Duckverst채rker Hydraulikzylinder
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DRUCKVERSTÄRKER Die Druckverstärker sind so projektiert, dass sie zuverlässig einen Betriebsdruck von 700 bar in dem Zylinderboden erzeugen können. Bei einem Verstärker mit Verhältnis 1:4 wird ein Eingangsdruck von 175 bar ausreichen um einen Druck auf den Zylinderboden von 700 bar zu erhalten. Die Druckverstärker können an den Rohrleitungen angeschlossen oder direkt an den Zylindern angeflanscht werden. Icop Hydraulics kann auch Hydraulikzylinder liefern, die in den eigenen Werken hergestellt werden und über die geeigneten Abmessungen verfügen um mit erhöhtem Druck arbeiten zu können. Als Alternative können sie auch mit Standardzylindern verkoppelt werden, diese werden dabei genützt um den Druck der Hydraulikanlagen zu verringern (z.B. ein Zylinder ISO 6020-1 mit P nominal 160 bar kann mit Verstärker 1:4 mit einer Hydraulikanlage mit 40 bar gespeist werden). Vorteile bei der Verwendung von Druckverstärkern Icop Hydraulics: Größere Kompaktheit und weniger Gewicht der Maschinen dank der geringen Abmessungen der Hydraulikzylinder Anwendung von Standard- Zahnradpumpen anstelle teurer Kolbenpumpen Anwendung von flexiblen Niederdruckleitungen zu den Hydraulikzylindern Längere Lebensdauer der Anlagen dank geringerem Arbeitsdruck
• • • •
Unterschiede zwischen den Verstärkern Icop Hydraulics und den handelsüblichen hydraulischen Standard-Verstärkern: Bessere Leistung (bis zu 100 l/min gegenüber 10 l/min bei einfachwirkenden Standard-Verstärkern in Linie) Einsatzmöglichkeit einer regenerativen Platte um die Leistung auf 300 l/min zu erhöhen Möglichkeit einer Dekompression der unter Druck stehenden Kammer ohne zusätzliche Ventile Keine Leckage zwischen Verstärker und unter Druck stehender Kammer Automatische Druckbeibehaltung auch bei Ölaufnahme seitens des Aktuators (gegenüber der Notwen digkeit einer Wiederaufrüstung bei Standard-Verstärkern durch Entladung, um wieder Druck aufzubauen).
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Zylinder Greifer Abbruchgerät
Zylinder Presse
Zylinder Blechschere
Zylinder Perforator Bergwerk
Abb. 1 Hubzylinder Arm Schiffskran
2
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EINSATZBEREICHE Einsatzbereiche f체r Verst채rker ICOP Hydraulics:
Abbruch und Pulverisieren Bergwerk Perforation Kr채ne und Hubarbeiten Erdbewegungsmaschinen Maschinen f체r Kunststoffe Pressen Materialtest
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ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN Abb. 2 Typischer Querschnitt eines Druckverstärkers
Funktionsprinzip 1
2
3
4
5 6
Ausfahren der Stange ohne Belastung. Das Hydrauliköl tritt über den Eingang A in Richtung Ventil 1 ein da das vorgeeichte Ventil 2 geschlossen ist. Das Öl gelangt in den Zylinderboden und der Zylinder wird ausgefahren. Die Zylinderstange tritt soweit heraus bis sie auf Widerstand trifft, das Ventil 2 wird geöffnet, das Öl gelangt zum Ventil 7 und durch die Leitung Pp des Ventils 6 und bringt diese in Kreuzposition. Danach gelangt das Öl in den Booster 5, der es in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis verdichtet (z.B. 1:4) und zum Zylinderboden leitet (in der Zwischenzeit ist das Ventil 1 aufgrund der Druckdifferenz geschlossen). Hat der Booster 5 seinen Lauf beendet, verbindet die mit ihm mechanisch verbundene Rückführspule 7 den Eingang Pp des Ventils 6 mit T1 durch Positionsverschiebung in parallele Richtung. Daraus ergibt sich, dass der Booster 5 durch Füllung mit Öl wieder bereit ist, seinen Lauf zu Verstärkung des Druckes auf den Zylinderboden erneut aufzunehmen. Der Booster 5 erhöht so lange den Druck bis der Zylinder den Anschlag erreicht hat oder bis der gewünschte Ladedruck erreicht ist. Liegen keine Leckagen oder Belastungsänderungen vor, bleibt der Druck beim erreichten Wert erhalten. Zur Druckentlastung des Zylinderbodens und seiner Rückführung muß der von der Hydraulikanlage gelieferte Eingangsdruck auf den Eingang B umgeleitet werden. Das Ventil 1, das mit einer Vorrichtung zur Dekompression ausgerüstet ist, entlastet den Zylinderboden und wird darauf geöffnet wodurch der Zylinderdruck wieder auf den Normaldruck zurückkehrt auf den die Haupt-Hydraulikanlage eingestellt ist.
ANWENDUNG A B
Niederdruck
Hochdruck
Abb. 2 Druckverstärker an einem Hochdruckzylinder (Einfahren Stange bei Niederdruck, Ausgang Stange bei Hochdruck)
4
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A1
9
B1
ZYLINDER
HYDRAULIKSCHEMA
BOOSTER
P2 5
Mq
Mb
Mq
T2
Mq
S
T
6
2
3
Rückschlagventil
4
Rückschlagventil
5
Booster
6
Wendeventil
7
Rückführspule
8
Haupt-Hydraulikanlage
9
Zylinder
7
P Pp
T1 3
T T2
2
Druckfolgeventil
T1
S S
2
RÜCKSEITIGER KOPF DRUCKVERSTÄR
4
1 Gesteuertes Ruckschlagventil
1 3 T
A
B
FRONTKOPF DRUCKVERSTÄR
A
1
8
P1 5
CHARAKTERISTISCHE KURVEN Die Laborprüfungen zeigen einen Betrieb des Zylinders mit Verstärker in folgenden charakteristischen Kurven an:
Erhaltene Werte bei Viskosität 36 cSt bei 50°C Zylinder 90/60, Hub 400 mm mit Verstärker 1:3
Druck (bar)
Leistung (lpm)
700
Öffnung Ventil 2
175
100
33
(äquivalente mittlere Leistung)
Zeit (Sek.) Start
0
Leerlauf
Verstärkung Druck Druckverdichtung Zylinderboden P2
Abb. 3 Zylinder mit Verstärker für Bergwerk
6
P2 = Druck Zylinderboden P1 = Druck Hydraulikanlage P2 = Leistung Zylinderboden
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BETRIEBSEIGENSCHAFTEN Max. Betriebsdruck
bar 700
Max. Leistung
l/min 100
Bereich Umgebungstemperatur
°C -20 / +70
Temperaturbereich Flüssigkeit
°C -20 / +80
Viskositätsbereich Flüssigkeit
cSt 10 ÷ 400
Kontaminationsgrad Flüssigkeit
ISO 4406:1999 Standard
Empfohlene Viskosität
cSt 25
Masse
kg 35
Klass 20/18/15
140
ABMESSUNGEN INSTALLATION
QUERSCHNITT C-C 1/2”
A
B
460 12
49
140
57 D19
140
140
1/2”
4
14 H8
29,5
30
Ø26H8
Ø18 Ø21,5 Ø33
2.9
D13
+0 -0,100
394
27,5
+/- 0,05
34
A 60 C
B
C
40 130
Abb. 4 Zylinder mit Verstärker für Abbruchschere
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ABBRUCH UND PULVERISIEREN
Einer der wichtigsten Anwendungsbereiche für Druckverstärker ist der Bereich Abbrucharbeiten. Hier bestimmt das Gewicht der Zylinder der Abbruchgreifer des Armes der Abbruchmaschine die mögliche Strecke in der der Arm ausgefahren werden kann. Durch den Einsatz von Druckverstärkern ist es möglich, den Durchmesser der Zylinder zu verringern oder Greifer mit erhöhter Schließkraft einzusetzen. Ein weiterer besonderer Vorteil bei der Anwendung von Druckverstärkern Icop Hydraulics auf dem Gebiet von Abbrucharbeiten liegt in der erhöhten Aufprallkraft des Greifers, wenn er auf Stahlbeton auftrifft, d. h. optimale Zertrümmerung der Strukturen und somit erhöhte Produktivität. Abb. 5
• Hydraulikzylinder mit Druckverstärker für Abbruch- und Pulverisiermaschine. • Der Druckverstärker ist an der Stange angeflanscht. • Während der Arbeitsphase tritt der Zylinderkörper heraus, die
verchromte Stange kommt nicht mit dem beim Abbruch aufkommenden Schutt in Kontakt und behält daher seine Funktionsfähigkeit. Die Öl-Speiseleitungen befinden sich im Inneren der Stange.
•
8
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BERGWERK Im Bereich Bergwerk können Druckverstärker Icop Hydraulics bei Ausschachtung und Perforation eingesetzt werden. Treffen die Werkzeuge auf sehr widerstandsfähiges Felsgestein, so erzeugt der Druckverstärker automatisch einen Druckanstieg durch den das Werkzeug das Hindernis überwinden kann. Druck und Krafteinwirkung bleiben so lange erhalten bis die Felsschicht durchstoßen ist, danach lässt der Effekt der Druckverstärkung nach, wird beendet und der Druck auf die Zylinder der Hydraulikanlage geht auf die vorgegebenen Eichwerte zurück.
Abb. 6 Hydraulikzylinder mit Druckverstärker für Bohrhammer im Bergwerk. Druckverstärker mit dem rückseitigen Zylinderkopf verflanscht. Der Hydraulikanschluß zur vorderen Ölleitung für das Einfahren der Stange befindet sich mit tiefgehender Bohrung im Inneren des Zylinderkörpers. Probleme, die durch Stöße oder Verluste der Anschlüsse externer Leitungen entstehen können, werden vermieden.
• • • •
9
KRÄNE UND HUBANLAGEN Auf dem Bereich Kräne hat es durch die Einführung der elektronischen Steuerung in den letzten 20 Jahren wesentliche Änderungen gegeben. Die Maschinen sind in der Anwendung sicherer und genauer geworden, wenn die Grenzen der öldynamischen Anlagen mit Zahnrad- oder Kolbenpumpen mit einem Maximaldruck von 350 bar getestet werden. Die Möglichkeit Druckverstärker einzusetzen kann in bestimmten Situationen zu einer wichtigen Leistungssteigerung beitragen. Für diesen Bereich hat Icop Hydraulics einen besonderen Druckverstärker mit niedrigen Druckpulsationen entwickelt, um Schwankungen des Armes zu vermeiden. Verringertes Gewicht und gleichzeitige Steigerung der Hubleistung können Herstellern von innovativen Kränen erhebliche Vorteile gegenüber ihren Konkurrenten ermöglichen.
Abb. 7 Zylinder Hubarm
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PRESSEN Der Druckverstärker Icop Hydraulics kann in den Steuerkreis einer öldynamischen Presse eingefügt werden. Entsprechend der Größe der Presse kann der Verstärker in zwei Konfigurationen angewandt werden:
• Mit Doppelwirkung und direktem Durchfluss der Pumpe • In Abzweigung mit Druckverdichtung nach der Abfallphase und nachdem das Vorfüll-Ventil geschlossen ist. Hydraulikschema eines in Abzweigung an einer Vertikalpresse verwendeten Verstärkers mit Hilfszylindern.
Pp A B A1
Behälter
X
A
B
Abb. 8 Presse für eisenhaltige Materialien
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SPRITZGUSS- UND BLASMASCHINEN Kunststoffmaterialien
Die Innovationen auf dem Bereich der Spritzguss- und Blasmaschinen haben zur massiven Einführung von elektromechanischen Aktuatoren anstelle von ölhydraulischen Systemen geführt. Die Verwendung von Druckverstärkern Icop Hydraulics kann dagegen eine optimale Alternative darstellen, vor allem für das Verschließen der Gussformen.
Charakteristisches Schema Verschluss der Form einer Spritzgussmaschine für Kunststoffe (Vereinfachung oder Beseitigung des Kniehebelmechanismus der durch die Erhöhung der Schubkraft ersetzt wird).
Abb. 9 Querschnitt Booster mit Elektroschaltung
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Die innovative Einführung von Druckverstärkern Icop Hydraulics an Spritzgussmaschinen für Kunststoffe hat zwei Aspekte: 1) Vereinfachung oder Beseitigung des Kniehebelmechanismus, der durch die Erhöhung der Schubkraft ersetzt wird. 2) Reduzierung der elektrischen Leistungsaufnahme der ölhydraulischen Anlage durch Reduzierung des Durchmessers des Verschliesszylinders und der Eingangsspeisung. Das Schema 2 ist sicherlich interessanter, da hier die Möglichkeit besteht, den Zeitpunkt zu wählen an dem der Booster mit extremer Präzision und Geschwindigkeit in Aktion tritt. Wenn der Booster direkt auf dem Zylinder montiert ist, kann der maximale Druck schnell durch Erregung des Ventils 3 erreicht werden, da sich das zu verdichtende Öl ausschließlich im Inneren des Zylinders 1 Seite A1 befindet. Schema 1
1
Schema 2
1
7
7
A1
A1
B1
B1 6
3
2
6
2 5
8 B
A
Funktionsprinzip - Schema 1 • Die Zylinderstange 1 fährt aus, die Gussform wird geschlossen. • Der Druck auf A steigt bis zum Eichdruck des Ventils 5 an. • Das Ventil 5 wird geöffnet, der Booster 2 tritt in Aktion und erhöht den Druck auf A1. • Der maximale Druck von A1 hängt vom Übersetzungsverhältnis des Boosters und dem Eingangsdruck der Hydraulikanlage ab (zum Beispiel 800 bar auf A1 mit einem Druck der Anlage von 200 bar auf A und einem Übersetzungsverhältnis von 1: 4).
8 B
A
Funktionsprinzip - Schema 2 • Die Zylinderstange 1 fährt aus, die Gussform wird geschlossen. • Der Druck auf A steigt bis auf den Maximalwert der Hydraulikanlage an. • Der Booster wird über das Magnetventil 3 in Betrieb gesetzt; der Druck auf A1 wird verstärkt. • Der maximale Druck von A1 hängt vom Übersetzungsverhältnis des Boosters und dem Eingangsdruck der Hydraulikanlage ab (zum Beispiel 800 bar auf A1 mit einem Druck der Anlage von 200 bar auf A und einem Übersetzungsverhältnis von 1: 4).
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LINEARE AKTUATOREN
Elektromechanische Aktuatoren mit öldynamischem Booster in geschlossenem Kreislauf Die meisten Probleme bei der Anwendung von elektromechanischen Aktuatoren in Maschinen (besonders bei Maschinen für Kunststoffverarbeitung) treten durch die Schwierigkeit auf, erhöhte Schließkräfte bei linearen Antrieben zu erreichen. Unsere Lösung sieht folgendes vor: • linearer Aktuator mit Kugelumlaufspindel • Flansch-Verbindung Elektromotor cc-brushless servogesteuert • Verbindung mit öldynamischem System in geschlossenem Kreislauf. Zur Zeit wird eine Version mit folgenden Eigenschaften hergestellt: • linearer Hub 1000 mm • max. Leistung 2000 daN mit Elektroantrieb • max. Leistung 8000 daN (letzte 70 mm Hub) erzeugt durch den Einsatz des öldynamischen Boosters.
Abb. 10 Brushless power
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Typischer Querschnitt eines elektromechanischen linearen Aktuators mit öldynamischem Booster in geschlossenem Kreislauf.
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KOMPAKTE PRÜFBÄNKE mit Hochdruck
Icop Hydraulics verwendet die eigenen Druckverstärker für die Herstellung von kompakten Hochdruck-Prüfbänken. Auf diesen Bänken können Leitungen, Verbindungsstücke, hydraulische Komponenten, Gussformen und Hochdruckbehälter getestet werden. Die Prüfbank ist mit Rädern versehen und daher leicht zu transportieren.
USB
DRUCKWANDLER
COMPUTER
DRUCKER
ABNAHMEBESCHEINIGUNG
Abb. 11 Schema des Systems
Betriebseigenschaften:
• Max. Ausgangsdruck 1000 bar • Max. Eingangsdruck Verstärker 250 bar • Behälter 50 l • Max Förderleistung Ausgang 9 l/min • Elektromotor 4 Kw 4 polig 230-400V/50-60Hz • Rückkehrfilter 10 μm (β10>100)-ISO 4406:1999 Klasse 18/16/13 • Vierwegeelektroventil DN6, drei Positionen,zwei Magnete 24DC Funktionen Druckverstärkung, Druckerhalt, Dekompression
• Nr.1 Manometer Skala 1000 bar + Nr.1 Manometer Skala 400 bar Optionals:
• Nr. 1 Analog-Druckwandler Skala 1000 bar • Nr. 1 PC mit Karte zur Erfassung der Druckkurve • Nr. 1 Software zur Datenverwaltung und Vorrüstung Ausdruck Abnahmebescheinigung mit Logo des Kunden
• Nr. 1 Tintenstrahldrucker A4 • Nr. 1 druckfeste metallische Struktur zur Aufnahme des zu
prüfenden Materials (die Abmessungen können durch am Heckteil der Prüfbank anzubringende Einheiten von jeweils 1 Meter variiert werden) • Nr. 1 Wärmeaustauscher Luft-Öl für längere Anwendungszeiten 460
420
890
1600
ALTA HIGH PRESSIONE PRESSURE
Abb. 12 Hochdruck-Prüfbank für flexible Leitungen
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FIRMENPROFIL
Der Firmensitz befindet sich in einer Region mit hoher Universitätsdichte und verfügt über Mitarbeiter mit bester technischer Ausbildung, die daran gewöhnt sind mit Mitteln, Organisation und Prozesskontrollen zu arbeiten, die aus dem Automobilindustrie-Bereich kommen.
Komplettes Produktsortiment von ölhydraulischen Zylindern. Standardzylinder nach den Normen ISO 6022, ISO 6020-1, MIL. Spezialzylinder verschraubt, verschweißt und für ungünstige Umgebungsbedingungen geeignet. Zylinder mit linearen Druckwandlern und integrierten Ventilen. Teleskopzylinder. Kolbenspeicher.
Eigenproduktion aller Komponenten mit Maschinen, die die gesamte Produktionsbreite versorgen. Das Herz des Systems basiert auf modernem Multi Tasking MAZAK Maschinen der letzten Generation, wi-fi verbunden mit dem Produktions- und Projektierungsfluss.
Innovative Technologie zur Kontrolle der Maße der hergestellten Teile, basierend auf dem dreidimensionalen Messzentrum ZEISS WMM 850. Qualitätskontrollen entsprechend Norm ISO 9001:2008.
Optimale Kapazität hinsichtlich Innovation des Produktes um reelle, kompetitive Vorteile auf dem Markt zu erzielen.
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Leidenschaft. Qualit채t. Vertrauen. 17
QUALITÄT, FORSCHUNG, INNOVATION
Leistung und Zuverlässigkeit unserer Produkte hängen von der Präzision und angewandten Kontrolltechnologien ab. Für uns ist Qualität als Gelegenheit anzusehen.
Nicht nur ein einfacher Zylinder... sondern das Herz einer Maschine! Aus diesem Grund kontrollieren wir unsere hydraulischen Komponenten mit hochentwickelten Technologien, die weit über denen unserer Konkurrenten liegen. Wir führen Kontrollen der Abmessungen und Geometrie dreidimensional bei kontinuierlicher Abtastung durch. Die Zentesimaltoleranzen bei Verbindungen und die Konzentrizität müssen eingehalten werden um Leistungen zu garantieren, die über dem Standard liegen.
Wiederholbarkeit und Präzision
Die Maschinen unserer Kunden erlauben keine Fehler!
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Erreichbare Leistungen durch genauestens festgelegte Pfade!
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