Hydraulische Slangkrimpen: Van Handgereedschap tot Slimme IoT Machines

Van hun bescheiden handbediende oorsprong tot IoT-ingeschakelde machines, zijn hydraulische slangkrimpers een kritiek stuk apparatuur die elke vloeistoftechniek gebruiker moet begrijpen.

U zou er moeite mee hebben iemand in deze hydraulische industrie te vinden die nog nooit een hydraulische slangassemblage heeft gemaakt. Hydraulische monteurs maken hun levensonderhoud met het fabriceren van piping van diverse configuraties. Toch hebben ontwerpers en ingenieurs waarschijnlijk hun handen vuil gemaakt in school als onderdeel van een intro cursus over het onderwerp. Meer dan niet, hebben vloeistoftechniek professionals hun tanden gezet in de lokale slangwinkel voordat ze door de rangen van een distributeur of fabrikant klommen. Niettemin, velen van u die dit nu lezen, zijn bekend met de technieken gebruikt om een hydraulische slang te krimpen.

Zoals u zou verwachten, heeft slangkrimpapparatuur bescheiden oorsprongen. Elke machine capabel van radiale kracht uitoefenen op de buitendiameter van een slang-eind ferrule zou het werk doen. Vroeg in hun ontwerpen, maakten ingenieurs gebruik van de kegel en zetel regeling voor de krimpstempels, een systeem nog steeds het meest populair vandaag. De collet fungeert als zetel, en wanneer het tegen de kegelvormige stempels duwt, worden de stempels naar binnen gedwongen (zie figuur 1).

Hand-krimpers kwamen eerst
Zolang u de stempels of collets kon duwen om de gewenste inwaartse krachtvector te bereiken, biedt de kegelvorm een mechanisch voordeel om te helpen bij de compressie van de slang-eind ferrule. De eerste slangkrimptechnologie gebruikte goeie oude menselijke kracht om het gewenste resultaat te bereiken. Vroege swage persen werkten door een grote T-hendraai te draaien, een machinespindel door een vast kop te roteren, het eind tegen de twee-delige stempelset te dwingen.

In het geval van deze draagbare hand-swagers, bewegen de stempels naar beneden tegen de vaste collet, en naarmate de stempels naar beneden bewegen, comprimeren ze ook naar binnen. De monteur moet het slang-eind voorzichtig met de ene hand vasthouden terwijl ze de hendel met de andere hand draaien. Eenmaal de stempels de fitting stevig genoeg grijpen, gebruikt de monteur beide handen om de krimper te spannen tot het bottom-out bereikt. Het is essentieel om alleen de passende stempels en slang-einden specifiek voor de toepassing te gebruiken.

Deze draagbare handbediende eenheden bieden niet dezelfde automatische krimpdiametertechnologie als nieuwe systemen die micrometers gebruiken. U klemt de eenheid simpelweg tot de twee-delige stempels bottom-out bereiken en hoopt dat u uw krimpspecificatie bereikt. Het meten van de krimp biedt de monteur nog steeds bevestiging dat de krimp binnen specificatie ligt, maar ze moeten rekenen op hun ervaring met het apparaat om consistent nauwkeurige resultaten te produceren. Ik moet ook vermelden, veel monteurs gebruiken nog steeds draagbare hand-swage machines vandaag.

Hydrauliek voegt snelheid en kracht toe

Er is iets bevredigends aan een hydraulisch aangedreven slangkrimpmachine. Een volledig elektrisch machine voelt gewoon niet goed, als een vleesloze burger of een Mazda Miata met automatische transmissie. De toevoeging van hydraulische krachtdichtheid aan de krimpmachine bood de monteur een snellere en krachtigere methode om slang-einden te krimpen. De collet op de hydraulische krimper is essentieel een annuliere hydraulische cylinder. In sommige gevallen duwen twee cylinders op zo'n annuliere ring. De kracht gecreëerd door de cylinders duwt of de collets of stempels, wat de laatste dwingt om op het slang-eind te sluiten met hoge kracht.

De primaire moeilijkheid met vroege krimpmachines was hun gebrek aan veelzijdigheid. De gebruikte stempels waren specifiek voor het slang-eind, wat de monteur of slangwinkel aanmoedigde om alleen producten van dezelfde fabrikant te gebruiken. Als een winkel wilde verschillende slangen en einden gebruiken, moest een methode om de krimpdiameter te variëren variabiliteit in de krimp B.D. bieden terwijl nog steeds nauwkeurigheid tot duizendsten van een inch bood.

In plaats van de monteur te beperken tot vaste diameter stempels, bieden stempels capabel van een bereik van interne diameters die variabiliteit om meerdere typen en maten assemblages toe te laten. In plaats van een exacte diameter van, zeg, 0,733 in., bieden de stempels nu een bereik van 0,700-0,788 in. Wat voorheen alleen een ½ in. slang-eind kon krimpen, kan nu 1- en 2-draad slang van 3/8 tot ½ in. krimpen.

Stempels ontworpen voor variabele diameter toepassingen brengen de uitdaging van nauwkeurigheid met zich mee. De stempels kunnen alleen bottom-out op hun kleinste instelling, wat niet altijd nuttig is voor elke slang of fitting die de winkel aanbiedt. Krimpmachine ontwerpers moesten een methode ontwerpen om het krimpproces op de gewenste maat nauwkeurig te stoppen. Geen monteur is vaardig genoeg om de hydraulische pomp te stoppen op gevoel met 0,002 in. nauwkeurigheid of beter.

Nauwkeurig en herhaalbaar
Het installeren van een instelbare eindschakelaar bood de meest nauwkeurige en herhaalbare oplossing voor de variabele stempelset. Een instelbare micrometer bevestigd aan de eindschakelaar laat de monteur toe de diepte van de eindschakelaar in te stellen tot op een duizendste van een inch of minder. Wanneer de krimpactuator de eindschakelaar raakt, stopt de pomp automatisch. Zolang de micrometer gecalibreerd is, is de krimpdiameter zowel nauwkeurig als precies voor elke enkele operatie.

Hydraulische krimpers die de micrometer gebruikten, waren decennialang de standaard, die nauwkeurige controle booden om slangassemblage snel en eenvoudig te maken. Veel van de vooruitgang, tot recent, zijn verbeteringen aan de practicaliteit van de machine. Twee-traps hydraulische pompen boden de monteur snelle stempelbeweging tot de klemdruk was bereikt, waar de trappen schakelden naar de kleinere, hoge-druk pomp voor maximale kracht.

Handige stempelsopslagsystemen om snelle en nauwkeurige toolingwissels te bieden, versnelden het tempo voor drukke slangwinkels die tussen maten wisselen. Een stempelset-laadbood de monteur gemak bij het halen van stempels uit hun houder waar ze in de krimper geïnsereerd worden voordat ze geklemd worden. De nette stempelsopslag- en vervangsystemen die vandaag de dag wijdverspreid zijn, kloppen de oude gewoonte van door lades of bakken te zeven waar elke stempel van elke maat door elkaar mengde zonder organisatie.

Elektronische controle
Net als de rest van de industrie naar elektronische controle bewogen, zo deed de slangkrimpmachine. Sommige monteurs vonden de traditionele dial-micrometer moeilijk te lezen en instellen, en vaak uit calibratie. Lineaire positiesensoren vervingen de eindschakelaars, en daarna ging de insteloptie digitaal. Een klein LCD-scherm toont de krimpinstelling, wat de nauwkeurigheid verhoogde en de kans op fouten verminderde. De precisie van de lineaire transducer garandeert vrijwel perfecte, herhaalbare krimpen.

Sommige hydraulische slangassemblage apparatenfabrikanten hebben semi-geautomatiseerde slangassemblage stations geproduceerd. Een dergelijke machine vereist alleen dat de operator de onderdelen in de machine laadt. De operator laadt de stelen en ferrules apart, twee tegelijk, en voegt dan de slang-einden in de machine in. De operator start de sequentie die de stelen in de voorgeknipte slang-einden samen met de ferrules insert.

De operator ontklempt de slangassemblage, en als hij lang genoeg is, insert hij gelijktijdig elk einde in de automatische krimper. Een ogenblik later trekt de monteur een complete slangassemblage eruit. Als de slanglengte niet lang genoeg is om de kloof te overbruggen en in de twee openingen te komen, worden de einden apart maar parallel gedaan. De insertie- en krimpfuncties worden voltooid terwijl de monteur aan de tegenovergestelde operatie werkt. Capabel van tweehonderd complete slangassemblages per uur, biedt deze machine snel een rendement op zijn investering.

Krimpers worden slim
De industriële wereld blijft nieuwe en creatieve manieren vinden om Industry 4.0 concepten te benutten, en slangkrimptechnologie is geen uitzondering. Drukke slangwinkels vereisen snelheid en veelzijdigheid, wat weinig tijd overlaat voor door catalogi bladeren op zoek naar krimpspecificaties. Veel top krimpfabrikanten bieden high-end machines met touchscreen HMI's die draadloze links naar de fabrikantendatabase gebruiken.

Dit systeem is misschien niet indrukwekkend voor de monteur die de krimpspecificaties voor hun standaard 100R1 of 100R2 assemblages uit het hoofd kent. Maar wanneer ze gevraagd worden om diverse assemblages van roestvrijstof-omhulde thermoplastische slang te krimpen, zullen ze verheugd zijn om te weten dat de benodigde stempelinformatie op het touchscreen opduikt. Een snelle selectie van slang, dash-maat en steel resulteert in direct beschikbare krimpspecificaties die direct in de krimperinstellingen worden ingevuld.

Net als de vloeistoftechniek industrie als geheel, zal krimptechnologie voortduren te vorderen. Verwacht augmented reality om de slang en fittings visueel te identificeren, zoals met QR-codes, en dan automatisch krimpspecificaties in te vullen. Verwacht hydraulische slangkrimptechnologie om veelzijdiger, productiever en gemakkelijker te onderhouden te worden.