Способ эксплуатации ручного прессового устройства с моторным приводом и ручное прессовое устройство
Изобретение относится к эксплуатации ручного прессового устройства. При приведении в действие выключателя одна или несколько прессовых колодок из начального положения перемещаются в закрытое положение прессования до тех пор, пока не будет достигнуто заданное усилие прессования или не пройдет заданное время, после чего автоматически происходит раскрытие прессовых колодок. Раскрытие прессовых колодок может быть прервано до достижения начального положения в промежуточном положении для того, чтобы начать следующий процесс прессования из этого промежуточного положения. Регистрируют и сохраняют согласованную с промежуточным положением и определенную в ходе процесса прессования величину перемещения/или времени/или давления, при которой автоматически в соответствующем промежуточном положении может быть прервано раскрытие при последующих процессах прессования. В результате достигается и поддерживается определенное давление прессования 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение касается способа эксплуатации ручного прессового устройства с моторным приводом, у которого при приведении в действие выключателя одна или несколько прессовых колодок из открытого начального положения перемещаются в закрытое положение прессования до тех пор, пока не будет достигнуто заданное усилие прессования или не пройдет заданное время, после чего автоматически, при обратном ходе прессового поршня, происходит освобождение прессовых колодок, однако это освобождение может быть прервано до достижения начального положения в промежуточном положении для того, чтобы начать следующий процесс прессования из такого промежуточного положения.
Кроме этого, изобретение касается также способа эксплуатации ручного прессового устройства с моторным приводом, у которого при приведении в действие выключателя одна или несколько прессовых колодок из начального положения перемещаются в закрытое положение прессования до тех пор, пока не будет достигнуто заданное усилие прессования или не пройдет заданное время, после чего автоматически, при обратном ходе прессового поршня, происходит освобождение прессовых колодок, причем прессовой поршень приводится в действие гидравлически посредством гидравлического средства.
Такие способы эксплуатации прессового устройства известны. Например, можно сослаться на WO 99/19947. Известное отсюда прессовое устройство приводится в действие гидравлически. Кроме того, известны также такие прессовые устройства, приводимые в действие непосредственно электродвигателем. По этому поводу можно, например, сослаться на DE 203 05 473. Вместо двух прессовых колодок может быть также предусмотрена только одна прессовая колодка, перемещающаяся относительно неподвижного контрупора. Смотри, например, US 5727417.
Кроме того, смотри, например, не опубликованную предварительно немецкую заявку на патент 102006026552, уже предлагалось при раскрытии прессовых колодок, так, чтобы они снова перемещались или могли перемещаться в открытое или открываемое начальное положение (что касается возможности перемещения, следует сослаться на то, что такие прессовые колодки могут также, хотя их открытие является принципиально возможным, удерживаться предварительно напряженной пружиной в закрытом положении, смотри, например, DE 102005028083 A1), чтобы получить возможность прерывания движения в начальное положение так, чтобы следующий процесс прессования мог начаться сразу же из выбранного таким образом промежуточного положения. Это прерывание должно осуществляться с помощью специального действия.
Кроме того, в различной связи уже предлагались меры, позволяющие осуществлять контроль того, было ли фактически выполнено прессование. В EP 1092487 A2 для этого предложено устройство, устанавливаемое на прессовых колодках, которое позволяет осуществлять повторное открытие только после полного сжатия. Впрочем это мероприятие для контроля завершенного прессования связано с относительно высокими затратами.
Исходя из описанного выше уровня техники, изобретение ставит перед собой задачу получения возможности использования преимущества промежуточного положения без необходимости соответствующего вмешательства при аналогичных процессах.
Решение технологической задачи в отношении, по меньшей мере, одного аспекта дано в первой конкретизации с помощью признаков п.1, потому что в нем указано, что для прерывания регистрируется и соответственно сохраняется согласованная с промежуточным положением и определенная в ходе процесса прессования величина перемещения/или времени/или давления, при которой автоматически в соответствующем промежуточном положении может быть прервано раскрытие при последующих процессах прессования.
При этом в первую очередь важно, чтобы раскрытие даже в таком случае прерывалось в указанном промежуточном положении не принудительно, но может полностью прерываться. Другими словами, благодаря этому использование прессового устройства допускает, так сказать, варьирование так, что оно прерывает раскрытие (только) при соответствующем действии в промежуточном положении. Аналогичные процессы могут таким образом всегда выполняться из одного и того же промежуточного положения. Подходящим образом в технологии обслуживания при этом может быть предусмотрено, что будет также поясняться далее более подробно, что для соответствующего прерывания в промежуточном положении не требуется никакого особого действия, но если не требуется никакого прерывания в промежуточном положении, то это обеспечивается - предпочтительно также одноразово - с помощью специального приведения устройства. Точно также существует и противоположная возможность, что только с помощью специального приведения устройства, т.е., в частности, специального приведения выключателя, а не в ином случае, происходит прерывание раскрытия прессовых колодок в желаемом промежуточном положении.
В этой связи является предпочтительным, чтобы сохранение в памяти указанной величины, соответственно, измеренного значения, происходило при каждом процессе прессования, независимо от того, осуществляется ли прерывание с использованием этой величины или нет.
В частности, имеется множество возможностей конкретного выполнения процесса. Предпочтительным является, прежде всего, чтобы было зафиксировано первое касание заготовки и зарегистрирована соответствующая этому первому касанию заготовки отметка перемещения или времени. Касание заготовки может быть зарегистрировано, в принципе, с помощью, например, расположенного на прессовой колодке сенсора давления. Кроме того, регистрация касания заготовки может осуществляться, например, путем оценки тока двигателя. Как только происходит явно выраженное увеличение тока двигателя, его можно интерпретировать как касание заготовки.
Таким же образом возможна также регистрация давления гидравлического средства посредством сенсора давления. Так как давление гидравлической жидкости из-за трения поршня в цилиндре и усилия возвратной пружины имеет практически линейный подъем и спад при возвратно-поступательном движении поршня, с его помощью с определенным допуском может быть также определено фактическое положение поршня в цилиндре, поскольку измеренное в течение времени значение давления может быть пересчитано в значение перемещения и поскольку, как поясняется далее в отношении значения перемещения, с его помощью может быть определено положения поршня, а вместе с ним и прессовых колодок, или оно может быть использовано для этого в качестве аналогового значения.
Таким образом, может быть зарегистрировано соответствующее положение нагружающего прессовые колодки исполнительного элемента и затем, после осуществления прессования, во время раскрытия прессовых колодок, в соответствии с этой величиной может осуществляться прерывание для достижения промежуточного положения. Соответственно будет выбрано не в точности то же самое место, на котором устройство при подъеме тока двигателя в приведенном примере зарегистрировало касание заготовки, а произойдет увеличение этой определенной таким образом величины перемещения, давления или времени, чтобы надежно обеспечить промежуточное положение, в котором может быть беспрепятственно начат следующий процесс прессования. ″Беспрепятственно″ означает здесь, в частности, что прессовые колодки открыты несколько шире, чем это, собственно, было бы необходимо.
Увеличение величины перемещения, давления или времени может лежать в диапазоне от 0 до 50% этой величины, при этом этот диапазон включает также все промежуточные значения, в частности с шагом 1/10%. Увеличение может таким образом лежать в пределах от 0 до 40,9% и от 0 до 40,8% и пр. Но также от 0,1 до 50%, от 0,2 до 50%, от 0,3 до 50% и, с другой стороны, также от 0,1 до 40,9%, от 0,2 до 40,9%, от 0,2 до 40,8%. Из этих значений, в частности, предпочтительны значения от 0 до 10%, включая, опять же, как было указано, промежуточные значения.
В практических случаях применения речь идет о соединении прессованием, например, фитингов с трубами посредством устанавливаемой внахлестку пресс-втулки, чтобы обеспечить таким образом плотное соединение между стыками двух труб. Если затем осуществляется несколько прессований либо на том же самом участке трубы, либо на участках труб с тем же условным проходом, которые, соответственно, не требуют перемещения прессовых колодок в положение пуска, а предпочтительным является промежуточное положение, в котором осуществляется прерывание раскрытия, возможна очень рациональная работа по описанной здесь схеме. Другой случай применения представляет собой опрессовку (обжатие) кабельного наконечника.
Другая возможность определения промежуточного положения предоставляется также благодаря тому, что измеряется время от касания заготовки до завершения прессования, и раскрытие прессовых колодок прерывается после совершения соответствующего измеренному времени перемещения с момента завершения прессования. Прерывание происходит таким образом (только) в зависимости от времени, при этом благодаря указанным зависимостям (при обратном ходе нет практически ни одной подлежащей учету помехи, так что определенное время с начала возвратного движения достаточно точно соответствует определенному ходу поршня) перемещение может быть сразу же определено (например, через измеренный в течение времени фактор).
Собственно окончание прессования регистрируется соответствующим образом традиционным способом, например по падению давления и/или открытию обратного или предохранительного клапана. При известных условиях также исключительно по истечении определенного промежутка времени, например, измеренного с начала цикла прессования.
В этой связи также предпочтительно, чтобы промежуточное положение могло сохраняться в памяти и в зависимости от определенного действия или, соответственно, бездействия устройства при последующих процессах прессования обратный ход выполнялся соответственно только до промежуточного положения. Этого можно добиться за счет того, чтобы, например, прерывание в промежуточном положении происходило только в течение того времени повторно, пока кнопка пуска устройства остается постоянно нажатой. Как только нажатие кнопки пуска прекращается, устройство возвращается в первоначальное положение пуска. Несмотря на нажатую кнопку пуска в этом случае все-таки возможно отключение двигателя, будь-то гидравлический или электрический двигатель, после завершения прессования. Продолжающая оставаться нажатой кнопка пуска служит в этом случае для того, чтобы в соответствующем промежуточном положении происходило прерывание обратного хода или, соответственно, раскрытия прессовых колодок. Например, при кратковременном автоматическом срабатывании гидравлического насоса, в случае прерывания обратного хода, согласно уже названной заявке 102006026552. Это может потребоваться тогда, когда, чтобы начать новый цикл прессования, необходимо сначала отпустить кнопку пуска, а затем снова нажать ее. Кроме этого, до тех пор, когда будет начат следующий цикл прессования путем нажатия кнопки пуска, может, в принципе, пройти любое количество времени. Чтобы получить желаемый порядок действий, т.е. прерывание обратного хода в желаемом положении, необходимо только, опять же до желаемого прерывания обратного хода, удерживать кнопку в нажатом положении. Например, включение может быть здесь предусмотрено также так, что кнопка пуска должна оставаться нажатой не до фактического прерывания обратного хода, а только в течение более долгого времени, чем обычно при пуске процесса прессования.
Вследствие прерывания обратного хода в желаемом месте соответственно прессовые колодки или одна подвижная прессовая колодка с неподвижным контрупором будут иметь максимальную величину открытия, соответствующую этому прерыванию, тогда, когда прерывание уже произошло. Это может, например, означать, что хотя передвижение по тому же самому участку трубы к другому месту прессования и возможно, но полное снятие устройства с соответствующей трубы невозможно, поскольку также учитывается тот аспект безопасности, что устройство, например, не должно упасть вниз.
Кроме того, альтернативно может быть также предусмотрено, чтобы величина перемещения и/или давления и/или времени регистрировалась при свободно выбранном прерывании. То есть, как только при кратковременном нажатии кнопки пуска процесса прессования произойдет прерывание (смотри вышеназванную заявку 102006026552), эта соответствующая величина перемещения и/или давления и/или времени (величина времени практически соответствует времени, которое прошло после завершения процесса прессования) может быть зарегистрирована и затем при следующем процессе прессования прерывание может произойти автоматически в том же самом месте. В этом случае необходимо только, например, путем кратковременного нажатия кнопки пуска инициировать следующий процесс прессования, который затем без необходимости какого-либо иного действия снова закончится в выбранном промежуточном положении автоматически. Если хотят снова вернуться в положение пуска, это можно сделать, например, путем долгого нажатия, двойного нажатия кнопки пуска или т.п., в зависимости от того, какое «распознавание» задано или запрограммировано в устройстве.
Кроме этого, альтернативно величина перемещения и/или давления и/или времени может быть также зарегистрирована по изменению исполнительного ритма. Это может осуществляться, например, за счет того, что до желаемого промежуточного положения, в данном случае начиная с начального положения (при перемещении «вперед», для выполнения первого прессования) при повторяющемся кратковременном нажатии кнопки пуска устройства будет происходить перемещение вперед нагружающей части прессовых колодок. Как только желаемое промежуточное положение будет достигнуто, кнопка пуска может оставаться нажатой постоянно до тех пор, пока прессование не будет завершено. Тогда кнопку пуска можно будет отпустить, и раскрытие прессовых колодок будет происходить затем автоматически только до промежуточного положения. При новом нажатии кнопки пуска, будь-то постоянное удерживание в нажатом положении или только кратковременное нажатие, последующий ритм прессования происходит соответственно в той же манере.
В отношении желательного соблюдения заданного усилия прессования изобретение предлагает, чтобы достижение заданного усилия прессования перепроверялось посредством сенсоров давления, регистрирующих давление гидравлического средства. Уже описанный выше сенсор давления может таким образом использоваться и для этой цели. В частности, перепроверка может выполняться, например, путем сравнения заданного минимального значения давления и фактически достигнутого значения давления. Если, например, достигнутое при прессовании минимальное значение давления составило 500 бар, это значение может быть задано в качестве минимального и сравниваться с достигнутым значением давления, например 600 бар или 650 бар. Пока разница между фактически достигнутым значением давления и заданным значением давления положительна, такое прессование может считаться нормальным.
Кроме того, такой сенсор может также использоваться для того, чтобы посредством регистрации давления перепроверять желаемое автоматическое открытие обратного клапана. С помощью сохраненных в памяти соответствующих кривых, которые соответствуют завершенному процессу прессования, при наступающем при автоматическом открытии обратного клапана сильном падении давления можно перепроверять фактическую настройку и функционирование автоматически открывающегося обратного клапана. В частности, можно использовать соответствующие сохраненные в памяти значения при проведении работ по техобслуживанию для настройки обратного клапана, без необходимости фактического нагружения его давлением.
В особых случаях, например при процессах расширения труб, желательно, чтобы определенное значение давления, значение давления расширения соблюдалось в течение некоторого времени без открытия обратного клапана. Таким образом, предусмотренный сенсор давления может использоваться для того, чтобы посредством задания порогового значения давления, которое не превышает необходимого для окончания цикла прессования максимального значения давления, останавливать движущуюся часть, обеспечивая удерживание давления. Максимальное значение давления в случае автоматически открывающегося обратного клапана соответствовало бы давлению срабатывания, установленному для обратного клапана. Пороговое значение давления выбирается в этом случае соответственно ниже давления срабатывания обратного клапана. Тогда при достижении порогового значения давления происходит соответственно выключение двигателя, который приводит в действие насос гидравлического средства. Таким образом, давление удерживается. Затем процесс подачи насоса может быть продолжен посредством заданного или произведенного вручную повторного действия выключателя пуска. Заданное действие выключателя пуска может происходить соответственно автоматически, и по истечении некоторого, соответственно, свободно выбранного промежутка времени после достижения порогового значения давления может происходить выключение двигателя. Но при этом в одном из вариантов может быть также предусмотрено, что при регистрации повторного действия выключателя под давлением, то есть, например, при заданном пороговом значении давления, одновременно с повторным действием происходит открытие обратного клапана, так как в этом случае необходимое для данной цели обработки нагружение давлением достигнуто, и еще одного подъема давления до автоматического открытия обратного клапана (при обычном цикле) больше не требуется.
Что касается исполнения самого прессового устройства, то изобретение предлагает ручное прессовое устройство с моторным приводом, включающее неподвижную часть и движущуюся часть, при этом движущаяся часть перемещается относительно неподвижной части движущимся в гидравлическом цилиндре гидравлическим поршнем и посредством возвратной пружины может возвращаться назад в исходное положение.
Что касается ручных прессовых устройств такого рода, то здесь следует сослаться также на уже названные публикации.
Для предпочтительного осуществления изобретение предлагает предусмотреть сенсор тока для регистрации тока двигателя и/или сенсор давления для регистрации давления гидравлического средства, при этом при измерении давления или тока для оценки используется соответствующее давление гидравлического средства и/или для последующего расчета используется выводимая из него величина перемещения.
В предпочтительном варианте осуществления предусмотрено определение положения поршня посредством сенсора давления.
В другом предпочтительном варианте осуществления предусмотрен соответственно запрограммированный микроконтроллер для оценки передаваемых сенсором давления, и/или сенсором тока, и/или сенсором времени, и/или сенсором перемещения сигналов. В частности, также является предпочтительным, чтобы был предусмотрен только один сенсор давления, т.е. без сенсора перемещения и без сенсора тока, но возможно, сенсор времени, или только сенсор тока, то есть без сенсора перемещения и без сенсора давления, но возможно, соответственно, сенсор времени. С другой стороны, может быть также, в частности, предусмотрена комбинация сенсора давления с сенсором тока и сенсором времени.
В других предпочтительных вариантах осуществления предусмотрено, что электрический проводник, передающий сигнал сенсора давления микроконтроллеру, разветвляется, и что один ответвленный проводник без фильтрации подключен к каналу аналого-цифрового преобразователя (ADC) микроконтроллера, в то время как другой ответвленный проводник снабжен блоком усилителя и/или фильтром нижних частот.
Кроме того, предпочтительно, чтобы при включении процесса прессования измерялось установившееся в гидравлическом средстве давление и сравнивалось с номинальным значением. Благодаря этому можно, во-первых, установить, происходит ли включение прессового устройства в обычном исходном положении, при котором действует только создаваемое, например, возвратной пружиной давление предварительного напряжения (с увеличением на определенную величину). Или же речь идет о повторном включении прессового устройства после выключения и действующем давлении, например, если в ходе процесса расширения определенное давление прессования должно постоянно действовать на заготовку в течение определенного времени.
В другом предпочтительном варианте осуществления может быть также предусмотрено, что в зависимости от определенного при включении давления гидравлического средства выполняется открытие обратного клапана в соответствии с этим включением. Этот образ действий, в частности, также важен при уже приведенном в качестве примера процессе расширения. Если на основании сравнения с номинальным значением устанавливается, что происходит повторное включение под давлением, то с этим повторным включением одновременно также истекло желаемое или заданное время нахождения под давлением, например, в ходе процесса расширения. Таким образом, в комбинации с этим повторным включением одновременно также может выполняться открытие обратного клапана.
В общем, предпочтительно, чтобы давление после включения устройства измерялось через регулярные промежутки времени. Например, через промежутки времени, составляющие менее одной секунды. Кроме того, предпочтительны промежутки времени, составляющие от одной и двадцати миллисекунд.
Ниже изобретение поясняется также с помощью прилагаемых чертежей, на которых, однако, представлены только примеры его осуществления. При этом показано:
фиг.1 - в частичном сечении изображение первого прессового устройства с прессовой колодкой в начальном положении;
фиг.2 - изображение, представленное на фиг.1, с прессовой колодкой в положении прессования;
фиг.3 - изображение, представленное на фиг.1 или, соответственно, фиг.2, с прессовой колодкой в промежуточном положении;
фиг.4 - изображение, представленное на фиг.1, однако в исполнении с двумя прессовыми колодками;
фиг.5 - другое изображение в сечении соответствующего прессового устройства в области насоса с установленным сенсором давления;
фиг.6 - сечение предмета, изображенного на фиг.5, вдоль линии VI-VI;
фиг.7 - схематичное изображение характеристики давления при цикле прессования в области до касания заготовки, в зависимости от перемещения;
фиг.8 - схематичное изображение характеристики давления в течение цикла прессования, в зависимости от перемещения;
фиг.9 - изображение характеристики, представленной на фиг.8, в зависимости от времени;
фиг.10 - схематичное изображение тока двигателя при прессовании, в зависимости от перемещения;
фиг.11 - изображение характеристики, представленной на фиг.10, но при другом конструктивном исполнении насоса.
Изображено и описано, сначала со ссылкой на фиг.1-3, гидравлическое прессовое устройство 1 с электродвигателем 2, емкостью 3 для гидравлического средства, насосной системой 4 и прессовым поршнем 5, который соединен непосредственно с одной прессовой колодкой 6.
Электродвигатель 2 в этом примере осуществления приводится в действие электрической энергией, накопленной, в частности, в не изображенном аккумуляторе 7.
Посредством пускового выключателя 8 можно давать команду начала цикла прессования.
В изображенном примере осуществления при приведении в действие выключателя 8 начнет работать электродвигатель 2 и соответственно посредством насоса 4 из емкости 3 для гидравлического средства в гидравлический цилиндр 9 начнет нагнетаться гидравлическое средство, вследствие чего гидравлический поршень 5 вместе с прессовой колодкой 6 из изображенного на фиг.1 начального положения переместится в изображенное на фиг.2 положение прессования.
В другом варианте осуществления для потребляемого электродвигателем 2 тока может быть предусмотрен сенсор, который регистрирует изменение тока при перемещении гидравлического поршня 5 и характеристика которого изображена на фиг.10, 11.
При этом фиг.10 изображает гидравлический насос обычной конструкции или, соответственно, достаточно принципиальную качественную характеристику кривой тока. Фиг.11 изображает также качественно, а не точно воспроизводя, характеристику кривой тока при двухступенчатом гидравлическом насосе. Такой двухступенчатый гидравлический насос известен из EP 0927305 B1.
При включении устройства в обоих случаях необходимо сначала распознать очень высокий импульс тока. Практическое значение составляет здесь, например, около 80 А. Это значение тока с разгоном электродвигателя очень быстро уменьшается до значения, которое только ненамного превышает ток холостого хода двигателя. С началом касания заготовки принципиально происходит подъем тока двигателя. Если определенное пороговое значение, которое на фиг.10, 11 соответствует перемещению S1 (одновременно оно является и величиной времени, при этом перемещение, разумеется, может быть изображено только до закрытия прессовых колодок), превышено, то происходит сохранение этого значения перемещения в установленной в устройстве микросхеме памяти, которая также может иметь энергозависимую память. После этого происходит видимый подъем кривой тока до максимального значения. Это значение соответствует завершению прессования или, соответственно, срабатыванию обратного клапана, после чего гидравлическое давление соответственно сильно падает или, соответственно, гидравлический насос также отключается автоматически.
Что кается изображения, представленного на фиг.11, то характеристическое различие проявляется настолько, насколько поднимается кривая тока после величины перемещения S1 (еще незначительно). На практике она может не только оставаться на одном уровне, но также сначала опускаться. Это связано с тем, что на этом месте происходит переключение двухступенчатого поршневого насоса с первой на вторую ступень. Так как вторая ступень работает, так сказать, с гораздо более высоким передаточным отношением, то в первое время требуется только ток такой же величины или иногда даже более низкий.
Но и в случае, когда качественная характеристика тока двигателя соответствует фиг.11, после некоторого дальнейшего перемещения или, соответственно, по истечении некоторого дополнительного промежутка времени происходит также значительный крутой подъем тока двигателя до завершения прессования.
На основании сохраненного в памяти значения может также осуществляться прерывание обратного хода гидравлического поршня 5 после завершенного прессования на этой соответствующей отметке S1 перемещения. В случае, когда качественная характеристика тока двигателя соответствует фиг.11, возможно также расчетное увеличение этой величины, если у реально существующего устройства, в зависимости, при необходимости, также от величины мощности этого устройства, считается целесообразным, чтобы касание происходило только после перемещения или, соответственно, по истечении величины S`1 времени, то есть с началом фактического подъема тока двигателя.
Прерывание может, например, происходить так, как это детально поясняется в вышеназванной заявке 102006026552. Зависимость между током двигателя и перемещением, примерно показанная на фиг.10, при изготовлении устройства может быть заложена в энергонезависимой памяти.
Из представленных пояснений также становится понятным, что принципиально также может осуществляться работа с соответствующим значением времени.
После того, как с подъемом тока двигателя некоторое пороговое значение, соответствующее указанному на фиг.10 значению перемещения S1, превышено, происходит сохранение в памяти этого соответствующего значения перемещения, например, в установленной в устройстве микросхеме памяти, которая также может иметь энергозависимую память. Значение перемещения может, например, определяться путем преобразования (пересчета) зарегистрированного в течение определенного времени тока двигателя, так как в любом случае до первого касания заготовки существует достаточно точная (во всяком случае, при усреднении: линейная) зависимость между перемещением поршня и (только) необходимым током двигателя. Затем происходит прерывание обратного хода гидравлического поршня 5 после завершенного прессования на соответствующей ему отметке перемещения S1. Прерывание может, например, происходить так, как это детально поясняется в вышеназванной заявке 102006026552. Зависимость между током двигателя и перемещением, показанная, например на фиг.5, при изготовлении устройства может быть записана в энергонезависимой памяти.
Альтернативно или дополнительно для измерения перемещения может, например, также регистрироваться относительное положение между гидравлическим цилиндром и гидравлическим поршнем в случае поршневого устройства. Например, с помощью одного, нескольких (от двух до четырех) или большого количества (пять или больше) датчиков приближения, которые расположены в гидравлическом цилиндре по его длине, можно регистрировать соответствующее положение гидравлического поршня.
Завершение прессования может, например, распознаваться по тому, что происходит сопровождающее открытие обратного клапана сильное падение тока двигателя, которое в этом случае используется для распознавания конца прессования.
Так как не при каждом прессовании время, которое проходит от касания заготовки до завершения прессования, одинаково и более того, может зависеть от индивидуальных условий прессования, таких, как, в частности, прессуемые материалы, дополнительно или альтернативно может также измеряться время, которое проходит от первого касания заготовки, например, зарегистрированного ранее пояснявшимся образом, до завершения прессования, и эта величина времени затем может соответственно использоваться, чтобы после завершения прессования и истечения этого периода времени активировать прерывание, так чтобы, например, гидравлический поршень занял желаемое промежуточное положение.
Так как за один и тот же период времени, как правило, при беспрепятственном обратном ходе совершается большее перемещение, чем при движении вперед в условиях прессования, при этом получается также, как правило, желательная «избыточная величина», необходимая для надежного обеспечения прерывания, или соответственно освобождения (раскрытия) прессовых колодок перед этим положением (положение раскрытия прессовых колодок), которое минимально необходимо, чтобы иметь возможность выполнить следующее прессование.
Для измерения времени в устройстве может быть предусмотрен хронометр, например, в виде микросхемы. В случае, когда необходимо зарегистрировать промежуток времени, этот хронометр в определенный момент активации начнет отсчет и затем в определенный конечный момент времени измерит определенный таким образом промежуток времени и, например, сохранит в энергозависимой памяти.
В частности, например, тогда, когда измеряется промежуток времени от первого касания заготовки (зарегистрированного, например, по характерному повышению тока двигателя) до завершения прессования (зарегистрированного, например, по падению тока двигателя после открытия обратного клапана), и этот промежуток времени затем задается для обратного хода поршня (в случае гидравлического устройства), пока не произойдет прерывание в определенном затем для этого промежуточном положении. Или когда измеряется время от автоматического отключения гидравлического двигателя после завершения прессования (определенного, как пояснялось выше) до (короткого) намеренного повторного включения с целью прерывания обратного хода, и затем, в следующем цикле, то это прерывание - по истечении измеренного таким образом и потом сохраненного промежутка времени - происходит автоматически. Это автоматическое прерывание может в этом случае, как уже излагалось выше, происходить при каждом цикле в течение времени совершения определенного активирующего действия, например удерживания в нажатом положении кнопки пуска, пока не произойдет прерывание.
В общем также неважно, чтобы обратный ход происходил после достижения всегда одного и того же максимального давления. При применении сенсора перемещения время прессования и усилия прессования несущественны. Управление подъемом и падением давления может также осуществляться с помощью электромагнитных кланов.
С другой стороны, как уже было описано во введении, в этой связи можно также работать с определенными (математическими) факторами, будь-то факторы, удлиняющие перемещение или сокращающие перемещение. Последние, как правило, определяются эмпирическим путем. Но могут быть также указаны заводом-изготовителем при поставке устройства.
Так как за один и тот же период времени, как правило, при беспрепятственном обратном ходе совершается большее перемещение, чем при движении вперед в условиях прессования, при этом получается также, как правило, желательная «избыточная величина», необходимая для надежного обеспечения прерывания, или, соответственно, раскрытия прессовых колодок перед этим положением (положение раскрытия прессовых колодок), которое минимально необходимо, чтобы иметь возможность выполнить следующее прессование.
На фиг.2 изображено состояние прессования устройства, представленного на фиг.1.
На фиг.3 изображено устройство, представленное на фиг.1, в промежуточном положении, принятом им при обратном ходе при описанном порядке действий.
На фиг.4 альтернативно изображено устройство с двумя прессовыми колодками.
На фиг.5 в несколько схематичном изображении представлено прессовое устройство, в котором установлен сенсор 10 давления. Как следует из взаимосвязи с фиг.6, сенсор давления расположен в согласовании с возвратным каналом 11 гидравлического средства, через который гидравлическое средство течет к обратному клапану 12 и оттуда, при открытом обратном клапане, в запасную область 13. От возвратного канала 11, если смотреть по обратному потоку, по другую сторону идущего к обратному клапану 12 отвода предусмотрен отводной канал 14, который, см. фиг.6, соединен с приемным каналом 15 сенсора 10 давления. Таким образом, сенсор давления расположен по отношению к обратному клапану 12 и/или возвратному каналу 11 со смещением в окружном направлении.
На фиг.7 качественно изображено давление, измеренное с помощью сенсора давления, при ходе поршня при одном прессовании. Это уже соответствует сделанному преобразованию (перерасчету). Собственно регистрация давления происходит, как правило, предпочтительно только в течение определенного времени. Но в принципе может быть, например, предусмотрен дополнительный сенсор перемещения.
Кривая здесь начерчена только до того момента, когда произойдет первое явно выраженное касание заготовки и вместе с ним повышение давления. Соответственно шкала давления также рассчитана на очень низкие давления, приблизительно до 10 бар. Давление, предпочтительно, измеряется через регулярные промежутки времени. В данном варианте осуществления через каждые пять миллисекунд.
Важно, что в области низких давлений или, соответственно, начинающегося перемещения поршня, пока не произойдет первое явно выраженное повышение давления, обусловленное касанием заготовки, кривые прямого и обратного хода имеют линейный характер, находясь на расстоянии друг от друга и образуя гистерезисную петлю. Эта характеристика давления объясняется тем, что действующая на поршень возвратная пружина с возрастанием сжатия оказывает на него все большее усилие. Этим объясняется практически линейный подъем кривой давления до момента первого явно выраженного касания заготовки. Благодаря тому, что впоследствии играет роль трение поршня в цилиндре, эта сила трения действует в противоположном направлении в зависимости от направления движения поршня, получаются разные кривые при прямом и обратном ходе. Разница давлений лежит в пределах от 0,5 до 1 бар.
На основании зависимости, показанной на фиг.7, кроме касания заготовки, по измеренному давлению можно также делать заключение или, соответственно, делать обратный расчет положения поршня. Это может быть использовано, например, для того, чтобы путем сравнения измеренных значений определить то положение поршня, которое еще соответствует линейной зависимости, прежде чем наступит явно выраженное повышение давления, обусловленное касанием заготовки. Определенное таким образом положение поршня может впоследствии использоваться в качестве промежуточного положения или положения останова, из которого затем может быть начато следующее прессование.
В начале движения прессового поршня 5 происходит скачок давления от нуля до, например, 4 или 5 бар. Этот скачок давления связан с предпочтительно присутствующим предварительным напряжением возвратной пружины.
На фиг.8 представлено принципиальное изображение (зависимость давления от перемещения) показанной на фиг.7 качественной характеристики давления при завершенном прессовании.
Процесс прессования начинается в точке A, здесь при находящемся внизу полностью отведенном прессовом поршне. Сначала происходит незначительный подъем давления до точки B, который означает касание заготовки и начало явно выраженного повышения давления прессования. Прессование происходит до достижения точки C, а именно соответственно первому градиенту давления. После достижения точки C прессовые колодки сомкнуты, но давление раскрытия, необходимое для окончания прессования или, соответственно, открытия обратного клапана еще не достигнуто. Затем происходит повышение градиента давления до достижения точки D. В точке D открывается обратный клапан или, соответственно, прессование заканчивается, и давление снова падает до точки E, и после этого снова совершается обратный ход поршня, в данном случае до точки A. Повышение градиента давления между точками C и D связано с тем, что прессование в этом случае еще только практически работает против самой жесткости головки инструмента, даже при соединенных вместе прессовых колодках. Она значительно выше, чем жесткость подвергающейся прессованию заготовки (градиент между B и C).
Эта разность градиентов давления, в любом случае после того, как произошло первое касание заготовки, которая, как поясняется далее, может быть также определена с помощью сенсора давления, а также и по току двигателя может также использоваться для дальнейшей оценки.
В частности, для оценки того, имеет ли место в действительности завершенное прессование. На основании того, что достигнут градиент давления между C и D, который одновременно также практически представляет собой константу инструмента, в неявном виде подразумевается, что прессовые колодки сомкнуты друг с другом, то есть прессование состоялось. Тогда в случае незавершенного прессования может, например, для раскрытия подаваться сигнал, например, акустический. В этом случае этот сигнал в дальнейшем должен быть сброшен, например, с помощью специального действия. Кроме того, в прессовом устройстве в качестве средства отображения может быть предусмотрен светодиод. Например, для состояния «идет прессование».
На фиг.9 для пояснения показана характеристика давления (или, соответственно, измеренный на сенсоре давления ток) во времени. Изображена типичная характеристика реального прессования. И здесь можно принципиально различить описанные выше точки A, B, C, D и E.
Все описанные признаки (в отдельности) существенны для изобретения. В раскрытие заявки настоящим полностью включается содержание соответствующих/приложенных приоритетных документов (копия предварительной заявки), в частности, с целью включения признаков этих документов в формулу настоящей заявки.
1. Способ эксплуатации ручного прессового устройства с моторным приводом, в котором при приведении в действие выключателя одна или несколько прессовых колодок из начального положения перемещаются в закрытое положение прессования до тех пор, пока не будет достигнуто заданное усилие прессования или не пройдет заданное время, после чего автоматически, например, при обратном ходе прессового поршня происходит раскрытие прессовых колодок, однако это раскрытие может быть прервано до достижения начального положения в промежуточном положении, для того чтобы начать следующий процесс прессования из этого промежуточного положения, отличающийся тем, что для прерывания регистрируют, соответственно, сохраняют согласованную с промежуточным положением и определенную в ходе процесса прессования величину перемещения, и/или времени, и/или давления, при которой автоматически в соответствующем промежуточном положении может быть прервано раскрытие при последующих процессах прессования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прессовый поршень приводят в действие гидравлически посредством гидравлического средства, а достижение упомянутого заданного усилия прессования контролируют посредством сенсора давления, регистрирующего давление гидравлического средства.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют первое касание заготовки и регистрируют соответствующую величину перемещения, времени или давления.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что касание заготовки определяют посредством оценки тока двигателя.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют время от касания заготовки до завершения прессования и раскрытие прессовых колодок прерывают после совершения соответствующего измеренному времени перемещения с момента завершения прессования.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от определенного действия устройства при последующих процессах прессования обратный ход выполняют соответственно только до промежуточного положения.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину перемещения и/или времени регистрируют по свободно выбранному прерыванию.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину перемещения и/или времени регистрируют по изменению исполнительного ритма.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что контроль достижения заданного усилия прессования осуществляют путем сравнения заданного минимального значения давления и фактически достигнутого значения давления.
10. Способ по п.2, отличающийся тем, что посредством регистрации давления контролируют выполнение прессования, учитывая различные градиенты давления.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что переход к более крутому подъему давления, зарегистрированный после совершившегося касания заготовки и соответствующего прессования, расценивают в качестве сигнала для завершенного цикла прессования.
12. Способ по п.2, отличающийся тем, что посредством регистрации давления контролируют желаемое автоматическое открытие обратного клапана.
13. Способ по п.2, отличающийся тем, что посредством задания порогового значения давления, которое не превышает необходимого для окончания цикла прессования максимального значения давления, выполняют остановку движущейся части, чтобы достигнуть удержания давления.
14. Ручное прессовое устройство с моторным приводом для осуществления способа по п.2, причем ручное прессовое устройство имеет неподвижную часть и движущуюся часть, при этом движущаяся часть посредством движущегося в гидравлическом цилиндре гидравлического поршня перемещается относительно неподвижной части и посредством возвратной пружины может возвращаться назад в исходное положение, характеризующееся тем, что предусмотрен сенсор давления, который регистрирует давление гидравлического средства в гидравлическом цилиндре, причем посредством упомянутого сенсора давления осуществляется определение положения поршня.
15. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что посредством сенсора давления происходит определение положения поршня.
16. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что электрический проводник, передающий сигнал сенсора давления микроконтроллеру, разветвляется, и что один ответвленный проводник без фильтрации подключен к каналу аналого-цифрового преобразователя (ADC) микроконтроллера, в то время как другой ответвленный проводник снабжен блоком усилителя и/или фильтром нижних частот.
17. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что при включении процесса прессования измеряется имеющееся в гидравлическом средстве давление и сравнивается с номинальным значением.
18. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что в зависимости от определенного при включении давления гидравлического средства выполняется открытие обратного клапана в соответствии с этим включением.
19. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что давление измеряется через промежутки времени, составляющие менее одной секунды.
20. Ручное прессовое устройство по п.14, отличающееся тем, что давление измеряется через промежутки времени, составляющие от одной до двадцати миллисекунд.
