając razem z zaworem 37 komorę C od reszty układu w kierunku wypływu, natomiast zawór 36 jest wysterowany do stanu jednokierunkowego otwarcia w kierunku od komory A do komory B.
W takim stanie zespołu zaworowego 8 obracanie prawoskrętnej śruby kulowej 11 w lewo powoduje przemieszczanie zespołu tłoczyska 17 również w lewo. Odcięcie komory C zaworem 35 nie pozwala na zmniejszanie jej objętości przez przemieszczającą się cylinder nurnikowy 22 zespołu tłocz yska 17 i powoduje tym samym przemieszczanie w lewo elementu końcowego 18. Przemieszczanie cylindra zewnętrznego 25 powoduje z kolei zmniejszanie objętości komory A, z której płyn przepływa poprzez zawór 36 do zwiększającej objętość komory B. Ponieważ zwiększanie objętości komory B jest większe od zmniejszania objętości komory A niedobór płynu wypływającego z komory A dla napełnienia komory B jest uzupełniany płynem wypływającym z akumulatora 9.
Po osiągnięciu zadanego położenia elementu końcowego 18 opartego (z zadaną siłą i poprzez płytę ruchomą 6) na płycie nieruchomej 3, następuje przełączenie zaworu 35 poprzez zasterowanie go do stanu jednokierunkowego przepływowego otwarcia w kierunku od komory C do komory B przy jednoczesnym utrzymywaniu zaworu 36 w stanie jednokierunkowego otwarcia w kierunku od komory A do komory B (fig. 2c). W wyniku tego dalsze obracanie śruby kulowej 11 powodujące przemieszczanie zespołu tłoczyska 17 w lewo powoduje nasuwanie cylindra nurnikowego 22 na nurnik 19 i zmniejszanie objętości komory C w wyniku czego wzrasta w niej ciśnienie. Płyn z komory C przepływa poprzez kanał przelotowy 34 i zawór 35 do komory B gdzie ciśnienie wytworzone w komorze C przez siłę generowaną przez śrubę kulową 11 na nakrętkę kulową 12 działającą na powierzchnię denną cylindra nurnikowego 22 generuje na czynnej powierzchni wewnętrznej elementu końcowego 18 oraz czynnej powierzchni tulei prowadzącej 24 (znacznie większej od powierzchni czynnej nurnika 19) znacznie większą siłę dociskającą element końcowy 18 (poprzez płytę ruchomą 6) do nieruchomej płyty 3. Tak więc układ cylindra nurnikowego 22 z nurnikiem 19 tworzących komorę C o małej powierzchni czynnej połączonej z komorą B o większej powierzchni czynnej tworzy układ multiplikatora hydraulicznego. Maksymalną siłę docisku siłownika 7 uzyskuje się w końcowym położeniu cylindra nurnikowego 22 względem nurnika 19, w którym objętość komory C jest minimalna, dno cylindra nurnikowego 22 jest maksymalnie zbliżone do nurnika 19 a czołowa krawędź tego cylindra 22 maksymalnie zbliżona do elementu końcowego 18. Taki stan siłownika 7 przedstawiono na rysunku fig. 3a. W praktycznym zastosowaniu proces budowania ciśnienia w komorze B jest przerywany w momencie osiągnięcia w komorze B określonego ciśnienia, a co za tym idzie zadanej siły statycznej siłownika. Detekcja osiągniętego ciśnienia może odbywać się bezpośrednio np. przez pomiar przetwornikiem ciśnienia, pośrednio przez pomiar momentu na silniku lub w inny sposób.
Na figurach fig. 3a-3c zobrazowano działanie siłownika 7 z rysunku fig. 1 w kolejnych etapach procesu powrotu siłownika do stanu wyjściowego poczynając od przedstawionego na rysunku fig. 3a stanu maksymalnego wydłużenia siłownika z maksymalnym przesunięciem cylindra nurnikowego 22 w lewo. Powrót siłownika 7 jest wywołany obracaniem prawoskrętnej śruby kulowej 11 w prawo powodującym przemieszczanie zespołu tłoczyska 17 również w prawo. W pierwszym etapie realizowane jest napełnianie układu multiplikatora, w czasie którego zawór 35 jest zamknięty a zawór 36 znajduje się w stanie jednokierunkowego otwarcia w kierunku od komory A do komory B, w wyniku czego komory B i C multiplikatora są od siebie odizolowane. W takim stanie, przemieszczanie w prawo cylindra nurnikowego 22 powoduje odsuwanie się jego dna od nurnika 19 i powiększanie objętości komory C, która poprzez zawór 37 jest napełniana płynem roboczym z akumulatora 9 (fig. 3b). Całkowite wyc ofanie układu multiplikatora następuje w chwili zaczepienia się występu oporowego 28 tłoczyska 17 o występ oporowy 27 tulei prowadzącej 24 (fig. 3c). Od tego momentu dalszy ruch siłownika jest możliwy dopiero po jego odprężeniu, które następuje po zadziałaniu zaworu 36 będącego w stanie jednokierunkowego otwarcia w kierunku od komory B do komory A. Przemieszczany w dalszym ciągu w prawo zespół tłoczyska 17 ciągnie za sobą element końcowy 18, przy otwartym zaworze 36 łączącym ze sobą przepływowo komory A i B w kierunku od komory B. W wyniku tego z komory B o zmniejszającej się objętości płyn roboczy przepływa poprzez zawór 36 do komory A, której objętość wzrasta. Ponieważ wzrost objętości komory A jest mniejszy od zmniejszania objętości komory B, to część wyciskanego z komory B płynu zostaje zmagazynowana w akumulatorze 9. Pozycja wyjściowa maksymalnego skrócenia siłownika 7 zobrazowana na wcześniejszym rysunku fig. 1a osiągana jest po oparciu się tulei prowadzącej 24 na nieruchomym tłoczysku 16.
PL 221 742 B1
Na rysunku fig. 4a-4c przedstawiono korzystny przykład bardziej rozbudowanego zespołu zaworowego 8 sterującego pracą siłownika 7 z rysunku fig. 1-3 w różnych stanach pracy, dla których przepływy czynnika zobrazowano liniami kreskowymi.
W zespole tym zawór 36 jest zespołem zaworowym zawierającym zawór logiczny 41 sterowany hydraulicznie pilotem zaworu logicznego 42 połączonym z układem dekompresyjnym 43 zawierającym układ równolegle połączonej dyszy 44 i zaworu odcinającego 45. Wyjście układu dekompresyjnego 43 jest połączone z komorą A i akumulatorem 9 natomiast jego wejście jest połączone z drugim wyjściem pilota 42. Przestrzeń nad grzybkiem zaworu logicznego 41 jest połączona z wejściem pilota 42. Natomiast pierwsze wyjście pilota 42 jest połączone z komorą B. Pierwsze doprowadzenie zaworu 41 jest połączone z komorą A i akumulatorem 11 zaś drugie doprowadzenie zaworu 41 jest połączone z komorą B.
Zawór 42 jest trójdrogowym dwupołożeniowym rozdzielaczem gniazdowym. Zawór 42 łączy przestrzeń nad grzybkiem zaworu logicznego 41 zależnie od stanu wzbudzenia cewki w stanie wzbudzonym bezpośrednio z komorą B, a w stanie niewzbudzonym pośrednio przez układ dekompresyjny 43 z komorą A i akumulatorem. Zawór odcinający 45 może znajdować się w stanie dwukierunkowego otwarcia lub zamknięcia.
Zawór 35 przedstawiony w uproszczeniu na rysunku fig. 2a jest szeregowym połączeniem zaworu odcinającego 46, który może znajdować się w stanie zamknięcia lub jednokierunkowego otwarcia w kierunku od komory C do komory B i zaworu zwrotnego 47, którego wejście jest połączone z zaworem 46. Zawór 46 jest zaworem odcinającym służącym do zamykania drogi wypływu czynnika z komory C podczas wydłużania siłownika 7 kiedy to ciśnienie czynnika może osiągnąć a nawet przekroczyć ciśnienie potrzebne do zbudowania wymaganej siły docisku statycznego. Zawór 46 jest otwi erany dopiero po odpowiednim zetknięciu elementu końcowego siłownika do elementu oporowego (na przykład po odpowiednim dociśnięciu przemieszczalnej połówki formy do połówki nieruchomej i wstępnym skasowaniu luzów układu), dzięki czemu zapewnia się maksymalne wykorzystanie objęt ości multiplikatora.
Zawór zwrotny 37 tworzy szeregową gałąź z filtrem 48, do której bezpośrednio równolegle połączony jest zawór maksymalny 49 zabezpieczający układ multiplikatora przed nadmiernym wzrostem ciśnienia. W przypadku nadmiernego wzrostu ciśnienia w układzie multiplikatora czynnik roboczy jest z niego odprowadzany do akumulatora 9. Nastawa zaworu 49 zawiera się w przedziale 200-220 barów.
Podobnie część niskociśnieniowa siłownika 7 utworzona przez komorę A i akumulator 9 jest chroniona przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia zaworem maksymalnym 50, z którego zrzut następuje na zewnątrz zespołu do zbiornika awaryjnego. Nastawa zaworu 50 wynosi około 10 barów.
Odpowietrzanie układu hydraulicznego siłownika następuje po stronie niskociśnieniowej poprzez odpowietrznik 51.
Zawór logiczny 41 wraz z pilotem 42 tworzą szczelny zawór zwrotny o kierunku sterowanym przez położenie cewki pilota 42. Układ dekompresyjny 43 w stanie aktywnym włącza w obieg sterujący zaworu logicznego 41 dyszę 44 zapewniając łagodny ruch grzybka zaworu 41 przy dekompresji układu.
Działanie tego układu jest następujące. W fazie wydłużania siłownika (rysunek fig. 4a) pilot 42 znajduje się w stanie zadziałanym łącząc przestrzeń sterującą zaworu 41 z komorą B i powodując tym samym jednokierunkowe otwarcie zaworu 41, poprzez który czynnik roboczy przepł ywa z komory A i akumulatora do komory B. Gałąź układu zawierająca układ dekompresyjny 43 jest w tej fazie pomijana. Zawór 46 pozostaje w tej fazie pracy siłownika zamknięty w pierwszym stanie pracy.
W fazie budowania ciśnienia (rysunek fig. 4b) zawór 42 pozostaje nadal zadziałany w drugim stanie pracy łącząc komorę B, w której panuje podwyższone ciśnienie z przestrzenią sterującą zaworu logicznego 41 podtrzymując jego funkcję zaworu zwrotnego zapewniającą szczelne jednokierunkowe odcięcie komory B od komory A. Zawór 46 zostaje ustawiony do drugiego stanu pracy, czyli otwarty i czynnik roboczy przez szeregowo umieszczony zawór zwrotny 47 przepływa z komory C do komory B. Gdy w komorze B zostanie wytworzone zadane ciśnienie to zawór 46 jest zwalniany do stanu odcięcia.
Podczas gdy w układzie trwa stan docisku statycznego, co zwykle w praktycznej aplikacji oznacza proces formowania wyrobu w formie maszyny, niejako w tle następuje proces napełniania małej komory ciśnieniowej C. Komora C jest napełniania przez zawór zwrotny 37 i filtr 48. Filtr 48 zapewnia bocznikową filtrację całej objętości oleju w całym układzie hydraulicznym siłownika. Napełnianie kom ory C może nastąpić opcjonalnie po dekompresji, bezpośrednio poprzedzając fazę skracania siłownika.
Przed etapem skracania siłownika następuje faza dekompresji (rysunek fig. 4c). Normalnie otwarty zawór 45 zostaje zadziałany, a przez to odcięty włączając w układ dyszę 44. Po czasie poPL 221 742 B1 trzebnym na zadzianie zaworu 45 zostaje zwolniony pilot 42 zaworu logicznego 41. Dysza 44 ogranicza prędkość podnoszenia się grzybka zaworu 41, na który w fazie dekompresji działa duże ciśnienie od strony komory B. Ciśnienie w komorze B zostaje zredukowane do wartości bliskiej ciśnieniu ak umulatora.
W fazie skracania siłownika pilot 42 zaworu logicznego 41 jest zwolniony i zapewnia połączenie przestrzeni sterującej zaworu 41 z komorą A i akumulatorem 9. Zawór 45 jest zwolniony, przez co dysza 44 jest pomijana w tej fazie ruchu i nie wprowadza dławienia przepływu.
Na załączonym rysunku części nieprzemieszczalne względem siebie narysowano zasadniczo jako jednolite zespoły. Niemniej jednak oczywistym jest, że zespoły te mogą być złożone w wielu połączonych ze sobą oddzielnych części tworzących jeden zespół. Przykładowo element napędzany może składać się z płytowego korpusu, na którego wypustach osadzone są cylindry wewnętrzny i zewnętrzny.
Znawca dziedziny wynalazku jest świadomy możliwości opracowania alternatywnych do omówionych powyżej suwliwych osiowo i nieobrotowych połączeń tłoczyska z tuleją prowadzącą. Wszystkie takie połączenia wchodzą w zakres niniejszego wynalazku, według którego wymagane jest jedynie aby możliwe było osiowe przesuwanie tłoczyska względem tulei przy jednoczesnym zablokowaniu obracania tłoczyska względem tulei prowadzącej i zaczepianiu się tłoczyska o tuleję w określonym stanie wysunięcia z niej tłoczyska.
Możliwe jest opracowanie wariantów siłownika według wynalazku, w których zmniejszanie/zwiększanie objętości komory przelewowej A będzie większe/mniejsze od zwiększania//zmniejszania objętości komory wysokiego ciśnienia B. Oczywistym jest, że w takich przypadkach przepływy między komorami A i B a akumulatorem będą miały przeciwne kierunki.
Lista odsyłaczy numerycznych
układ zamykania 1 występ oporowy 28 (tłoczyska)
forma 2 piąte uszczelnienie 29
płyta nieruchoma 3 szóste uszczelnienie 30
wał prowadzący 4 otwory przelotowe (tłoczyska nieruchomego) 31
płyta oporowa 5 otwór doprowadzający (komory B w cylindrze zewnętrznym) 32
płyta ruchoma 6 otwór doprowadzający (komory A w cylindrze zewnętrznym) 33
siłownik 7 kanał przelotowy 34
zespół zaworowy 8 dwustanowy zawór sterowalny 35
akumulator tłokowy 9 dwustanowy zawór sterowalny 36
sieć powietrzna 10 zawór zwrotny 37
śruba kulowa 11 ruchomy tłok 38
nakrętka kulowa 12 komora cieczowa 39 (akumulatora)
silnik elektryczny 13 komora powietrzna 40 (akumulatora)
sprzęgło 14 zawór logiczny 41
łożyska 15 pilot zaworu logicznego 42
nieruchome tłoczysko 16 układ dekompresyjny 43
tłoczysko 17 dysza 44
element końcowy 18 zawór 45
nurnik 19 zawór odcinający 46
pierwsze uszczelnienie 20 zawór zwrotny 47
drugie uszczelnienie 21 filtr 48
cylinder nurnikowy 22 zawór maksymalny 49
trzecie uszczelnienie 23 zawór maksymalny 50
tuleja prowadząca 24 odpowietrznik 51
cylinder zewnętrzny czwarte uszczelnienie występ oporowy 25 26 27 (tulei) rowki prowadzące 52

Claims (12)

1. Liniowy siłownik elektrohydrauliczny zawierający: układ współosiowych cylindrów, między którymi zdefiniowane są komora przelewowa (A), duża komora ciśnieniowa (B) i mała komora ciśnieniowa (C), oraz sterujący jego pracą zespół zaworowy (8) współpracujący z akumulatorem hydraulicznym (9) i podłączony do komory przelewowej (A), dużej komory ciśnieniowej (B) i małej komory ciśnieniowej (C); i napędzany za pośrednictwem układu nakrętki kulowej (12) zainstalowanej na śrubie (11) napędzanej silnikiem elektrycznym (13), znamienny tym, że układ współosiowych cylindrów zawiera:
- nieruchome tłoczysko (16);
- przemieszczalne wewnątrz tego nieruchomego tłoczyska (16) tłoczysko (17) połączone z rzeczoną nakrętką kulową (12), uszczelnione względem powierzchni wewnętrznej nieruchomego tłoczyska (16) pierwszym uszczelnieniem (20) i zawierające na końcu przeciwległym względem nakrętki kulowej (12) cylinder nurnikowy (22) zamknięty od wnętrza tłoczyska (17) dnem, przy czym nieruchome tłoczysko (16) jest uszczelnione w obszarze końcowym względem powierzchni zewnętrznej tłoczyska (17) drugim uszczelnieniem (21);
- element końcowy (18), z którego wychodzą tuleja prowadząca (24), cylinder zewnętrzny (25) i nurnik (19), przy czym tuleja prowadząca (24) otacza tłoczysko (17), z którym jest połączona suwliwie osiowo i nieobrotowo, i którego zewnętrzna powierzchnia jest uszczelniona względem tej tulei prowadzącej (24) czwartym uszczelnieniem (26), a cylinder zewnętrzny (25) otacza nieruchome tłoczysko (16), przy czym powierzchnia wewnętrzna cylindra zewnętrznego (25) jest uszczelniona względem powierzchni zewnętrznej nieruchomego tłoczyska (16) piątym uszczelnieniem (29) zainst alowanym na cylindrze zewnętrznym (25) i szóstym uszczelnieniem (30) zainstalowanym na nieruchomym tłoczysku (16), zaś nurnik (19) jest wprowadzony do cylindra nurnikowego (22), uszczelnionego względem nurnika (19) trzecim uszczelnieniem (23);
natomiast komora przelewowa (A) jest zdefiniowana między tłoczyskiem (17), nieruchomym tłoczyskiem (16), cylindrem zewnętrznym (25) oraz pierwszym, drugim, piątym i szóstym uszczelnieniem (20, 21, 29 i 30); duża komora ciśnieniowa (B) jest zdefiniowana między elementem końcowym (18), tuleją prowadzącą (24), cylindrem zewnętrznym (25), tłoczyskiem (17), nieruchomym tłoczyskiem (16) oraz drugim, czwartym i szóstym uszczelnieniem (21,26 i 30); mała komora ciśnieniowa (C) jest zdefiniowana między cylindrem nurnikowym (22), nurnikiem (19) i trzecim uszczelnieniem (23), przy czym rzeczony zespół zaworowy (8) łączy komorę przelewową (A): z akumulatorem (9) bezpośrednio, oraz z dużą komorą ciśnieniową (B) poprzez dwustanowy zawór sterowalny (36), który może znajdować się w jednym z dwóch stanów jednokierunkowego otwarcia o przeciwnych kierunkach przepływu; a także małą komorę ciśnieniową (C): z dużą komorą ciśnieniową (B) poprzez dwustanowy zawór sterowalny (35), który w pierwszym stanie stanowi przerwę a w drugim stanie stanowi jednokierunkowe przepływowe połączenie w kierunku od małej komory ciśnieniowej (C) do dużej komory ciśnieniowej (B), oraz z akumulatorem (9) poprzez zawór zwrotny (37) zorientowany w kierunku od akumulatora (9) do małej komory ciśnieniowej (C).
2. Siłownik elektrohydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że dwustanowy zawór sterowalny (35) między małą komorą ciśnieniową (C) a dużą komorą ciśnieniową (B) stanowi zespół zaw orowy zawierający szeregowo połączone zawór odcinający (46) i zawór zwrotny (47) zorientowane w kierunku od małej komory ciśnieniowej (C) do dużej komory ciśnieniowej (B).
3. Siłownik elektrohydrauliczny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dwustanowy zawór sterowalny (36) między dużą komorą ciśnieniową (B) a komorą przelewową (A) stanowi zespół zaw orowy zawierający zawór logiczny (41) sterowany hydraulicznie zaworem pilotowym (42) połączonym z komorą przelewową (A) i dużą komorą ciśnieniową (B).
4. Siłownik elektrohydrauliczny według zastrz. 3, znamienny tym, że zawór pilotowy (42) jest dwustanowym zaworem sterowalnym łączącym przestrzeń nad grzybkiem zaworu logicznego (41) w pierwszym stanie z komorą przelewową (A) i akumulatorem (9) pośrednio przez układ dekompresyjny (43) zawierający układ równolegle połączonej dyszy (44) i sterowalnego zaworu odcinającego (45), stanowiącego korzystnie w pierwszym stanie dwukierunkowe otwarcie a w drugim stanie przerwę; a w drugim stanie bezpośrednio z dużą komorą ciśnieniową (B).
5. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że mała komora ciśnieniowa (C) jest połączona z akumulatorem (9) poprzez zawór maksymalny (49) i/lub filtr (48).
PL 221 742 B1
6. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że komora przelewowa (A) jest połączona ze zbiornikiem awaryjnym poprzez zawór maksymalny (50).
7. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że do komory przelewowej (A) podłączony jest odpowietrznik (51) zespołu zaworowego (8).
8. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że suwliwe osiowo, nieobrotowe połączenie tulei prowadzącej (24) z tłoczyskiem (17) tworzą rowki pr owadzące (52) na wewnętrznej powierzchni tulei prowadzącej (24) z końcowymi występami oporowymi dla przesuwających się w nich występów zewnętrznej powierzchni tłoczyska (17).
9. Siłownik elektrohydrauliczny według zastrz. 8, znamienny tym, że suwliwe osiowo, nieobrotowe połączenie tulei prowadzącej (24) z tłoczyskiem (17) tworzą również występ oporowy (28) tłocz yska (17) skierowany w stronę i zaczepialny o występ oporowy (27) tulei prowadzącej (24).
10. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że nurnik (19) zawiera kanał przelotowy (34) łączący wnętrze cylindra nurnikowego (22) z zespołem zaworowym (8).
11. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że nurnik (19) jest integralną częścią elementu końcowego (18) albo jest zainstalowany w gnieździe uformowanym w elemencie końcowym (18).
12. Siłownik elektrohydrauliczny według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że cylinder nurnikowy (22) jest integralną częścią tłoczyska (17).
PL399343A 2012-05-28 2012-05-28 Liniowy siłownik elektrohydrauliczny PL221742B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399343A PL221742B1 (pl) 2012-05-28 2012-05-28 Liniowy siłownik elektrohydrauliczny
DE201310100917 DE102013100917A1 (de) 2012-05-28 2013-01-30 Linearer elektrohydraulischer Antrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399343A PL221742B1 (pl) 2012-05-28 2012-05-28 Liniowy siłownik elektrohydrauliczny

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL399343A1 PL399343A1 (pl) 2013-12-09
PL221742B1 true PL221742B1 (pl) 2016-05-31

Family

ID=49547121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL399343A PL221742B1 (pl) 2012-05-28 2012-05-28 Liniowy siłownik elektrohydrauliczny

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013100917A1 (pl)
PL (1) PL221742B1 (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107471570B (zh) * 2017-06-24 2023-09-29 广东乐善智能装备股份有限公司 一种可放大多倍驱动力的混合动力驱动缸
CN114137727A (zh) * 2021-11-08 2022-03-04 青岛歌尔声学科技有限公司 一种气压瞳距调节装置及智能头戴设备
CN116586153B (zh) * 2023-05-31 2023-12-01 苏州新亿泰建材有限公司 一种高性能混凝土用机制砂生产装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237617A (ja) 1985-04-13 1986-10-22 Meiki Co Ltd 射出成形機における型締装置
DE10354955A1 (de) 2003-11-25 2005-06-30 Bosch Rexroth Ag Antriebseinheit

Also Published As

Publication number Publication date
PL399343A1 (pl) 2013-12-09
DE102013100917A1 (de) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4288854B2 (ja) ブレーキ装置
CN109982789B (zh) 液压铸造单元
US6817859B2 (en) Drive device for a movable part, especially a mold closure device for an injection molding machine, and method for operating such a drive device
JPH02102901A (ja) 空気油圧増圧式の圧力変換器の圧油充填法及びその方法を実施するための装置
JP2762400B2 (ja) 特に急速閉鎖弁用のサーボモータ
JPH06213202A (ja) 油圧増圧器
PL221742B1 (pl) Liniowy siłownik elektrohydrauliczny
JPH0615323B2 (ja) 車両アンチロツクシステム
KR920009275B1 (ko) 형 체결 장치
JP4018706B2 (ja) 油圧シリンダ装置
CN109268339A (zh) 一种用于小型液压机的切换阀
JP3022551B1 (ja) シリンダ装置
CN111059096A (zh) 一种液压回中锁紧作动缸结构
US7010912B2 (en) Drive mechanism, particularly for a moveable part of a closing unit or the injection unit of a plastic injection moulding machine
US20090084277A1 (en) Pressurizing device
CN109854551A (zh) 用于成型机、特别是用于压铸机的液压系统
JP2009228706A (ja) 油圧制御装置の衝撃圧吸収装置と、その衝撃圧吸収装置を含む射出装置の射出制御回路及びその衝撃圧吸収装置を含む型締装置の型締制御回路
JP2010099932A (ja) 金型装置
CN113483117A (zh) 换向阀
JP2018047824A (ja) パークロックデバイス
CN102803746A (zh) 用于利用流体压力驱动的活塞缸装置控制装置位置的设备
JP2006316800A (ja) ジャッキ装置
JP2016196903A (ja) 制御弁
JP2006123427A (ja) 成形機の型駆動装置
WO2022259972A1 (ja) 射出装置及び成形機