Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo OPL (JJ^ NORGREIM Parker automation (IMS i • C ISSN 1318 - 7279 DECEMBER, 13 / 2007 / 6 O o o o o o o Ventil na obisku Intervju Mobilna hidravlika Sede`ni ventil za velike tokove Kontaminacija hidravli~nih teko~in Na~rtovanje vodenja Izpiralni ventili Proizvodni program: Ulj Ci hladilno mazalna sredstva, sredstva za hladno preoblikovanje, sredstva za antikorozijsko zašcito, olja za termicno obdelavo, mazalne masti, olja za posebne namene, razmastilna sredstva, pomožna sredstva za gradbeništvo, hidravlicne tekocine, maziva in tekocine za motorna vozila, olja za zobniške prenosnike, svetovanje in ekologija olja in maziva BiB ^ VSEBINA Impresum 363 Beseda uredništva 363 DOGODKI – POROCILA 364 – VESTI NOVICE – ZANIMIVOSTI 374 ALI STE VEDELI 424 Seznam oglaševalcev 440 Znanstvene in strokovne prireditve 371 Naslovna stran: OLMA, d. d., Ljubljana IMI INTERNATIONAL, Poljska pot 2, 1000 d. o. o. Ljubljana (P.E.) NORGREN Tel.: + (0)1/ 58 73 600 HERION Fax: + (0)1/ 54 63 200 Alpska cesta 37B e-mail: komerciala@ 4248 Lesce olma.si Tel.: (0)4 531 75 50 Fax: (0)4 531 75 55 OPL Avtomatizacija, d. o. o. PARKER HANNIFIN BOSCH Automation Corporation Koncesionar za Podružnica v Slovenijo Novem mestu IOC Trzin, Dobrave 2 Velika Bucna vas 7 SI-1236 Trzin SI-8000 Novo mesto Tel.: + (0)1/ 560 22 40 Tel.: +(0)7 337 66 50 Fax: + (0)1/ 562 12 50 Fax: +(0)7 337 66 51 FESTO, d. o. o. Titus+Lama+Huwil IOC Trzin, Blatnica 8 LAMA, d. d., Dekani SI-1236 Trzin Dekani 5, SI-6271 Tel.: (0)1/ 530 21 10 Dekani, Fax: (0)1/ 530 21 25 Tel: (0)5 66 90 241 Fax: (0)5 66 90 431 HYDAC, d. o. o. www.automation. Zagrebška c. 20 lama.si 2000 Maribor www.titusplus.com Tel.: (0)2 460 15 20 Fax: (0)2 460 15 22 OH anus $> > Ventil na obisku • Intervju • Mobilna hidravlika > Sedežni ventil za velike tokove • Kontaminacija hidravlicnih tekocin • Nacrtovanje vodenja > Izpiralni ventili VENTIL NA OBISKU Inovativnost in tržno zanimivi izdelki 378 “Mazati ali ne mazati, to je/ni sedaj vprašanje!” 382 INTERVJU The current state of the art in fluid power engineering 386 HIDRAVLICNI POGONI Hubertus MURRENHOFF: Trends and some recent developments in Mobile Hydraulics 392 HIDRAVLICNI VENTILI Bernd WINKLER, Rudolf SCHEIDL: Development of a fast seat type switching valve for big flow rates 402 KRMILJENJE – REGULACIJA Maja ATANASIJEVIC-KUNC, Rihard KARBA: Koncept uporabe ekspertne pomoci pri nesprotnem nacrtovanju vodenja 408 HIDRAVLICNE TEKOCINE Milan KAMBIC, Aleš HROBAT: Spremljanje kontaminacije hidravlicnih tekocin 414 IZ PRAKSE ZA PRAKSO – IZPIRALNI VENTILI Matej ERZNOŽNIK: Konstrukcija, izdelava in kontrola ventilov tipa VME na podlagi posebnih zahtev izdelovalca zakljucenih mobilnih hidravlicnih sistemov AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Identifikacija v avtomobilski industriji s podporo sledljivosti (LEOSS) Regulacija hidravlicnega stroja za tlacno litje z uporabo strojne opreme NI CompactRIO in programske opreme LabVIEW FPGA (EUROelectronics, NATIONAL INSTRUMENTS) NOVOSTI NA TRGU CAMOZZI – cilindri serija 32 (KOVIMEX) Dvojni cilindr i serije QX (KOVIMEX) So vaša merila tocna? (LOTRIC) Družba National Instruments predstavlja družino pametnih kamer visoke zmogljivost (NATIONAL INSTRUMENTS) PODJETJA PREDSTAVLJAJO Predstavitev merilne opreme podjetja Fluid Components International Varnostni ventili za tlacne sisteme in procesno industrijo Filtrirni sistemi v industrijskem okolju LITERATURA – STANDARDI – PRIPOROCILA Nove knjige Integralni seznami standardov SIST EN, SIST EN ISO in SIST ISO za podrocja fluidne tehnike PROGRAMSKA OPREMA – SPLETNE STRANI Zanimivosti na spletnih straneh 420 426 428 430 430 430 431 432 434 436 438 439 440 Ventil 13 /2007/ 6 361 Ventil_revija_6.indd 361 # 24.1.2008 8:54:49 # FANUC Roboti delamo 24 ur na dan. www.mikron.si Tel/fax: 01 28 34 721 Mobil: 041 668 008 E-mail: info@mikron.si Ventil_revija_6.indd 362 24.1.2008 8:54:59 ^ UREDNIŠTVO © Ventil 13(2007)6. Tiskano v Sloveniji. Vse pravice pridržane. © Ventil 13(2007)6. Printed in Slovenia. All rights reserved. Impresum Internet: http://www.fs.uni-lj.si/ventil/ e-mail: ventil@fs.uni-lj.si ISSN 1318-7279 UDK 62-82 + 62-85 + 62-31/-33 + 681.523 (497.12) VENTIL – revija za fluidno tehniko, avtomatizacijo in mehatroniko – Journal for Fluid Power, Automation and Mechatronics Letnik Letnica Številka 13 2007 6 Volume Year Number Revija je skupno glasilo Slovenskega društva za fluidno tehniko in Fluidne tehnike pri Združenju kovinske industrije Gospodarske zbornice Slovenije. Izhaja šestkrat letno. Ustanovitelja: SDFT in GZS – ZKI-FT Izdajatelj: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Glavna in odgovorna urednica: izr. prof. dr. Dragica NOE Pomoďnik urednika: mag. Anton STUŠEK Tehniďni urednik: Roman PUTRIH Znanstveno-strokovni svet: doc. dr. Maja ATANASIJEVIî-KUNC, FE Ljubljana izr. prof. dr. Ivan BAJSI˙, FS Ljubljana doc. dr. Andrej BOMBAî, FS Ljubljana izr. prof. dr. Peter BUTALA, FS Ljubljana prof. dr. Aleksander CZINKI, Fachhochschule Aschaffenburg, ZR Nemďija doc. dr. Edvard DETIîEK, FS Maribor izr. prof. dr. Janez DIACI, FS Ljubljana prof. dr. Jože DUHOVNIK, FS Ljubljana doc. dr. Niko HERAKOVIî, FS Ljubljana mag. Franc JEROMEN, GZS – ZKI-FT doc. dr. Roman KAMNIK, FE Ljubljana prof. dr. Peter KOPACEK, TU Dunaj, Avstrija mag. Milan KOPAî, KLADIVAR Žiri doc. dr. Darko LOVREC, FS Maribor izr. prof. dr. Santiago T. PUENTE MÉNDEZ, University of Alicante, Španija prof. dr. Hubertus MURRENHOFF, RWTH Aachen, ZR Nemďija prof. dr. Takayoshi MUTO, Gifu University, Japonska prof. dr. Gojko NIKOLI˙, Univerza v Zagrebu, Hrvaška izr. prof. dr. Dragica NOE, FS Ljubljana doc. dr. Jože PEZDIRNIK, FS Ljubljana Martin PIVK, univ. dipl. inž., Šola za strojništvo, Škofja Loka izr. prof. dr. Alojz SLUGA, FS Ljubljana prof. dr. Brane ŠIROK, FS Ljubljana prof. dr. Hironao YAMADA, Gifu University, Japonska Oblikovanje naslovnice: Miloš NAROBÉ Oblikovanje oglasov: Barbara KODRUN Lektoriranje: Marjeta HUMAR, prof.; Paul McGUINESS Raďunalniška obdelava in grafiďna priprava za tisk: LITTERA PICTA, d. o. o., Ljubljana Tisk: LITTERA PICTA, d. o. o., Ljubljana Marketing in distribucija: Roman PUTRIH Naslov izdajatelja in uredništva: UL, Fakulteta za strojništvo – Uredništvo revije VENTIL Aškerďeva 6, POB 394, 1000 Ljubljana Telefon: + (0) 1 4771-704, faks: + (0) 1 2518-567 in + (0) 1 4771-761 Naklada: 1 500 izvodov Cena: 3,76 EUR – letna naroďnina 16,70 EUR Revijo sofinancira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije Revija Ventil je indeksirana v podatkovni bazi INSPEC. Na podlagi 25. ďlena Zakona o davku na dodano vrednost spada revija med izdelke, za katere se plaďuje 8,5-odstotni davek na dodano vrednost. Le spremembe so stalnice Pridejo trenutki, ko se je treba odloĎiti. Naj so odloĎitve sprejete na osnovi intuicije ali strokovnih argumentov, vedno so usodne za tistega, ki jih sprejema, in pogosto za veliko ljudi, ki so odvisni od njih. V podjetjih in ustanovah se sooĎamo z nemirnimi Ďasi, ki zahtevajo od vodstev, zaposlenih in tudi lastnikov vsak dan znova tehtanje sprejetih naĎrtov in odloĎitev ter analiziranje odzivov nanje. Pogosto se vprašamo, ali imamo dovolj znanja in usposobljenosti za to. Poglejmo samo obdobje, ko so v podjetjih sprejeli, da so raziskovalne skupine strošek, posledice so bile tako rekoĎ nepopravljive. Ponovno oživljanje razvojnih centrov zahteva od vseh vpletenih velikanske napore, žal pa je bilo izgubljenega veliko znanja, ki se tudi ni obnavljalo. Vsem je jasno, da le z moĎnim in usmerjenim razvojnoraziskovalnim delom lahko okrepimo proizvodnjo izdelkov z veliko dodano vrednostjo. Razvojnoraziskovalno delo pa je nenehno spreminjanje. V prostoru, kjer živimo, moramo ustvarjati inovativne kakovostne izdelke in zanje uporabljati inovativne tehnologije, Ďe bomo hoteli konkurirati obmoĎjem s ceneno delovno silo. Prav zato pa moramo spreminjati svoje delo in miselnost. Pogosto se vprašamo, zakaj se doloĎene stvari ne premaknejo z mrtve toĎke, zakaj ni napredka, zakaj v doloĎeni stvari nismo uspeli. Vedno se izkaže, da nismo želeli sprejeti jasnih kazalnikov, ki so zahtevali spremembe. Ljudje smo v svojem bistvu proti spremembam, ker zahtevajo napor. Želimo ohraniti stanje, kot je. Še posebno, Ďe je povezano s privilegiji. Ni nam mar za skupno dobro, za napredek družbe, v kateri živimo, ali podjetja, kjer delamo. Ne zavedamo se, da spremembe kljub temu pridejo, zaĎnemo paĎ odmirati. Ali lahko spremenimo tako miselnost? MogoĎe šele takrat, ko pridemo do katastrofalnih posledic svojega odpora do sprememb. Ugotavljamo, da je dobre odloĎitve mogoĎe sprejemati na osnovi znanja. Za našo preobrazbo tako na strokovnem kot osebnem podroĎju je tako potrebno nenehno izobraževanje. Prav zaradi tega se zavedamo pomena dobrega izobraževalnega sistema in vseživljenjskega izobraževanja. Vpeljava slednjega v naš vsakdanjik je smernica, ki bi ji morali slediti tudi vsi mi, ki delamo za proizvodnjo. Ďe je v preteklosti veljalo, da znanje v petih letih zastara, se danes zavedamo, da osvojeno znanje takoj zahteva iskanje novega. Spremembe so del in vodilo našega bivanja. Tega se najveĎkrat zavedamo prav ob zakljuĎku koledarskega leta in ob prihodu novega. Ob koncu tega leta je bila sprejeta tudi odloĎitev, da se bo moje delo glavne urednice konĎalo. V naslednjem letu tako Ďakajo revijo Ventil spremembe, ki bodo prav gotovo vodile v še kakovostnejše strokovno glasilo. Vsem bralcem in sodelavcem revije želim sreĎno in ustvarjalno leto kakor tudi leto dobrih odloĎitev in sprememb. Dr. Dragica Noe Ventil 13 /2007/ 6 363 Ventil_revija_6.indd 363 # 24.1.2008 8:55:00 DOGODKI – POROCILA – VESTI Obisk in predavanje prof. dr. Dušana Petraca, slovenskega znanstvenika in raziskovalca pri vesoljskih programih NASE Prof. dr. Dušan PetraĎ sebnem letalu), pri poskusih z raketami, z vesoljskim taksijem in umetnimi sateliti. Bil je tudi prvi kandidat slovenskega rodu za polet v vesolje. Rodil se je leta 1932 v Kropi. Osnovno šolo je obiskoval v Kropi in gimnazijo v Kranju. Na Univerzi v Ljubljani je študiral fiziko in matematiko in leta 1956 diplomiral. Nekaj let je služboval kot profesor na gimnaziji Kranj. med vrhunske mednarodno priznane strokovnjake na podroďju vesoljske tehnike. Prejel je veď priznanj in nagrad NASE, posebej za zasluge pri razvoju infrardeďih astronomskih satelitov in za eksperimente, izvedene z vesoljskimi taksiji. Je svetovalec in ďlan vrste uglednih ustanov, med njimi univerze v Stanfordu in Berlinu, veď NASINIH in drugih ameriških vesoljskoraziskovalnih središď, ďlan American Physical Society, Planetary Society in New York Academy of Science ter ďastni mešďan Los Angelesa. Še vedno redno obiskuje Slovenijo. Profesor je posvetil svoje predavanje tudi našemu pokojnemu kolegu, svojemu sovašďanu in prijatelju prof. dr. Branku Gašperšiďu. Prof. dr. Alojz Poredoš FS Ljubljana Redko se zgodi, da v naši almi mater gostujejo uveljavljeni slovenski znanstveniki, ki delajo v tujini. Vsakokrat pa smo hvaležni poslušalci. Prof. dr. Petraď si je vzel ďas in študentom, sodelavcem Fakultete za strojništvo, Univerze v Ljubljani, in drugim poslušalcem predstavil svoje videnje vesoljskih poletov skozi zgodovino, ki jo je tudi sam soustvarjal. Govoril je o 50-letnici Sputnika, 30-letnici Voyagerja in o vizionarju Hermanu Potoďniku - Noordnungu. Prof. dr. Dušan Petraď je višji znanstveni sodelavec Jet Propulsion Laboratory na tehnološkem inštitutu v Pasadeni, Kalifornija, ZDA. Kot fizik, specializiran za razmere, ki vladajo v vesolju (ekstremno nizke temperature, breztežnost), opravlja temeljne in uporabne raziskave predvsem za potrebe civilne vesoljske agencije NASA. Že od leta 1973 je neposredno sodeloval pri poskusih v breztežnostnem laboratoriju (v po-364 Utrinek s predavanja prof. PetraĎa na FS Ljubljana Nakljuďno se je seznanil s prof. Sa-xonom, predsednikom kalifornijske univerze, in to mu je odprlo možnost podiplomskega študija v Los Angelesu, kjer je 1971 doktoriral. Leta 1975 se je zaposlil v Jet Propulsion Laboratory v Pasadeni, kjer še vedno živi in deluje v raznih projektih NASE. Danes sodi Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 364 24.1.2008 8:55:01 ^ DOGODKI – POROCILA – VESTI Podjetniški forumi na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani Fakulteta za strojništvo, Univerze v Ljubljani, se je, na pobudo dekana prof. dr. Jožeta Duhovnika odloďi-la, da bo omogoďila študentom strojništva, da spoznajo uspešna slovenska podjetja, predvsem s po-droďja strojegradnje izdelovalnih tehnologi, konstruiranja, mehatronike in tudi drugje na širšem tehniďnem podroďju in se na ta naďin spoznajo z možnostmi, ki jim jih nudijo le-ta pri oblikovanju njihove poklicne kariere. Podjetja pa bodo lahko predstavila svoje dosežke in seznanila študente z možnostmi dela v njihovih podjetjih in realni proizvodnji. Fakulteta naďrtuje sreďanje vsak mesec in do sedaj sta bila izvedeni dve. Seveda pa so sreďanja namenjena tudi profesorjem, asistentom in tehniďnim sodelavcem. Prvi podjetniški forum na katerem so se predstavila podjetja Telekom, d. d., Ljubljana, Cimos, d. d., Koper, Qtechna, d. o. o., Ljubljana in Metalna, d. o. o., Senovo je bil 17. oktobra. Na drugem sreďanju 14. novembra pa so se predstavila podjetja Kolektor Group, d. o. o., iz Idrije, BSH hišni aparati, d. o. o., iz Nazarij in Indramat elektromotorji, d. o. o., Vsa podjetja so pripravila 15 minutne prestavitve, v katerih so orisala poslanstvo podjetij, njihov razvoj, proizvodni program in položaj v slovenskem ter svetovnem prostoru kakor tudi razvojne naďrte, potrebe po naših kadrih, možnost štipendiranja in zaposlitve naših študentov. V veliko pomoď pa so nam pedagoškim delavcem tudi nasveti predstavnikov industrije, katera znanja naj bi naši študentje pridobili v ďasu študija in katera znanja bodo v bodoďe najbolj iskana. Tako je predstavnik podjetja Kolektor Group , d. o. o., iz Idrije, na drugem forumu orisal položaj podjetja in dejal, da je Kolektor Group praktiďno prisoten po vsem svetu – v Sloveniji na šestih razliďnih lokacijah, v Evropi še dodatno na šestih, ima tri podjetja v Aziji, eno v Severni in eno v Južni Ameriki. Kolektor Ventil 13 /2007/ 6 Udeleženci prvega podjetniškega foruma Group je 100 odstotni dobavitelj komutatorjev za ameriško podjetje General Motors, kar dejansko pomeni, da je severnoameriška avtomobilska industrija odvisna od slovenskega podjetja. Imajo moďan raziskovalno-razvojni oddelek, v katerem jim primanjkuje sposobnega tehniďnega kadra vseh vrst profilov, predvsem strojnikov. V te razvojne oddelke so danes že vkljuďeni tudi študentje Fakultete za strojništvo. Zaposlujejo inovativne diplomante z dobrim tehniškim znanjem in sposobnostmi delati v skupinah. Drugo podjetje, BSH hišni aparati, d. o. o., iz Nazarij je v 100-odstotni lasti sistema Bosch-Siemens. Zaupanje matiďnega podjetja se je potrdilo že leta 1995, ko se je iz Nem-ďije v Slovenijo prenesel razvoj malih gospodinjskih aparatov. S tem je razvojni oddelek v Nazarjah postal kompetenďni center za razvoj motornih in termiďnih malih gospodinjskih aparatov. V oddelku se v celoti razvijajo vsi mali aparati koncerna za pripravo hrane in veďji del aparatov za pripravo napitkov. Njihova dodana vrednost na zaposlenega je dvakrat tolikšna, kot je povpreďna slovenska, in to kljub temu, da je njihova proizvodnja stalno na udaru svetovne konkurence. V za- dnjih petih letih so v evropskem prostoru prijavili 79 patentov, kar pomeni približno tretjino vseh slovenskih patentov. Podjetje Indramat elektromotorji, d. o. o., iz Škofje Loke, ki se je predstavilo prav tako na drugem forumu, proizvaja klasiďne elektromotorje, enosmerne elektro-motorje z elektronsko komutacijo, linijske motorje, visokofrekvenďne varilne inverter-je in drugo specialno opremo, predvsem v majhnih serijah. Tudi to podjetje je izjemno uspešno v svetovnem merilu, saj njihove varilne inverterje uporabljajo pri izdelavi avtomobilov kot so Mercedes, BMW in drugje. Potrebuje inženirje praktiďno vseh tehniďnih podroďij. Ocenjujemo, da profesorji na Fakulteti za strojništvo premalo poznamo slovensko Drugi podjetniški forum strojno in drugo industrijo in da jo pogostokrat podcenjujemo glede kakovosti, vpetosti v svetovne trende in sodobnosti njihovih produktov. Ta ugotovitev pa še toliko bolj velja za naše študente. Prav zaradi tega, da bi razblinili te dileme in dvome, smo vpeljali podjetniški forum, ki nam vsem daje možnost za veďje sodelovanje na strokovnem, znanstvenem in pedagoškem podroďju. Prof. dr. Janez Tušek, FS Ljubljana 365 Ventil_revija_6.indd 365 # 24.1.2008 8:55:02 ^ DOGODKI – POROCILA – VESTI ASM ‘07 – posvet Avtomatizacija strege in montaže 2007 Konec novembra 2007 je na GZS v vacij in izboljšav. îe pomeni v avto-Ljubljani potekal strokovni posvet na mobilski industriji in v dobaviteljskih temoAvtomatizacijastregeinmontaže verigah avtomatizacija realnost, je v 2007 – ASM’07. Posvet je organizi- mnogih drugih industrijskih vejah, Udeležba je bila številna ral Laboratorij za strego, montažo in pnevmatiko Fakultete za strojništvo, Univerza v Ljubljani, v soorganiza-ciji z Ministrstvom za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo (MVZT) Republike Slovenije. Potekal je že ďetrtiď in je bil zelo dobro obiskan, saj se ga je udeležilo preko 150 udeležencev iz veď kot 70 podjetij, razliďnih inštitutov in dveh univerz, kar kaže na izredno zanimanje za ta dogodek in predvsem na pomembnost podroďja avtomatizacije strege in montaže v proizvodnem procesu. kjer so koliďine izdelkov majhne ali je njihova življenjska doba zelo kratka, uvajanje avtomatiziranih montažnih sistemov omejeno in poďasno. V okviru strokovnih sreďanj, kot je bil prav posvet ASM’07, je mogoďe tako najti smernice in rešitve ter izmenjati izkušnje o številnih vprašanjih na po-droďju strege in montaže. Organizator je skupaj z avtorji iz razliďnih podjetij pripravil zanimivo sreďanje, ki ga je sponzoriralo veď ustanov in podjetij. Med njimi Avtomatizacija strege in montaže je v povezavi z informatizacijo proizvodnih procesov in uďinkovitim avtomatiziranim zagotavljanjem in kontrolo kakovosti v montažnih procesih v proizvodnji tisto po-droďje, ki lahko bistveno prispeva h konkurenďnosti podjetij. Prav to podroďje je predmet nenehnih ino- Nagovor dekana FS Ljubljana generalni pokrovitelj Iskra AE Asing iz skupine Avtoelektrika iz Nove Gorice kot dobro znan proizvajalec opreme za avtomatizacijo montaže, OPL Ljubljana in drugi pokrovitelji ter sponzorji kakor tudi Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo RS. Udeležence posveta je po uvodnem nagovoru vodje Laboratorija za strego, montažo in pnevmatiko – LASIM – doc. dr. Nika Herakoviďa v imenu organizatorja Fakultete za strojništvo pozdravil njen dekan prof. dr. Jožef Duhovnik, ki je izpostavil pomen sodelovanja med fakulteto, njenimi raziskovalnimi enotami in podjetji. V svoji predstavitvi se je dotaknil tudi bolonjske prenove študija, kjer se fakulteta zavzema za kakovosten študij, katerega diplomanti bodo sposobni reševati zahtevne strokovne naloge v proizvodnji. Prav v ta namen podpira dve osnovni usmeritvi študija strojništva – znanstvenoraziskovalni ter projektnorazvojni program. V imenu Ministrstva za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo kot soorgani-zatorja posveta je dr. Aleš Miheliď, direktor direktorata za tehnologijo, podal usmeritve, ki se navezujejo na podporo raziskovanju v podjetjih in pridobivanju kadrov. Ministrstvo bo še naprej podpiralo tehnološke platforme kot mesto za rojevanje naprednih tehnologij za proizvodnjo. Pomembno je, da podjetja jasno izrazijo svoje dol-goroďne usmeritve in s tem dajo podlago ministrstvu za pripravo dolgoroďnih ukrepov. Vsekakor pa podpirajo razvoj inovativnih tehnologij za inovativne izdelke in prav avtomatizacija strege in montaže omogoďaproizvo-dnjo izdelkov z 366 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 366 # 24.1.2008 8:55:03 DOGODKI – POROCILA – VESTI Predstavitev generalnega pokrovitelja veďjo dodano vrednostjo. Še naprej bodo podpirali mlade inženirje, ki se bodo odloďili za doktorski študij, in podjetja ter raziskovalne ustanove, ki se bodo povezovali preko meja. V imenu GZS je prisotne pozdravila mag. Janja Petkovšek, direktorica Združenja kovinske industrije pri GZS, ki je sodelovala že pri organiziranju treh predhodnih posvetov. Poudarila je pomembnost podroďja kovinske industrije v Sloveniji in še posebej podroďje avtomatizacije na sploh, kamor spadata tudi strega in montaža. Predstavitvi Iskre Avtoelektrike in njenega programa je sledil strokovni del sreďanja, ki je bil razdeljen v štiri tematska podroďja: • naďrtovanje strežnih in montažnih sistemov, • informacijska podpora avtomatiziranih sistemov, • predstavitev dosežkov podjetij ter • zagotavljanje kakovosti in izvajanje kontrole v procesu montaže. Referati so zbrani v zborniku in v elektronski obliki. Mnoge rešitve, ki so bile prikazane, so plod lastnega razvoja podjetij in inovativnosti njihovih inženirjev ter bodo prav gotovo marsikomu pripomogle pri problemih, s katerimi se sreďujejo v vsakodnevni praksi. Dr. Dragica Noe Cimosov forum 2007; za nove ideje in priložnosti V petek, 16. novembra, je v veďna-menski dvorani Bonifika, ki se je za en dan spremenila v »koprski Cankarjev dom«, potekalo že tretje sreďanje Ci-mosovih izzivov, ki smo ga letos nadgradili v Cimosov forum – prireditev, ki združuje štiri Cimosove dejavnosti pod isto streho. V en dan smo združili doslej loďena letna sreďanja dobaviteljev, inovatorjev in raziskovalcev. Cimosov forum je bil namenjen notranjim javnostim, partnerjem, razvojnim sodelavcem, študentom, raziskovalcem, dobaviteljem in kupcem. Bil je enkratna priložnost za druženje in poglabljanje odnosov, predvsem pa za ustvarjalni klepet in iskanje novih idej in novih priložnosti, projektov ter povezovanj. Upamo si trditi, da smo bili pred dvema letoma, ko smo pripravili prvi Dan raziskav, redki tisti, ki smo si upali pomisliti na tako hiter razvoj in rast dogodka. Pred dvema letoma nas je bilo sto, letos pa sedemkrat toliko iz osmih držav. Foruma se je udeležilo petnajst razliďnih fakultet in dvanajst inštitutov, 17 županov, kjer ima Cimos svoje obrate. Na sreďanje so prišli slovenski minister za gospodarstvo mag. Andrej Vizjak, dr. Lucija Îok, rektorica Univerze na Primorskem, prof. dr. Jože Duhovnik, dekan Fakultete za strojništvo v Ljubljani, Jani BaĎiĎ, podžupan Mestne obďine Koper, in drugi pomembni gostje. V drugi polovici plenarnega dela Cimosovega foruma smo lahko prisluhnili zelo zanimivemu prispevku o vlogi vodstva tovarn v vitki proizvodnji in o pomenu vodstva za njegovo dejansko uveljavitev v podjetju, kar nam je približal dr. Michael Ballé, svetovalec in direktor družbe ESG Consultants. S problematiko vitke proizvodnjo se je v zadnjih desetih letih ukvarjal v proizvodnih organizacijah, zdravstvu in administraciji. Dr. Ballé nedvomno sodi med najveďje poznavalce organizacije podjetij in vpliva ljudi nanjo. O tem priďa tudi dejstvo, da je soavtor knjige Gold Mine – Zlati rudnik, ki je prejela nagrado Shingo za odliďnost na podroďju raziskav v proizvodnji. Z drugim uvodnim referatom je Frederic Niederlander, Europe Commodity Manager družbe Honeywell Turbo Technologies (najveďji kupec skupine Cimos), udeležencem pre- dstavil trende in pritiske na dobavitelje v avtomobilski industriji. Po plenarnem delu smo prisluhnili 66 referatom v 17 sekcijah, ostalih 40 pa je bilo predstavljenih v obliki poste- Plenarno predavanje (foto: Breda Krajnc, Cimos d.d.) rjev. Skupna lastnost vseh razprav je bila njihova usmerjenost v našo prihodnost, v iskanje rešitev, izdelkov in tehnologij, ki nam bodo dolgoroďno zagotavljale napredek na vseh kljuďnih podroďjih. Cimosov forum je pokazal, da te poti ne bomo mogli prehoditi brez niza dobaviteljev, inovatorjev in raziskovalcev. Še veď. Od njih lahko upraviďeno priďakujemo, da nas bodo s pobudami, željami in inovacijami navduševali tudi v prihodnje. Ob zakljuďku Cimosovega foruma so bila podeljena tudi priznanja in nagrade najboljšim. Dr. Petar Orbaniţ, direktor raziskav, Cimos d.d. Ventil 13 /2007/ 6 367 Ventil_revija_6.indd 367 24.1.2008 8:55:05 ^ DOGODKI – POROCILA – VESTI Premierna prireditev Proizvodna logistika 07 V oktobru, toďneje 24. 10., je v Novem mestu potekal enodnevni konferenďni dogodek z naslovom Proizvodna logistika 07, katerega organizator je bil GR Inženiring, d. o. o. Na tem dogodku se je zbralo veď kot sto udeležencev, predvsem strokovnjakov iz industrije, ki se vsakodnevno sreďujejo s problematiko proizvodne logistike in se same problematike tudi zavedajo. Programski odbor dogodka je pripravil pester program desetih predavanj, usmerjenih predvsem v prakso s konkretnimi rešitvami za zunanjo in notranjo logistiko. Razdeljen je bil na dva prepletajoďa se tematska sklopa. Prvi sklop je bil namenjen spoznavanju novih naďinov organiziranja proizvodne logistike. Ta predavanja so obravnavala problematiko podpore proizvodne logistike (sistem Kanban ter sistem Just In Time), integracijo proizvodnih informacijskih sistemov ter podporo naďrtovanju in analizi stroškov logistike v proizvodnji (izdelki, prilagojeni željam kupca – engineer to order). Drugi sklop predavanj pa je bil namenjen predvsem predstavitvi dobrih praks v slovenskih podjetjih, ki na osnovi svojega znanja in s sodelovanjem z akademskim okoljem ter po zgledu iz tujine rešujejo izzive organiziranja in izvedbe v notranji logistiki. Taka predavanja so bila: uvedba enokosovnega pretoka materiala v proizvodnji (one piece flov), obravnava standardizacije in pri-poroďila v industriji embalaže, problemi oznaďevanja blaga, potrebne informacije v proizvodnji, reševanje logistiďnih problemov ter diskretnih simulacij v proizvodni logistiki. Velik poudarek je bil na standardizaciji in njenem doslednem spoštovanju, saj bi bilo lahko na osnovi enotne standardizacije naďrtovanje enostavnejše in hitrejše, s tem pa bi bili logistiďni sistemi bolj uďinkoviti. Udeleženci konference med predavanjem Iz tega razloga je bila na samem dogodku izražena želja po ustanovitvi strokovne skupine za podroďje proizvodne logistike, ki bo pripravljala in izvajala uďinkovite spremembe predvsem na podroďju standardizacije in informatizacije. Sama prireditev Proizvodna logistika pa naj bi v prihodnje postala vsakoletni dogodek, ki naj bi pomembno vplival na obvešďanje in uvajanje novosti s podroďja proizvodne logistike v Sloveniji. Za zakljuďek prireditve smo si ogledali še dve podjetji v skupini TPV, d. d., v Novem mestu. Prvo je bilo podjetje Arsed, d. o. o., ki je proizvajalec ploďevinastih delov avtomobilskih sedežev in med drugimi sodobnimi metodami in sistemi uporablja tudi sistem Kanban na osnovi listiďev Kanban. Arsed je dobavitelj podjetju TPV Johnson Controls, d. o. o., ki smo si ga prav tako ogledali. Ta pa proizvaja avtomobilske sedeže za podjetje Revoz v Novem mestu (za »stari clio« in »novega twinga«). Tudi oni med drugim uporabljajo za naroďanje sestavnih delov iz podjetja Arsed, d. o. o., sistem Kanban na osnovi semaforjev. Kot je bilo omenjeno, v obeh podjetjih uporabljajo sodobne sisteme in metode proizvodne logistike z zelo sodobnimi metodami sledenja in obvladovanja kakovosti in stroškov. îe povzamem: sam dogodek je bil organiziran tako, da je bilo možno slišati o veliko dobrih primerih na podroďju proizvodne logistike, z željo spodbuditi udeležence k razmišljanju in uvajanju novih metod v svoja podjetja pa je bilo opozorjeno tudi na problematiko. Konec dogodka je bil zaokrožen s primerom ogleda dobre prakse. Tomaž Berlec, FS Ljubljana proizvodmŕogěStěWa telefon: + (0) 1 4771-704 telefaks: + (0) 1 4771-761 http//Vwwv.fs.uni-lj.siA/enti|/ e-mail: ventil@fs.uni-lj.si 368 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 368 # 24.1.2008 8:55:06 ^ DOGODKI – POROCILA – VESTI 17. tehniško posvetovanje vzdrževalcev Slovenije Rogla, 18.–19. oktober 2007 17. Tehniško posvetovanje vzdrževalcev Slovenije je uspešno zakljuďe-no. Tudi letos ga je po pooblastilu izvršilnega odbora Društva vzdrževalcev Slovenije (DVS) organiziral organizacijski odbor. S pripravami smo zaďeli spomladi, ko smo glede na izkušnje iz preteklih let ter glede na odmevnost in realne možnosti izdelali scenarij, strategijo in cilje posvetovanja. Ti so služili kot izhodišďe za izvedbo in organizacijo celotne prireditve. îlani organizacijskega odbora smo bili odgovorni vsak za svoje podroďje dela. Taka organizacijska oblika se je pokazala kot zelo uďinkovita, saj so seje in medsebojna dogovarjanja potekali konstruktivno in strokovno. Vsi ďlani organizacijskega odbora so se izkazali z odliďnim timskim delom. Od doloďenih prioritetnih nalog smo najveď pozornosti namenili oblikovanju in postavitvi spletne strani, skrbi za razstavljavce in udeležence, sponzorjem, predavateljem in diplomskim nalogam, »najvzdrževalskemu« izdelku, otvoritveni slovesnosti, veďerni zabavi s humoristi, razstavnim prostorom, ozvoďenju in okrasitvi dvorane, izdaji zbornika, medijskim sponzorjem in medijem, izdelavi vabil ter dogovorom in usklajevanju z Unior turizmom. 7. Tehniško posvetovanj« Podelitev nagrad Razstavni prostori Letos smo se od-loďili za kar nekaj novosti. Spletni portal smo oblikovali tako, da si je vsak razstavljavec na spletni strani izbral razstavno mesto in ga potrdil, tako da je vsak naslednji, ki si je izbral razstavno mesto, vedel, ali je to prosto ali zasedeno. Razstavljavci in udeleženci so se lahko prijavili po elektronskih obrazcih. Razstavna mesta smo razporedili drugaďe kot prejšnja leta, tako da smo jih letos imeli kar 96. Ponovno smo ocenjevali najboljša diplomska dela. Prvo nagrado je prejel diplomant Jože Vavh za delo z naslovom Vzdrževanje zavornih sistemov tirnih vozil. Imeli smo dva glavna sponzorja: zlati sponzor je bil Atlas Copco, d. d., generalni sponzor pa SICK, d. o. o. Oba sta se predstavila že na otvoritveni slovesnosti. Poleg tega smo imeli še 18 sponzorjev in 4 medijske sponzorje. Med posvetovanjem so potekala tudi zanimiva strokovna predavanja o vzdrževanju in Evropi. Predavali so strokovnjaki, ki jih je izbrala posebna strokovna komisija na osnovi izbrane tematike. Obisk slušateljev in zanimanje medijev potrjujeta pravil- Ä5LA ^_^ > nost izbire tem. Podelili smo priznanja za dosežke razstavljenih izdelkov. Zlato plaketo je dobilo podjetje SICK, d. o. o., za izdelek modularni varnostni krmilnik UE 410 Flexi. Srebrno plaketo je prejelo podjetje M. Trade, d. o. o., za izdelek TIKMEN STATUS CHECK Wireless Condition Monitoring s po-droďja nadzora stanja strojev. Bronasto plaketo pa smo podelili podjetju ERCO International, d. o. o., za izdelek svetilka POWERBOSS ELUMA energetsko uďinkovita – varďna svetilka. Med povabljenimi tujimi gosti se je tehniškega posvetovanja udeležil predstavnik društva vzdrževalcev Hrvaške (HDO). Ostali vabljeni so se opraviďili. Nadaljevali in nadgrajevali smo sodelovanje z vodstvom Celjskega sejma. Ob tej priložnosti se zahvaljujem ďla-nom organizacijskega odbora, funkcionarjem društva in vsem udeležencem, ki so s svojim delom, sodelovanjem in nenazadnje obiskom razstavnih mest in predavanj pripomogli k razpoznavnosti društva v medijih in slovenskem gospodarstvu. Sergio TonĎetiĎ, predsednik OO 17. TPVS Ventil 13 /2007/ 6 369 Ventil_revija_6.indd % 24.1.2008 8:55:07 DOGODKI – POROCILA – VESTI Dan odprtih vrat 8. in 9. 11. – HYDAC, d. o. o. Hydac, d. o. o., Maribor, je eden naj-mlajših in najmanjših kolektivov v veliki HYDAC-ovi „družini“, ki po svetu zaposluje veď kot 5000 ljudi. Letos smo že drugiď odprli vrata svojega podjetja z namenom, da vsem zainteresiranim, ki so povezani s hidravliďno pogonsko tehniko, predstavimo široko paleto naše ponudbe, še posebej pa novosti in dosežke razvoja. Udeleženci med ogledom Hydac-ove ponudbe Za Dan odprtih vrat podjetja HYDAC lahko reďemo, da je ta dvodnevni dogodek neke vrste strokovna delavnica, izvedena kot smiselna kombinacija krajših, tematsko usmerjenih strokovnih predavanj, kombiniranih z ustreznimi demonstracijami, ogledom prostorov podjetja ter predstavitvijo vseh novosti na podroďju hidravliďne pogonske tehnike, povezanih z našo dejavnostjo in ponudbo. Nenazadnje ima Dan odprtih vrat tudi družabni znaďaj, saj je namenjen druženju z zvestimi strankami, potencialnimi novimi odjemalci in uporabniki ter tudi študenti, ki imajo ob tej priložnosti možnost dopolniti teorijo še s prakso. S številnimi pogovori, izmenjavo mnenj in izkušenj oboji pridobimo marsikatero koristno informacijo. Uvodni splošni predstavitvi podjetja, posameznih segmentov proizvodnega programa in uslug, predstavitvi vizije razvoja podjetja ter kazalcev uspešnosti so sledila strokovna predavanja. Poudarek je bil na vlogi in dimenzioniranju hidravliďnega akumulatorja, proaktivnem vzdrževanju hidravliďnih sistemov, diagnostiki in oljnemu servisu, novostih na teh podroďjih in nekaterih novostih pri modulni gradnji agregatov – t. i. HYBOX sistem. Dogajanje je popestrila tudi kratka predstavitev knjige Hidravliďne te-koďine in njihova nega, za katero je poskrbel kolega mag. Kambiď, strokovni sodelavec za maziva, zaposlen v podjetju OLMA, d. d., iz Ljubljane. Praktiďno naravnana vsebina knjige, ki vsebuje številne praktiďne napotke in primere, je vsekakor dobrodošel pripo-moďek vsem, ki jim je blizu skrb za ustrezno stanje hidravliďne tekoďine in s tem za celotno hidravliďno napravo. Strokovna predavanja, številni prak-tiďni prikazi, ogled opreme za nadzor stanja hidravliďne tekoďine ter njeno nego, še posebej pa popolnoma opremljeno laboratorijsko vozilo za izvajanje »oljnega servisa« na terenu so za širjenje svojega obzorja in novih spoznanj izkoristili izredni študentje mariborske Fakultete za strojništvo. vsebnost vode v olju, merili tlak, temperaturo, pretok, nivo olja, viskoznost na delujoďem agregatu HYBOX, ki je zasnovan na principu standardnih, kompatibilnih komponent, ki jih enostavno sestavimo po sistemu „sam svoj mojster“. Prav tako smo se seznanili s postopkom pravilnega servisiranja hidravliďnih akumulatorjev, pri ďemer so se v menjavi meha akumulatorja zelo spretno in uspešno preskusili tudi udeleženci sami. V zvezi s hidravliďnimi akumulatorji, ki so dejansko hladne tlaďne posode, za katere veljajo tako mednarodni EN kot tudi domaďi varnostni predpisi, je bilo še posebej poudarjeno, da je potrebno akumulatorje glede na pogoje uporabe redno kontrolirati, na kar po vgradnji obiďajno vse prepogosto pozabimo. V zvezi s tem je bil praktiďno prikazan in natanďno opisan postopek testiranja akumulatorja. Aktivnosti so potekale vse do poznih popoldanskih ur, ďeprav je bil predviden nekoliko krajši uradni program. Zanimanje udeležencev je vsekakor preseglo naša priďakovanja. îlani podjetja HYDAC, d. o. o., Maribor, se najlepše zahvaljujemo vsem obiskovalcem in sodelujoďim za udeležbo na Dnevu odprtih vrat. Demonstracija sestavljanja in razstavljanja hidravliĎnega akumulatorja Poseben poudarek je bil na praktiďnih prikazih v servisnih prostorih podjetja. Na ogled so bili senzorji, skupaj s programsko opremo, namenjeni on-line spremljanju fizikalno-kemiďnih lastnosti hidravliďnih tekoďin, veďveliďin-ski senzor, CM-modul z integriranim senzorjem za štetje delcev. Šteli smo trdne delce, “v živo” kontrolirali Še posebej zato, ker so si vzeli ďas iz že tako prenapolnjenega vsakodnevnega urnika in se nam pridružili. Tistim, ki nas ob tej priložnosti niste uspeli obiskali, pa sporoďamo, da so vam vrata podjetja Hydac vedno odprta. Amela Krajnc, Hydac, d. o. o. 370 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 370 24.1.2008 8:55:07 DOGODKI – POROCILA – VESTI Sprejmite izziv in se pridružite vodilnemu podjetju s podrocja fluidne tehnike! Obseg poslovanja se nam nenehno širi, zato vabimo k sodelovanju: Prodajnega inženirja za podrocje Slovenije Ce imate VI ali VII stopnjo izobrazbe strojne smeri, . obvladate nemški ali angleški jezik, . poznate racunalniška orodja MS Office, . ste samostojni, komunikativni, samoiniciativni, . motivirani za uresnicitev poslovnih nacrtov in osebnostni razvoj, . želite delati v mednarodnem podjetju in stimulativnem delovnem okolju, Vas vabimo, da pošljete življenjepis in pismo, v katerem nakratko napišite, zakaj naj izberemo prav Vas. Informacije in cenjene prijave sprejmamo, v štirinajstih dneh po objavi, na naslovu: HYDAC d.o.o. Zagrebška c. 20 2000 MARIBOR tel: 02 460 15 20 / fax: 02 460 15 22 1A,1AflA, huHar -nrn e mail: info@hydac.si WWW.llVClaC.COITI vam/ iM/uâfeâMC' novo- śfo&OOtf. \ '•vr-^ Znanstvene in strokovne prireditve ¦ 6. Internationale Fluidtechnische Kolloqium 2008 (6. IFK - 2008, Mednarodni kolokvij o fluidni tehniki) 31. 03.-02. 04. 2008 Dresden, BRD Tematika kolokvija: - Energijsko uďinkovite hidravliďne sestavine in sistemi za stacionarne stroje in naprave - Energijsko uďinkovite hidravliďne sestavine in sistemi za mobilne stroje in vozila - Pnevmatika in vakuumska tehnika - Fluidna tehnika pri vozilih, mobilnih delovnih strojih in tirniďnih vozilih Nadaljevanje na strani 401 40 let razvijamo in proizvajamo elektromagnetne ventile ^ JAKŠA H©ffi^c€w© MAGNETNI VENTILI - vrhunska kakovost izdelkov in storitev - zelo kratki dobavni rokrl - strokovno svetovanje pri izbiri - izdelava po posebnih zahtevah - širok proizvodni program J - celoten program na internetu www.jaksa.si Jakša d.o.o., Šlandrova 8, 1231 Ljubljana, tel.: (0)1 53 73 066 fax: (0)1 53 73 067, e-mail: info@jaksa.si Ventil 13 /2007/ 6 371 Ventil_revija_6.indd 371 24.1.2008 8:55:08 DOGODKI – POROCILA – VESTI Vence Ambrožic – utrinki teh 70 let Lepo je, da se vsaj ob jubilejih spominjamo kolegov, ki so tako ali drugaďe pripomogli k razvoju fluidne tehnike na Slovenskem. Uvodoma se je Venďe najprej branil, ďeš da nima niď takega povedati in da 70 let ni tako velika doba in je minila mimogrede. Spominja pa se, da je kot 18-letni mladeniď 70-letnike štel med starce. Glede na njegovo živahnost mu jaz tega (mogoďe tudi zaradi mojih let) ne bi mogel potrditi. Pa si oglejmo nekaj utrinkov teh 70 let, kot jih je sam poimenoval. A. BeoviĎ: Predlagam, da uvodoma opišeš spomine na svoje otroštvo. V. AmbrožiĎ: Rodil sem se 26. 09. leta 1937 v Dražgošah. Pri porodu je bila nepogrešljiva vaška babica, ki je mnogim ostala v lepem spominu. Imel sem še dva mlajša brata, ki sta na žalost že pokojna. Zaradi vojne smo se morali preseliti v Železnike, tako da sem od 6. leta dalje vedno stanoval nekje drugje. Ko še nisem imel 14 let, sem šel na Srednjo strojno tehniďno šolo v Ljubljano. Prviď sem bil sam brez svojih domaďih. Najbolj pa me je skrbelo, da bom v primeru uďnega neuspeha sprožil vaške jezike in osramotil sebe in domaďe. No, vse se je lepo izteklo. Leta 1955 sem konďal srednjo šolo in se zaposlil v Niku, Železniki. V naši dolini sta bili takrat možni samo dve izbiri: ali kovinar ali lesar. V Niku sem bil zelo zadovoljen. Vsako leto smo razvijali veliko novih izdelkov, tako da je bilo delo za mladega fanta res pestro in zanimivo. Leta 1960 me je zgrabilo in sem se odloďil, da grem še študirat kot štipendist Iskre, ki je bila naslednica Nika. Po študiju sem se vrnil nazaj v Železnike, kjer pa je kmalu prišel nov izziv. A. BeoviĎ: Ta izziv je najbrž pomenil menjavo službe (pa tudi doline) in odhod v Kladivar Žiri. Kako da je sploh prišlo do tega? V. AmbrožiĎ: Niko je 1958. prodal Kladivarju program preciznih šestil, ki je bil takrat kar atraktiven. Direktor Kladi-varja Zdravko Kosmaď in žirovski rojak dipl. inž. Anton Kolenc sta poleg šestil uvajala tudi program elektromagnetov in vibratorjev. Zaradi vzhodnega uvoza je l. 1967 program šestil zaďel pešati. Intenzivno se je iskalo nekoga, ki bi “igral” prisilno upravo. Takrat sem imel 30 let, zaposlen sem bil kot tehnolog v Iskri in toliko domišljav, da sem menil, da se spoznam na Kladivarjevo proizvodnjo. Tako sem pozimi l. 1968 prišel v Žiri za “prisilnega” in kasneje za direktorja. Potem pa sanacija ni stekla po priďakovanjih, tako da nisem mogel takoj nazaj. Skrbelo me je in tudi sram me je bilo, da bi vse pustil in tako sem ostal kar nekaj let. Imeli smo sreďo, da je bil v Litostroju mag. Peter Vogriď navdušen nad tem, da bi v Sloveniji priďeli s proizvodnjo hidravliďnih komponent, in nam je pri tem veliko pomagal. Kladivar je že imel nekaj izkušenj z izdelavo ďrpalnih elementov, ki pa so nam še dolgo delali sive lase. S pomoďjo Litostroja pa smo uspešno osvojili ostale hidravliďne komponente. Tako smo dobili pogum, da bi napravili novo tovarno. Moram reďi, da so nam pri tem pomagali vsi – tako v kraju, kot na obďini, v bankah in zbornici. Po 13 letih se mi je zdelo, da sem svoje opravil in sem odšel na ZPS. Vesel sem, da so moji nasledniki še uspešneje nadaljevali z razvojem Kladivarja in mu dali današnjo podobo in sloves. A. BeoviĎ: Lepo je, da hvališ Kladivar, in želiva, da bo še naprej tako uspešen. Kam pa je tebe po odhodu iz Kladivarja vodila pot? V. AmbrožiĎ: Najprej sem se zaposlil v Združenih podjetjih strojegradnje, ZPS, ki jih je sestavljalo 18 podjetij in je bil tudi tu Kladivar po svoje zelo aktiven. Potem sem se vrnil v Niko Železniki, prebolel nekaj infarktov in se leta 1990 upokojil. Leta 1993 smo se vselili v novo hišo v Dražgošah. Nato sem kar nekaj let užival v družinskem krogu in druženju s fluidiďarji in prijatelji. Leta 2004 pa me je zamikalo podjetništvo, ki mi sedaj dodobra zapolnjuje ďas. A. BeoviĎ: Kakšni so tvoji spomini na Odbor za fl uidno tehniko, kjer si bil med ustanovnimi Ďlani? V. AmbrožiĎ: Ko smo zaďeli razmišljati o gradnji nove hale, sem zaďel iskati kaj veď podatkov o hidravliki, ki je bila v Sloveniji sorazmerno nova veja tehnike. Tako je na Gospodarski zbornici v okviru Združenja za kovinsko industrijo prišlo do iniciative, da ustanovimo Odbor za fluidno tehniko. Zahvala gre predvsem g. Lipovžu in mag. Stušku, ki je v prejšnjem Ventilu podrobneje opisal naše aktivnosti. A. BeoviĎ: Do sedaj smo slišali tvoje svetle utrinke, pa je bilo tudi kaj manj prijetnih? V. AmbrožiĎ: Teh, da me je kaj pojezilo, je bilo kar precej. Velikokrat me je skrbelo, mogoďe sem bil premalo korajžen. Predvsem v Kladivarju, ďe ga bo pobralo, zlasti v prvih letih. Hvala za tvoje utrinke. Želimo ti še naprej vse dobro. Anton BeoviĎ 372 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 372 24.1.2008 8:55:10 SERVO VENTILI, PROPORCIONALNI VENTILI IN RADIALNO-BATNE CRPALKE Zakaj radialno-batne visokotlacne crpalke MOOG? oo preverjena kvaliteta še nedavno pod »BOSCH-evo« prodajno znamko, oo robustna izvedba in visoka obrabna odpornost omogocata dolgo življenjsko dobo crpalk oo primerna za crpanje tudi specialnih medijev olje-voda, voda-glikol, sinteticni ester, obdelovalne emulzije, izocianat, poliol, ter seveda za mineralna, transmisijska ali biorazgradljiva olja, oo nizka stopnja glasnosti, oo visoka odzivna sposobnost in volum. izkoristek, oo velika izbira regulacije crpalk. Moogovi servo ventili, proporcionalni ventili in radialno-batne crpalke so sestavni deli najboljših hidravlicnih sistemov. Brez njih si ne moremo zamisliti delovanje strojev za brizganje plastike in aluminija, strojev za oblikovanje v železarnah in lesni industriji, v letalih in napravah za simulacijo vožnje. Orbitalni hidromotorji, z zavoro ali z dodanimi blok ventili ZASTOPA IN PRODAJA POT commerce d.o.o Pavšiceva 4,1000 Ljubljana, Slovenija tel.:+386 1 514-23-54 fax:+386 1514-23-55 Servo krmilni sistemi za vozila- ., vilicarje, traktorje, gradbene stroje... e"mail: PPt_commerce@siol.net Z:s_ __^-_ LLVLLLbAiLLLC Sestavljamo, popravljamo in prodajamo zobniške crpalke, krilne ___¦ palke po najboljših cenah. Ventil_revija_6.indd 373 NOVICE – ZANIMIVOSTI A. Stušek – uredništvo revije Ventil Nov predsednik CETOP-a Etien Piot Na letošnji generalni skupšďini CE-TOP-a, ki je bila 15. junija, je bil za novega predsednika s triletnim mandatom izvoljen Etien PIOT. 52-letni predsednik je že od leta 1998 ďlan predsedstva CETOP-a, nazadnje kot podpredsednik, zadolžen za podroďje izobraževanja. Sicer je absolvent Ecole Supérieure de Commerce iz Rouena in predsednik firme Bosch Rexroth Fluidtech SAS v Bonnevillu (Francija). Dosedanji predsednik Amadio Bol-zani (Italija) ostaja v skladu s statutom CETOP-a ďlan predsedstva. Za ďastnega predsednika CETOP-a pa je generalna skupšďina izvolila dolgoletnega sodelavca Martina Webra (Nemďija). Nemški VDMA pa bo v prihodnje zastopal Wolfgang Weißer iz Sauer-Danfoss GmbH & Co OHG. Novi predsednik je za delovanje CE-TOP-a v prihodnjih letih izpostavil predvsem tri strateške naloge: – poglobiti sodelovanje z nacionalnimi ďlanicami združenja, – nadaljnja podpora inovativni dejavnosti in naďrtnim predstavitvam prednosti fluidne tehnike, – dodelava in popularizacija evropskih priporoďil za usmerjeno dopolnilno izobraževanje s ciljem pridobivanja mladine za delo na podroďju fluidne tehnike. CETOP je okrajšava za Comité Européen des Transmissions des Oléohy-drauliqueset Pneumatiques(Evropski komite za hidravliko in pnevmatiko). Predstavlja torej evropsko združenje za fluidno tehniko, je osnova za medsebojne komunikacije na po-droďju fluidne tehnike v Evropi in je soďasno tudi mednarodna krovna organizacija nacionalnih združenj (trenutno 17). Skoraj vse poznane evropske firme s podroďja fluidne tehnike so vkljuďene v dejavnost komiteja. Posamezne ďlanice tako združujejo prek 1000 firm s skoraj 70 000 zaposlenimi in letnim prometom preko 10 milijonov evrov. Dodatne informacije so na voljo pri: CETOP Generalsekretariat, Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt am Main, BRD Sylvia Grohmann-Mundschenk; tel.: 069-6603-1319, faks: 059-6603-1459, e-pošta: info@cetop.org, internet: www.cetop.org in pri: Fluidna tehnika pri združenju kovinske industrije Gospodarske zbornice Slovenije, Dimiďeva 13, 1000 Ljubljana. Po O + P 51(2007)10 – str. 556 Trajnost gibkih cevovodov Pomen gibkih cevovodov je v fluidni tehniki in sorodnih vejah strojništva vse veďji. Delovni tlaki so vse višji in zahteve po trajnosti in zanesljivosti ter še posebno tesnosti vse ostrejše. Revija Fluid je zato letošnjo drugo posebno izdajo fl uid Spezial 2007 namenila obravnavi omenjene problematike. V posebnem zvezku (60 strani) je objavljenih 17 strokovnih prispevkov z izďrpnimi komercialnimi informacijami. Slovenski prevodi naslovov prispevkov so navedeni v nadaljevanju. Seznam prispevkov (slovenski prevodi): Naslovna tema: – Za surove pogoje uporabe – cink – niklove zlitine – alternative namesto uporabe kroma VI. Povezovalna tehnika: – RezidenĎni inženirji sodelujejo pri razvoju – intervju s Parkerjevimi menedžerji o inovacijski strategiji, – Ko prikljuĎek in gibka cev ne gresta skupaj – preskušanje cevnih prikljuďkov iz nerjavnega jekla v mešanih kombinacijah, – Mene je prepriĎala enostavnost montaže – intervju ob predstavitvi produktov DiNova, – Montaža brez pušĎanja – vijaďeni cevni prikljuďki in cevna armatura za gibke cevovode iz nerjavnega jekla, – NatanĎno odrezavanje pri masovni proizvodnji – precizni prikljuďni elementi v industriji hidravlike, – Malo drugaĎna veĎkratna cevna sklopka – osnovni gradnik za avtomatizirano uporabo, – Povezava v sekundah – tlaďno tesne povezave na podroďju preskušanja. Gibke cevi: – Izdelovalci in uporabniki imajo svoje dolžnosti – intervju z Ulrichom Hielscherjem ob novih predpisih o varnosti gibkih cevovodov, – Ali so prilagojene? – termoplastiďne gibke cevi, – Pridejo že montirani – cevovodi in gibki cevovodi pri gradbenih strojih, – Razvoj v smeri modulnosti – hid-ravliďni gibki cevovodi in priklju-ďni elementi, – Smo realistiĎni in ne izdelujemo vsega – intervju z menedžerji izdelovalca gibkih cevovodov VIGOT. – Vzdrževanje tudi konec tedna – me-nedžment z gibkimi cevovodi in nujna služba vzdrževanja v hidravliki. Armatura: – Podaljšana roka prvograditelja – intervju z Janom Wagenerjem iz Ernst Wagener GmbH, – Armatura zamenjuje vijaĎene cevne zveze – breznavojna hidrav-liďna armatura v fluidni tehniki, – Od majhnih serij k masovni izdelavi – modulni sistem za hidrav-liďne cevne zveze. Dodatne informacije so na voljo na elektronskem naslovu: ingrid.fackler@ mi.verlag.de oz. na internetu: www. fluid.de. Po fl uid Spezial 07 374 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 374 24.1.2008 8:55:14 ^ NOVICE – ZANIMIVOSTI Certificirani brezoljni kompresorji A. Stušek – uredništvo revije Ventil Svetovno znani izdelovalec kompresorjev Ingersoll Rand je nedavno prejel certifikat za svoje brezoljne vodno hlajene vijaďne in turbinske kompresorje po standardih ISO razreda 0. Vijaďni kompresorji z moďjo 37 do 350 kW in turbinski kompresorji z moďjo med 160 in 5 000 kW izpolnjujejo vse kriterije za pridobivanje popolnoma ďistega procesnega zraka, primernega tudi za uporabo v farmacevtski in prehrambeni industriji, enako kot v tek- stilni, elektronski in podobno zahtevnih industrijah. Pri certifikacijskih preskusih se preverja popolna odsotnost oljnih aerosolov, oljnih par in tekoďih olj. Takšne izvedbe kompresorjev uporabnikom zagotavljajo popolnoma ďist brezoljni stisnjeni zrak z nizkimi pogonskimi stroški in brez sicer potrebnega filtriranja. Po Fluid 40(2007)10 – str. 9 Akcija “Preša za gibke cevi po 1€” je podaljšana Akcija “Preša za gibke cevi po 1 €” je namenjena širitvi v svetu zelo priljubljenega sistema izdelave sestavov hidravliďnih gibkih cevi Parker KarryKrimp.Na slovenskem tr-žišďu poteka v organizaciji podjetja Kladivar Žiri od zaďetka leta 2007. Zaradi precejšnjega zanimanja kupcev je podaljšana do konca junija 2008. Sistem KarryKrimp je zasnovalo podjetje Parker Hannifin, ki velja tudi za enega vodilnih svetovnih proizvajalcev na podroďju hidravlike. Zaradi svoje enostavnosti in izjemne zanesljivosti je sistem KarryKrimp zelo razširjen in priljubljen. Prikljuďki se na gibke cevi montirajo s pomoďjo hidravliďnih preš KarryKrimp, ki so na voljo v dveh velikostih in omogoďajo sestavljanje cevi do premera DN32. Zaradi razliďnih možnosti pogona (roďna, pnevmatska ali elektriďna ďrpalka) so te preše uporabne tako za delo v delavnici kot tudi za terensko delo, kjer elektriďni prikljuďek ni na voljo. Manjša preša KarryKrimp1 je zaradi svoje priroďnosti priljubljena predvsem med serviserji, saj je lahka in enostavno prenosljiva in tako primerna za hitre servisne posege. Veďja preša KarryKrimp2 je zmogljivejša in primerna za delavnice ali opremljena vozila. Sama izdelava sestava gibke cevi je hitra, enostavna in zanesljiva. Cev odrežemo, nataknemo prikljuďek, cev s prikljuďkom vstavimo v prešo in stisnemo. Predhodno lupljenje cevi ni potrebno, saj to omogoďa t. i. “No-Skive” zasnova cevi in prikljuďkov. S tem se razen dodatnemu delu izognemo tudi zelo nevarnemu viru onesnaženja hidravliďnega sistema, ki je še pose- bej izrazit pri servisnih posegih, kjer pripomoďki za ďišďenje cevi niso vedno na razpolago. Za vsako velikost cevi (oziroma notranji premer DN) uporabljamo svoje orodje, ki s svojo geometrijo zagotavlja, da je prikljuďek pravilno stisnjen. Tako nastavljanje preše ni potrebno, izognemo pa se tudi možnosti, da bi prikljuďek stisnili premalo ali preveď. Akcija “Preša za gibke cevi za 1 €” pomeni, da vsak kupec, ki je pripravljen sam izdelovati sestave gibkih cevi in si s prvim naroďilom do doloďenega zneska ustvariti tudi neko zalogo cevi in prikljuďkov, lahko zraven kupi tudi prešo KarryKrimp skupaj s ďrpalko na roďni ali zraďni pogon za samo 1 €. Veďinoma so to tista podjetja ali posamezniki, pri katerih se veďkrat pojavi potreba po sestavih gibkih cevi, pri ďemer želijo biti samostojni in fleksibilni oziroma se ne želijo zanašati na zunanje izvajalce. To pa so na primer proizvajalci, serviserji ali veďji uporabniki s podroďij industrijske opreme, gradbeništva, gozdarstva, kmetijstva, transporta, komunalne tehnike, logi-stiďne opreme in z drugih podroďij, kjer se uporabljajo ali vgrajujejo gibke cevi za hidravliko. Vir: Kladivar Žiri, d. d., Industrijska ul. 2, 4226 Žiri, tel. 04 51 59 209, fax: 04 51 59 234, e-mail: ales.bizjak@kladivar.si Ventil 13 /2007/ 6 375 Ventil_revija_6.indd 375 # 24.1.2008 8:55:14 #> NOVICE – ZANIMIVOSTI A. Stušek – uredništvo revije Ventil Inventura blaga s podporo sledljivosti v povezavi s poslovnoinformacijskim sistemom PANTHEON™ Za tekoďe poslovanje je dober vpogled v stanje nekega blaga v trgovini oz. skladišďu osnova, ki jo lahko zagotovimo s hitro in natanďno inventuro. Z njo dobimo podatke, ki služijo kot podpora pri naďrtovanju nadaljnjega delovanja podjetja. Pomembnosti nadzora nad zalogo in boljšega pregleda nad prodajo s podporo sledljivosti oblaďil po barvi so se zavedali tudi v družbi Labod, d. d., ko so naďrtovali sistem za uďinkovit naďin opravljanja inventure. Na njihovo željo je LEOSS, d. o. o., pripravil takšen sistem. Pri tem je upošteval Labodove želje in zagotovil programsko in strojno opremo za hitro izvedbo inventure, ki omogoďa vodenje zaloge po modelih in barvi. Tako z vsako inventuro dobijo tudi informacijo o barvi, ne le o modelu/dizajnu. Natanďna inventura blaga v trgovinah in skladišďih je konďni produkt procesov, ki jih v Labodu prav tako sledimo s terminali in posredujemo v ERP: • prejem surovin z zagotavljanjem sledljivosti, • izdaja natanďno tistih surovin v proizvodnjo, ki so navedene na specifikaciji tehnologa, • vodenje proizvodnje s sledljivo-stjo, • prevzem iz proizvodnje z oznakami sledljivosti in izdaja teh proizvodov iz skladišďa, ki je vodeno po lokacijah – za vsak Labodov izdelek vedo, kateri materiali so bili uporabljeni in kateri proizvajalci so dobavili surovine. Vedo tudi, kateri delavci so ga izdelali. Lahko sklenemo, da gre za povsem nadzorovan proces, ki zagotavlja visoko kakovost Labodovih izdelkov. Uporabljena oprema: – oznaďevanje: industrijski tiskalnik Zebra Z4Mplus, – mobilno raďunalništvo: Denso BHT-8000 s podnožjem za polnjenje, – programska oprema: posebej prirejena aplikacija za vodenje inventure in urejeno skladišďe, podobna celoviti – rešitvi Regal za oblikovanje in tiskanje etiket NiceLabel Suite. Vir: LEOSS, d. o. o., Dunajska c. 106, 1000 Ljubljana, tel.: 01 530 90 20, fax: 01 530 90 40, internet: www.leoss.si, e-mail: leoss@leoss.si Najvecja crtna koda na svetu Najveďja ďrtna koda (po naših informacijah), iz katere je še moď razbrati vsebino, meri 10,97 m x 10,97 m. Podatke v tej gromozanski ďrtni kodi je moď zajeti s kamero mobilnega telefona, njihovo dekodiranje pa nam pomaga priti do kraja, ki ga koda oglašuje. S površino dobrih 120 m2 se najveďja ďrtna koda na svetu bori za vpis v Guinessovo knjigo rekordov. Morda ste o tej kodi brali že kje drugje, vendar menimo, da je zgodba tako neobiďajna, da jo je vredno obnoviti tudi na naših straneh. Fotografijo je v japonskem mestu Hirošima za dobavitelja industrijskih ďitalnikov Microscan napravil Garber. Sicer je ďrtna koda izum družbe Denso, ki sodi pod okrilje Toyote. Vir: LEOSS, d. o. o., Dunajska c. 106, 1000 Ljubljana, tel.: 01 530 90 20, fax: 01 530 90 40, internet: www. leoss.si, www.microscan.com, www. denso-id.de/ <$> novacije azvoj ehnologije www.irt3000.si 376 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 376 & 24.1.2008 8:55:15 ^ Ventil 13 /2007/ 6 377 Ventil_revija_6.indd 377 # 24.1.2008 8:55:16 VENTIL NA OBISKU Inovativnost in tržno zanimivi izdelki Ventil je bil na obisku v podjetju Domel, d. d., v Železnikih. V pogovoru so sodelovali dr. Jožica Rejec, predsednica uprave, dr. Miha Nastran, direktor PE avtomobilski program, mag. Matjaž Îemažar, direktor razvoja in raziskav in Brane ÎenĎiĎ. vodja prodaje v poslovni enoto PC OZI. Podjetje Domel Ventil: Podjetje ima bogato zgodovino. Kako gledate na dosedanji razvoj in kako je organizirano danes? Domel: Prelomnega pomena za programsko usmerjenost podjetja je bil prodor s sesalnimi enotami na nemški trg v letu 1975. Za podjetje in naše strokovnjake je bil to velik dosežek, saj smo se prerinili v mednarodno delitev dela, proizvodi z veď vloženega znanja pa so prinesli boljši zaslužek. Proizvodnja elektromotorjev je polno zaživela in je v vseh letih rasla. Na-jveďji delež trenutnega proizvodnega programa predstavljajo prav sesalne enote za suho in mokro sesanje, ki jim sledijo univerzalni kolektorski motorji, motorji s trajnimi magneti ter profesionalne izvedbe elektronsko komutiranih sesalnih enot in motorjev. Izdelujemo tudi motorje in komponente za potrebe avtomobilske industrije, katerih delež narašďa. 378 Spremljanje trga nam nalaga tudi stalno skrb za uďenje in vnašanje novih znanj in spoznanj. Trg in njegove zahteve se spreminjajo. Samo pravoďasni odzivi dajejo rezultate. Kljuďna za nadaljnjo rast podjetja je krepitev strateških kompetenc, ki smo jih uspeli razviti v bogati zgodovini. Gre za kompetence razvoja in konstrukcije elektromotorjev z nadgradnjami: ele-ktromagnetika, aerodinamika, akustika in elektronika. Da smo s proizvodnjo v Sloveniji konkurenďni na trgu, so kljuďni razvoj in visoko avtomatizirani montažni procesi. Pred letom smo odprli tudi podjetje na Kitajskem, da se še bolj približamo našim odjemalcem motorjev, ki imajo organizirano proizvodnjo na vzhodu. Ventil: Kje vidite svoje konkurenĎne prednosti in kakšni so vaši deleži na svetovnem trgu? Domel: Domelova konkurenďna prednost je prav v sinergiji že razvitih kompetenc. Z njimi nudimo zahtevnim kupcem tehniďno in tehnološko dovršene rešitve. Smo eden vodilnih svetovnih proizvajalcev sesalnih enot in na evropskem trgu dosegamo preko 60-odstotni tržni delež, na svetovnem pa preko 30-odstotni. Ocenjujemo, da je ta izdelek zrel in nadaljnja rast tega programa ne bo veď taka kot v preteklosti. Prav iz tega razloga se je podjetje že zaďelo ukvarjati še z drugimi programi, kot so proizvodi za avtomobilsko industrijo, program prezraďevalne in ventilatorske tehnologije, ukvarjamo pa se tudi s produkti za proizvodnjo alternativnih virov energije. Programska preobrazba podjetja je strateški cilj, ki mu dajemo izjemen pomen. Želimo postati manj odvisni od dogajanja na specifiďnem trgu sesalnih enot in postati bolj stabilni z veď programskimi stebri. Za vse nove programe je znaďilno to, da želimo prenesti temelje bogatega tehnološkega in razvojnega znanja na Sesalna enota 463 Philips Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 378 24.1.2008 8:55:18 # VENTIL NA OBISKU Naprava za avtomatsko mazanje ter uvijanje droga koraĎnega motorja nove produkte, s katerimi prihajamo na trg. Ti bodo v prihodnjih letih prevzeli pomembno programsko težo v poslovanju Domela. Ventil: Avtomobilska industrija je po svoje gonilo razvoja, zato je partnerstvo v njej izredno težko. Kako vidi Domel svoj položaj? Ventil je revija za avtomatizacijo, zato bralce zanima, kako podjetje uvaja avtomatizirane sisteme v lastno proizvodnjo. Domel: Domel je v zadnjih dveh letih intenzivno vkljuďen tudi na podroďje avtomobilskega programa. Izkušnje preteklih projektov nam omogoďajo uspešno razvojno delo in velike možnosti za uveljavitev na tem predvsem inovacijsko in kakovostno zahtevnem podroďju. Glavna usmeritev Domelovega razvojnega potenciala je v smeri motornih pogonov DC, koraďnih motorjev in v zadnjem ďasu tudi pogonov na osnovi tehnologije BLDC. Glede na to, da sta interesni podroďji bralcev revije predvsem avtomatizacija in problematika v zvezi s tem, bi se v nadaljnjem dotaknil nekaj kljuďnih stvari, ki jih v Domelu uporabljamo za potrebe avtomobilske proizvodnje. Visoke zahteve po kakovosti izdelkov (izhodna kakovost izdelkov gre proti enomestnim vrednostim ppm, kar je možno dosegati samo z vkljuďevanjem poddobaviteljev v procesno verigo), hitrem in zanesljivem odzivu na morebitne kakovostne nepravilnosti narekujejo uporabo tehnološko in informacijsko dovršenih rešitev avtomatizac- ije. V montažnih procesih izdelkov, namenjenih aplikacijam na avtomobilskem podroďju, uvajamo sledenje šarž polizdelkov v konďni izdelek, s ďimer zagotavljamo lažje iskanje vzrokov napak pri morebitni odpovedi izdelka. Skupaj z informacijami o lastnosti šarže se v konďni fazi shrani tudi podatek konďne kontrole motorja. Motor dobi enoznaďno oznako, po kateri je možno slediti izdelavi posameznega sestavnega dela. Na ta naďin je omogoďeno hitro odkrivanje napak in ugotavljanje, kateri od na trg poslanih motorjev utegne še imeti takšno napako. Omenjeni princip avtomatizacije apliciramo z uporabo spominskih blokov, ki se pritrdijo neposredno na paleto, s katero se izdelek pelje od ene do druge montažne operacije. V primeru montaže izdelka, pri katerem je uporabljena le ena montažna linija, je to sledenje relativno enostavno zagotoviti. Takšen primer je avtomat- sko linija za sestavo koraďnega motorja, pri kateri dejansko na konďno montažo vstopajo le polizdelki, ki jim šaržno sledimo. Naslednjo stopnjo sledljivosti zahtevajo postopki, pri katerih imamo v samem podjetju veď montažnih operacij, in na konďno montažo vstopajo polizdelki ter posamezni že montirani sklopi. Tak primer je montaža DC-motorja, kjer se neodvisno od konďne montaže izdelata rotor in nosilni sklop šďetk. V tem primeru je potrebno zagotoviti oznaďevanje posameznih podsklopov in vnos podatkov o njih na konďni montažni liniji. Oddelek naďrtovanja in izdelave montažnih naprav v Domelu lahko s svojimi izkušnjami in znanjem uspešno kljubuje najnovejšim zahtevam trga. Pri svojem delu se povezujemo z zunanjimi partnerji predvsem na podroďju merilnih in krmilnih sistemov. Dober konďni produkt je lahko le plod uspešnega timskega dela, ki se zaďne že v fazi razvoja motorja, konďa pa pri uspešnem prevzemu v proizvodnjo. Ventil: V kolikšni meri so rešitve v avtomatizaciji plod lastnega dela in lastnih kadrov? Domel: V Domelu že veď kot 30 let deluje oddelek, ki se ukvarja z Najnovejša montažna linija sesalnih enot omogoĎa popolno sledenje sestavnih delov in konĎnega izdelka Ventil 13 /2007/ 6 379 Ventil_revija_6.indd 379 ^ 24.1.2008 8:55:19 0 VENTIL NA OBISKU izdelavo opreme za avtomatizacijo janje proizvodnje brez napak, krajši proizvodnih procesov. Gre predvsem pretoďni ďasi, fleksibilni procesi, za montažne linije ali posamezne sledenje proizvodnje izdelka. V enoti naprave, ki se uporabljajo v procesu razpolagamo z lastno konstrukcijo sestave razliďnih vrst motorjev. Odd- in elektroniki programerji. Njihova elek je v zadnjih letih deloval v okviru strokovna usposobljenost je zago-orodjarne. Potreba po tovrstni opremi tovilo kvalitetnih izdelkov. Znajo je vedno veďja, zato je bilo smiselno prisluhniti in se prilagoditi zahtevam oddelek reorganizirati v samostojno in željam naroďnika. poslovno enoto. Do sedaj smo izdelovali opremo pred-Hkrati v Domelu od leta 1989 zas- vsem za lastne potrebe. V preteklih topamo priznanega proizvajalca lin- letih se je nabralo kar precej znanja earne tehnike in servopogonov pod- in izkušenj pri tovrstnem delu. To se jetje Bosch Rexroth (v zaďetku Star in uspešno nadgrajuje in rezultat je viden Indramat). Ker so omenjeni proizvodi v proizvodnji. Z novimi napravami nosilni elementi avtomatizacije, je in linijami se bistveno zmanjšujejo stroški proizvodnje, kvaliteta izdelanih proizvodov je na bistveno višjem nivoju. Avtomatizirana proizvodnja je tudi pomemben ďlen pri zagotavljanju kvalitete proizvodov. Ker v Domelu stalno težimo k zmanjševanju stroškov kakovosti, je zelo pomembno, da naprave to tudi omogoďajo. Za doseganje visokega nivoja kva-bilo seveda samoumevno, da se v litete naprav je nujno timsko delo, novo organizirano enoto vkljuďi tudi sodelovanje z drugimi oddelki v ta oddelek. Velika pridobitev za odd- tovarni. Tu gre predvsem za odliďne elke je bila sklenitev pogodbe v letu povezave z razvojnim oddelkom in 2006 s švicarskim proizvajalcem ro- tehnološko pripravo proizvodnje. Zelo botov Staübli o zastopanju na sloven- dobro sodelujemo tudi z Institutom skem trgu. Tako lahko trgu ponudimo Jožef Stefan. široko paleto proizvodov, namenjenih avtomatizaciji proizvodnje: Izdelavni roki predvsem pri kom- – proizvode linearne tehnike: kro- pleksnejših linijah so obiďajno zelo gelna vretena, tirna vodila in kratki. Ker v takih primerih z lastnimi voziďke, linearne sisteme Bosch kapacitetami temu ne moremo za-Rexroth, dostiti,sipomagamospoddobavitelji. – servopogone in krmilnike Bosch Z nekaterimi uspešno sodelujemo že Rexroth, vrsto let. – štiri- in šestosne robote Staübli, – posamezne naprave ali celotne Ventil: Inovativni izdelki zahtevajo linije. stalen razvoj in tudi raziskave. S kom se povezujete in na kakšen naĎin? Z njimi lahko uspešno zadostimo zahtevam pri uvajanju avtomatizacije: Domel: Domel sodeluje z razliďnimi krajši proizvodni procesi, zagotavl- institucijami znanja na podroďju Staüblijev robot SCARA RS 60 pri sestavljanju turbinskega dela sesalne enote baziďnih raziskav v okviru ciljno raziskovalnih projektov kakor tudi na aplikativnih projektih. Namen sodelovanja je zagotavljanje novih inovativnih izdelkov, v katere je potrebno vkljuďiti veliko znanj in raziskav, ki postajajo vedno bolj interdisciplinarne. Z lastnimi resursi je nemogoďe in tudi neracionalno pokriti vsa zahtevana podroďja. Sodelujemo predvsem s Fakulteto za strojništvo, Fakulteto za elektrotehniko Univerze v Ljubljani, z Institutom Jožef Stefan, s Tehnološkim centrom TECES pa še kdo bi se našel. Ventil: Prav gotovo ne moremo mimo gorivnih celic. V kakšni fazi razvoja ste v Domelu in kaj si obetate od rezultatov raziskav? Domel: Prvi kontakti Domela z novo hitro se razvijajoďo tehnologijo gorivnih celic segajo približno sedem let nazaj k sodelovanju z nemško firmo v projektu Opel Zafira. Prvi resnejši projekt pa je prišel iz podjetja Hydrogenics iz Kanade, za katero je Domel inovativno razvil EC-puhalo za dovod zraka v gorivno celico, navdušil naroďnika z rešitvijo in si tako na široko odprl vrata na ta trg. Danes smo prisotni v vseh pomembnejših svetovnih podjetjih, ki se ukvarjajo s to napredno vodikovo tehnologijo. Aktivna vloga Domela na tem po-droďju in dosedanje pridobljeno znanje in izkušnje so bili glavni razlogi, da je bilo podjetje izbrano za vodenje ciljnoraziskovalnega projekta, katerega naroďnik je Ministrstvo za obrambo Republike Slovenije (MORS). V tem projektu sodeluje še osem slovenskih razvojno-raziskoval-nih institucij: Univerza v Ljubljani: FS, FE, FKTT; IJS – E2, Kemijski institut, Leonardo, Univerza v Mariboru: FERI in TECES). V podporo temu projektu se je izvedel tudi nakup treh komercialno dostopnih sistemov gorivnih celic, ki so že uspešno instalirani v Sloveniji. Od projektov na tem podroďju si v zaďetku obetamo predvsem vzpostavitev razvojno-raziskovalnega okolja, ki bo zagotavljalo prenos raziskovalnih rezultatov iz institucij 380 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 380 # 24.1.2008 8:55:20 ^ VENTIL NA OBISKU znanja v industrijo ter vzpostavitev izobraževanja mladih strokovnjakov s tega podroďja. Povezovalno vlogo na tem podroďju nameravamo podkrepiti z vzpostavitvijo razvojnega centra za vodikove tehnologije, katerega namen bo predvsem v povezovanju znanja s tega podroďja v slovenskem prostoru. Ventil: Kakšne cilje zasledujete v podjetju in kako jih želite v prihodnosti doseĎi? Domel: Moto podjetja Domel je inovativnost in tržno zanimivi izdelki, ki omogoďajo rast in razvoj ter zagotavljajo kvalitetna delovna mesta v širšem okolju. Sestavili smo listo Domelovih vrednot in delovanje po njih prispeva k temu, da dosegamo visoko zastavljene cilje. Delo v Domelu nam je izziv za profesionalno in osebno rast, kjer z nenehnim uďenjem in osebnim razvojem postavljamo temelje za veďjo ustvarjalnost. Velik poudarek je na inovativnem delovanju in spodbu- janju novih idej. Ker smo naravnani k rezultatom, delujemo v smeri razvoja optimalnih izdelkov, doseganja optimalnih pogojev na trgu, stalnega zniževanja stroškov, neprestanega iskanja poslovnih priložnosti in ustvarjanja dobiďka. Zavedamo se, da je kupec kralj. Prilagodljivost kupďevim zahtevam je naša konkurenďna prednost. Imamo naďrt in cilje dela s strankami. Naš pristop do strank je kvaliteten in pristen, kar pomeni, da si za stranke vzamemo ďas, poišďemo najboljšo možnost glede cene in kakovosti. Zato imamo odprto komunikacijo na vseh podroďjih znotraj podjetja in tudi z našimi partnerji. To nam uspeva tako, da na prijazen in dostojanstven naďin povemo, kar mislimo, sproti rešujemo probleme, smo odprti v razmišljanju, poslušanju, dojemanju in sprejemanju nasprotnih predlogov, idej in ljudi, pri tem pa se uďimo tudi iz napak. Naši cilji so visoki, vendar uresniďljivi. Zavedamo se, da jih lahko dosežemo le s skupnimi moďmi. Vsi zaposleni se zavedajo, da se je pomembno poistovetiti z usklajenimi cilji, vrednotami, poslanstvom in vizijo podjetja. Zato pospešujemo in spodbujamo timski naďin dela, zdravo tekmovalnost, težnje po izobraževanju in napredovanju na delovnem mestu. Hkrati pa se trudimo doseďi ravnovesje med delom in družino. S tem ustvarjamo sprošďeno delovno vzdušje, kjer vsak posameznik lahko svobodno izraža svoje mnenje v korist celotnega tima. Z zagotavljanjem kvalitetnih delovnih mest, aktivnim vkljuďevanjem v življenje v lokalni skupnosti ter z uporabo raznih storitev v lokalnem okolju pomembno vplivamo na kvaliteto življenja v svoji okolici. Izboljšujemo življenjske razmere v širšem okolju, skrbimo za varstvo okolja, nudimo podporo izobraževanju, kulturnim ter športnim dejavnostim v širši okolici. Hvala za zanimiv pogovor in uspešno na globalnem trgu. Dr. Dragica Noe D0M6L Ustvarjamo gibanje DOMEL d.d. Otoki 21,4228 Železniki, Slovenija T: +386 (0)4 5117 358; F: +386 (0)4 5117 357; E: info@domel.com; I: www.domel.com # Rexroth Bosch Group Zastopamo in prodajamo proizvode podjetja Bosch Rexroth s podrocja servo pogonov in krmilne tehnike. Nudimo: - servo pogone - krmilnike - SPS IndraLogic sisteme - avtomatizirane sisteme - varnostno tehniko - servis in pomoc pri zagonu Ventil_revija_6.indd 381 # 24.1.2008 8:55:22 # VENTIL NA OBISKU “Mazati ali ne mazati, to je/ni sedaj vprašanje!” Pogovor z Borisom Hrobatom, direktorjem podjetja OLMA OLMA, delniška družba, je danes podjetje za razvoj, proizvodnjo in trženje vseh vrst obiĎajnih in posebnih maziv ter hidravliĎnih olj. Razvila se je iz obrtne delavnice. Podatki o tem segajo v leto 1953. Pozneje je nastala samostojna delovna organizacija in nekaj Ďasa tudi v sklopu SOZD-a Petrol, iz katerega so leta 1988 izstopili. To je omogoĎilo boljši razvoj, vendar s podjetjem Petrol še vedno dobro sodelujejo. Direktor Boris Hrobat je v pogovoru predstavil proizvodni program in poudaril nekatere znaĎilnosti poslovanja podjetja OLMA. Osvetlil je predvsem podroĎje hidravliĎnih olj za hidravliĎne industrijske sisteme. Podjetje OLMA Ventil: Kakšno je mesto OLME na slovenskem trgu hidravliĎnih olj in maziv? B. Hrobat: OLMA v slovenskem prostoru pokriva približno 50 % trga s svojimi mazivi, kar je zelo velik delež glede na razdrobljenost industrije. Na podroďju industrijskih olj so potrebe v Sloveniji okrog 9 tisoď ton na leto. OLMA dobavlja na slovenski trg okrog 5 tisoď ton, od tega iz lastne proizvodnje 3 tisoď ton hidravliďnih olj. Izdelujemo olja razliďnih kvalitet: od najbolj preprostih olj HD, olj z viso- kim indeksom viskoznosti do srednje kvalitete VG, emulzij HFA, negorljive hidravlike HFC. Za rudnik Velenje pa dobavljamo negorljivo vodotopno olje HFAS. Na slovenskem trgu prodajamo tudi negorljiva hidravliďna olja (za železarno Ravne) na bazi fosfornih estrov. Najveď prodamo hidravliďnih olj kvalitete VG, saj pokrivamo 50 % potreb trga. Nov izdelek, ki ga delamo v sodelovanju s Petrolom, je biohidravliďno olje na osnovi repiďnega olja, pri ďe-mer je formulacija Petrolova, mešamo pa ga v Olmi. Ne mešamo oziroma ne pripravljamo negorljivih olj na osnovi fosfornih estrov, ker so potrebe slovenskega trga tako majhne, da bi bila proizvodnja nerentabilna in predraga. Prodajamo izdelek partnerja iz Nizozemske. Za rudnik Velenje proizvajamo vodotop-no biorazgradljivo biološko stabilno olje za podporja. Lansko leto smo jim priďeli dobavljati nov izdelek v sodelovanju z nizozemskim partnerjem. Izpolnjevanje luksemburških protokolov je prezahtevno in predrago in cena tega ne bi prenesla. So trenutki, ko se moraš povezati s partnerji, ker je proizvodnja doma predraga. Dobavitelj do zadnjega porabnika je Petrol ali Merkur. Aditive kupujemo sami, ker imamo z dobavitelji povezave in uporabljamo tudi njihove laboratorije, na primer za doloďitev strižne stabilnosti aditivov. Bazno olje kupujemo preko Petrola predvsem zaradi uteďenih poti. Majhni porabniki baznih olj zaenkrat še nimamo dostopa do proizvajalcev. Ventil: Ali OLMA dela analize izdelkov za kupce? 382 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 382 0 24.1.2008 8:55:23 VENTIL NA OBISKU B. Hrobat: Ko prodaš olja kupcem, zgodba še ni zakljuďena. Slediti je treba, kako se obnaša olje, ki je pri kupcu veď let. Kupca je treba podpirati pri zamenjavi olja. Ob zadnji zamenjavi izdelka v rudniku Velenje, ko so prešli na višji kvalitetni nivo, smo novo tekoďino dolivali dalj ďasa in šele po dveh mesecih je bilo olje popolnoma zamenjano. Ves ta ďas je bilo treba slediti kvaliteto olja, bakterije in neďistoďe. Ni problem prodati, treba je tudi vzdrževati. Zato moramo imeti razvite analitske metode, da lahko sledimo in svetujemo uporabniku. OLMA dela analize za svoje kupce brezplaďno za vse izdelke, od najbolj preprostih hidravliďnih olj do najbolj komplicirane hidravlike, ker se nam zdi, da je to naša dolžnost. Ves ďas živimo z izdelkom. Med kupcem in nami mora biti zaupanje. Sodelujemo tudi pri uniďenju, tako da je zagotovljen odvoz izrabljenih olj, da se ne odlagajo v garažah ali se kurijo v centralni kurjavi. Ventil: Kako sledite kakovosti vaših izdelkov v proizvodnji? B. Hrobat: Imamo razmeroma velik laboratorij, ki je razdeljen v dva dela. V prvem skrbimo za kontrolo procesa v proizvodnji, kjer se po internem protokolu za vsako šaržo izdela analiza viskoznosti, plamenišďa in drugih parametrov. V drugem delu laboratorija pa izvajamo analize olj v uporabi. Tam se doloďajo neďistoďe, vlaga, ďe je prišlo do kontaminacije z drugimi olji, kako je napredovala razgradnja in drugo. Analize strižne stabilnosti aditivov pa naredi dobavitelj. Pomagamo si z laboratoriji v Petrolu ali pa z laboratoriji na Fakuteti za strojništvo, Center za tribologijo. Žal kemijski inštitut v Sloveniji ne dela na podroďju raziskave nafte. Ventil: Testiranje olja na neĎistoĎe in vpliv olja na obrabo? B. Hrobat: Vpliv obrabe se raziskuje na Fakulteti za strojništvo v Centru za tribologijo in tehniďno diagno- Naprava za merjenje neĎistoĎ stiko CTD, ki ga vodi prof. dr. Jože Vižintin. Doloďene teste naredimo pri partnerju Lubrizol. Sami tega ne raziskujemo. Nekateri porabniki sami merijo neďi-stoďe, vendar smo mi usposobljeni, da jim pomagamo. Na voljo imamo dva inštrumenta za merjenje neďistoď, od katerih je eden skoraj vedno na terenu. Za kupce redno merimo vsebnost neďistoď v hidravliďnih oljih. Pri tem moram omeniti, da prodajalci filtrov lahko zavajajo kupce in jim predpisujejo opremo, ki ni primerna za stroje. Prodajajo filtre za stare sisteme. Novejši stroji zahtevajo veďjo ďistoďo. Pomembno je, da se olje ďisti pri vnosu v hidravliďni sistem. Nekateri dobavitelji prodajajo olja z visoko stopnjo ďistosti neposredno iz rafinerij, vendar se lahko med prevozom oziroma transportom kontaminira, preden pride do nalivanja v rezervoar. Zgodilo se je že, da je bilo treba olja uveljavljenega dobavitelja kljub deklarativni ďistosti po zelo kratkem ďasu zamenjati. Sami v tovarni olj ne filtriramo do najvišje ďistosti in smo tako dobavili olja z nižjo stopnjo ďistosti, zahtevano ďistost pa smo dosegli s filtriranjem pri nalivanju. Sistem deluje že veď let brez težav. Seveda tako nalivanje zahteva veď ďasa, tudi veď dni ali cel mesec, še posebej, ďe je v sistemu veliko olja. Ventil: Lastna proizvodnja? B. Hrobat: Naš proizvodni program danes obsega industrijska maziva, 6% 0,1% 93% D Mineralna olja D Težko gorljive tekocine D Biološko hitreje razgradljive Deleži hidravliĎnih olj Ventil 13 /2007/ 6 383 Ventil_revija_6.indd 383 24.1.2008 8:55:24 ^ VENTIL NA OBISKU maziva in tekoďine za motorna vozila ter aditive, vsega skupaj 150 razliďnih izdelkov. Najveďja pestrost je prav pri industrijskih mazivih, saj proizvajamo oziroma smo dobavitelji širokega spektra izdelkov tako za splošne kot posebne zahteve. Tako imamo v proizvodnem programu za potrebe industrije široko paleto mineralnih hidravliďnih olj (VG-HD, VGS in VGD v razliďnih kvalitetnih razredih, težko gorljive hidravliďne tekoďine in cirkulacijske hidravliďne tekoďine), hladilno-mazalna sredstva, emulgirana in neemulgirana, sredstva za hladno preoblikovanje, termiďno obdelavo, tlaďni liv, za razmašďevanje in ďišďenje, mazalne masti in še nekaj posebnih industrijskih maziv. Za realizacijo proizvodnje, ki obsega skoraj 95 % naše prodaje, imamo 22 zaposlenih, polovica ima visoko izobrazbo, kar omogoďa, da je delo zelo strokovno. Proizvodnjo smo v zadnjih letih zelo modernizirali. Tako je delo za delavce manj zahtevno. Velika olajšava je avtomatiďno polnjenje, kljub temu pa je še nekaj roďnega dela. V proizvodnji imamo devet reaktorjev. Letos smo postavili nov reaktor za 30 ton, kar nam omogoďa pripraviti olje za eno avtomobilsko cisterno. Vsi reaktorji imajo vkljuďene elektronske tehtnice, povezane z raďunalniškim sistemom. S tehtnicami so povezani tudi pnevmatiďni ventili za odpiranje, le aditive dodajamo roďno. Oprema je izdelana doma v Sloveniji. Podjetje ENOP ima že dolgoletne izkušnje. V samem procesu proizvodnje gre predvsem za dobro mešanje ustreznih gradacij baznih olj in primernega paketa aditivov. Proizvodnja (mešanje) poteka pri doloďenih pogojih (temperatura, ďas, mešanje sestavin). To mora zagotoviti dobra oprema. Ventil: Dogajanje v svetu, kako sledite? B. Hrobat: Pri razvoju hidravliďnih tekoďin upoštevamo tako zahteve razliďnih specifikacij in proizvajalcev hidravliďne opreme kot tudi trenutno veljavno zakonodajo s podroďja zašďite okolja in zdravja delavcev. Dogajanju v svetu sledimo najveďkrat preko kupcev. V slovenski industriji kupujejo nove stroje, ki imajo posebne zahteve glede hidravliďnih olj. Olja morajo biti prilagojena visokim tlakom in tudi kratkim gibom valjev ter velikim hitrostim. Hidravliďnim oljem se dodajajo aditivi, ki prenesejo te nove zahteve, in temu se moramo prilagajati. Zato je treba dodajati posebne aditive, ki prenesejo nove obremenitve. Kot se razvija strojni park, tako moraš slediti potrebam porabnikov. Moraš imeti dobrega dobavitelja, ki ti pomaga najti ustrezna olja. Pomagamo si s partnerji v tujini. Prav zaradi tega imamo veď vrst olj, kar je zahteva razliďnih strojev. Proporcionalna in servotehnika zahtevata še kvalitetnejša olja, višjo ďistoďo in olja, ki se lahko filtrirajo. Temu morajo slediti tudi aditivi, ki se ne smejo usedati na filtre, ki so v proporcionalni tehniki zelo fini. Ventil: Kako vas prizadeva višanje cen nafte? B. Hrobat: V zadnjih dveh letih se je bazno olje po naših ocenah podražilo za 77 %. Nekoliko nas rešujejo cene v dolarjih. Vendar priďakujemo nadaljnje višanje cen. Vzroki so veliki porasti porabe na vzhodnih trgih kakor tudi špekulacije tistih, ki ďrpajo nafto in vedo, da so njene zaloge omejene. Ventil: Kako gledate na prihodnost podjetja Olma? B. Hrobat: Je razmeroma zanesljiva, dokler se bodo stroji vrteli, bo treba mazati. Problemi bodo takrat, ko bo zmanjkalo nafte. Smrtni greh je kuriti nafto za ogrevanje in rabljenih olj ne regenerirati. Z novimi resursi bo olja mogoďe nadomestiti, vendar le delno. Za proizvodnjo biodizla danes porabiš veď nafte, kot je vrednost tako pridobljenega goriva. Maziva bodo v prihodnosti najbrž predvsem na osnovi bioloških produktov. Tudi ďe bo avtomobil na elektriko, bo treba doloďene dele še vedno mazati. Hidravliďna olja se bodo najbrž zamenjala z vodo, navaditi se bo treba na lastnosti vode, kar bo zahtevalo razvoj novih materialov, ki bodo morali biti odporni proti obrabi in korozijsko stabilni. V prihodnosti bi si želel še naprej dobrega sodelovanja s kupci in porabniki naših izdelkov. îe smo obvešďeni o njihovih potrebah, jim lahko pripravimo ustrezna olja. îe vemo, kako jih uporabljajo, jim lahko svetujemo pri težavah. Potrebno je vedeti, kaj se z oljem dogaja, da je mogoďe odkriti dejanske vzroke in pomagati pri reševanju problemov. V industriji moraš pomagati kupcem, ki jih ne pridobiš z zunanjo podobo, pridobiš jih s tehniďno podporo in zaupanjem. Gre za medsebojno sodelovanje in uďenje. Hvala za pogovor in še veliko poslovnega uspeha. Dr. Dragica Noe 384 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 384 # 24.1.2008 8:55:24 ^> Odprimo se vetru sprememb, pozabimo preteklo gorje in bolest, pripravimo naša srca za darove, podajmo v miru si rokel Vsak dan prinaša nove zacetke, vsaka noc je cas za pocitek, vsako novo leto pa priložnost, da sanje spremenimo v resnicnost. (N. Adams) Vsem poslovnim partnerjem, kolegom, prijateljem in bralcem revije Ventil želimo prijetne praznike ter uspešno in srecno leto 2008. Ventil 13 /2007/ 6 385 Ventil_revija_6.indd 385 # 24.1.2008 8:55:25 INTERVJU The current state of the art in fluid power engineering Univ. Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff Ventil: Prof Murrenhoff, on behalf of our fl uid power engineering journal Ventil (the valve) I am welcoming you most cordially at the FT’ 2007 in Maribor. We are very proud to have you here as the head of the most popular and important institute for fl uid power engineering in Europe and a distinguished professor at RWTH Aachen University in Germany. This year two of the most known German fl uid power magazines, Ölhy-draulik und Pneumatik and Fluid have been celebrating enviable anniversaries, 50 and respectively 40 years of publishing and active infl uencing the developments of fl uid power technology, science, education and industry in Germany, but also in Europe and in the world. Would you please express your opinions about this two magazines and their importance? H. Murrenhoff: I will try to answer. The question is not very easy, because you have to know that I am co-publisher of Ölhydraulik und Pneumatik, together with prof. Helduser in Dresden, and we are proud to be publishers of this famous fluid power magazine. It has really accompanied us since the time when prof. Backé started the coope-ration in Aachen. In the very beginning he was associated with the Industrie Anzeiger. I don’t know if you know that magazine. But then production engineering started to move away from fluid power as we it know today. A reason can be seen that fluid power is a drive technology, thus not directly associated with production, as it was in history. Then he switched from Industrie Anzeiger to Ölhydraulik und Pneumatik and became its publisher. And when he retired, back in 1994, I joined it directly, with prof. Helduser, who joined us a couple of years later. So we continued this long tradition of publishing scientific papers in German. And so this is Ölhydraulik und Pneumatik. Fluid, on the other hand, gives flashlike information, more like what is going on in the field; it provides opinions and interviews, and brings it directly to the point. That is the difference. Ölhydraulik und Pneumatik is going more deeply, trying to give scientific standpoints. We now have a new process with peer-reviewed papers if you like to have them peer-reviewed. If you don’t want to have them peer-reviewed as a typical author from industry, you don’t have to. Ventil: Is this up to the authors, or are all of the scientifi c papers peer-reviewed? H. Murrenhoff: It is up to the authors, yes. If you want to publish a reviewed paper than you have to ask for it. And then the formal process is follows the known steps: the paper is sent out to the people of the technical advisory board or other outside people known as scientific experts in the field. And then, if you get back comments the reviewers don’t like very much, you have to repeat the process to satisfy the opinions of these unknown colleagues. So that is completely different from what they use in Fluid, where you find a lot of advertising, things close to companies, giving some short, compressed interviews, and information about actual news from industry. Ventil: Are you at IFAS also active in direct communications with industry? H. Murrenhoff: Not really. We are directly associated with Ölhydraulik und Pneumatik, but Fluid is also invited to all our conferences, seminars and colloquia, the latter which we conduct on Fridays, organised for industry and their presentations. And they actually come and report about the events, make short descriptions about them, and so on. You have to understand what is the strength of each magazine in order to satisfy the reader. The strengths of Ölhydraulik und Pneumatik lies more on the scientific side, and provides more in-depth descriptions of scientific papers, and the research efforts at the universities and in industrial companies. 386 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 386 24.1.2008 8:55:26 ^ INTERVJU Ventil: And how are your relations with the International Journal of Fluid Power? H. Murrenhoff: That is a different story. Because Ölhydraulik und Pneumatik is tied to the German language, this makes difficulties when it comes to making our publications understandable to the whole world. You may think in Slovenia that Germany is a big country, but looking from the English side, Germany is like Slovenia in relation to Germany. So by publishing in German you are approaching just a limited number of countries where they speak German. That is a problem, and for that reason we started to translate articles from Ölhydraulik und Pneumatik into English, and put them on the internet. But that is not considered to be a scientific paper in English. So if you want to publish and make developments known to the whole scientific world, you have to go to journals like IMecE (Institution of Mechanical Engineers) – London. They have six or seven different categories of publications and you can find everything there. So there is a huge European entity. But you can also publish in the International Journal of Fluid Power. So we sometimes publish in those Journals, and later on we publish a German article in Ölhydraulik und Pneumatik. Ventil: Have you any coordination of the editing between the International Journal of Fluid Power and Ölhydrau-lik und Pneumatik? H. Murrenhoff: No, I must say not. But sometimes it would be good to publish some articles from Ölhydrau-lik und Pneumatik in the International Journal of Fluid Power. But they don’t allow it. So you have to publish it first in the International Journal of Fluid Power and create an extra article in German language for Ölhydraulik und Pneumatik. So we work it this way around, to satisfy and to inform the whole internati-onal scientific community of our developments. We have simply to admit that Ölhydraulik und Pneumatik is more like a national magazine and really only addresses German-speaking communities. And so is Fluid, even more so. Ölhydraulik und Pneumatik is, let’s You cannot say we have an institute for say, also known in Asia, to English- mechatronics, because mechatronics speaking people who also know like fluid power is mechatronics right German. But some English-speaking away. Each valve is a mechatronic people don’t even know that it exists. device, each servovalve with all the You see, the English-speaking people, in general, are very lazy and they don’t bother about other languages. So Ölhydraulik und Pneumatik is known across borders, but reviewed and looked at by only a limited amount of the fluid power community. IFAS – Main building Ventil: So, how do you see the future development of Ölhydraulik und Pneumatik, Fluid and other fl uid power magazines, looking globally? H. Murrenhoff: I think they have the field covered pretty well, and they can continue that way for quite a while. But they also have to look at how the outside disciplines are looking at fluid power. Because you can also say that fluid power is a part of drive technology, so you can think about drive technologies in general and drive technologies under design engineering. So you have design engineering drive technologies, which can be hydraulic, pneumatic, electric, mechanical, etc. So, there is a bunch of things going on in drive technologies. So, a question could arise, is it realistic that a magazine or a journal can exist by just looking at fluid power? That is the question. But the future will show what is the right thing. Ventil: Are you talking now more about drive technology or about mechatronics? Is mechatronics out of date already, or not? H. Murrenhoff: Mechatronics? You have to see, we at RWTH Aachen University said, we will not use the word in our faculty as an institution or department. Because mechatronics is mechanical engineering these days. integrated sensors and controls is a genuine mechatronic device. And so it was all the time. When other people didn’t even know the word mechatro-nics, fluid power was mechatronics. Then all of a sudden the modern word mechatronics comes up, and everybody said OK, we will have an institute of mechatronics. But RWTH Aachen University said no, not with us, we have all the institutes involved in mechanical engineering, and they all have to do with mechatronics, because it’s a part of mechanical engineering. So that is the way we look at it in Aachen, and I think the future will prove us right. Ventil: Thank you very much for these explanations! Next year will also be an important anniversary of your respected institute, IFAS. Would you, please, explain us some very important facts about the institute, its past and future? H. Murrenhoff: You are right. Prof. Backé came to Aachen and founded the institute back in 1968. So in 2008 we will have the 40th anniversary, and in 2018, the year of my retirement, we will celebrate the 50th anniversary. So in 50 years we will have just two professors as heads of the institute. What comes after that, I don’t know! Anyway, yes, we have this in focus. We know that we have to do something next Ventil 13 /2007/ 6 387 Ventil_revija_6.indd 387 # 24.1.2008 8:55:31 INTERVJU IFAS – Main laboratory – testing fi eld year. And we are still in the process of thinking “what is best to do”? Or to make a little celebration, to invite people to a “day of open doors”, with some presentations and open laboratories, or to organize a little “Fest” or party. The next regular Aachener colloquium will, I am sorry to say, not take place at the 40th anniversary in Aachen, as it is planned to be in Dresden. But the 50th anniversary, in 2018, and the regular colloquium will come together. So then it will be a huge event. But we don’t know whether we will survive until 2018. So we better celebrate the 40th anniversary next year. Ventil: Anyway, how is the institute today? H. Murrenhoff: You have all the information on the internet, everything is listed there. So we have a structure, like chief engineer, Mr. Meuser and scientific director, dr. Theissen, and myself, as the head of the institute. Then we have five research groups dealing with: tribology, pumps and motors, drive technology, systems and pneumatics. You have to look to the internet to get the right names of the groups and their lists of major research projects. Ventil: Would you, please, tell us what is the percentage of pneumatic research projects? H. Murrenhoff: We have one that I will speak about at this conference, this is the “condition monitoring in pneumatics”. Then we have a project about pneumatic pace-drives (in German: Schrittantrieb), to be used to transport glass in LCD production. Another project deals with product planning in connection with VDMA, like improving our understanding of friction, using new materials instead of aluminium, using injection moulding for manufacturing complete components with the direct incorporation of everything, like cylinders with sensors, controls and seals, directly put together and moulded in single steps. Ventil: Is this the most important way of development and scientifi c work of your institute? H. Murrenhoff: Yes, and it is heavily based on tribology, understanding fiction. Because fiction is associated with lifetime and with energy improvements. So, we focus on that a lot. It is also essential to dynamic performance. Ventil: What about nanotechnology and the associated new fi elds of engineering? H. Murrenhoff: That is a part of it. Because it enables us to have surfaces with a certain structure; what kind of surface coatings you use; what is compatible with different seals; to grow certain characteristics utilizing the surface. That works together with the fluid you use; in pneumatics, of course, we have some grease at the beginning. This all works together and gives a long predictable lifetime, less friction, and, of course, good performance. So that demands a lot of tribological research and determines also what we do in pneumatics. Ventil: Anyway, we come now to the question of future fl uid power developments, looking, understandably, from Germany. H. Murrenhoff: As you know, Germany as well as Europe, is very strong in the fluid power industry. Sales are good, companies offer their products worldwide, they have their subsidiaries in different countries around the world. But also there are huge efforts to strengthen this position. For that reason we have to maintain what we did in the past, even to apply for more research money, also directly from industrial funds in order to bring new developments on board, and bring certain ideas and innovations forward. What we do at the institute is always a preproduction step. We also call it pre-competitive research. It is like understanding friction. Everybody is interested in it. And, if certain things are known, the knowledge bases are increased and all companies can profit from them. But you don’t give just a certain company any advantage to buff the other companies. Ventil: How about the scientifi c cooperations, for example, with the emerging industrial countries, like Taiwan, Korea, China, etc? Are you cooperating with them scientifi cally? H. Murrenhoff: Yes, this is indeed true, but that is not so much known in the industrial world. Let’s say, in the field of tribology we are doing a lot of basic research which is mostly used in the scientific world and will come to be applied in industrial applications later on. That is like an excellent new cluster we apply for; that is called tailor-made fuels, made from plants, but only from the parts which are growing in the environment anyway, and are not competing with the food supply chain – these crazy developments of bioethanol in US that caused a sudden increase in food prices, etc. That is not the way we want to go, we will use only the parts of plants that are 388 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 388 24.1.2008 8:55:31 ^ INTERVJU not usable for food. These could be green parts with a lot of water and moisture, but also wood chips. We want to make fuels out of it. And, the combustion engine people, they design the motor with the requirements of this new combustion process. And our part of it is to design high-pressure fuel pumps. Which for low-viscosity fluids might be 20 bars to 300 bars, and for diesel like fuels it may be between 2000 and 3000 bars. So we have to make sure that these components work. And here there is also a lot of tribologcal research required. Ventil: How are cooperations in these fi elds with different universities and institutes in the US? H. Murrenhoff: Yes, in this field we think we have a huge innovation which is very new and we planned here the cooperation with some institutes in the US. We are here pretty much at the cutting edge at RWTH Aachen University, but we hope to get the funding in a fierce competition. We already accomplished a preview process where also professors from MIT, Harvard and other US institutes have been engaged and on 19th of October decisions will be made and we will see if we will succeed. Meanwhile we know, we did succeed and our University was chosen as an Elite Entity. Ventil: Are these cooperations more intensive with US or, for example, with Japan, China or other countries? H. Murrenhoff: The planned research work with regard to tailor made fuels from biomass is mainly concentrated at institutes in Aachen. The cooperation with parties abroad goes in both directions meaning to learn what they are doing and them learning from our activities. The basic research is important for us in Aachen, and depending on the knowledge we gain, we of course publish it, and we will also learn what others are doing. Thus cooperation can start and we can bring certain things a step further. But the first step is always to win a contract, then do some good research, and than the cooperations can start. I have to say that at the moment we are a little bit more oriented towards Anglo-Saxon roots rather than the Asian roots. But that may change when it comes to research on combustion engines, which is being done also to a great extent in Japan. I don’t know these connections in detail. But I know that in fluid power there is a lot going on in Japan, and it is also a little bit influenced by what we are doing here in Aachen. Ventil: At the end I want to ask you what is your opinion about the role of industrial as well as professional associations? In our country we are not so strong on the scientifi c side of fl uid power, but we are battling to get the people together on the professional as well as on the industrial points of cooperation. What do you think about the importance of associating professionally, industrially, internationally, etc? H. Murrenhoff: It is more than important. It is like building a network. You may start with an association of manufactures. Then you can find out what are the problems you can solve in the medium-sized and smaller companies. In these discussions, research tasks will be found and addressed and that goes to the scientific community. And if those are funded in a proper way, you may solve actual pre-competitive problems in industry and the solutions may be used by different companies even those competing on the market. So it is a kind of a mosaic bringing little pieces together in order to help fluid power mastering the future. Ventil: Is your institute also promoting this kind of development of fl uid power? H. Murrenhoff: Yes, that is what we are doing continuously. One sort of funding that we use very actively is financed mostly through AIF (German: Arbeitsgemeinschaft industrieller Fördervereinigungen) by the Ministry of Science and Technology and coordinated by the association of manufacturers (VDMA) in Frankfurt. Here we mainly conduct pre competitive m Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Murrenhoff research accompanied by working groups from member companies. Than we also have cooperation projects financed by different ministries and consortiums of companies across the borders financed by the EU. The latest aspect would also be interesting for cooperating with companies in a country like Slovenia. Ventil: Are you as an institute and a university also involved in the work of standardization, like DIN-standards, ISO-standards, EU-Norm, etc. H. Murrenhoff: I have to admit, we could do more, but we are also limited with capacity and resources. The work is very important, but it is not the right thing for a research institute. But for industry it is very important. You could imagine the problems you would have if the different hydraulic and pneumatic components would not be in standardized sizes, connection dimensions, etc. So the work is very important but it has not to be a major focus of a research institutes. Ventil: Our time runs out, so we have to fi nish this interesting conversation and your kind explanations. We thank you very much for the time you took to talk with me, for our young and small fluid power magazine Ventil (with just 13 volumes) as one of the publishers of your enviable Ölhydrau-lik und Pneumatik, in the year of its 40th anniversary. H. Murrenhoff: Yes, but yours is a growing magazine, and that is very important for fluid power in your country. I see that everything that is going on in Slovenia is growing and expanding very quickly. Ventil: Thank you for your kind explanations, and again for the time you took for us. Thank you! Anton Stušek Assistant Editor Ventil 13 /2007/ 6 389 Ventil_revija_6.indd 389 # 24.1.2008 8:55:32 ^ INTERVJU Stanje fl uidne tehnike danes – kratek intervju s prof. dr. Hubertusom Murrenhoffom, predstojnikom IFAS iz Aachna, ob letošnji strokovni konferenci Fluidna tehnika FT’2007 v Mariboru Razširjeni povzetek v slovenšĎini Predstojnik aachenskega Inštituta za fl uidnotehniĎne pogone in krmilja – IFAS (Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen) – prof. dr. H. Murrenhoff je v odgovoru na prvo vprašanje najprej pojasnil pomen letošnjih obletnic uveljavljenih nemških revij s podroďja fluidne tehnike – 50-letnice revije Ölhydraulik und Pneumatik (O + P) in 40-letnice revije Fluid. Posebej je poudaril »znanstvenost« revije O + P in splošno strokovno informativ-nost revije Fluid. Na kratko je pojasnil zgodovino njihovega razvoja, vlogo prvega predstojnika IFAS zaslužnega prof. dr. W. Backéja in sedanje soizdajateljstvo O + P s prof. dr. Helduserjem iz Dresdna. Pojasnil je tudi pomen in naďin sodelovanja z revijo Fluid. (Glej tudi prispevek v reviji Ventil 13(2007)5 – str. 294.) V nadaljevanju pogovora je prof. H. Murrenhoff podrobneje obravnaval medsebojna razmerja z revijo International Journal of Fluid Power (IJFP). Pri tem je pojasnil problematiko objav v nemškem jeziku in nujnost mednarodnega recenziranja in objav v anglešďini, v IJFP ali drugih priznanih znanstvenih revijah. Nadaljnji razvoj revij s podroďja fluidne tehnike prof. H. Murrenhoff ocenjuje v povezavi s sodobnim razvojem tehnike, še posebno sorodnih vej, povezanih s pogonsko in krmilno tehniko ter pojmom »mehatronika«. Uredništva revij s podroďja fluidne tehnike bodo morala presojati nujnost ustrezne obravnave teh vprašanj. V zvezi s pojmom mehatronika je prof. H. Murrenhoff podrobneje pojasnil stališďe IFAS in RWTH (Tehniške visoke šole) v Aachnu v celoti ter njihovo nasprotovanje temu poimenovanju. Mnenja so, da strojništvo, in še posebno fluidna tehnika, že od nekdaj zaobsega tudi tehnike pogona in krmiljenja, ki naj bi bile sedaj osnovna vsebina mehatronike. V nadaljevanju se je pogovor nanašal na 40-letnico inštituta IFAS naslednje leto. Prof. H. Murrenhoff obžaluje, da redni dvoletni aachenski fluidnotehniški kolokvij, ki bo v Dresdnu, ne bo sovpadal s proslavo v Aachnu. Zato pa že sedaj z vznemirjenjem priďakujejo 50-letnico inštituta leta 2018, ki jo bodo proslavili skupaj z rednim aachenskim kolokvijem. Na vprašanja o IFAS danes je prof. H. Murrenhoff na kratko pojasnil težišďa raziskovalnega dela v okviru petih raziskovalnih skupin za: tribologijo, ďrpalke in motorje, pogonsko tehniko, sisteme in pnevmatiko. Pri tem je posebej poudaril raziskave s podroďja tribologije, povezane z razumevanjem trenja, predvidevanjem trajnosti, zmanjšanjem porabe energije, zagotavljanjem uďinkovitega delovanja itd. V nadaljevanju je prof. H. Murrenhoff v jedrnatih odgovorih pojasnil pomen novih podroďij tehnike, npr. na-notehnologije idr., nemške poglede na nadaljnji razvoj fluidne tehnike v svetu, raziskovalno sodelovanje na podroďju fluidne tehnike z ZDA in novimi, hitro se razvijajoďimi deželami na Daljnem vzhodu itd. Posebej je omenil zanimive raziskovalne projekte, povezane z razvojem biogoriv iz rastlin in njihovih odpadkov – ne tistih, ki so pomembne za prehrano – ter razvojem procesov notranjega zgorevanja, ustreznih motorjev in za to potrebnih visokotlaďnih ďrpalk za gorivo, tudi z delovnimi tlaki do 3000 barov. Omenil je, da je pri tem sodelovanje z zahodnimi univerzami in inštituti še vedno bolj razširjeno kot z vzhodnimi. Zadnji vprašanji sta se nanašali na pomen strokovnega in industrijskega združevanja ter aktivnosti znanstvene sfere na podroďju standardizacije in sorodnih dejavnosti. V odgovoru je prof. H. Murrenhoff poudaril izreden pomen reševanja teh vprašanj za industrijo in nadaljnji razvoj fluidne tehnike, da pa to niso osnovna vprašanja, s katerimi naj bi se ukvarjale univerze in raziskovalni inštituti. Na koncu smo se v imenu revije Ventil prof. H. Murrenhoffu iskreno zahvalili za zanimive odgovore in za ďas, ki si ga je vzel za pogovor z nami. A. Stušek 390 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 390 Ä}- 24.1.2008 8:55:32 # “S programom NI LabVIEW smo koncali devet mesecev hitreje kot nacrtovano.'!* Danny Hendrikx, Nacrtovalec proizvodnih strojev, Svlvania NI CompactRIO Kontrolni sistem stroja Naslednja generacija proizvodnih strojev podjetja Sylvania je zahtevala visok pretok podatkov, visoko natanănost in kompleksen kontrolni sistem z vgnezdenim krmiljenjem motorjev in laserjev ter strojnim vidom. Z zaneslivostjo PLCja, prilagodljivostjo strojne opreme in zmogljivostjo PCja, so Programabilni Avtomatizacijski Kontrolerji (PAC) podjetja National Instruments, omogoăili idealno vgnezdeno re‰itev. Z uporabo grafiănega programskega orodja LabVIEW so v Sylvaniji konăali projekt v samo 25 odstotkih naărtovanega razvojnega ăasa. Spoznajte kako skrajšati cas nacrtovanja stroja na ni.com/industrial 080 080 844 NATIONAL INSTRUMENTS, Instrumentacija, avtomatizacija in upravljanje procesov d.o.o. ¦ Kosovelova ulica 15, 3000 Celje, Slovenija Družba registrirana pri Okrožnem sodišcu v Ljubljani, vložna številka: 1/01105/00 ¦Maticna številka: 5320178, osnovni kapital: 2.100.000,00 SIT ¦ Davcna štev.: SI8872489" Tel: +386 3 425 42 00 ¦ Fax: +386 3 425 42 12 ¦ ni.com/slovenia ¦ ni.slovenia@ni.com ©2007 National Instruments Corporation. Vse pravice pridržane. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI in ni.com so blagovne znamke National Instruments Ostali uporabljeni izdelki in imena podjetij so zašcitene blagovne znamke blagovnih imen njihovih lastnikov. 2007-9186-104-195 V> NATIONAL IN j I KUlVIbN 13 Ventil_revija_6.indd 391 ^ 24.1.2008 8:55:33 » ^ HIDRAVLICNI POGONI Trends and some recent developments in Mobile Hydraulics Hubertus MURRENHOFF Abstract: Fluid power drives are especially competitive in applications where no electric power net is available. This is generally found in mobile hydraulics where hydraulic power generation is achieved via a combustion engine. The paper starts explaining those differences and the systematic of hydraulic power control. Major developments of drive trains are treated and for some examples its efficiencies are shown over the whole speed range. Ideas of the early eighties to regain brake energy become important again as fuel prices increase and the awareness of saving CO2 greenhouse gases gains momentum. Therefore some modern concepts are discussed including improvements in savings and performance. The second part treats power distribution from a single hydraulic power source usually by a displacement controlled pump driven by the combustion engine to supply work hydraulics. Now developments in industry with regard to load-sensing and electro-hydraulic control are presented. The paper is an extend version of a presentation at the congress ‘The Future of Power Transmission’ in Italy in May ‘07 [10]. Keywords: Fluid power drives, mobile hydraulics, drive concepts, design, 1 Introduction For the next decade we can assume that the combustion engine will play the mayor role as a primary power source in mobile applications. This will strengthen the role of fluid power. The reason can be taken from Figure 1. In stationary applications the power source is usually the remotely located electricity generating power plant feeding the electrical power net. A conversion of electrical to mechanical power is mandatory and usually achieved by an electric motor with constant speed or with variable speed via a frequency converter. Thus the hydraulic drive solution has to com-Univ. Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff, Institute for Fluid Power Drives and Controls, RWTH Aachen University, Aachen, Germany Figure 1. Hydraulic power generation in comparison pete with the electric drive solution needing one extra power conversion. Even with this uneven start conditions the hydraulic drive has advantages in case huge linear forces are required (presses, machine tools and injection molding machines) and where spacing and dynamic performance are essential [9]. beginning. The combustion engine powers a generator to feed a frequency converter or a variable pump to feed a cylinder or a motor. With this in mind Figure 2 points out the major characteristics of hydraulic drives. power to weight ratio , /good efficiency^-» acceleration /easy and direct and use of energyW dynamics / linear motion -Jn optimized systemsX / by cylinders^ I easy distribution of hydraulic power /Characteristics of hydraulic excellent controllability j drives flexibility In / \overload protection- system design/ intergrated \ by pressure and use of / cooling \ relief values biooils / function However, for mobile applications we face even conditions from the Figure 2. Characteristics of hydraulic drives 392 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 392 # 24.1.2008 8:55:33 HIDRAVLICNI POGONI Power to weight ratio is especially important in case of mobile equipment. It also features the advantage of excellent acceleration capabilities associated with high dynamics. Easy linear motion was already mentioned and excellent controllability is possible via modern pump and valve controls as we will see in later treated examples. Overload protection is provided by simple pressure relief valves and the heat is drained out of the hydraulic circuit via its fluid. Circuits are easy in design and flexibility and today’s machines allow the use of biologically fast degradable synthetic esters as pressure media. Hydraulic power is easy to distribute to wheel drives and work hydraulic and the efficiency is superior to that of mechanic drives as we will see in the next chapter. Before starting to design and lay out a hydraulic circuit one needs to focus on the systematics of hydraulic power control In Figure 3 it is divided into mode of power control on the horizontal axis and into mode of hydraulic power supply on the vertical axis. Control is possible via resistance or displacement of hydraulic valves or displacement units. Concerning power supply we can distinguish between impressed flow and pressure. Quadrant I is generally used for automotive steering systems and quadrant II for standard servo hydraulic solutions where dynamics is more important than efficiency. In mobile application we see the use of quadrant III and IV for drive solutions. Some examples are discussed in the next chapter. For work hydraulic the situation is somewhat more complicated as can be seen by the examples discussed in chapter 3. 2 Drive trains In order to distribute combustion engine power to the wheels a transmission is required. Its task is to transform speed and torque to the requirements at the wheel. Figure 4 displays the qualitative characteristic using a four speed manual transmission. The maximum power Figure 3. Systematic of hydraulic power control hyperbola is set by the engine capabi- The effect is shown in Figure 5 using lity. Depending on the gear choosen the motor characteristic of a typical the hyperbola is only touched in a diesel engine. few areas. Thus making best use of the engine a lot of gears are required. Comparing a CVT with a four speed Therefore the best fit can be achieved manual transmission with torque only with a continuously variable converter leads to 12 % fuel servings transmission (CVT). being able to move along the power line at partial load. Figure 4. Operation range for a 4 speed mechanical gear set Ventil 13 /2007/ 6 393 Ventil_revija_6.indd 393 24.1.2008 8:55:34 HIDRAVLICNI POGONI Figure 5. Potential of fuel savings with CVT At IFAS of RWTH Aachen University together with the Universities of Braunschweig, Dresden and Karlsruhe a research project was started together with VDMA and a consortium of companies to simulate and investigate drive trains of mobile machines [5]. Goal is to build up simulation models for typical drive trains as can be seen in Figure 6. These models include efficiencies of all gears, clutches and hydrostatic units from engine shaft to the wheel. efficiency decreases drastically. This is based on torque converter performance. The single drive simulation is not based on a realized drive concept. It was simulated for reasons of comparison with the other concepts. Without an additional gear box it only covers the area of small speeds with good efficiency except for very low speeds. Finally with Figure 8 two concepts are compared directly. For this comparison actually used drive trains for wheel loaders are used. Those are the multi motor concept and the torque converter with gear box. Four working points are used as can be seen in the figure. Green bars represent the power output at the wheels. Blue colour stands for power losses in mechanical parts, red for those in the torque converter and orange for the hydrostatic units. While results in working points 2, 3 and 4 do An important part beneath simulation is to conduct real measurements of components and complete drive trains in order to prove the simulated data. Drive configurations investigated are: – power split – multiple motor concept – hydrodynamic torque converter – single drives Obtaining comparable simulation data it was necessary to define and use a load cycle. Here the Y-cycle of a wheel loader was used to compare the different drive trains. Simulation results for the Y-cycle are given in Figure 7 Different colours identify the efficiency with red standing for poor efficiency and green for a good one. The dotted line represents the power hyperbola for 120 kW. In the upper left part results of the John Deere 6920 IVT power split drive is depicted. It limits Figure 6. Investigation of different drive trains pulling force for small speeds and features increasing efficiencies for rising loads and speeds. The multi motor concept simulates the Liebherr L 544 gear and exhibits good efficiencies over the whole speed range which decrease somewhat with higher loads. The torque converter drive train in the lower left is based on the O & K L 25 B and uses a four speed gear box. Islands of good efficiencies can be identified but at low speeds the not show significant differences we can see a clear advantage for the hydrostatic drive train solution in case of low speed and high pulling force. Figure 7. Comparison of drive concepts 394 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 394 24.1.2008 8:55:34 HIDRAVLICNI POGONI Figure 8. Comparison of power losses An advantage of fluid power is the capability to regain brake energy. This is known for a long time [3] but only developments were pursued after energy crises in the early eighties and no concept really made it into large scale production. Figure 9 is useful to describe the two principally possible solutions for energy storage and reuse. The closed circuit hydrostatic transmission feeds brake energy back to the pump running than as a motor. In case of an asynchrounous electric motor the energy will be fed back into the electric net. Is a combustion engine used a flywheel is necessary to take up the energy in case it should not be converted to heat in the combustion engine. This is different for the secondary controlled motor. Here a hydraulic accumulator can store and discharge energy. Pressure doesn’t change its side as in the hydrostatic drive and in case of braking the unit goes over-center running as a pump and feeds the accumulator. It took almost a quarter century before the idea was used again for a development at Monash University together with Permo-Drive [13]. The sche- matic of operation is provided with Figure 10. A variable hydrostatic unit capable of running as a motor or pump by going overcenter is placed into the drive shaft with the housing mounted to the chassis. The unit is called regenerative drive shaft (RDS). In case of static motion flow as well as displacement goes to zero. During braking the unit is displaced and pumps flow into the high pressure accumulator which is reused during acceleration to feed the unit than running as a motor. The increase in acceleration performance is presented in Figure 11. Desired speed of a 16 to military vehicle is obtained in about half of the time in case no RDS is installed. Figure 12 displays a cross sectional view of the unit and provides an impression of the build in situation in the truck body. closed circuit hydrostatic transmission open circuit motor control flywheel engine^ shaft Ap Ap accelerating; energy use braking; energy regeneration Figure 9. Possibilities of regaining energy Figure 10. Drive shaft integrated hydrostatic unit during braking Ventil 13 /2007/ 6 395 Ventil_revija_6.indd 395 24.1.2008 8:55:35 HIDRAVLICNI POGONI Figure 11. Performance with drive shaft integrated hydraulic unit Another idea makes use of a displa- Trends will be cement controlled unit that is added discussed in the to existing drive shaft driven vehicles next chapter. [11] as an add on. The unit is en- With a constant gaged and disengaged via a clutch pressure supply and the high pressure accumulator a hydraulic tran-is connected to the unit in case of sformer becomes charge or discharge, see Figure 13. necessary [12], The coloured characteristic on the [6]. It adjusts the right hand side provides an idea of hydraulic power the accumulator size necessary for a at the cylinder to certain vehicle mass at a speed from the required level which it needs to brake and to which by the control it has to accelerate after stopping. and feeds exces- In applications like cylinders this option is not given because cylinders with a continuously adjustable effective area are not known yet. This is the reason why load sensing is still in use in case one pump has to drive more consumers of hydraulic power. sive power back to the hydraulic net. The principle is depicted on the right hand side of Figure 15 while the left side shows a cross sectional view of a production unit [6]. A much simpler design was invented by the company INNAS, NL [1]. Here the control is realized by adding an extra port to the control plate and rotate it around its own axis as displayed in Figure 16. The control angle changes the pressure ratio between the ports and a pressure enhancement is also pos- Figure 12. Build in situation and cross sectional view of RDS Figure 13. Schematic of an add on unit and accumulator size sible. The IHT-concept has already been tested and proven in a mobile application where four quadrant operation was required. In order to further improve the efficiency of this innovation the floating cup principle was invented by the same company [2]. It bears the potential of use in automotive applications where huge production quantities are required. The floating cup is a rather new axial piston For city buses and garbage trucks accumulator volume is calculated to about 30 to 60 l. In case a hydrostatic drive train is already in use the system needs to be converted from a closed to an open circuit as explained in the schematic in Figure 9. Finally Figure 14 shows the potential of performance increase and the fuels savings of about 30 % that are gained. The secondary controlled motor needs an adjustable displacement unit. Figure 14. Potential of performance increase and fuel savings 396 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 396 24.1.2008 8:55:36 HIDRAVLICNI POGONI Figure 15. Schematic and cross section of a hydraulic transformer machine with back to back design The max. angle of cup to piston is incorporating a large number of pi- determined by the piston shape and stons and low friction performance. A the friction optimization and is in the schematic is presented in Figure 17. neighbourhood of 10 %. Figure 16. Innas hydraulic transformer (IHT) and control characteristics A design feature of the floating cup principle lies in its high amount of pistons about 3times that of conventional piston units. This significantly reduces torque ripple as measured at IFAS and Parker and shown in Figure 18. Comparing the three displacement designs a clear advantage for the floating cup principle becomes visible. This includes efficiency as well as torque variation. With this excellent performance in mind the idea was born to suggest a ‘hydrid’-vehicle as depicted in Figure 19. It features permanent fourwheel drive with constant displacement floating cup motors at each wheel. The internal combustion engine drives a pump to feed the common high pressure rail. A low pressure rail ensures sufficient filling of the units. The energy control is achieved via two hydraulic transformers also using the floating cup principle. As known from electro-hybrid solutions the brake energy can be stored but without the need of two drive systems (mechanical and electrical) next to each other. The engine is decoupled from the load and the transformer allows a pressure enhancement for improved start up and acceleration torque. First simulation results of this novel concept are expected for presentation at the 6th IFK next spring in Dresden in spring 2008. Figure 17. Rotating parts fl oating cup principle Ventil 13 /2007/ 6 Figure 18. Start up torque characteristics 397 Ventil_revija_6.indd 397 24.1.2008 8:55:37 HIDRAVLICNI POGONI Figure 19. Concept of a ‘hydrid’ vehicle drive train 3 Work hydraulics maximum pressure in the system. The pressure compensator is in control position in case the same pressure acts on both sides. In case of maximum pump flow the pressure will be reduced thus also reducing the pressure differences across the metering valves leading to a proportional reduction of all flows. An enhanced idea is presented in Figure 21 called the load sensing with electronic flow matching [7]. It saves energy and at the same time improves system performance. The pressure controlled pump of the conventional LS-System is replaced by a purely displacement controlled unit. Displacement is governed by the flow requirements of the valves. This features the advantage that the pump doesn’t have to react on load pressure Distributing energy for work hydraulics in mobile equipment - not being able to use the idea of a hydraulic transformer - usually requires one pump to feed a couple of actuators. This is different to drive trains where usually one pump supports one motor in the hydrostatic transmission or a motor is used as a secondary controlled unit. For this reason load sensing systems are in use for a long time [8]. Two systems applied today are presented in Figure 20. On the left side the electro-mechanical load sensing keeps the pressure difference across the metering valve constant. This is the valve connected to the joy stick of the operator. The highest load is fed back to the LS-controller of the pump keeping this pressure constant. For actuators using less pressure the individual pressure compensator is required to keep the pressure difference constant across the metering valve connected to that consumer. A problem arises in case the maximum pump flow is exceeded. In this case the highest loaded actuator slows and it can’t be controlled sufficiently by the operator. For this reason a simple trick can be applied to overcome this problem by placing the metering valve upstream of the pressure com- Figure 20. Load sensing without and with fl ow sharing Figure 21. Load sensing with electronic fl ow matching (EFM) pensator. The individual pressure of changes and it operates much more each consumer is compared to the robust and stable. Pump displacement 398 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 398 24.1.2008 8:55:38 HIDRAVLICNI POGONI Figure 22. Step responses comparing hydr.-mech. LS and EFM is time synchronous with valve opening Another interesting recent develop-and closing circumventing time shifts ment is displayed in Figure 23 [4]. by hydraulic capacities in the circuits. It contains an electrohydraulic valve Pressure losses are no longer deter- with integrated sensors and electro- Figure 23. Electro-hydraulic valve with integrated sensors and electronics mined by a fixed pressure difference. They are dependent on operating points and are generally lower because of decreased ?p. Real measurements performed on a tractor with a mower display a reduction in energy losses of 24 % and an increase in efficiency of 5 % compared to a conventional electro-mechanic LS-System. The achieved gain in performance is shown in Figure 22. The example contains the system of a tractor with loader in a typical cycle. Step responses of the EFM system are faster and generally display a better damping. nics for use in electro-hydraulic load sensing circuits. System flexibility is increased for easy system adaptation via parameter setting. Voice coil systems control as pilots spool displacement in closed loops. Pressure and displacement sensors are integrated into the housing. An excellent dynamic performance is anticipated because of the high response voice coil actuated pilots. The highest load pressure is detected by the thin film pressure sensors and fed to the pressure controller of the pump. The system needs no pressure compensators because the flow characteristics of the spool valves are known and available for a precise flow control even at changing load conditions. The set up of the valve embedded controller is explained in Figure 24. Each spool can independently be operated in pressure or flow control mode with regard to the connected cylinder chamber. The electronic control allows the implementation of additional functions compared to conventional LS-systems. It is possible to shake the bucket of an excavator for complete unloading, realise safe float, determine the load during operation or program certain machine positions. The electronic pump control provide additional degrees of freedom for components Figure 24. Set up of the valve embedded controller because length of signal lines has no impact to dynamic performance. Finally with Figure 25 a set up of a controller example is depicted. The cylinder moves the excavator arm upwards using flow control on the lage piston area and pressure control on the rod side. Figure 25. Set up of a controller example for passive load Ventil 13 /2007/ 6 399 Ventil_revija_6.indd 399 24.1.2008 8:55:38 HIDRAVLICNI POGONI ^ 4 Conclusion & Outlook Focusing on the special situation for mobile hydraulics the strength of fluid power for drive train applications and work hydraulics is unbroken. However it is important to continuously improve today’s solutions and generate and transform new ideas and innovations. We can see that all 4 quadrants are used today to the full benefit of the customer. Development activities are driven by energy efficiency because of rising fuel costs but as important is the growing awareness with regard to the reduction of greenhouse gases such as CO2 contributing to global warming. It seems that a brake through in the use of regaining brake energy is close and it is worth while to bring those systems into the market to gain competitive advantage over traditional solutions. An innovative idea for a hydrid drive train solution with a new efficient floating cup displacement unit was presented and it is up to the research facilities and industry to promote these new ideas and develop those to products for mass use. We also see the increase in intelligent controls for load sensing systems in work hydraulics keeping a competitive edge for fluid power. If we look ahead it is important to align research efforts in industry and academia with the development of alternative prime energy sources. The fuel cell might still be decades away from entering mobile hydraulic markets but one needs to be aware to react accordingly. Electric drives can store energy in batteries and super caps. Fluid power only has the equivalent to the super cap. What is missing is a high density energy storage device. Anyways, in case electric nets grow in importance on mobile machines compact, efficient and intelligent electro-hydraulic power packs are required. Some developments in aviation industry might lead us the way. Literature [1] Achten, P.: The Hydrid Transmission, SAE 07 CV-64, 2007 [2] Achten P.: Changing the Paradigm, 10th SCIFP, Tampere, Finn-land 2007 [3] Backé, W. : Neue Konzepte bei der Geräteentwicklung und zur Schaltungstechnik in der Hydraulik, Übersichtsvortrag zum 5. AFK in Aachen, März 1982, Band 2 [4] Jinks, A.: Eaton Ultronics Twin Spool-Electronic Hydraulic Can Bus Control Valve, Fachbeitrag zum Mobilhydraulik-Kolloquium, TU Braunschweig, Nov. 2006 [5] Kohmäscher, T., Jähne, H., Deiters H.: Moderne voll - und teilhydrostatische Fahrantriebe - Untersuchung und Weiterentwicklung von Antriebsstrangprojekten mobiler Arbeitsmaschinen, O+P, Ölhydraulik und Pneumatik (50), Mai 2006, ISSN 0341-2660 [6] Kordak, R.: Hydrostatische An- triebe mit Sekundärregelung, Der Hydraulik Trainer, Band 6, 1996 [7] Latour, C.: Elektrohydrauli-sches Flow Matching (EFM) - Die nächste Generation von Load-Sensing Steuerungen, Fachbeitrag Mobile 2006, Internationaler Fachkongress für Mobilhydraulik, Bosch Rexroth, Okt. 2006 [8] Murrenhoff, H., Wallentowitz, H.: Fluidtechnik für mobile Anwendungen Umdruck zur Vorlesung an der RWTH Aachen, 1. Auflage 1998, ISBN 3-89653-258-8 [9] Murrenhoff, H.: Hydraulic Drives in Stationary Applications, General lecture, 5th IFK, Aachen, March 2006 [10] Murrenhoff, H.: Trends in Drive Trains and Work Hydraulics, Congress “The Future of Power Transmission”, Milano, May 2007, Italy [11] Nagel, F. Ehret, C.: Das hydrostatisch regenerative Bremssystem von Rexroth, Fachbeitrag Mobile 2006, Internationaler Fachkongress für Mobilhydraulik, Bosch Rexroth, Okt. 2006 [12] Shih, M.Ch.: Untersuchung einer Zylinderansteuerung durch Hydrotransformator am KonstantDrucknetz, Dissertation 1984 [13] Stecki, J.: Advances in Automotive Hybrid Drives Proceedings of the 6th International Conference on Fluid Power Transmission and Control, ICFP, Hangzhou, China – 2004 Trendi in zadnji dosežki razvoja na podroĎju mobilne hidravlike Razširjeni povzetek Hidravliďni pogoni so posebej primerni za uporabo na podroďjih, kjer ni elektriďnega omrežja. Tovrsten primer je podroďje mobilne hidravlike, kjer se za pogon uporablja motor z notranjim zgorevanjem. Ta bo v naslednjem desetletju še vedno predstavljal primarni izvor energije. V uvodu v problematiko so najprej predstavljeni in med seboj primerjani osnovni koncepti generacije hidravliďne energije. Prikazani so osnovna koncepta in znaďilnosti hidravliďnega prenosa moďi na podroďju stacionarne in mobilne hidravlike ter možni naďini njenega krmiljenja. V ospredju obravnave je primernost uporabe pogonskega koncepta za podroďje mobilne hidravlike. V nadaljevanju prispevka je prikazana problematika prenosa energije od motorja z notranjim zgorevanjem preko transmisije do koles vozila. Na podlagi delovnega diagrama klasiďnega štiristopenjskega roďnega menjalnika je 400 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 400 # 24.1.2008 8:55:40 ^ HIDRAVLICNI POGONI prikazana prednost uporabe brezstopenjskega koncepta, ki v primeru najpogosteje uporabljanega dizelskega motorja omogoďa do 12-odstotni prihranek goriva. Inštituti, ki delujejo v okviru štirih nemških univerz (RWTH Aaachen, Braunschweig, Dresden in Karlsruhe), so v sodelovanju z združenjem VDMA ustanovili raziskovalni projekt, katerega glavni namen je prouďiti razliďne hidravliďne pogonske sisteme in prenos energije na mobilnih strojih. Cilj projekta je zasnovati simulacijske modele za pogonske sisteme, ki se najpogosteje uporabljajo na omenjenem podroďju. Modeli pogonov upoštevajo izkoristek vseh prestav, sklopk ter hidrostatiďnih enot od glavne gredi do pogonskega kolesa. Pri tem so bili podrobneje obravnavani in medsebojno primerjani izkoristki sledeďih pogonskih konceptov: John Deere 6920 IVT z razdelilnikom moďi, koncept veď motorjev Liebherr L 544 ter koncept O&K L 25 B, pretvorba momenta s štiristopenjskim menjalnikom. Možnost povrnitve energije, ki se sprošďa ob zaviranju, je že dolgo znana prednost hidravliďnega pogonskega koncepta. Koncept je bil razvit že ob energijski krizi v 80. letih, vendar je do sedaj le malo uporabnikov uvidelo serijsko uporabo tega koncepta. V prispevku sta predstavljeni dve znani možni rešitvi. Prva je primer hidrostatiďnega prenosa v zaprtem krogu, kjer se energija, sprošďena ob zaviranju, pošilja nazaj k ďrpalki, ki takrat deluje kot motor. Druga rešitev je primer sekundarno krmiljenega motorja, kjer se energija shranjuje v prigrajenem hidravliďnem akumulatorju. Ena od tovrstnih sicer že ďetrt stoletja znanih možnih rešitev je izvedba s t. i. regenerativno pogonsko gredjo RDS, kombinacijo hidrostatiďne enote, ki deluje kot motor ali ďrpalka, in dveh hidravliďnih akumulatorjev. Sistem se odlikuje po visoki dinamiki – doseganje velikih pospeškov. Podobno idejo predstavlja uporaba enote z nastavljivim volumnom, ki se lahko naknadno montira na obstojeďa vozila kot dodatek. Enota se vklaplja preko prigrajene sklopke in na ta naďin polni oz. prazni hidravliďni akumulator. S predlagano izvedbo se poveďa zmogljivost vozila in obďutno zmanjša poraba goriva. Ena od prikazanih sodobnih rešitev je uporaba t. i. hidravliďnega transformatorja v posodobljeni izvedbi z gibljivo skodelico (Innas). V osnovi gre za nastavljivo aksialno batno enoto s tremi prikljuďki in trikrat veďjim številom batov, kot jih ima obiďajna batna enota, in zaradi tega zelo zmanjšano nihanje momenta. Zadnji dosežek je uporaba tovrstne enote v obliki pogona »elektro-hydrid«. Na podroďju t. i. delovne hidravlike mobilnih strojev je še vedno v ospredju uporaba sistema z zaznavanjem tlaka bremena – sistem load-sensing, ki je bil v zadnjem ďasu deležen nekaterih izboljšav. V prispevku sta podrobneje predstavljena dva novejša dosežka na tem podroďju. Prvi predstavlja elektronski sistem s prilagajanjem pretoka do uporabnikov v primeru »podhranjenosti« ďrpalke (electronic flow matching EFM proizvajalca Bosch Rexroth), drugi pa je novi elek-trohidravliďni ventil z integriranimi senzorji in elektroniko proizvajalca Eaton. Zasnova ventila in elektronike omogoďa veďjo fleksibilnost hidravliďnega krmilja zaradi prostega parametriranja elektronike in vkljuďevanja dodatnih funkcij. IzvleĎek: Hidravliďni pogoni so še posebej primerni za uporabo na podroďjih, kjer ni elektriďnega omrežja. Tovrsten primer je mobilna hidravlika, kjer se za pogon uporabljajo motorji z notranjim zgorevanjem. V prispevku so uvodoma predstavljene osnovne razlike, znaďilnosti in sistematika hidravliďnega prenosa moďi ter razliďne izvedbe pogonskega sklopa. Zaradi rastoďih cen goriv, onesnaženja okolja in s tem povezanega toplogrednega uďinka se ponovno oživlja ideja iz 80. let: uporaba in shranjevanje energije, ki se sprošďa ob zaviranju. Na to temo je predstavljenih nekaj sodobnih rešitev in izboljšav, ki omogoďajo višji izkoristek in zmogljivost tovrstnih pogonov. Drugi del prispevka obravnava distribucijo hidravliďne energije iz enega vira, obiďajno regulirane ďrpalke, ki jo poganja motor z notranjim zgorevanjem, do posameznih gradnikov delovne hidravlike. Podrobneje je predstavljen elektrohidravliďni load-sensing koncept. Prispevek je bil predstavljen na sreďanju Fluidna tehnika 2007 v Mariboru in je razširjena verzija krajše predstavitve na kongresu The Future of Power Transmission (maj 2007, Italija). KljuĎne besede: hidravliďni pogoni, mobilna hidravlika, pogonski koncepti, izvedbe, Nadaljevanje s strani 371 Informacije: – Technische Universität Dresden, Institut für – Nova podroďja uporabe fluidne tehnike (medi- Fluidtechnik, 6. IFK Sekretariat cinska tehnika, vodna hidravlika, tehnika pres- – tel.: + 49 351/463-33559 kušanja ...) – faks: + 49 351/463-32136 – Varnost, razpoložljivost in okoljska primernost - e-pošta: mailbox@ifd.mw.tu-dresden.de – Teoretiďne osnove in demonstracijske tehnike. – internet: www.tu-dresden.de/mwifd; www.ifk2008. Nadaljevanje na strani 429 Ventil 13 /2007/ 6 401 Ventil_revija_6.indd 401 # 24.1.2008 8:55:40 ^ HIDRAVLICNI VENTILI Development of a fast seat type switching valve for big flow rates* Bernd WINKLER, Rudolf SCHEIDL Abstract: Highly accurate and fast response drives for fast and precise positioning for instance, currently rely on big servo or proportional valves. Such valves are costly and are applied to resistance control with its inevitable energetic losses. A promising method to get rid of such losses and to reduce the valve costs is to use appropriate switching valves in combination with switching control. Former investigations showed that switching valves with flow rates of about 100 l/min at 5 bar and switching times of 1 to 2 ms can cover a reasonable range of applications. Commercial switching valves don’t meet such requirements. In this paper, a novel, hydraulically piloted, seat type switching valve which approximately fulfils the mentioned requirements on switching time and flow rate is presented. The high flow rate is accomplished by multiple metering edges in a plate type valve, just like the well known Hörbiger compressor valve. The fastest switching time which is strongly pressure dependent is about 1.5 ms. Its seat valve properties make it highly suitable for emergency applications and mobile hydraulic applications were absence of leakage is required. Keywords: switching valves, big flow rate, fast switching, seat type valves, 1 Introduction Cost reduction and improvement of energy efficiency are of capital importance to keep hydraulic systems competitive with other drive technologies. The application of the hydraulic switching technology is a promising attempt to meet these demands. Today, fast and precise hydraulic motion control can only be realized by the use of big and costly servo or proportional valves. They are typically applied to resistance principle with its considerable losses. Hydraulic switching control which requires fast and big switching valves can increase energy efficiency and lower costs. Bernd Winkler, Linz Center of Mec-hatronics, Linz, Austria; Rudolf Scheidl, Johannes Kepler University of Linz, Institute of Machine Design and Hydraulic Drives, Linz, Austria * The article was originally published in SICFP ’07; Tampere, Finland A poppet valve based realisation of this principle has been presented in [1, 2]. This spool type switching valve is directly operated by a solenoid and switches on and off within 1 ms at a nominal flow rate of about 45 l/min at 5 bar pressure drop. Such a directly operated switching valves have two main shortcomings: • The nominal flow rate is practically limited by the flow forces. Own investigations showed that a flow rate of about 50 l/min is a reasonable limit for a robust performance. • A leaking valve is unacceptable in some cases, like for instance in many mobile machinery applications. To avoid these shortcomings of spool valves a seat valve was developed. It is hydraulically piloted and should fulfil the following demands: • Switching time of about 1 to 2 ms • Nominal flow rate of about 100 l/min at 5 bar pressure drop • No leakage • Low production costs • Low electric power consumption of the pilot stage 2 Basic concept High flow rates need a large flow passage area. This can be realised either by a big stroke or by a big diameter of a spool or poppet valve respectively. But, both measures tend to increase the switching time which hinders to achieve the performance data mentioned above. The new valve presented in this paper utilises the Hörbiger plate valve principle [3,4] which has several annular rings at two opposite valve plates to form multiple metering edges. This principle facilitates a very big flow passage area at a given poppet diameter and stroke. The Hörbiger plate valve which is used since about a hundred years as a compressor valve and a simplified scheme of the presented hydraulic valve are shown in Figure 1. The passage area is controlled by the distance of both plates. The flow saturates if the plates’ distance is approximately one half of the groove width. The smaller this 402 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 402 # 24.1.2008 8:55:40 0 HIDRAVLICNI VENTILI Figure 1. Hörbiger plate valve (left) and simple scheme of the fl ow path (right) width the smaller the necessary plate stroke and the faster the switching time of the valve. Exploitation of this measure is limited by the manufacturing process, by oil contamination, or by fluid friction effects which may destroy the positive effect narrow grooves if they become too small. To make it a fully controllable valve it must be equipped with some actuator to open and close the poppet. For this purpose, the Hörbiger principle is combined with the 2/2 way cartridge valve principle which applies a plunger to control the poppet position. Thus, the new valve can be considered a modified cartridge valve which applies the multiple metering edges plate valve principle instead of the conventional conical seat valve. Thus, the saturation stroke limit is about 0.5 mm. Besides the number of the needed metering edges for a nominal flow rate of 100 l/min at 5 bar it has to be ensured that rigidity and strength of the rings are sufficient and the surface pressure at the contact areas between poppet and opposite plate is not too high. Stresses and distortions have been analyzed, both, by an analytical model based on curved beam theory and by a Finite Element model. nominal flow rate of this pilot valve is about 3.5 l/min at 5 bar pressure drop and an oil temperature of 45°C. The switching time of this valve is about 1.6ms (oil temperature: 23°C). The poppet and its opposite plate are depicted in detail on the right side of Figure 3. In the center bore of the poppet the counterbalancing spring for closing the valve is arranged (not shown in Figure 3). The poppet is guided within the cartridge which fixes also the opposite plate. Above the poppet a plate for limiting the poppet stroke is arranged. 4 Experimental Results Both, the pilot valve and the main stage have been measured in detail. The following experimental results are focusing on the main stage, since Figure 2. Poppet with coaxial metering edges Figure 2 shows the realized poppet with its multiple metering edges. The opposite fixed plate is designed accordingly. 3 Valve design As already mentioned, the coaxial rings forming the metering edges are tiny structures to achieve small poppet strokes and, hence, a small switching time. The limitations in the Figure 3 shows the final design of feasible and affordable manufacturing the valve. As pilot valve a 3/2 way techniques of the prototype valve valve developed at LCM years ago resulted in a groove width of 1mm. for another application was used. The Figure 3. Design of the seat type switching valve the pilot valve has not been a proper subject of this development. Ventil 13 /2007/ 6 403 Ventil_revija_6.indd 403 24.1.2008 8:55:40 <$> HIDRAVLICNI VENTILI Figure 4. Steady state fl ow characteristic of the valve at 32°C with very low parasitic inductivities between these two accumulators. In the experiments the accumulators have been attached outside the valve, resulting in some sub-optimal dynamical performance of the system. With integrated accumulators, however, the switching times can be considerably decreased. Figure 6 depicts the results for the valve opening at different supply pressures and with different counterbalancing springs. At time = 0 the PWM-signal for the solenoid of the pilot valve is set (PWM=1 means 24V and PWM=0.5 means 0V). It has to be pointed out that in the diagrams only the voltage signal of the sensor is depicted and not the exact curve of the poppet position. A sound calibration of the position sensor with a reasonable effort was not possible due the special placement of the sensor in the valve. But this shortcoming is acceptable since the switching time is the main performance measure. Figure 5. Hydraulic circuit for measurements It takes almost 2 ms before the main stage starts to move. The switching time depends only marginally on the counterbalance spring stiffness. As expected, the pressure drop over the valve has 4.1 Steady State Flow Characteristics Figure 4 shows the steady state flow characteristic of the valve (main stage) for different poppet positions which have been adjusted by a special adjustment device in the range of 0.05 mm to 0.6 mm in steps of 0.05 mm. The expected nominal flow of 100 l/min at 5 bar is not fully achieved. The maximum measured flow rate is about 90 l/min at 5bar. This results from additional losses at the metering device which have not been taken into account in the basic dimensioning. Of course, with these experimental findings the model for calculating the nominal flow rate can be updated. 4.2 Dynamic Experiments It is well known that the switching time of hydraulically piloted 2/2 way valves which exploit the two main stage pressures and don’t apply a separate pilot pressure source depend strongly on the pressure drop over the valve. Thus the switching time has to be assessed in conjunction with the pressures at the two ports of the valve. For this valve the flow rate at 200 bar difference pressure is about 600 l/min. Such high instantaneous flow rates can normally only be realized by very dynamical accumulators right at the Figure 6. Opening curves of the valve’s main stage (consider: switching of the ports of the valve (see Figure 5) and pilot stage after the on signal takes about 1.6 ms) 404 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 404 ^> 24.1.2008 8:55:41 <$> HIDRAVLICNI VENTILI Figure 7. Valve opening curves without accumulators the most important influence. For low pressures the switching times (which is defined as the time between 5% and 95% of total poppet stroke) are about 4 to 6 ms. For higher pressures (200 bar) the switching time of the main stage is reduced to 1.1 ms in the fastest configuration. But it must be pointed out that the rated pressure difference is only pending as long as the valve is closed. Once the valve starts opening a rapid drop of the pressure difference over the valves takes place which has a strong influence on the further valve motion. performance value. The results of the corresponding measurements are shown in Figure 8. Like for the opening of the valve the influence of the pressure drop over the valve is essential for the closing time. Again, the used counterbalance spring is not significant. After the valve is closed one short reopening can be observed. The reason for that are negative pressure differences as can be seen in Figure 9. This valve acts as a check valve in the negative flow direction. When the pressure at the low pressure side rises above the high pressure side, what can easily occur via pressure pulsations in the system, the main stage will open. For the measurement with 200 bar To single out the influence of the supply system the switching times without accumulators have been recorded and are depicted in Figure 7. The pressure evolution and the valve opening and closing motion depend on the dynamics of the whole system unless a perfect decoupling of the switching process from the system is achieved. Figure 7 shows oscillations in the opening process resulting from pressure oscillations in the hydraulic system. In contrast to switching valves with a separate actuation system this valve has no proper characteristic switching time. Besides the opening time of the main stage the closing time is a significant Figure 8. Closing time of the main stage Figure 9. Pressure and poppet position for valve closing at 200 bar supply pressure Ventil 13 /2007/ 6 405 Ventil_revija_6.indd 405 ® 24.1.2008 8:55:42 ^ HIDRAVLICNI VENTILI supply pressure the valve closing and the corresponding pressures before and after the metering edge are depicted in Figure 9. After the closing of the valve (about 2ms) a pressure peak occurs at the low pressure side at about 0.022s. This pressure peak is responsible for the short reopening of the valve as can be seen in the lower diagram. 4.3 Leakage Seat type valves normally are leakage free in the closed position. But this valve showed some small leakage as indicated in Table 1. For the measurement the inlet port is set under supply pressure and the leakage flow at the outlet port is measured in a measuring beaker. Sealing is provided by several bands along which the poppet and the opposite plate are in contact. The optimal width of these bands must assure a high enough contact pressure to avoid leakage but must avoid a damage of the surface by a too high contact pressure. The quality of this seat has to be improved in further versions of the valve. The main reason for the unexpectedly high leakage flow is that the sealing seat was slightly harmed by some hand grinding carried out to remove some adhesive on top of the position gauge. Table 1. Leakage at different supply pressures even when it is open. The measured nominal flow rate of this valve (90 l/ min) can easily be increased to higher values with some small modifications in the valve geometry. For the presented prototype of the valve the annular grooves are 1 mm. This design can be realised with standard manufacturing processes like turning and milling without trouble. A thorough manufacturing analysis would be necessary prior to reducing this groove width considerably. With modern production processes like etching or laser cutting tinier structures can be realised. This could reduce the needed poppet stroke and thus reduce the switching time. The used pilot valve in the presented prototype is not properly aligned with the main stage. A bigger pilot valve would reduce the valve’s switching time. References [1] Winkler, B.; Development of a Fast Low-cost Switching Valve for Big Flow Rates, In the Proceeding of the 3rd FPNI-PhD Symposium on Fluid Power, Terrassa, Spain, 2004 [2] Winkler B., Scheidl R.; Optimization of a Fast Switching Valve for Big Flow Rates, In Proceedings of Bath Workshop on Power Transmission and Motion Control, PTMC 2006, Bath, England, UK, 2006. [3] Hörbiger, H. ; Rogler, F.; Patent: Ringventil mit Ventilfänger und Belastungsfedern, ATD5987419110710. June 1913 [4] Hörbiger, J. ; Hörbiger, A.; Patent: Automatic Annular Valve, US19360061608 19360130. August 193 Acknowledgments The authors gratefully acknowledge the sponsoring of this work by the ‘Linz Center of Competence in Mechatronics’ in the framework of the Kplus program of the Austrian government. This program is funded by the Austrian government, the province of Upper Austria and the Johannes Kepler University Linz. Razvoj hitrega sedežnega preklopnega ventila za velike tokove fl uida Razširjeni povzetek e Pressure [bar] Leakage [ml/min] Oil Temperature [°C] 50 0.45 27 100 0.8 28 200 2.8 28 5 Conclusion A new seat type valve has been presented which basically fulfils the demands on switching time (1ms) and nominal flow rate (100 l/min). Due to the dependency of the switching time on to the pressure drop over the valve the demanded switching time of about 1ms can only be achieved with a sufficient pressure drop prevailing at the valve Zmanjšanje cene in izboljšava energetske uďinkovitosti sta izredno pomembna dejavnika pri ohranjanju konkurenďnosti hidravliďnih sistemov v primerjavi z drugimi pogonskimi tehnologijami. Uporaba hidravliďnih sedežnih 2/2-ventilov je obetajoď poskus pri izpolnjevanju teh zahtev. Visoko natanďni in hitro odzivni pogoni, npr. za hitro in natanďno pozicioni-ranje, so trenutno odvisni od velikih servo- ali proporcionalnih ventilov. Takšni ventili so dragi in temeljijo na principu uporovnega krmiljenja z visokimi energetskimi izgubami. Hidravliďna preklopna tehnika z uporabo 2/2-ventilov, ki zahtevajo hitre in velike preklopne ventile, lahko pomaga pri izboljšanju energetske uďinkovitosti in pri zmanjševanju cene. Realizacija takšnega ventila z uporabo predkrmilnega ventila je obravnavana v [1, 2]. Uporabljeni vzdolžni batni preklopni ventil je direktno vkrmiljen z elektromagnetom, ki vklaplja ter izklaplja ventil v ďasu 1 ms pri imenskem volumskem toku 45 l/min in tlaďnem padcu 5 bar na krmilni rob. Takšni direktno vkrmiljeni preklopni ventili imajo dve glavni pomanjkljivosti: – Imenski volumski tok je praktiďno omejen s tokovnimi silami. – Zaradi lekaže v ventilu je takšen ventil nesprejemljiv v nekaterih aplikacijah, kot je npr. mobilna hidravlika. Novorazviti sedežni ventil, ki je predstavljen v tem prispevku, odpravlja zgoraj omenjene pomanjkljivosti z vzdolžnim batom. Ta ventil je 406 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 406 # 24.1.2008 8:55:42 HIDRAVLICNI VENTILI vkrmiljen hidravliďno in dimenzioniran za izpolnitev naslednjih zahtev: – preklopni ďas okrog 1 do 2 ms, – imenski volumski tok okrog 100 l/min pri tlaďnem padcu na krmilnem robu 5 bar, – ni lekaže v ventilu, – nizki proizvodni stroški, – nizka poraba elektriďne energije predkrmilnega ventila. Novi ventil temelji na znanem kompresorskem ventilu s krmilno plošďo proizvajalca Hörbigerja (slika 1), katerega princip delovanja je predstavljen v [3, 4]. Ta ventil vsebuje dve nasprotno postavljeni krmilni plošďi z veď utori, ki tvorijo krmilne robove. Ta princip omogoďa velik presek odprtja ventila ob doloďenem premeru in pomiku krmilnega bata in s tem tudi velik volumski tok skozi ventil. Kontrolni bat ventila s krmilno plošďo in veď krmilnimi robovi na koncu je prikazan na sliki 2. Slika 3 prikazuje novorazviti sedežni ventil, predstavljen in analiziran v tem prispevku, ki temelji na principu Hörbigerejevega ventila. Za dosego majhnih preklopnih ďasov je bistven pogoj, da pomik preklopnega bata ni veďji od 0,5 mm glede na to, da zaradi tehnologije, ki je bila uporabljena pri izdelavi ventila, obodni utori nimajo veďjih dimenzij od 1 mm. Poleg tega ima ventil zadostno število krmilnih robov za izpolnjevanje zahteve po volumskem toku 100 l/min pri 5 bar tlaďnega padca. Trdnost in togost krmilnih robov oz. utorov kakor tudi površinski pritisk na kontaktnih površinah med krmilnim batom in nasprotno krmilno plošďo so dimenzionirani in analizirani s pomoďjo analitiďnih modelov in metode konďnih elementov. Na ta naďin površinski pritisk med krmilno plošďo in krmilnim batom ni previsok, zato ne pride do mehanskih poškodb, in tudi ni prenizek, zato ne pride do lekaže. Eksperimentalni rezultati izvedenih meritev statiďnih in dinamiďnih lastnosti ventila so prikazani na slikah 4 do 9, kot je razvidno s slike 4, volumski tok pri 5 bar tlaďnega padca doseže 90 l/min, kar je nekoliko manj od zahtevanih 100 l/min. Vzrok za to so dodatne lekažne izgube znotraj predkrmilnega ventila, kar je bilo prezrto pri dimenzioniranju glavnega ventila in bo v bodoďe izboljšano s pomoďjo teh raziskav. Analiza dinamiďnih karakteristik je bila izvedena s pomoďjo zasnove hidravliďnega vezja, prikazane na sliki 5, ki zagotavlja dovolj velik kratek ďas potreben volumski tok do 600 l/min pri tlaďni razliki 200 bar. Na sliki 6 in 7 so prikazane meritve odprtja ventila na skoďno funkcijo. Iz rezultatov je razvidno, da pride do zakasnitve pri reakciji glavnega ventila, ki znaša 2 ms, celotni preklopni ďas pa znaša 4 do 6 ms, kar je moďno odvisno od tlaďne razlike in zanemarljivo od togosti vzmeti, ki deluje nasproti krmilnemu batu ventila. Preklopni ďas ventila se zmanjša na 1,1 ms pri tlaďni razliki 200 bar. Oscilacije, ki so vidne na merilnih rezultatih na sliki 7, so posledica oscilacij tlaka v hidravliďnem sistemu, ker niso uporabljeni hidravliďni akumulatorji, medtem ko rezultati, prikazani na sliki 6, ne vsebujejo oscilacij, ker so bili v tem primeru uporabljeni hidravliďni akumulatorji. Na sliki 8 so prikazane meritve zapiranja ventila na skoďno funkcijo. Najpomembnejši vplivni dejavnik na kratek zapiralni ďas je padec tlaka v ventilu. Po zaprtju ventila pride do ponovnega krajšega odprtja ventila, kar je posledica negativnih tlaďnih razlik v sistemu, kot je razvidno s slike 9, kjer se pojavi tlaďni vrh pri ďasu 0,022 s. Raziskave so tudi pokazale, da je nujna dodatna optimizacija ventila glede notranje lekaže, ki se pojavila pri meritvah. Rezultati meritev lekaže so predstavljeni v tabeli 1. Zakljuďimo lahko, da predstavljeni ventil v osnovi izpolnjuje zahteve in priďakovanja, vendar si bo treba še nadalje prizadevati za njegov razvoj in optimizacijo, pri izdelavi pa uporabiti nekatere napredne izdelovalne tehnologije. IzvleĎek: Visoko natanďni in hitro odzivni pogoni, npr. za hitro in natanďno pozicioniranje, so zdaj odvisni od velikih servo- ali proporcionalnih ventilov, ki so dragi in temeljijo na principu uporovnega krmiljenja z visokimi energetskimi izgubami. Obetajoďa možnost za odpravo teh slabosti in za zmanjšanje cene ventila je uporaba ustreznih preklopnih ventilov z volumskimi tokovi okoli 100 l/min pri tlaďnem padcu 5 bar na krmilni rob in preklopnih ďasih 1 do 2 ms, ki lahko pokrijejo znaten obseg aplikacij. Komercialni preklopni ventili ne ustrezajo takšnim zahtevam. V prispevku je predstavljen nov, hidravliďno vkrmiljen sedežni ventil, ki približno izpolnjuje omenjene zahteve glede preklopnega ďasa in volumskega toka. Visok volumski tok je dosežen z uporabo veď krmilnih robov v ventilu s krmilno plošďo, podobno kot pri dobro znanem kompresorskem ventilu proizvajalca Hörbiger. Najhitrejši preklopni ďas novega ventila je moďno odvisen od tlaka fluida in dosega 1,5 ms. Zaradi svojih lastnosti je novi sedežni ventil primeren za uporabo v kritiďnih in mobilnih aplikacijah, kjer ni dovoljena prisotnost lekaže. KljuĎne besede: preklopni ventili, velik volumski tok, hitro preklapljanje, sedežni ventili, Ventil 13 /2007/ 6 407 Ventil_revija_6.indd 407 Ä}- 24.1.2008 8:55:43 ^ KRMILJENJE – REGULACIJA Koncept uporabe ekspertne pomoci pri nesprotnem nacrtovanju vodenja Maja ATANASIJEVIC-KUNC, Rihard KARBA IzvleĎek: Naďrtovanje vodenja sistemov, posebno multivariabilnih, je kompleksna naloga, ki zaradi tega v praksi mnogokrat rezultira v suboptimalnih rešitvah. Namen sestavka je prikazati nekatere možne poenostavitve v postopku naďrtovanja, ki omogoďajo definicijo priďakovane kompleksnosti regulatorja in pomagajo tudi pri iskanju ustrezne parametrizacije. Postopek je realiziran v kontekstu zaokrožene metodologije naďrtovanja, zaradi modularnosti omogoďa tudi upoštevanje rezultatov, izvedenih z drugaďnimi algoritmi, in kombinacijo z razliďnimi pristopi naďrtovanja. Izvedeno je svetovanje in argumentirana pomoď pri odloďanju, kar so znaďilnosti t. i. ekspertnih sistemov. Preglednost in modularnost naj bi hkrati spodbujali tudi k razmisleku o uďinkovitosti posameznih možnih rešitev, o pomembnosti možnih ciljev naďrtovanja in na osnovi relativnega vrednotenja rezultatov omogoďili analitiďno argumentirano izbiro, ki lahko predstavlja tudi osnovo ekonomskega vrednotenja. KljuĎne besede: naďrtovanje vodenja, multivariabilni sistemi, optimalno vodenje, ekspertni sistemi, destilacija, 1 Uvod Ugotovimo lahko, da ima težavnost naďrtovanja vodenja vzroke v svoji raznolikosti in specifiďnosti posameznih problemov [1]. Posledica tega je, da je v eksaktni (numeriďno definirani) obliki praktiďno nemogoďe zaobjeti vse znaďilnosti obravnavanega problema, tj. opisa delovanja sistema (model, omejitve delovanja, cilji naďrtovanja), kaj šele, da bi omenjeno problematiko lahko predstavili v enotni obliki, primerni za vse situacije. Te ugotovitve lahko razširimo tudi na naďrtovanje rešitve, saj je pri tem potrebno izbrati oz. izbirati med razliďnimi pristopi oz. metodami naďr-tovanja, nikakor pa ne moremo izvzeti dejstev, kot so zateďena situacija, ekonomska upraviďenost, možnosti vzdrževanja in podobno. Takšna kompleksnost problematike je seveda lahko problematiďna in Doc. dr. Maja Atanasijeviţ-Kunc, univ. dipl. inž., prof. dr. Rihard Karba, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko glede na objavljene podatke veďkrat vodi v situacijo, kjer smo z rešitvijo, ki “deluje”, zadovoljni, ne da bi se pri tem vprašali, ali bi morda z nekoliko veď truda dejansko lahko izboljšali delovanje procesa ali pa morda to pravzaprav iz ekonomsko upraviďenih razlogov ni smiselno. Na osnovi takšnega razmišljanja bi lahko zakljuďili, da bi bila naďr-tovalcu vodenja v precejšnjo pomoď programska oprema, ki bi skušala vsaj deloma poenostaviti omenjeno problematiko v posameznih fazah: v fazi definicije problema naďrtovanja, v fazi naďrtovanja, v fazi vrednotenja oz. ocenjevanja uspešnosti naďr-tovanja in bi na osnovi tega omogoďi-la sklepanje o nadaljnjih korakih v cikliďnem postopku naďrtovanja vodenja. Prav zadnja od naštetih faz pa je tista, ki predstavlja eno glavnih znaďilnosti programske opreme, ki je v literaturi pogosto definirana kot ekspertni sistem (ES) [2]. Gre torej za to, da je naďrtovalec ugotovitve minulih korakov naďrtovanja sposoben upoštevati pri odloďanju o nadaljnjih modifikacijah rešitve. Tovrstni proces je mogoďe opredeliti kot uďenje, vendar je v primeru pro- gramske realizacije idej najbrž bolj upraviďen izraz sklepanje, saj uďenje dopušďa tudi nastanek novih, izvirnih spoznanj, preiskovalni prostor programskega okolja, ki je glede na ďloveške sposobnosti dokaj omejen, pa je praviloma sposoben uďinko-vitega sklepanja le znotraj vnaprej predvidenega nabora možnosti. V nadaljevanju bomo na primeru znaďilnega procesnega problema, tj. destilacije, skušali ilustrirati pristop k reševanju nekaterih od naštetih problemov. 2 Struktura naĎrtovanja Predlagani koncept naďrtovanja izhaja iz znaďilnih aktivnosti naďrtovalca, pri ďemer smo skušali ďim bolj zadostiti tudi naslednjim zahtevam: • izhodišďna situacija naj bo preprosta in modularna, • modularnost naj zagotovi enostavno dograjevanje, • modularnost naj omogoďa uďink-ovito povezavo želenih lastnosti obnašanja zaprtozanďnega sistema s potekom naďrtovanja, • realizacija naďrtovanja naj omo-goďa vkljuďevanje razliďnih al- 408 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 408 # 24.1.2008 8:55:43 ^ KRMILJENJE – REGULACIJA goritmov pa tudi izkušenj, ki so pogosto kljuďnega pomena pri iskanju primernih rešitev in se kažejo po eni strani v uspešni kombinaciji metod naďrtovanja, po drugi pa tudi v kombinaciji informacij, povezanih z rezultati reševanja doloďenega problema, • rezultati naďrtovanja naj bodo predstavljeni v takšni obliki, da bodo omogoďali preprosto analizo in vrednotenje glede na zastavljene cilje, spodbujali pa naj bi tudi k razmisleku o pomembnosti posameznih kriterijev, pri ďemer je preglednost rezultatov pomembna tudi pri odloďanju o nadaljnjih korakih naďrtovanja, • uporaba programske opreme naj bo preprosta in naj omogoďa prilagajanje naďrtovalcu. Nakazane ideje smo preizkušali v programskem okolju Matlab [3], ki omogoďa uporabo številnih orodij in enostavnost prilagajanja posameznih izraďunov uporabniku, poleg tega pa lahko naďrtovalec zaradi prisotnosti podatkov v delovnem prostoru praktiďno v katerikoli fazi nadaljuje z naďrtovanjem na osnovi lastnih idej. Potek naďrtovanja smo zasnovali na osnovi diagrama, kot je prikazan na sliki 1. Vidimo, da je razdeljen v 4 glavne korake oz. faze naďrtovanja, ki jih, ob upoštevanju ugotovitev, dobljenih med naďrtovanjem, lahko v primernem zaporedju izvedemo tudi veďkrat. Takšen pristop je potreben, ker metode naďrtovanja praviloma ne zagotavljajo doseganja vseh zastavljenih ciljev, ne omogoďajo direktnega upoštevanja vseh želenih lastnosti, poleg tega pa veďinoma tudi ne ponujajo možnosti eksplicitnega upoštevanja strukturnih lastnosti realizacije. Nadalje lahko ugotovimo, da bo naďrtovalec zaupal doloďeni rešitvi, ďe bo preiskal dovolj širok spekter možnosti in bo na osnovi vrednotenja glede na zastavljene cilje lahko argumentirano izbiral v množici potencialno zanimivih realizacij naďr-tovanja. Vloge posameznih korakov oz. faz naďrtovanja so naslednje: V 1. fazi definiramo informacijo o sistemu in ciljih naďrtovanja (v obsegu, kot jih poznamo), o omejitvah pri stavljajo tudi eksplicitne vrednosti delovanju ter po potrebi preverimo zastavljenih ciljev, pogosto pa so po-konsistentnost vhodnih podatkov. vezave s cilji naďrtovanja zapletene in Sledi preverjanje numeriďnih last- nelinearne. Med naďrtovanjem si tako nosti sistema glede na vgrajene ustvarimo le kvalitativen vpliv teh možnosti naďrtovanja, seveda pa parametrov na konďni rezultat. Upo-lahko naďrtovalec tudi sam usmerja raba veďine metod naďrtovanja prav-pregled lastnosti sistema in na takšen zaprav poteka v kontekstu nekakšnega naďin pridobi zaupanje v nadaljnje optimizacijskega postopka, ki je se-odloďitve. vedavsituacijah,kojenaďrtovalec izkušen in uporabljeno metodo dobro V 2. fazi izbiramo potencialno za- razume, krajši. nimivo metodo naďrtovanja glede na ugotovljene lastnosti procesa îe opisani naďin naďrtovanja primer-in glede na cilje naďrtovanja. Pri jamo s klasiďnimi pristopi optimiza-tem predstavljajo lastnosti sistema cije, lahko ugotovimo, da so bistvene pretežno negativno selekcijo, saj je razlike v tem, da raďunalniška opti-lahko uporaba doloďenih algoritmov mizacija zahteva ustrezno definirano zaradi specifiďnih lastnosti sistema kriterijsko funkcijo, ki mora odražati neprimerna oz. numeriďno neust- pomembnost vseh zastavljenih ciljev, rezna. Na pozitivno selekcijo lahko upoštevati pa mora tudi možne ome-vplivajo definirani cilji naďrtovanja jitve pri delovanju zaprtozanďnega in eventuelno predpisana struktura sistema [4]. V primeru naďrtovanja regulatorja, na potek izraďunov pa po izbranem algoritmu pa naďrto-tudi uporabnik sam. valec nastopa v vlogi ocenjevanja primernosti dobljenega rezultata. Velja poudariti, da veďinoma vse me- Izgradnja primerne kriterijske funktode omogoďajo doloďeno svobodo cije je obiďajno dokaj zahtevna v naďrtovanju, ki se kaže v tem, da naloga, saj v primeru izbire neustrezne naďrtovalec ob uporabi izbranega kriterijske funkcije od optimizacij-algoritma definira doloďeno število skega raďunalniškega postopka ni vhodnih parametrov oz. dopusti, priďakovati uporabnih rezultatov. da mu pri tem svetuje sistem. Izbira Dodatna težava, na katero moramo slednjih je vďasih preprosta, ďe pred- v takšnem primeru tudi raďunati, je primerna zaďe-tna izbira optimi-ranih parametrov, saj v nasprotnem primeru veďina algoritmov ne najde ustreznega optimuma. Iskanje ustrezne agre-gacije vseh ciljev naďrtovanja in zaďetnih vrednosti parametrov torej lahko povsem upraviďeno enaďimo z iskanjem primernih vhodnih parametrov v izbrani algoritem in z vrednotenjem rezultata po konďanem naďrtovanju. V obeh primerih gre za naďrtoval-ni postopek, ki Slika 1. Pomembejše faze naĎrtovanja Ventil 13 /2007/ 6 409 Ventil_revija_6.indd 409 # 24.1.2008 8:55:43 ^ KRMILJENJE – REGULACIJA bi ga želeli izboljšati oz. poenostaviti, kot je le mogoďe, saj se pri tem lahko nadejamo tako uspešnejšega konďnega rezultata kot tudi skrajšanja ďasa, potrebnega za naďrtovanje. Rezultat uporabe izbrane oz. izbranih metod naďrtovanja obiďajno predstavlja množica bolj ali manj primernih rešitev, ki sestavljajo nekakšen okvir, znotraj katerega ob koncu naďr-tovanja izbiramo tisto “najboljšo” oz. najustreznejšo. Zato ta faza naďr-tovanja omogoďa tudi ocenjevanje “limitne” najpreprostejše dosegljive zaprtozanďne strukture glede na lastnosti sistema in zastavljene cilje, omogoďa izraďun njenih parametrov, ki mu sledi doloďanje ustrezne kompleksnosti regulatorja, s pomoďjo katere skušamo ďim bolj zadostiti zadanim ciljem. V 3. fazi se izvrši prilagajanje parametrov regulatorja ob hkratnem upoštevanju omejitev regulirnih signalov in želenih hitrosti prehodnih pojavov zaprtozanďnega sistema, saj številne metode ne omogoďajo eksplicitnega upoštevanja omejitev med postopkom naďrtovanja. V okviru 4. faze pa je omogoďeno prouďevanje prilagajanja in poenostavljanja regulacijske strukture ob hkratnem vrednotenju rešitev glede na zastavljene cilje. Ilustrirajmo opisane ideje nekoliko natanďneje za primer naďrtovanja vodenja destilacijske kolone. 3 NaĎrtovanje vodenja binarne destilacijske kolone Shematiďno je naprava ilustrirana na sliki 2. V obravnavanem primeru binarne kolone gre za loďevanje dveh pomešanih komponent (metanol – voda z neďistoďami) na osnovi razliďne hlapnosti. Na delovanje procesa lahko vplivamo z refluksnim pretokom L(t) in s spreminjanjem dovajanja toplotne energije v rebo-jler in s tem na pretok hlapov V(t) po koloni navzgor, ki zato predstavljata vhodna signala. Ker želimo s tema dvema veliďinama vzdrževati primerno sestavo laže hlapne komponente na vrhu (x2(t)) in na dnu kolone (xn-1(t)) ves ďas obratovanja sistema, imamo opravka s sistemom z dvema vhodnima in dvema izhodnima signaloma, torej z multivariabilnim sistemom. Slika 2. ShematiĎni prikaz obravnavane destilacijske kolone Kot smo omenili, priďenjamo naďr-tovanje na osnovi informacij o procesu, poznanih omejitvah in želenih ciljih. Informacijo o samem procesu vnesemo v obliki linearnega modela v prostoru stanj, ki ima v obravnavanem primeru naslednjo obliko [5]: x(t) x(t) + y(t) -0.4352 0.4382 0.0172 -0.0194 -0.1229 0.1211 -0.0092 0.0104 -0.1981 0.1931 -0.3431 0.3535 0.1017 -0.0970 -0.1698 0.1611 0.1259 -0.0974 0.1182 -0.0802 0.2923 -0.1168 0.2198 -0.0932 (1) 1000 00 10 x(t) Omejitve se v danem primeru nanašajo na hod obeh regulirnih signalov, ki v našem primeru znašata: u1 = 0.045; u2 = 0.07 Nadalje lahko predvidevamo spremembe referenďnih signalov znotraj naslednjega obmoďja: ref1 = 0.02; ref2 = 0.05 îe se odloďimo za definiranje ciljev naďrtovanja v ďasovnem prostoru (pogost primer pri problemih procesnega vodenja), je le-te mogoďe bolj ali manj natanďno definirati s šestimi kriteriji, ki se nanašajo na stabilnost, maksimalno in minimalno ďasovno konstanto, kompleksnost regulacijske strukture, matriko enosmernih ojaďenj, ďase umiritve in maksimalne prenihaje [6, 7]. V mnogih prak-tiďnih primerih naďrtovalec še nima dovolj dobre predstave o konkretnih vrednostih posameznih kriterijev, želi pa si, da bi bilo delovanje sistema stabilno, ostale lastnosti pa kar mogoďe dobre ob uporabi ďim preprostejše regulacijske strukture. V takšnem primeru (to privzemimo tudi mi) ciljev sploh ni potrebno definirati. V delovnem prostoru Matlaba lahko definiramo tudi t. i. komunikacijski vektor, s pomoďjo katerega lahko vplivamo na obseg izpisov in pojasnil izraďunov, na stopnjo preverjanja konsistentnosti in smiselnosti posameznih podatkov ter uravnavamo nivo pomoďi, ki lahko zadeva vse od izbire prostih parametrov naďrtovanja do preusmeritve toka naďrtovanja (seveda v okviru danih možnosti). Vsi omenjeni podatki se morajo pred priďetkom naďrtovanja nahajati v delovnem prostoru Mat-laba. Omenimo tudi, da smo izdelali grafiďni vmesnik, ki omogoďa enostaven prenos teh podatkov iz vnaprej pripravljenih datotek kot tudi dostop do nadaljnjih operacij naďrtovanja. Uporabnik lahko priďne naďrtovanje samo s pritiskom na ustrezen gumb v pripravljenem grafiďnem oknu. îe smo tako definirali parametre komunikacijskega vektorja, se pred 410 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 410 # 24.1.2008 8:55:43 KRMILJENJE – REGULACIJA priďetkom naďrtovanja izvede tudi ustrezna analiza sistema, ki preveri, ali lastnosti sistema omogoďajo naďr-tovanje glede na vgrajene možnosti. Prepriďamo se lahko, da obravnavani proces zadošďa vsem potrebnim lastnostim, in preidemo lahko na drugi korak naďrtovanja. Pri tem predvidevamo uporabo klasiďne regulacijske sheme, kot je prikazana na sliki 3. V tem koraku najprej generiramo ciljno matriko prenosnih funkcij Gzz(s), torej želeni model zaprtozanďnega sistema glede na zastavljene cilje naďrtovanja. Za uspešno naďrtovanje je potrebno kar se da realistiďno oceniti tako dosegljivo strukturo kot parametre. Pri tem si pomagamo z orodjem za analizo [6], ki omogoďa tudi ugotavljanje pomembnih strukturnih lastnosti procesa, ki so pri tem kljuďnega pomena. Pri razstavljenem sistemu lastne vrednosti sovpadejo s singularnimi vrednostmi (glavna ojaďenja) oz. tudi s frekvenďnimi karakteristikami diagonalnih ďlenov. S tem se torej skušamo približati situaciji, ko sta najmanjša in najveďja singularna vrednost enaki, kar pa je v splošnem ugodno s stališďa robustnosti in enakomerne porazdelitve regulacijske moďi med vse vhodne signale. Poleg tega je potrebno v ciljni strukturi izbrati le ďasovno konstanto tzz. To pa doloďamo glede na zahteve ali pa glede na minimalne in maksimalne ďasovne konstante obravnavanega procesa. S tem smo priďakovano dinamiko postavili v okvire procesa in pri takšni izbiri se nadejamo, da bodo regulirni signali tudi znotraj predvidenih oz. dovoljenih okvirov. V našem primeru sta oba diagonalna ďlena ciljne strukture enaka: latorja lahko predstavimo v naslednji obliki: GR (s) 1 s(s + p1)(s + p2)L(s + px) * N(s) (4) i (s) (s + 0.2298)(s+0.0606) (240.2s +1)(s + 0.2298)(s+0.0606) (3) Slika 3. KlasiĎna regulacijska struktura Ciljno matriko (vsaj v izhodišďnem poskusu) tvorimo v naslednji obliki: Gzz (s) = diag (s + z1)L(s + zm) (tzz s + 1)di +1(s + z1)L(s + zm ) (2) Izbrali smo jo kot diagonalno, in sicer po eni strani zaradi enostavnosti, vendar pa se je potrebno zavedati, da izniďenje oz. zmanjšanje križnih povezav praviloma tudi bistveno izboljša kvaliteto obnašanja zaprtozanďnega sistema, poleg tega pa je tudi eventualno nadaljnje naďrtovanje lahko precej enostavnejše in obvladljivo z ustaljenimi tehnikami. Posamezni podsistemi ciljne strukture so reda di+1. îasovne konstante minimalne realizacije pa naj bodo enake. Izbrano strukturo numeriďno eksaktno lahko sicer dosežemo zgolj ob uporabi razstavljanja (sistem razbijemo na med seboj neodvisne univariabilne podsisteme), mi pa se ji bomo skušali z naďrtovanjem približati v takšni meri, da bomo s kvaliteto rezultatov glede na zastavljene cilje zadovoljni. saj je srednja vrednost minimalne in maksimalne ďasovne konstante 240.2 sekund. Analiza tudi pokaže, da bo zaprto-zanďni sistem nadkritiďno dušen in pri stopniďastem vzbujanju ne bo izkazoval pogreškov v ustaljenem stanju (implicitno upoštevanje dveh ciljev). Sledi naďrtovanje regulatorja. Pozornost je pri tem osredotoďena predvsem na oceno najkompleksnejše strukture, s katero bomo skušali zagotoviti uspešno ujemanje s ciljno strukturo. Ker imamo opravka z multivariabilnim sistemom, v tej fazi predvidimo tudi takšno regulacijsko strukturo. Postopek priďnemo ob predpostavki, da bomo uporabljali regulator integrirnega znaďaja, ki mu bomo postopoma dvigovali red in pri tem ocenjevali ujemanje zaprtozanďnega sistema s prej generirano ciljno stukturo. Parametre regulatorja v posameznem koraku ocenjujemo z Edmudsovo optimizacijo, ki nastavlja parametre števca prenosne funkcije regulatorja, ki jih podvržemo optimiranju. V tej fazi omogoďimo optimiranje vseh elementov matrike števcev. V vsakem koraku pa je potrebno popolnoma definirati polinom v imenovalcu. Strukturo regu- Postopek priďnemo s situacijo, ko je v imenovalcu le pol pri s = 0, nato pa postopoma dodajamo ďlene (s+pi). Z vsakim dodanim ďlenom se dviguje tudi število elementov števca, ki so podvrženi optimiranju. Optimizacija po Edmundsu poteka v frekvenďnem prostoru in nastavlja parametre števca v smislu minimizacije kvadrata razlike med želeno in doseženo zaprto-zanďno frekvenďno karakteristiko. Pri tem doloďi tudi oceno odstopanja, za katero si seveda želimo, da bi bila ďim manjša. V našem primeru izvajamo dodajanje polov regulatorja tako dolgo, dokler ni izpolnjen katerikoli od naslednjih pogojev: 1. zaprto-zanďni sistem je stabilen in ocena je manjša od 10-12; 2. zaprtozanďni sistem je stabilen in izboljšanje ocene je manjše od 10-3; 3. zaprtozanďni sistem je stabilen in število dodanih ďlenov je veďje od petkratne vrednosti reda sistema; 5. zaprtozanďni sistem je stabilen in ocena se je za-ďela slabšati; 6. zaprtozanďni sistem je postal nestabilen. Ta postopek se je v našem primeru konďal z regulatorjem naslednje oblike: GR (s) i s(s + 0.2298)(s + 0.0606) n11(s) n12(s) n21(s) n22 (s) (5) kjer so polinomi števca: n11(s) = -0.0353s3 -0.0142s2 -0.0020s-2.8893*10-5 n12 (s) = 0.0294s3 + 0.0125s2 + 0.0016s+3.8961*10-5 n21(s) = -0.0883s3 -0.0364s2 -0.0038s-4.4954*10-5 n22 (s) = 0.0380s3 + 0.0182s2 + 0.0024s +5.8401*10-5 (6) Pri tem je ocena dosegla vrednost 1.4455*10-13. Vidimo, da izbrana struktura regulatorja zagotavlja odliďno ujemanje z želeno zaprtozanďno strukturo. S tem je bil izpolnjen pogoj, ki je omogoďil nadaljevanje naďr-tovanja pri 3. fazi. Sedaj posvetimo pozornost hitrosti prehodnih pojavov v povezavi z omejitvami regulirnega signala. Ta korak se izvaja v primeru, ďe je izpolnjen kateri od naslednjih pogojev: 1. podane so omejitve hoda regulirnih signalov Ventil 13 /2007/ 6 411 Ventil_revija_6.indd 411 24.1.2008 8:55:44 KRMILJENJE – REGULACIJA (kar velja v našem primeru); 2. specificirane so želene vrednosti ďasov umiritve, 3. definirani sta minimalna in maksimalna vrednost ďasovnih konstant. Analiza rešitve, ki jo podajajo enďbe (5) in (6), pokaže, da v našem primeru regulirni signali ne izkorišďajo celotnega dovoljenega hoda, kar pomeni, da je mogoďe delovanje sistema še izboljšati. Izboljševanje poteka v zanki, pri ďemer se izvajajo naslednje operacije: najprej prilagodimo tzz v ciljni strukturi; nato izvedemo optimiranje parametrov regulatorja pri strukturi iz prejšnjega koraka; s simulacijo preverimo, ali je maksimalna vrednost katerega od regulirnih signalov manjša oz. enaka 95 % dovoljene vrednosti oz. veďja od 85 % dovoljene vrednosti. îe je ta pogoj izpolnjen, se 3. faza zakljuďi, sicer pride do ponovne iteracije. V našem primeru je prišlo do izpolnitve tega pogoja pri , pri ďemer je imela matrika števcev regulatorja naslednje vrednosti: n11(s) = -0.5387s3-0.2169s2 -0.0307s-0.0004 n12 (s) = 0.4495s3 + 0.1904s2 + 0.0246s +0.0006 n21(s) = -1.3488s3-0.5554s2 -0.0583s -0.0007 n22(s) = 0.5809s3 + 0.2780s2 + 0.0368s+ 0.0009 (7) ocena napake pa je znašala celo 1.3392*10-14. Razmere v primerjavi z rešitvijo po 2. fazi, ki je prikazana s pikastimi krivuljami, so ilustrirane na sliki 4. Vidimo, da je izkorišďanje hoda regulirnih signalov bistveno izboljšalo kvaliteto sledenja. Ocenimo obe rešitvi še s primerjavo ďasov umiritve (ďas, ki je potreben, da odziv sistema doseže 2%-no toleranďno podroďje okoli pripadajoďega referenďnega signala in ga veď ne zapusti): ts1 ts1 940.7335 0 0 940.7335 61.9217 0 0 61.9217 (8) Vidimo, da so prehodni pojavi 2. rešitve približno 15-krat hitrejši, regu-lirni signali pa so še vedno znotraj dovoljenega obmoďja. Kljub temu hitrejši sistem nima nadnihajev ustaljenega stanja. Edi-optimizacija-ES < -0 02 -0.04 c u ¦ OJ ,' ILI M t" 1 U H D U I' (¦¦¦¦.....i f '. < cti ch ID l ¦500 1000 1 500 50Ü 1 000 1500 1 M/11 I M.II Slika 4. Primerjava uĎinkovitosti rešitve po 2. in 3. fazi naĎrtovanja Sedaj nadaljujemo naďrtovanje s 4. fazo, kjer skušamo ugotoviti, ali je drugo rešitev mogoďe poenostaviti, ne da bi pri tem veliko izgubili na kvaliteti. Poenostavljanje poteka v dveh fazah. Najprej zmanjšujemo red na popolni multivariabilni strukturi, nato pa preverjamo še možnost uporabe univariabilnih regulatorjev. V obeh primerih priďenjamo postopek poenostavljanja s postopnim odpravljanjem faktorjev v imenovalcu regulatorja. Pri tem izvajamo optimizacijo v frekvenďnem prostoru pri ciljni zaprtozanďni strukturi iz prejšnjega koraka. Postopek poenostavljanja se zakljuďi v primeru, da sistem postane nestabilen ali ďe je struktura regulatorja proporcionalno-integrirna. Uďinkovitost poenostavljanja mul-tivariabilne strukture regulatorja je ilustrirana na sliki 5, kjer so razlike v odzivih vseh rešitev do proporcio-nalno-integrirne na prvi pogled relativno majhne. Natanďnejše relativno vrednotenje vseh štirih rešitev na Slika 5. Primerjava uĎinkovitosti rešitev pri poenostavljanju multivariabilne strukture regulatorja 412 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 412 24.1.2008 8:55:44 KRMILJENJE – REGULACIJA RELATIVNO VREŮNOTENJt MUL TIVARIABILNIh ZAPRTOZANCNIh SISTEMOV st primerjanih sistemov. Vrednotiti želimo 4 sis si podatke po v RezRLnnat I RezRZmat I RezR3.mat I Re2R4.n Slika 6. Relativno vrednotenje rešitev sliki 6 (od izhodišďne, ki predstavlja normativ, do poenostavljene) pa pokaže, da ima najvišjo oceno, kar zadeva kvaliteto, najkompleksnejša rešitev, upoštevajoď vse kriterije pa bi se odloďili za malo enostavnejšo. Uporaba univariabilnih regulatorjev pa v tem primeru ni dala stabilne rešitve. 4 ZakljuĎek V prispevku smo predstavili znaďilne faze naďrtovanja vodenja sistemov, ki upoštevajo tudi aktivnosti naďr-tovalca. Na osnovi tega smo razvili metodologijo, ki je ilustrirana na primeru binarne destilacijske kolone. Vse izraďune smo realizirali v Matlabu s pomoďjo razvitega orodja [7], ki podpira omenjene faze naďrtovanja, njegova uporaba pa je zaradi izvedenega grafiďnega vmesnika enostavna in hitra, omogoďa pa tudi preprosto dodajanje in preizkušanje novih možnosti. Pri tem velja poudariti pomembnost orodja za analizo sistemov [6], ki je del opisanega okolja in katerega funkcije so kljuďnega pomena pri odloďanju med naďrtovanjem in pri vrednotenju rešitev. Glede na podane rezultate in naše izkušnje opisani pristop in omenjeno orodje lahko uďinkovito uporabimo v številnih praktiďnih primerih, ko je model delovanja procesa poznan. Sama zasnova pa omogoďa razširitve in dopolnitve v vseh od opisanih faz, kar je predmet nadaljnjih raziskav. Literatura [1] S. Skogestad and I. Postlethwaite, Multivariable Feedback Control, Analysis and Design, John Wiley and Sons Ltd, Chichester, 1996. [2] M. Atanasijeviţ-Kunc, R. Kar-ba, Multivariable control design with expert-aided support. WSEAS Trans. Syst., Vol. 5, Oct. 2006. [3] Matlab, The MathWorks Inc. 2005. [4] M. Atanasijeviţ-Kunc, A. Beliď, R. Karba, Optimal multivariable control design using genetic algorithms, Proceedings of the 5th Vienna Symposium on Mathematical Modeling, 2006. [5] D. Matko, B. Zupanďiď, R. Kar-ba, Simulation and Modelling of Continuous Systems, A Case Study Approach, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, 1992. [6] M. Atanasijeviţ-Kunc and R. Karba, Analysis Toolbox stressing parallelism of SISO and MIMO problems, Preprints of the 15th World Congress, IFAC, Barcelona, Spain, 2002. [7] M. Atanasijeviţ-Kunc and R. Karba, Toolbox environment for control design with expert-aided support, Proceedings of 10th WSEAS Int. Conf. on Systems, Vouliagmeni Beach, Athens, Greece, 2006. The concept of expert-aided off-line control design Abstract: Control design, especially multivariable design, is a complex task, which therefore frequently results in suboptimal solutions in process applications. The aim is to present some possible simplifications to the design approach, which enable the definition of the required complexity of the used controller and help in the parametrization procedure. The proposed approach can represent a stand-alone design method, but due to its modularity it is possible to also take into account results obtained through other approaches. At the same time the combination with other algorithms is also enabled. The realized on-line help and the analytical support to decision-making are the characteristics of expert systems. The modularity and simplicity of the proposed approach should stimulate the study of solution efficacy, of individual design-goal importance and of the relative evaluation of given solutions. Such analytical results can also represent the starting point for an economic evaluation. Keywords: control design, multivariable systems, optimal control, expert systems, distillation, Ventil 13 /2007/ 6 413 Ventil_revija_6.indd 413 24.1.2008 8:55:45 ^ HIDRAVLICNI TEKOCINE Spremljanje kontaminacije hidravlicnih tekocin Pogled v zakulisje – dolocanje vrste, kolicine in izvora kontaminantov Milan KAMBIC, Aleš HROBAT IzvleĎek: V procesu obvladovanja kontaminacije hidravliďnih tekoďin sta zelo koristna podatka o številu in velikosti delcev v olju, ki ju najenostavneje doloďimo z avtomatskim števcem delcev. Omogoďata doloďitev stopnje ďistosti tekoďine in primerjavo z zahtevami proizvajalcev hidravliďne opreme. Navadno želimo ugotoviti material in izvor delcev predvsem zunaj priporoďenih obmoďij stopnje ďistosti. Standardne analize hidravliďnih tekoďin, vkljuďno z doloďitvijo stopnje ďistosti, nam ne dajo odgovora o materialu in izvoru kontaminantov. Ena od metod za doloďanje materiala delcev v olju je rentgenska fluorescenďna spektrometrija (XRF), s katero lahko doloďimo koncentracijo razliďnih elementov, posredno pa omogoďa tudi sklepanje o njihovem izvoru. V prispevku je nakazana možnost uporabe te metode kot nadgradnja obiďajnih laboratorijskih analiz hidravliďnih tekoďin. KljuĎne besede: hidravliĎna tekoĎina, kontaminacija, stopnja Ďistosti, rentgenska fl uorescenĎna spektrometrija, 1 Uvod Kontaminacija hidravliďnih tekoďin je neizogiben pojav, saj del konta-minantov pride v hidravliďno teko-ďino že med proizvodnjo, ostali pa med transportom, skladišďenjem, polnjenjem hidravliďnih naprav in med uporabo. Glede na to, da kontaminacije ne moremo popolnoma prepreďiti, je pomembno, da znamo izmeriti stopnjo (ne)ďistosti hidravliďne tekoďine, saj na ta naďin ugotovimo, ali je še primerna za uporabo. Potrebno stopnjo ďistosti lahko dosežemo in vzdržujemo s filtriranjem. Za to je potrebna ustrezna filtrabilnost hidravliďne tekoďine, filtri pa morajo biti pravilno izbrani in dovolj kvalitetni [2]. Kadar ugotovimo, da izmerjena stopnja ďistosti ni primerna, jo je treba Mag. Milan Kambiď, univ. dipl. inž., Aleš Hrobat, univ. dipl. inž., Olma d. d., Ljubljana 414 izboljšati. Navadno pa se vprašamo po materialu in izvoru delcev v olju. Standardne analize hidravliďnih tekoďin nam na to vprašanje ne odgovorijo. V prispevku bo opisana uporaba rentgenske fluorescenďne spektrometrije (XRF), ki je ena od metod, primernih za doloďanje materiala in koliďine delcev v olju. Poznavanje materiala omogoďa sklepanje o izvoru delcev, zato s primernimi ukrepi lahko omejimo njihov vstop v hidravliďno tekoďino. Spremljanje koncentracije obrab-nih kovin pa omogoďa obratovanje hidravliďnih sistemov v takšnih razmerah, ki še ne predstavljajo nevarnosti za kritiďne poškodbe hi-dravliďnih sestavin. 2 DoloĎanje kontaminacije hidravliĎnih tekoĎin Glavni kontaminanti so voda (ne velja za težko gorljive vrste hidravliďnih tekoďin, ki vsebujejo vodo) in mehanski delci. V tem prispevku se bomo omejili le na slednje. Najbolj pogosto uporabljane metode za njihovo do-loďanje prikazuje slika 1[7]. [ Metode za dolocanje vsebnosti delcev 1 [ Utežno Štetje delcev Spektrometrija ] Membranska filtracija Mikroskopija Avtomatsko štetje delcev Ferografija V ) Atomska emisijska spektroskopija i Rentgenska fluorescencna spektrometrija Atomska absorpcijska spektroskopija Plazma spektroskopija J Slika 1. Metode za doloĎanje vsebnosti mehanskih delcev Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 414 # 24.1.2008 8:55:45 ^ HIDRAVLICNI TEKOCINE V nadaljevanju se bomo dotaknili membranske filtracije, podrobneje pa se bomo posvetili predvsem štetju delcev in rentgenski fluorescenďni spektrometriji. 2.1 Skupna vsebnost mehanskih delcev Skupno vsebnost mehanskih delcev lahko doloďimo z membransko filtracijo in tehtanjem izloďenih delcev. Danes ta parameter redkeje navajamo, saj nam podatek o skupni vsebnosti mehanskih delcev ne omo-goďa vpogleda v število, velikost ali material delcev. 2.2 Štetje delcev in stopnja Ďistosti Kvalitetnejša podatka kot skupna vsebnost mehanskih delcev sta število in velikost delcev, saj omogoďata doloďitev stopnje ďistosti hidravliďne tekoďine. Kot je razvidno s slike 1, poznamo veď metod štetja delcev. 2.2.1 Avtomatski števci delcev Za doloďanje stopnje ďistosti so najbolj primerni avtomatski števci delcev [1], [5], [7], [8]. Njihove prednosti so predvsem enostavna uporaba, natanďnost in možnost neposredne meritve na hidravliďni napravi. 2.2.2 Standardi za doloĎanje stopnje Ďistosti Standardi za doloďanje stopnje ďis-tosti so se v zadnjih letih nekoliko spremenili. Razlog za to so predvsem narašďajoďi tlaki v hidravliďnih napravah, manjše zraďnosti med strojnimi elementi in vedno bolj fini filtrski elementi. Vzporedno namreď narašďajo tudi zahteve po ďistosti olja. Standard ISO 4406 je bil modificiran najprej leta 1987, nazadnje pa leta 1999. Stopnje ďistosti po tem standardu prikazuje preglednica 1. Rezultat za ISO-stopnjo ďistosti podajamo kot sestavljeno vrednost, na primer 18/15/10. Prvo število se nanaša na delce, veďje od 4 µm, srednje število na delce, veďje od 6 µm, desno število pa na delce, veďje od 14 µm. Preglednica 1. Stopnje Ďistosti po ISO 4406 Število delcev v 100 ml olja Številka stopnje Število delcev v 100 ml olja Številka stopnje veĎ kot do in vkljuĎno veĎ kot do in vkljuĎno 250.000.000 > 250.000.000 > 28 8.000 16.000 14 130.000.000 250.000.000 28 4.000 8.000 13 64.000.000 130.000.000 27 2.000 4.000 12 32.000.000 64.000.000 26 1.000 2.000 11 16.000.000 32.000.000 25 500 1.000 10 8.000.000 16.000.000 24 250 500 9 4.000.000 8.000.000 23 130 250 8 2.000.000 4.000.000 22 64 130 7 1.000.000 2.000.000 21 32 64 6 500.000 1.000.000 20 16 32 5 250.000 500.000 19 8 16 4 130.000 250.000 18 4 8 3 64.000 130.000 17 2 4 2 32.000 64.000 16 1 2 1 16.000 32.000 15 0 1 0 Standarda NAS 1638, ki je prvi omo-goďil doloďitev stopnje ďistosti olja, pri novejših avtomatskih števcih delcev ne uporabljamo veď. Eden od razlogov je v tem, da ne zajema delcev, manjših od 5 mikrometrov, pa tudi sicer njegovi relativno »veliki« velikostni razredi ne odgovarjajo veď sedanjim razmeram. Dodatni razlog je tudi nov naďin kalibriranja avtomatskih števcev delcev, definiran v ISO 11171. Namesto zastarelega standarda NAS 1638 danes uporabljamo standard SAE AS 4059. Stopnje ďistosti po SAE AS 4059 prikazuje preglednica 2. Preglednica 2. Stopnje Ďistosti po SAE AS 4059 NajveĎje dovoljeno število delcev doloĎene velikosti v 100 ml olja Velikost, ACFTD kalibracija > 1 µm > 5 µm > 15 µm >25 µm >50 µm > 100 µm Velikost, ISO MTD kalibracija > 4 µm > 6 µm > 14 µm >21 µm >38 µm > 70 µm Velikostna koda A B C D E F Razred 000 195 76 14 3 1 0 Razred 00 390 152 27 5 1 0 Razred 0 780 304 54 10 2 0 Razred 1 1.560 609 109 20 4 1 Razred 2 3.120 1.220 217 39 7 1 Razred 3 6.520 2.430 432 76 13 2 Razred 4 12.500 4.860 864 152 26 4 Razred 5 25.000 9.730 1.730 306 53 8 Razred 6 50.000 19.500 3.460 612 106 16 Razred 7 100.000 38.900 6.920 1.220 212 32 Razred 8 200.000 77.900 13.900 2.450 424 64 Razred 9 400.000 156.000 27.700 4.900 848 128 Razred 10 800.000 311.000 55.400 9.800 1.700 256 Razred 11 1.600.000 623.000 111.000 19.600 3.390 512 Razred 12 3.200.000 1.250.000 222.000 39.200 6.780 1.024 Ventil 13 /2007/ 6 415 Ventil_revija_6.indd 415 # 24.1.2008 8:55:45 ^ HIDRAVLICNI TEKOCINE Razvoj standarda AS 4059 (AS je kratica za Aerospace Standard) se je v okviru SAE (Society of Automotive Engineers) zaďel že leta 1988, predvsem za potrebe hidravliďnih sistemov letal. Glavne novosti standarda SAE AS 4059 v primerjavi z NAS 1638 so [10]: • Prikaz podatkov v kumulativni obliki kot pri ISO 4406. • Dodano je še šesto obmoďje velikosti delcev, ki bi pri NAS 1638 ustrezalo velikosti pod 5 mikrometrov. • Vkljuďitev razreda 000, ki pa ga pri industrijskih hidravliďnih oljih lahko dosežemo le pri delcih veď-je velikosti. • Oznaďitev šestih velikostnih po-droďij delcev z velikostno kodo A, B, C, D, E in F. Trenutno še ni smernice o naďinu podajanja stopnje ďistosti po standardu SAE AS 4059. Tako obstaja samo možnost navajanja skupnega rezultata, ki je (kot pri NAS 1638) najslabši rezultat v šestih velikostnih razredih (na primer stopnja ďistosti SAE AS 4059: 9). Lahko navedemo rezultat meritve v vseh velikostnih obmoďjih (na primer stopnja ďistosti SAE AS 4059: 9/8/8/7/6/4). 2.2.3 Pomen in pomanjkljivost štetja delcev Izmerjena stopnja ďistosti hidravliďne tekoďine mora biti v okviru zahtev proizvajalcev hidravliďnih naprav. To je namreď eden od osnovnih pogojev za nemoteno obratovanje hidravliďne naprave, dolg interval menjav hidravliďne tekoďine in dolgo življenjsko dobo hidravliďnih sestavin. V nasprotnem primeru pa se pojavijo vprašanja o primerni izbiri filtrskih elementov, hidravliďne tekoďine in njene filtrabilnosti, kvaliteti vzdrževanja in podobnem. Obiďajno se tedaj vprašamo tudi o materialu kontaminantov, predvsem pa o njihovem izvoru, saj bi radi v ďim veďji meri prepreďili njihov vstop v tekoďino. Avtomatski števci delcev in z njimi doloďena stopnja ďistosti nam pri reševanju teh vprašanj ne pomagajo veď, druge metode štetja delcev kot mikroskopija in ferografija pa le delno. Za pogled v Tu lahko uporabimo XRF in njen princip zakulisje, ki nam razkrije nekaj novih delovanja, ki ga prikazuje slika 2. Ko podrobnosti, moramo uporabiti draž- generiramo X-žarke, jih usmerimo na je in bolj zahtevne metode. 2.3 Rentgenska fl uorescenĎna spektrometrija naš vzorec ter ga z njimi osvetlimo. V vzorcu pride do interakcije X-žarkov z razliďnimi atomi elementov v vzorcu. X-žarek prodre skozi ovojnico atoma elementa in izbije elektron iz ovojnice. Rentgenska fluorescenďna spektro- S tem dejanjem poruši energetsko metrijajeenaod metod za doloďevanje stabilnost atoma in ta se na to odzove materiala delcev v hidravliďnih teko- s preskokom elektrona iz druge orbi-ďinah. Osnova te spektrometrije (v tale na mesto izbitega elektrona in s nadaljevanju oznaďene kot XRF) so tem nazaj k vzpostavitvi energetske žarki X (X-rays), njihovo generiranje, stabilnosti atoma. Pri tem preskoku osvetlitev vzorca z njimi, nastanek elektronov iz ene orbitale v drugo pa sekundarnih X-žarkov ter detekcija se sprosti energija, ki jo na detektorju sekundarnih žarkov in njihov prevod zaznamo kot sekundarni, sprošďeni v spektrogram. X-žarek s karakteristiďno valovno dolžino. S pomoďjo raďunalnika in 2.3.1 Kaj so žarki X (X-rays)? programa lahko zabeleženo valovno dolžino ustrezno spremenimo v ener-X-žarki so del svetlobe, torej del gijo in izmerimo njeno intenziteto. spektra elektromagnetnega sevanja z Vsak element v periodnem sistemu ima valovno dolžino od 105 do 100 Ĺ (108 svojo toďno doloďeno energijo pres-do 1015 m). Valovno dolžino lahko koka elektronov, zato lahko na podlagi s pomoďjo enaďbe (1) pretvorimo v dobljenega rezultata vidimo, za kateri energijo, kar s pridom uporabimo element gre. Preskoki elektronov v pri pretvarjanju žarkov na detektorju elementih višjega atomskega števila v v spekter. periodnem sistemu so lahko razliďno karakterizirani. Do preskoka elektro- p _ L2,4 nov lahko pride na nivoju razliďnih I (Â) (1) orbital. Vsak tak preskok elektrona ima svojo specifiďno energijo. Elementi z višjim atomskim številom imajo zato možnih veď valovnih dolžin (energij) preskokov, katerih vrednost se bistveno razlikuje. Tako so lahko preskoki na Vsak element v periodnem sistemu bolj oddaljenih orbitalah energetsko je sestavljen iz jedra in elektronskega blizu vrednosti preskokov elektronov ovoja (ovojnice). V jedru so protoni elementov nižjega atomskega števila. in nevtroni, v elektronski ovojnici pa Intenziteto sprošďenih sekundarnih elektroni, ki glede na velikost elemen- X-žarkov merimo v cps - counts per ta v periodnem sistemu zavzemajo second (število detektiranih sekun-razliďne orbitale (K, L, M, N itd). darnih žarkov na sekundo). Na pod-Vsak element in njegovi elektroni v lagi energijskega toka in merjenja ovojnici težijo k popolnosti, torej stanju, ki je energetsko najbolj ugodno in je usmerjeno k temu, da se orbitale polnijo od energetsko najbolj moďnih (najbližjih jedru) do energetsko najbolj šibkih (najbolj oddaljenih od jedra). 2.3.2 Princip delovanja rentgenske fl uorescenĎne spektrometrije Nakljucni X žarek Sekundarni X žarek [zbiti elektron iz orbitale Slika 2. Princip delovanja rentgenske fl uorescenĎne spektro-metrije 416 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 416 # 24.1.2008 8:55:46 HIDRAVLICNI TEKOCINE intenzitete sekundarnih X-žarkov dobimo s pomoďjo detektorja in raďu-nalniškega programa spekter. 2.3.3 Spekter XRF Po opravljeni analizi dobimo izpis rezultata v obliki spektra, kjer je na x-osi predstavljena energija, na y-osi pa intenziteta. S pomoďjo raďunalniškega programa izberemo elemente, ki jim pripadajo vrhovi spektra. Pri analizi vrhov moramo upoštevati vplive razliďnih dejavnikov: absorpcija X-žarkov, interakcija X-žarkov s snovjo, razprševanje žarkov itd. Na sliki 3 je predstavljena primerjava spektrov za sveže in rabljeno, moďno kontaminirano hidravliďno olje. Iz obeh spektrov so razvidni delci v olju, pri svežem olju gre za delce cinka (Zn), ki so v aditivu hidravliďnega olja, pri rabljenem olju pa so poleg cinka še železo (Fe), krom (Cr) in baker (Cu). îe primerjamo velikost vrhov za element cink, opazimo pri rabljenem olju manjšo intenziteto, zaradi katere lahko sklepamo, da se aditiv v hidravliďnem olju porablja. 2.3.4 Metoda obrabnih kovin (Wear-Metals) Na podlagi prej izmerjenih spektrov lahko postavimo metodo za kvantitativno doloďitev elementa v vzorcu. S pomoďjo standardiziranih multielementnih raztopin znanih koncentracij elementov lahko za vsak element naredimo umeritveno krivuljo. V raďunalniški program instrumenta vnesemo znane koncentracije, nato pa izmerimo intenzitete elementov in tako dobimo ustrezne podatke za obdelavo umeritvene krivulje želenega elementa. Ko obdelamo vse parametre (vplivi sosednjih elementov, razni vplivi instrumenta in podobno), imamo metodo za želene elemente definirano. V našem primeru je to metoda obrabnih kovin, saj nas zanimata material in izvor delcev. V preglednici 3 so navedeni primeri obrabnih kovin, njihov možni izvor in priporoďene dopustne vrednosti v hidravliďnih tekoďinah za razliďne primere uporabe. Loďimo med mobilno, industrijsko in servo-hidravliko [9]. Ventil 13 /2007/ 6 Slika 3. Primerjava spektra svežega (rdeĎi spekter, ISO 4406: 22/21/18) in rabljenega hidravliĎnega olja (rumeni spekter, ISO 4406: >24/24/19) Preglednica 3. PriporoĎene dopustne koncentracije obrabnih kovin v hidrav-liĎnih tekoĎinah (vrednosti so podane v mg/kg) Kovina Možni izvori Mobilna hidravlika Industrijska hidravlika Servohi-dravlika železo hidravliďna ďrpalka, hidromotor, ventili, bati in batnice, cilinder, kotalni ležaji, ohišje ďrpalk, cevovodi, tesnilni obroďi 5-28 3-15 1-7 krom kotalni ležaj, krila (Vickers) krilnih ďrpalk, kromirani deli, kot npr. batnice, redkeje dodatek hladilni vodi, dodatek vodilnim obroďem 2-20 2-8 1-5 aluminij sestavina aluminij-brona, ohišja ďrpalk, vodila, drsni ležaji, torna obloga lamelnih sklopk ali zavor 3-80 2-12 1-4 baker sestavina medenine in brona; deli ďrpalk, kot so krmilni obroďi, bati, cevovodi, hladilec olja, ležaji, kletka kotalnih ležajev, vodilni obroďi 8-300 10-40 2-10 svinec drsni ležaji, lotani spoji, obraba brona iz kletk kotalnih ležajev 2-15 6-18 1-4 kositer sestavina kositer-brona, lotana mesta hladilca olja, sestavina estrskih olj (iz procesa proizvodnje baznega olja - katalizator) 2-25 2-6 1-3 nikelj posebni ventili, deli pogona v istem krogotoku <2 <2 <2 molibden tesnilni obroďki, vďasih dodatek aditiva proti obrabi z vsebnostjo molibdena, tesnilni in posnemalni obroďi na batih 2-5 <2 <2 cink oljni aditiv, rezultat delovanja estrskih olj na pocinkane dele, vijaďni spoji, barvni premaz 20-350* 5-15 1-6 srebro redko <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 I <1 I <1 wolfram redko titan redko * Primerjava s svežim oljem 417 Ventil_revija_6.indd 417 24.1.2008 8:55:46 HIDRAVLICNI TEKOCINE ^ 2.3.5 Prednosti in pomanjkljivosti XRF Prednost XRF je v tem, da lahko doloďimo material delcev v kontaminirani hidravliďni tekoďini in tako sklepamo o nastanku delcev. Kontaminirani hidravliďni tekoďini lahko doloďimo tudi koncentracije posameznih elementov (aditivov ali obrabnih kovin). Na podlagi rezultata lahko ocenimo stanje hidravliďne tekoďine, saj lahko spremljamo porabljanje aditivov in vsebnost tujih delcev (obrabnih kovin), ki nam posredno dajejo informacije o stanju hidravliďnih sestavin. Preglednica 3 nam pomaga pri ocenjevanju kvalitete hidravliďne tekoďine in odloďanju o nadaljnjih ukrepih. Pomanjkljivost metode XRF je predvsem v tem, da je zelo obďutljiva in zaradi tega lahko pride do napak pri odďitavanju in tolmaďenju spektrov. Najveď napak nastane zaradi napaďne interpretacije spektrov (razliďni elementi imajo lahko skoraj enake energijske vrednosti preskokov elektronov po ra-zliďnih orbitalah) ali zaradi neustrezne priprave vzorca (neenaki pogoji, ne dovolj homogeniziran vzorec) ali instrumenta (neustrezna umeritvena krivulja). Instrument XRF ne loďuje med tem, ali je dobljeni rezultat za nek kemijski element obrabna kovina ali aditiv hidravliďne tekoďine. Zato moramo mi oceniti, ali je to aditiv, ki se porablja in s tem zmanjšuje kvaliteto hidravliďne tekoďine, ali pa je to obrabna kovina, ker se poveďuje obraba hidravliďnih sestavin. Direktno se iz dobljene koncentracije obrabne kovine tega ne da sklepati, zato moramo uporabiti še ostale metode. 3 ZakljuĎek Za spremljanje kontaminacije hi-dravliďnih tekoďin z mehanskimi delci lahko uporabimo razliďne metode. Dandanes je najprimernejši naďin za doloďanje stopnje ďistosti uporaba avtomatskih števcev delcev. S spreminjanjem zahtev v sodobnih hidravliďnih napravah se spreminjajo tudi zahteve za hidravliďne tekoďine, vzporedno z njimi pa standardi in oprema za doloďanje stopnje ďistosti. Kljub prilagajanju novim zahtevam so diagnostiďne zmožnosti avtomatskih števcev še vedno omejene. Ne omo-goďajo doloďitve materiala, koliďine in izvora mehanskih delcev. V prispevku je opisana rentgenska fluorescenďna spektrometrija, ki je ena od metod za doloďanje materiala in koncentracije mehanskih kontaminantov hidravliďne tekoďine. Zato jo lahko uporabimo kot nadgradnjo štetja delcev. Tako kot druge metode ima tudi ta svoje prednosti in slabosti, zato ne moremo oceniti kvalitete hidravliďne tekoďine ali obrabe hidravliďnih sestavin le na osnovi njenega rezultata. Zelo pa pomaga z novimi informacijami, ki jih z drugimi metodami ne moremo pridobiti. Za popolno spremljanje kontamina-cije,zanesljivooceno stanjahidravliďne tekoďine in stanja hidravliďnih sestavin moramo uporabiti kombinacijo razliďnih metod, ki se medsebojno dopolnjujejo. Literatura [1] Kambiď, M., Kus, B., Vidmar, L.: Stopnja ďistosti svežih hidrav- liďnih olj. Slotrib ‘98, zbornik prispevkov. Gozd Martuljek. Str. 195–203. [2] Kambiď, M.: Hidravliďne te-koďine – kontaminacija, filtra-bilnost, filtriranje. 12. sreďanje vzdrževalcev Slovenije, zbornik prispevkov. Rogla. Str. 18–22. [3] Kambiď, M.: Meritve stopnje ďistosti hidravliďnih olj z avtomatskimi števci delcev. Fluidna tehnika 2001, zbornik prispevkov. Maribor. 153–160. [4] Kambiď, M.: Pomen prepoznavanja obrabnih delcev. Vzdrževalec (1995), štev. 50. Str. 16–17. [5] Kersnik, M., Kambiď, M., Majeriď, I.: Primerjalne meritve stopnje ďistosti hidravliďnega olja. Ventil 4 (1998). Str. 206–209. [6] Karl, H.: Filtration von Hydraulikflüssigkeiten. 13th International Colloquium Tribology 2002, zbornik prispevkov. Esslingen. Str. 2069–2080. [7] Martin, S.: Filtration, Druckflüssigkeit und Reinheitsgrad in der Fluiftechnik. 2. Auflage 2002. Renningen - Malmsheim. [8] Saviţ, V., Zirojeviţ, L.: Uljna hidraulika 3: Hidrauliďki fluidi, tehnika filtriranja, zaptivanje, prvo izdanje 2003. Novi Sad. [9] Weisman, P.: Trendanalysen zur Verlangerung von Ölwechselin-tervallen.Ölanalyse zur Beurteilung des Zustands von Schmierstoff und Reibstelle 1999, zbornik prispevkov. Esslingen. Str. 1–26. [10] http://www.wearcheck.de/ima-ges/pdf/oelchecker/winter-2004.pdf – Update für die Par-tikelzaehlung-Bestimmung der Reinheitsklassen nach der SAE AS4059. Contamination monitoring of hydraulic fl uids Abstract: The number and size of the particles in oil are very useful parameters in the contamination-monitoring process of hydraulic fluids. They enable a determination of the cleanliness level and a comparison with hydraulic-equipment producer specifications. The most convenient way to determine the cleanliness level is to use automatic particle counters. Particularly when the cleanliness level is outside recommendations, we usually want to find the material and the source of the particles. A general analysis of hydraulic fluids, including a cleanliness-level measurement, gives no answer about the material and the source of the contaminants. One method, which gives an answer about the material of particles in oil, is X-ray fluorescence spectrometry (XRF). XRF enables a determination of the concentration of different chemical elements; indirectly, it gives an opportunity to make inferences about their source. This paper deals with the possibility of using this method as an upgrade to the general laboratory analyses of hydraulic fluids. Key words: hydraulic fluid, contamination, cleanliness level, X-ray fluorescence spectrometry, 418 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 418 # 24.1.2008 8:55:46 Ventil 13 /2007/ 6 419 Ventil_revija_6.indd 419 24.1.2008 8:55:46 ^ IZ PRAKSE ZA PRAKSO – IZPIRALNI VENTILI Konstrukcija, izdelava in kontrola ventilov tipa VME na podlagi posebnih zahtev izdelovalca zakljucenih mobilnih hidravlicnih sistemov Matej ERZNOŽNIK Povzetek: V prispevku so predstavljene konstrukcija, izdelava in kontrola funkcije izpiralnih ventilov tipa VME. Ventili so izdelani na podlagi posebnih zahtev konďnega uporabnika. So plod skupnega sodelovanja firm Kladivar, Poclain Hydraulics in Caterpillar. V procesu konstruiranja je bilo izvedeno usklajevanje za dosego optimalnega delovanja ventila, ki je rezultat izkušenj na podroďju hidravliďnih komponent Kladivarja ter izkušenj Poclain Hydraulics in Caterpillar na konďnih mobilnih sistemih. V procesu izdelave pilotne in niďelne serije so bili postavljeni ter analizirani pomembni parametri tehnologije izdelave, ki neposredno vplivajo na kritiďne karakteristike polizdelkov in s tem na konďno funkcijo ventila. Za vse polizdelke in sestave so bili izdelani dokumenti PPAP, ki so sestavni del zagotavljanja kvalitete izdelave skladno s standardom SIST ISO/TS 16949:2002 (Posebne zahteve za uporabo ISO 9001:2000 v organizacijah s serijsko proizvodnjo in proizvodnjo nadomestnih delov v avtomobilski industriji). Projekt je zaokrožen z izdelavo celice za montažo in avtomatsko preizkušanje ventilov tipa VME. Izdelava ventilov je prenesena v serijsko proizvodnjo. KljuĎne besede: izpiralni ventil, hidravliďne komponente, mobilni hidravliďni sistemi, kvaliteta izdelave, avtomatsko preizkušanje ventilov, 1 Uvod Podjetje Kladivar je že vrsto let prisotno na domaďem in tujem trgu kot proizvajalec hidravliďnih komponent in sistemov. Poleg standardnih kataloških izdelkov ves ďas izdelujemo tudi posebne komponente, ki so zasnovane in izdelane po zahtevah kupcev. S tem poveďujemo svoje znanje o posebnih komponentah v povezavi z zakljuďenimi hidravliďni-mi sistemi. V procesu konstruiranja, vzorďenja in serijske izdelave posebnih kompo-Matej Erznožnik, dipl. inž., Kladivar Žiri, d. d., Žiri 420 nent pridejo do izraza teoretiďna in praktiďna znanja s podroďja hidravlike. Pomembno je tudi iskanje optimalne konďne funkcije, ki zahteva pripravo razliďnih variant v procesu vzorďenja in obsežno delo pri meritvah v laboratoriju. Zelo pomembna so tudi znanja in izkušnje s podroďja hidravliďnih sistemov, ki poslediďno narekujejo samo izdelavo komponente. Zaradi potrebe po tovrstnem sodelovanju smo zadnja leta priďa povezovanju proizvajalcev z razliď-nih podroďij hidravliďnih komponent in sistemov. V nadaljevanju je predstavljen tak primer sodelovanja med podjetji Kladivar, Poclain Hydraulics in Caterpillar. Rezultat tega sodelovanja je izpiralni ventil tipa VME, namenjen neposredni vgradnji v hidravliďne motorje, ki predstavljajo pogonske dele mobilnih gradbenih strojev. 2 Osnovna funkcija izpiralnega ventila tipa VME v hidravliĎnem sistemu Izpiralni ventil tipa VME omogoďa odtekanje dela hidravliďnega olja iz nizkotlaďnega voda zaprtega hidrav-liďnega sistema ďez hladilnik in filter v rezervoar. Naďelno shemo zaprtega hidravliďnega tokokroga z vgrajenim izpiralnim ventilom prikazuje slika 1. V zaprtih hidravliďnih tokokrogih je potrebno zagotoviti stalno filtriranje in hlajenje olja. Zaradi same konVentil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 420 # 24.1.2008 8:55:48 # IZ PRAKSE ZA PRAKSO – IZPIRALNI VENTILI Slika 1. Primer zaprtega hidravliĎnega tokokroga z vgrajenim izpiralnim ventilom [1] strukcije filtra in hladilnika je nesprejemljivo, da se pretaka celotna koliďina olja ďez ta dva elementa, saj bi to povzroďilo velike dodatne izgube. Zaradi tega je bila izdelana posebna hidravliďna komponenta, ki omogoďa, da je iz zaprtega sistema odveden samo del olja ďez hladilnik in filter. Sistem je izdelan tako, da se ohlajeno in prefiltrirano olje z dodatno ďrpalko vrne v tokokrog. 3 Konstrukcija izpiralnega ventila Slika 2 prikazuje videz in pripadajoďi hidravliďni simbol ventila, izvedenega kot vgradni ventil. Ohišje ventila omo- goďa vgradnjo neposredno v hi-dravliďni motor in povezavo z vodoma A in B zaprtega hidravliďnega sistema ter vodom T. Bistvena prednost takšne izvedbe ventila je v kompaktnosti konstrukcije. Prvi del ventila – tlaďno proženi potni ventil (poz. 1) – ima povezave med prikljuďki A, B in T v srednji legi zaprte. Do Slika 2. Videz in pripadajoĎi simbol izpiralnega ventila [2] prekrmiljenja pride, ko tlaďna razlika pA-pB oziroma pB-pA doseže vrednost 7 do 10 bar. S tem je dosežena povezava nizkotlaďnega voda A oziroma B preko omejevalnika tlaka proti vodu T. Drugi del ventila poz. 2 (omejevalnik tlaka) odpre pri tlaku 20 bar. Pri tlaku 31 bar v nizkotlaďnem vodu je dosežen tok olja 12 do 14,5 l/min, ki je prek prikljuďka T odveden ďez hladilnik in filter v rezervoar. Odvedena koliďina olja znaša približno 10 % celotnega toka sistema. 4 Izdelava izpiralnega ventila Na zaďetku projekta je bila pripravljena ponudba, ki je bila izdelana na podlagi idejnih skic polizdelkov in navodila za preizkus. Zahteve podjetja Poclain Hydraulics so bile usklajene z izdelovalcem sistemov podjetjem Caterpillar. V tej fazi je bila preverjena izdelovalnost komponent ventila in doloďeni bistveni parametri tehnologije obdelave. Za vse polizdelke so bili izdelani dokumenti PPAP (Production Part Approval Process), ki so sestavni del izvajanja kvalitete izdelave skladno s standardom SIST ISO/TS 16949:2002 [3]. Pomemben del priprav na serijsko proizvodnjo je bil tudi izpolnjevanje sistemskih zahtev kupca, od katerih so zagotovo najbolj pomembne zahteve po ďistoďi polizdelkov, sestavljene komponente in olja na preizkuševališďu. îistoďo polizdelkov smo preverili v podjetju Cimos, ki ima za izvajanje tovrstnih testov ustrezno opremo (glej sliko 3). Dovoljena masa neďistoď znaša najveď 1 mg na polizdelek. Mejna vrednost za ďistoďo olja na preizkuševališďu znaša */16/13 po ISO 4406:2001 [4]. Po prvi izdelavi ventilov je bil izveden trajnostni test (Poclain Hydraulics) in sistemska testiranja (Caterpillar). Rezultati testiranj niso bili v celoti uspešni, zato smo morali opraviti korekcije in ponoviti izdelavo vzorcev. Po ponovnem testiranju smo dobili validacijo za celotni ventil in odobritev serijske proizvodnje. Celotni proces od prve ponudbe do serijske proizvodnje je potekal 2 leti. Slika 3. PoroĎilo o meritvi ĎistoĎe polizdelkov [2] Ventil 13 /2007/ 6 421 Ventil_revija_6.indd 421 0 24.1.2008 8:55:48 # IZ PRAKSE ZA PRAKSO – IZPIRALNI VENTILI <§> Slika 4. HidravliĎna shema agregata za preizkušanje izpiralnih ventilov [2] 422 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 422 <$> 24.1.2008 8:55:49 ^ IZ PRAKSE ZA PRAKSO – IZPIRALNI VENTILI 5 Montaža in preizkus Pomemben del tehnološke dokumentacije predstavlja doloďitev poteka montaže in konďnega preizkusa. Na podlagi teh dokumentov je bila v Kladivarju zasnovana in izdelana montažna celica, ki vsebuje tudi hi-dravliďni agregat za konďno testiranje ventila. Hidravliďno shemo agregata prikazuje slika 4. kontrolnih toďk ventilov, ki uspešno prestanejo test, so za vsak ventil vpisane v tabelo. To omogoďa dobro spremljanje in dodatno analizo rezultatov. 6 ZakljuĎek V prispevku je opisano sodelovanje firme Kladivar z izdelovalci hidravliďnih sistemov, ki je pogoj za uspeh v vedno Slika 5. Rezultat konĎnega preizkusa izpiralnega ventila [2] Konďno testiranje ventilov poteka avtomatsko. Rezultati meritve so razvidni na monitorju, kot je prikazano na sliki 5. Vrednosti posameznih zahtevnejših razmerah na globalnem trgu. Z znanjem in izkušnjami na posameznih podroďjih je bil zasnovan in izdelan izpiralni ventil tipa VME, ki v sistemu popolnoma izpolnjuje zahteve delovanja mobilnega gradbenega stroja. Hkrati je izpolnjen cilj podjetja, da izdelavo, montažo in preizkus ventila prenesemo v serijsko proizvodnjo. Pomemben dejavnik sodelovanja z drugimi proizvajalci je tudi to, da tako pridobivamo nova znanja na podroďju hidravlike, tehnologije izdelave in zagotavljanja kvalitete procesov. V bodoďe si želimo, da bi se tudi na domaďem trgu veďkrat uspeli dogovoriti za tvorno sodelovanje med proizvajalci hidravliďnih komponent in izdelovalci konďnih sistemov. Literatura [1] http://www.poclain-hydraulics.com – In-ternetna stran firme Poclain Hydraulics. [2] Kladivar Žiri: Tehni-ďna dokumentacija za ventil tipa VME. [3] SIST ISO/TS 169-49:2002 – Posebne zahteve za uporabo ISO 9001: 2000 v organizacijah s serijsko proizvodnjo in proizvodnjo nadomestnih delov v avtomobilski industriji. [4] ISO 4406: 2001 – Fluidna tehnika – Hidravlika – Fluidi – Metode za oznaďevanje stopnje onesnaženosti s trdimi delci. Construction, manufacturing and control of the VME valve on the basis of special requests from a hydraulic systems producer Abstract: In this article we present the construction, manufacturing and control of the flushing valve, type VME. These valves are produced on the basis of special end-user requests. They are the product of a cooperation between the companies Kladivar, Poclain Hydraulics and Caterpillar. In the construction process we achieved a harmonization between the hydraulic components’ producer and the end mobile-system users for an optimal valve function. In preparing the manufacturing process we examined the technological parameters, which have an important influence on the valve’s critical characteristics and hydraulic function. For all the internal parts we prepared PPAP documents, which are part of the manufacturing quality implementation, in accordance with the standard SIST ISO/TS 16949:2002. The project was concluded with a montage cell and an automatic test-bench implementation. Keywords: flushing valve, hydraulic components, mobile system, manufacturing quality, automatic valve testing, Ventil 13 /2007/ 6 423 Ventil_revija_6.indd 423 ^ 24.1.2008 8:55:50 ALI STE VEDELI Pripravil A. Stušek S pnevmatiko tudi do 10.000 barov Pnevmohidravliďne ďrpalke so ena od poznanih rešitev, kako generirati visoke in zelo visoke tlake v tekoďinah, kot so olje in voda, po potrebi pa tudi agresivni mediji. Slika 1. ZnaĎilna izvedba pnevmo-hidravliĎne Ďrpalke (vir: Maximator) Osnovno naďelo delovanja temelji na pretvarjanju tlaka. Navadna rešitev je dvosmerno delujoďi pnevmatiďni valj z ustreznim krmiljem, ki zagotavlja njegovo oscilatorno gibanje. Njegova skoznja batnica na vsaki strani pa že predstavlja potopna hidravliďna valja. Veliko razmerje obeh plošďin pnevmatiďnega bata in plošďin hidravliďnih batov omogoďa tudi veliko razmerje tlakov. Pnevmatiďni pogonski delovni tlak navadno znaša do 10 barov, na hidravliďni strani pa lahko tudi do 5 500 barov. Z dodatnim zaporedno vezanim hidravliďnim pretvornikom tlaka pa je mogoďe generirati tudi tlake do 10 000 barov in veď. Pretvorniki tlaka delujejo po osnovnem naďelu ravnotežja sil oz. naďelu delovanja preproste hi-dravliďne stiskalnice. Tako se npr. pri napajanju s tlakom 5 barov in tlaďnem razmerju pretvornika 1 : 100 na izhodni strani lahko generira tlak v višini do 500 barov. Pnevmohidravliďna ďrpalka se bo tako pri tlaku obremenitve 500 bar samodejno zaustavila, brez nadaljnje porabe energije in brez nevarnosti mehanske preobremenitve oz. poškodb sestavnih delov. sodi nemška firma Maximator GmbH, ki je usmerjena predvsem v izdelavo naprav za delo z oljem ali vodo kot delovnim medijem (slika 1). Izdeluje pa tudi naprave za delo z drugimi kemiďnimi tekoďinami. Ponuja številne izvedbene inaďice z razliďnimi tlaďnimi razmerji, za razliďne najveďje delovne tlake, ra-zliďne delovne medije in razliďna delovna okolja. Naprave za delo s kemiďnimi tekoďinami nosijo oznako »MSF« in imajo posebno izvedbo dvojnega tesnjenja z vmesno drenažo proti nevarnosti mešanja pogonskega medija z agresivnimi delovnimi te-koďinami. Pri izvedbi z oznako »GX«, primerni za uporabo v pomorstvu, je visokotlaďni del izdelan iz nerjavnega jekla, nizkotlaďni pogonski del pa iz posebej obdelanih aluminijskih sestavin. Posebni agregati strojev za rezanje z vodnim curkom imajo oznako »DPD« in tlaďna razmerja od 1 : 150 do 1 : 200. Znaďilne izvedbe in lastnosti pnev-mohidravliďnih agregatov so namenjene za uporabo oz. povezavo z napravami oljne hidravlike (slika 2). Uporabljajo se za vpenjalno hidravliko, visokotlaďne preskusne naprave, naprave za kalibriranje manometrov Med zelo znane izdelovalce pnevmohidravliďnih pretvornikov in pnevmohidravliďnih ďrpalk in tlaďnih stikal, za tlaďno preoblikovanje (hidro-forming) ipd. Tovrstne naprave so se še posebej uveljavile pri visokotlaďnih presku-ševališďih za preskušanje cevi, cevnih prikljuďkov, gibkih cevovodov, ohišij in drugih delov hidravliďnih sestavin. S posebnimi izvedbami krmiljenja omogoďajo statiďne in dinamiďne preskuse, njihove funkcionalnosti, trdnosti, tesnosti, trajnosti, zanesljivosti itd. Pri tem so obiďajno potrebni najvišji delovni tlaki do 500 bar. Prav posebno izvedbo pa predstavljajo agregati za tako imenovano avto-fretiranje, tj. notranjo obdelavo cevi (npr. za hidravliďne valje, strelna orožja ipd.) s predobremenjevanjem z visokim tlakom 10 000 barov in veď. Vir: Wenn die Drücke Fünfstellig werden – Fluid 40(2007)11–12, str. 20 Popravek V prispevku Pomen modula sti-sljivosti pri hidravliĎnih fl uidih (rubrika: Ali ste vedeli?) – Ventil 13(2007)5 – str. 342 – drugi stolpec – drugi odstavek – je pri izpisu matematiďnih izrazov pri tiskanju žal prišlo do veď nedoslednosti. Bralcem se za nevšeďnosti pri razumevanju zapisa iskreno opraviďu-jemo in ponavljamo ďistopis omenjenega odstavka: Matematiďno natanďna vrednost modula stisljivosti v obravnavani toďki je podana s tangento oz. enaďbo: KT= V0.dp/dV, stisljivost pa z enaďbo: KT 1/K medtem ko je približna vrednost modula stisljivosti podana s sekanto oz. enaďbo: KS = V0. p/(V0–V), približna stisljivost pa: Slika 2. Mobilni pnevmohidravliĎni agregat z dvema Ďrpalkama (vir: Maximator) 1/K Uredništvo 424 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 424 24.1.2008 8:55:51 K S Ventil 13 /2007/ 6 425 Ventil_revija_6.indd 425 24.1.2008 8:55:52 AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Identifikacija v avtomobilski industriji s podporo sledljivosti Novomeško podjetje TPV, d. d., ki postaja eden najveďjih slovenskih proizvajalcev avtomobilskih delov in opreme, se je iz nekdanjega proizvajalca posebnih vozil v zaďetku devetdesetih razvil v enega najveďjih slovenskih proizvajalcev avtomobilskih komponent. Skupino TPV sestavlja pet hďerinskih podjetij, tri od teh v solastništvu s tujimi partnerji. Na podroďju avtomobilske industrije sta to Johnson Controls in Faurecia, na podroďju avtomobilskih prikolic pa sodelujejo z nemškim podjetjem Boeckmann. Proizvodnja temelji na dveh moďnih segmentih: proizvodnji avtomobilskih sedežev in proizvodnji kovinskih delov za avtomobilsko industrijo. Tretji del predstavljata prodaja in servisiranje vozil. Danes je v skupini TPV, ki deluje na štirih lokacijah (Novo mesto, Brežice, Suhor in Velika Loka), zaposlenih 926 sodelavcev. TPV je moďno vpet v mednarodni prostor, zato je nenehen razvoj od-loďilnega pomena. V ta namen so v zadnjih letih kadrovsko okrepili predvsem komercialo in razvoj ter svojo prisotnost poveďali tudi na vzhodnih trgih. Letos je TPV svojo ponudbo razširil z eno najsodobnejših lakirnic v Evropi, s katero je sposoben ponuditi celovitejše izdelke in storitve in tako slediti viziji podjetja. Nova linija, ki so jo postavili na lokaciji Velika Loka, dopušďa maksimalen nanos laka debeline 35 mikronov, letno pa omogoďa skoraj 3 milijone m2 lakirane površine. Visokozmogljivo linijo bodo uporabljali tako za potrebe lastne proizvodnje kot tudi za storitve zunanjim strankam. Za novomeški TPV je LEOSS, d. o. o., pripravil rešitev za zagotavljaje sledlji-vosti avtomobilskih podsklopov, ki se s pomoďjo obešal gibljejo v kataforezni lakirnici, to je liniji za barvanje kovinskih polizdelkov s potapljanjem oz. ka-taforezo. V okviru projekta se je moral LEOSS kot projektant informacijskega sistema povezati z veď podjetji, med katerimi najdemo tudi družbi INEA, Obešala za polizdelke, namenjene barvanju in za odlaganje že pobarvanih polizdelkov nike Microscan MS-820, fotoce-lice Microscan Photo Sensor, koncentrator pretoka podatkov Microscan MS-5000, ki omogo-ďa povezavo do 50 ďitalnikov v mreže, vmesnik za priklop ďitalni-kov Microscan IB-131 ter roďne industrijske ďital-nike PSC PowerScanner LR RF z baznimi postajami in vgrajenimi dekoderji. Poleg strojne opreme je LEOSS poskrbel tudi za del programske: programski paket za komunikacijo z manipulatorjem Siemens Sima-tic S7 Prodave MPI Mini v5.5 s d. o. o., ki skrbi za raďunalniško vo- kartico za povezavo PC-raďunalnika denje procesa, in Motoman Robotec, na MPI-vodilo in programski paket d. o. o., ki zagotavlja robotsko strego LEOSS TPV sled, ki zagotavlja sledlji-(opravlja jo manipulator Motoman vost proizvodov na kataforezni liniji EPL500) flow linka za kataforezo s (moduli za komuniciranje: SAP, INEA, skupnim mestom nalaganja in razla- Motoman Robotec). ganja obešal Uporabljena oprema LEOSS je tako zagotovil 1600 posebnih aluminijastih plošďic s ďrtnimi kodami (dimenzije 100 mm x 25 mm), ki so odporne na visoke temperature in se uporabljajo za oznaďevanje obešala in adap-terjev, fiksne industrijske ďital- 00050275 PlošĎica s Ďrtno kodo 426 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 426 24.1.2008 8:55:54 00050275 AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Avtomatizacija v lakirnici in robotski celici Prva faza priprave avtomatizacije proizvodnje je pomenila oznaďevanje obešal in adapterjev: montaža (pritrjevanje s kovicami) posebnih plošďic s ďrtnimi kodami. V naslednjem koraku so namestili specialne industrijske ďitalnike ďrtne kode Microscan MS-820, s katerimi zajemajo vse potrebne podatke. îitalniki so s pomoďjo koncentratorja Microscan MS-5000 povezani v mrežo, iz katere z odďi-tavanjem ďrtnih kod pred vstopom v lakirnico in v robotski celici dobivajo vse potrebne podatke v ustrezni obliki za nadaljnjo obdelavo. »Industrijski ďitalniki so nam v veliko pomoď, saj zagotavljajo vse tiste informacije o produktih v proizvodnem procesu, ki jih potrebujemo za njegovo pravilno krmiljenje,« meni Stane Tutin, vodja projekta v Veliki Loki. zložiti le takšna obešala, ki zahtevajo enak tehnološki postopek. Potrebno je identificirati obešala (vseh je 250), ki so na adapterju, da se pred zaďetkom barvanja v stroju nastavi pravi program. Imajo štiri vrste programov barvanja. Sam postopek barvanja traja približno 35 minut pri temperaturi 180 °C. Pri potapljanju se obešala ne potopijo v celoti, tako da so plošďice s ďrtno kodo za identificiranje v zgornjem delu (dejansko so na vsakem štiri, ker se obešala lahko zasuďejo za 180°, branje pa je na nekaterih mestih od zgoraj, na drugih pa od strani). Po prihodu iz barvanja se proizvodi približno 40 minut hladijo, nakar gredo naprej na mesto za praznjenje oz. nazaj na manipulator, ki jih razloži na ustrezna mesta. Microscanovi industrijski ďitalniki sodijo v sam vrh specializiranih proizvodov za avtomtski zajem ďrtnih kod v avtomobilski industriji (uporaba je se- Robot Polizdelke, ki so namenjeni barvanju, najprej zložijo na nosilce, ki jih potem obesijo na skupni nosilec oz. obešalo (roof). Izdelke, ki jih zložijo na eno obešalo, morajo ob tem identificirati (industrijski ďitalnik Microscan MS-820) in vedeti, na katero obešalo so jih dali. Na doloďenem obešalu smejo biti samo takšni izdelki, za katere je predviden enak tehnološki postopek barvanja. Obešala polnijo oz. praznijo na šestih mestih in jih potem pošiljajo proti manipulatorju (Moto-man EPL500), ki po dve obešali združi pod en adapter. Pri tem mora skupaj veda mogoďa tudi v drugih industrijah, v proizvodnji ter za potrebe logistike in transporta). Specializirana identifikacija, ki jo omogoďa Microscan, je izredno kakovostna in zagotavlja sle-dljivost pri avtomatizaciji proizvodnje, saj z njimi dosledno identificiramo vsako ďrtno kodo, ki steďe npr. skozi proizvodno linijo. Zakaj je LEOSS odsvetoval uporabo tehnologije RFID Odgovorni za projekt so sprva želeli rešitev z uporabo radijsko-frekvenďno- identifikacijskega sistema – RFID-tehnologije, vendar so jim strokovnjaki iz LEOSS-a na osnovi pridobljenih podatkov uporabo elektronskih RFID-transponderjev v okviru te aplikacije odsvetovali. Zakaj? Najveďji problem predstavljajo re-la-tivno visoke temperature v proi-zvo-dnem procesu. Transponderje, ki jim proizvajalec Texas Instruments zagotavlja najširše temperaturno podroďje uporabe, lahko npr. skladišďimo na temperaturah od –25 °C do +120 °C, za delovanje pa jih lahko uporabljamo zgolj na temperaturnem intervalu med –25 °C in +90 °C. Za skupaj najveď 50 ur lahko te transponderje sicer imamo na višjih temperaturah (+160 °C ali pa celo za 30 sekund na +220 °C), ker pa se negativni efekt teh povišanih temperatur akumulira v elektronskem vezju, ki tvori osnovo transponderja (vezje je izdelano iz silicija, ki je dopiran z razliďnimi drugimi elementi), bi po doloďenem številu ciklov (npr. okoli 100 prehodov preko peďi) transponderji prenehali delovati. Morali bi jih zamenjati z novimi, kar bi, ďetudi je cena takšnega transponderja relativno nizka (okoli 2 €), predstavljalo dodatne stroške, ki se jim lahko izognemo, ďe izberemo alternativno rešitev – tehnologijo ďrtne kode. Naj omenimo še to, da zaradi splošno veljavnih fizikalnih lastnosti, ki so povezane z integriranimi elektronskimi vezji in njihovo obstojnostjo na povišanih temperaturah, ne verjamemo, da bi lahko od kateregakoli drugega proizvajalca RFID-transponderjev dobili proizvod, ki bi bistveno odstopal od tega, kar zagotavlja Texas Instruments. Zato je v tem primeru smotrneje uporabiti tehnologijo ďrtne kode. Odgovorni v TPV so uvideli, da RFID njihovi aplikaciji ne prinaša bistvenih prednosti pri identifikaciji, in se zato odloďili, da skladno z LEOSS-ovim predlogom izberejo cenejšo tehnologijo, tehnologijo ďrtne kode. Vir: LEOSS, d. o. o., Dunajska c. 106, 1000 Ljubljana, tel.: 01 530 90 20, fax: 01 530 90 40, internet: www.leoss.si, g. Gašper LukšiĎ Ventil 13 /2007/ 6 427 Ventil_revija_6.indd 427 24.1.2008 8:55:55 ^ AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Regulacija hidravlicnega stroja za tlacno litje z uporabo strojne opreme NI CompactRIO in programske opreme LabVIEW FPGA Naloga: Razvoj regulacijskega sistema z zakljuďeno zanko za hidravliďni valj, ki je hkrati cenovno uďinkovit in zelo zanesljiv. Rešitev: Uporaba visokozmogljivega sistema National Instruments CompactRIO za razvoj robustne sistemske arhitekture, ki dosega stroge zahteve našega nadzornega sistema. Družba EUROelectronics je proizvajalka strojev, od nje pa so zahtevali razvoj regulacijskega sistema za hidrav-liďni valj stiskalnice stroja za tlaďno litje (slika 1). Hitra stiskalnica se giblje s hitrostjo od 0 do 10 m/s, kar zahteva uporabo hitrega regulacijskega sistema. To smo dosegli z uporabo programske opreme National Instruments LabVIEW FPGA Module in strojne opreme CompactRIO. Z napravo FPGA, ki je vgrajena v krmilnik CompactRIO, smo lahko razvili sistem, ki omogoďa prilagajanje na osnovnem nivoju z uporabo komercialno dostopnih orodij. Da bi izpolnili posebne zahteve aplikacije, smo v napravi FPGA razvili zelo optimiziran vmesnik za kodirnik za merjenje položaja valja, vse programiranje sistema pa smo v celoti opravili v okolju NI LabVIEW. Sistem v osnovi nadzoruje položaj valja tako, da beleži hitrost in pospeške in jih prilagaja vrednostim, ki jih doloďi uporabnik. Ta lahko doloďa gibanje valja s proporcionalno-inte-grirno-diferencirnim algoritmom – algoritmom PID. Povratna informacija tlaďnega tipala je na voljo v nekaj milisekundah, kar sistem CompactRIO z lahkoto omogoďa, saj ga odlikuje velika hitrost obdelave podatkov. Profil gibanja in drugi parametri se prenašajo preko vmesnika Ethernet, pri ďemer se na osebnem raďunalniku izvaja celotna programska aplikacija za nadzor stroja. Vmesnik za uporabnika smo izvedli s programsko opremo National Instruments LabWindows/ CVI. Aplikacija vkljuďuje tudi funkcije za diagnostiko in nadzor stroja, saj spremlja kakovost in ponovljivost gibanja ter opravlja zajemanje podatkov meritev procesnih spremenljivk (položaji, hitrosti, tlaki, temperature), na voljo pa je tudi statistiďna obdelava za certifikacijo kakovosti. so izredno natanďni in precizni, funkcijo kodirnika za regulacijo položaja valja pa smo lahko izvedli z le dvema hitrima digitalnima vhodoma. Naprava FPGA je signale iz kodirnih položajev obdelala neposredno s tipal. Vmesna naprava za obdelavo ali ojaďenje ni bila potrebna, dosegli pa smo tudi opazno zmanjšanje šuma in ustrezno poveďanje hitrosti obdelave. Slika 1. HidravliĎni stroj za tlaĎno litje Regulacija položaja valja in višine tlaka v hidravliďnem valju je pogost primer uporabe na podroďju industrijske avtomatizacije, vendar je precizno krmiljenje takšnih sistemov doslej predstavljalo zahtevne izzive zaradi velikih hitrosti in visokih tlakov. V naši aplikaciji se valj premika po programsko doloďeni trajektoriji z do-loďenimi profili hitrosti in pospeška, kjer morata biti zagotovljeni natanď-nost in ponovljivost do najveďje hitrosti, ki je 10 m/s. Za zanesljivo regulacijo zaviranja in pospeševanja valja mora regulacija z zakljuďeno zanko delovati s frekvenco 1 kHz. Prvi kriterij pri izbiri sistema za zajemanje podatkov je kakovost tipal, ki se uporabljajo za merjenje tlaka in položaja. Za merjenje položaja smo v našem primeru uporabili tipala z linearnim magnetnim trakom. Tipala morajo zagotavljati natanďnost in zanesljivost merjenja, vmesnik za obdelavo signalov tipala pa mora biti hiter in robusten. Analogni vhodni moduli, ki so na voljo s strojno opremo CompactRIO, Premikanje valja mora natanďno slediti profilom položaja, hitrosti in pospeška, ki jih je doloďila nadzorna programska oprema (slika 2). V ciklu obdelave, ki se izvede v manj kot 1 ms, se izmeri položaj ventila, izraďuna se hitrost, vse se primerja z nastavljeno vrednostjo, potem pa se premik popravi z algoritmom PID. Da je hidravliďni tokokrog uravnovešen, se hkrati regulirajo tlaďne vrednosti na sprednji in zadnji strani valja, kar pre-preďuje trenutne konice. Celotni vmesnik s strojem nenehno in popolnoma nadzoruje program, ki se v strojni opremi CompactRIO izvaja v realnem ďasu, kar nadomešďa tradicionalni programabilni logiďni krmilnik. Uďinkovita regulacija z zakljuďeno zanko za hidravliďni servoventil je mogoďa samo pri popolnoma deter-ministiďnem ďasu cikla obdelave. Poleg tega se mora hidravliďni tokokrog odzvati hitro, natanďno in ponovljivo. V tem primeru smo hidravliďni servo-ventil krmilili z analognim izhodnim signalom. Natanďno uravnavanje algoritma PID smo dosegli z izraďunom lineariza-cijske tabele za vrednosti odziva ventila, ki ima nelinearno karakteristiko. S to metodo nastavljanja ojaďenja algoritma PID smo lahko dosegli zelo 428 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 428 # 24.1.2008 8:55:56 ^ AKTUALNO IZ INDUSTRIJE natanďne odzive pri nizkih (od 0,05 do 0,30 m/s med zaďetkom premika valja) in visokih hitrostih (najveďja realno dosežena hitrost je bila 7,5 m/s). S tehnikami vnaprejšnje povezave (feed-forward) in glajenja smo poleg tega uspeli algoritem PID prilagoditi tako, da je bilo na toďkah hitre komutacije (položaji, na katerih se mora valj ďimbolj hitro iztegniti ali uvleďi) odpravljeno tveganje nestabilnega premikanja. Z vmesnikom Ethernet na strojni opremi CompactRIO lahko vgrajeni sistem LabVIEW komunicira z nadzorno aplikacijo, ki je bila razvita z uporabo okolja NI LabWindows/CVI. Nadzorna programska oprema uporabniku omogoďa, da profil vbrizgavanja za valj doloďi na dva razliďna naďina: (1) z vnosom številskih vrednosti ali (2) z interaktivnim risanjem profilov z uporabo grafiďnega postopka. Uporabnik lahko nastavi razliďne parametre, ki so potrebni za izvedbo strojnega cikla, vkljuďno s položajem, hitrostjo, tlakom in ďasom. S plošďo za zajemanje podatkov National Instruments PCI-6025E smo lahko nadzorni programski opremi dodali številne diagnostiďne signale, na primer profile položaja, tlaka in temperature za vsako vbrizgavanje. Programska oprema za nadzor stroja ponuja diagrame delovanja stroja in izraďunava razliďne nadzorne vrednosti, na primer položaj komutacije hitrosti, povpreďne in vršne hitrosti, ďase, tlake ter temperature. Slika 2. Prikaz položaja in hitrosti gibanja bata Programiranje strojne opreme Com-pactRIO z orodjem LabVIEW FPGA je olajšalo izvedbo najbolj kritiďnih delov sistema za nadzor, saj omo-goďa zelo hitro obdelavo. Na ta naďin smo lahko izvedli krmiljenje ukazov in povratnih informacij brez uporabe nizkonivojskih orodij, posebnih vezij ali drugih programskih jezikov poleg jezika LabVIEW. Zmogljivost strojne opreme CompactRIO nam je omogoďila, da izvedemo sistem kot majhno, celovito in robustno napravo. Zaradi izboljšanih zmožnosti nadzora, ki smo jih lahko izvedli s tem sistemom, smo uspeli doseďi pomembne izboljšave v izkoristku procesa. îasa razvoja in izvedbe aplikacije sta bila pomembno skrajšana zaradi integriranega pristopa k homogenemu razvoju z uporabo programske in strojne opreme družbe National Instruments. Pri tem projektu smo uspeli preiti iz prototipne faze do konďne postavitve stroja v treh tednih. Vir: NATIONAL INSTRUMENTS, Instrumentacija, avtomatizacija in upravljanje procesov, d. o. o., Kosovelova ulica 15, 3000 Celje, Slovenija, tel.: 0 3 425 4200, faks: 0 3 425 4212, internet: www.ni.com/slovenia, e-pošta: ni.slovenia@ni.com; EUROelectronics srl, Italija, Paolo Catterina, e-pošta: p.catterina@eu-roelectronics.it Nadaljevanje s strani 401 Fachtagung Fahrzeugtechnik (Strokovna konferenca o mobilni hidravliki) 4.-5. 09. 2008 Dresden, ZRN Organizator: Hochschule für Technik im Wirtschaft, Dresden Tematika: Pogonski agregati in njihove komponente Koncepti pogonov Filtri, akumulatorji in hladilniki za mobilno uporabo Hidravliďne tekoďine Delovna hidravlika Hidravlika za gospodarska vozila Informacije: naslov: Hochschule für Technik und Wistschaft Dresden (FH), Lehrgebiet Hydraulik und Pneumatik, Prof. Norbert Gebhardt, Dipl.-Ing. Holger Kühne, Friedrich-List Platz 1, D-01069 Dresden, BRD tel.: 0351-462-2475/-2377 faks: 0351-462-2180 e-pošta: kuehne@mw.htw-dresden.de internet: www.htw-dresden.de/mb/fahr-fachtagung_2008.htm Ventil 13 /2007/ 6 429 Ventil_revija_6.indd 429 # 24.1.2008 8:55:57 NOVOSTI NA TRGU CAMOZZI – cilindri serija 32 Serija 32 obsega širok spekter kompaktnih cilindrov, ki ustrezajo standardu ISO 21287 in ohranjajo zanesljivost in kvaliteto ostalih cilindrov CAMOZZI. Širok izbor omogoďa uporabo v vseh aplikacijah, kjer se zahteva vgradnja standardiziranih cilindrov s kompaktnimi izvedbami. Z optimiziranim profilom smo dosegli zmanjšanje mase in ohranitev dimenzij po ISO-standardu. Velika prednost enakega pritrjevanja glede na druge cilindre ISO/VDMA je zmanjšanje vzdrževalnih in logistiď-nih stroškov. Veďpoložajna in protirotacijska izvedba omogoďata uporabo standardnih cilindrov za vse vrste potreb. Cilindri serije 32 so zelo uporabni v aplikacijah, kjer je malo prostora. V avtomatizaciji z njimi dosežemo ekonomiďne rešitve, ki ustrezajo ISO-standardom. Vir: KOVIMEX, d. o. o., Podskrajnik 60, 1380 Cerknica, tel.: 01 70 96 430, fax: 01 70 51 930, internet: www.kovimex.si, e-mail: kovimex@kovimex.si Dvojni cilindri serije QX Dvojni cilinder QX omogoďa dvojno moď pri kompaktnih dimenzijah. S fleksibilnimi pritrdilnimi rešitvami ponuja ekonomiďne rešitve za vse procese, kjer je potrebno vodeno linearno gibanje v majhnih prostorih. Enostavna konstrukcija cilindra zagotavlja zanesljivost in kvaliteto. Ti cilindri so še posebej uporabni za aplikacije, kjer je potrebna veďja moď, natanďno gibanje brez rotacije in vodenje brez dodatnih vgradnih elementov. Mogoďa je izvedba s kro-gliďnimi ležaji in bronastimi drsnimi pušami. Oblika profila je omogoďila lahko izvedbo cilindrov, ki so tako primerni za vgradnjo neposredno na robotske sisteme. Cilindri QX ponujajo odliďne rešitve pri zmanjševanju stroškov pri mehanskih konstrukcijah, so kvalitetni in zanesljivi. Vir: KOVIMEX, d. o. o., Podskrajnik 60, 1380 Cerknica, tel.: 01 70 96 430, fax: 01 70 51 930, internet: www.kovimex.si, e-mail: kovimex@kovimex.si So vaša merila tocna? V družbi Lotriď, d. o. o., se zavedamo, kaj pomeni toďno merilo, zato smo letos svoj spekter storitev nadgradili s kar nekaj novostmi. Sedaj vam lahko ponudimo akreditirano kalibracijo na podroďju meril hrupa, kjer kalibriramo merilnike zvoďnega tlaka, in na podroďju vzorcev poljubnih mas, kjer vam lahko doloďimo maso kakršnegakoli homogenega vzorca. Toďnost meril vlage in okoljskega tlaka je pomembna za spremljanje razmer v okolici, zato vam lahko ponudimo izvedbo kalibracije in izdamo certifikat akreditiranega laboratorija z zagotovljeno sledljivostjo na mednarodne etalone. Poleg kalibracij smo razširili tudi po-droďje kontrole oziroma imenovanja za izvedbo overitve na napravah z valji za preverjanje zaviralne sile motornih vozil. Vir: LotriĎ, d. o. o., Selca 163, 4227 Selca, tel.: 04 517 07 00, fax; 04 517 07 07, e-mail: info@lotric.si, internet: www.lotric.si. KĚ& Laser & Elektronika Razvijamo nove tehnologije, nacrtujemo in izdelujemo laserske vire ter opremo za napredne razvojne laboratorije. Prisegamo na okolju prijazne tehnologije: - izdelava TIV brez uporabe kemikalij, - lasersko rezanje in oznacevanje, - naši proizvodi imajo majhno porabo energije in so ROHS kompatibilni; ter alternativne pristope: - 3-dimenzionalna vezja, - varjenje plastike, - laserski razrez opremljenih TIV. www.lpkf.si 430 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 430 24.1.2008 8:55:57 # NOVOSTI NA TRGU Družba National Instruments predstavlja družino pametnih kamer visoke zmogljivosti Prvi dve pametni kameri NI omo-goĎata gradnjo sistemov vse-v-enem za strojni vid in industrijsko pregledovanje. Družba National Instruments (Nasdaq: NATI) je predstavila pametni kameri NI 1722 in NI 1742, ki naďrtovalcem omogoďata izdelavo izredno zmogljivih sistemov za nizko ceno. Pametne kamere NI so vgrajene naprave, ki združujejo industrijski krmilnik s slikovnim tipalom in programsko opremo Pametna kamera NI 1722 za strojni vid NI, da je mogoďa obdelava slike neposredno na kamerah, in so idealne za aplikacije, kot so iskanje delov, pregledovanje embalaže, preverjanje sestavljanja in odďitavanje 1- in 2 dimenzionalnih kod. Novim kameram je priloženo interaktivno programsko okolje National Instruments Vision Builder for Automated Inspection (AI) za nastavljanje, preverjanje zmogljivosti in uvajanje aplikacij strojnega vida brez programiranja. Ta intuitivna me-nijsko krmiljena programska oprema naďrtovalcem omogoďa, da zgradijo kompleksne aplikacije za strojni vid, ki ne vkljuďujejo samo algoritmov vida, ampak tudi izvajanje po stanjih z zankami in razvejitvami, kar omo- goďa vgrajeni urejevalnik diagramov stanj. Za zahtevnejše aplikacije je mogoďe pametne kamere NI integrirati tudi s programsko opremo National Instruments LabVIEW in popolno knjižnico družbe NI za obdelavo slik in algoritme strojnega vida, kot so zaznavanje robov, prepoznavanje vzorcev, branje 1- ter 2-dimenzionalnih kod in prepoznavanje ďrk. Aplikacije za strojni vid je mogoďe med platformami prenašati le z malo spremembami, saj okolji LabVIEW in Vision Builder AI podpirata celotno paleto strojne opreme. »Pametna kamera NI predstavlja za panogo strojnega vida pomemben korak naprej, saj je zelo zmogljiva in cenovno ugodna, z njo pa se strojna platforma družbe NI razširja izven sistemov na osnovi osebnega raďunalnika in kompaktnih sistemov za strojni vid na samo tipalo,« je povedal John Hanks, podpredsednik trženja za industrijske izdelke pri družbi NI. »Pametne kamere NI dajejo naďrtovalcem strojev in procesnim inženirjem na voljo preprosto uporabne celovite rešitve za pregledovanje, ki ponujajo vse zmožnosti popolnoma opremljenega sistema za strojni vid in so uporabne v najrazliďnejše namene, od pregledovanja silicijevih rezin do em-baliranja prehrambnih izdelkov.« Pametna kamera NI 1722 je namenjena za uporabo v zahtevnih industrijskih okoljih in ima vgrajen 400MHz procesor PowerPC. Pametna kamera NI 1742 se razlikuje po tem, da ima vgrajen 533-MHz procesor. Na obeh kamerah je uporabljeno enako kakovostno enobarvno slikovno tipalo CCD loďljivosti VGA (640 × 480). Kameri imata vgrajene industrijske V/I-prikljuďke, ki vkljuďujejo po dva optiďno izolirana digitalna vhoda in izhoda, en serijski vmesnik RS232 in dva vmesnika gigabit Ethernet s podporo za industrijske protokole, vkljuďno z Modbus TCP. Naprava NI 1742 poleg tega vkljuďuje tudi podporo za kvadraturne kodirnike in vgrajeni krmilnik s tehnologijo neposredno krmiljene osvetlitve NI. Podpora za kvadraturne kodirnike pomeni, da lahko naďrtovalci pregledovanje zlahka sinhronizirajo z linearnimi in vrtljivimi pogonskimi sistemi. Krmilnik s tehnologijo neposrednega krmiljenja osvetlitve NI ima vgrajeno krmilno vezje za osvetlitev LED, ki zagotavlja do 500 mA stalnega in do 1 A impulznega toka. Impulzna osvetlitev omogoďa do štirikrat veďjo osvetlitev brez škode za svetlobno glavo. Vir: NATIONAL INSTRUMENTS, Instrumentacija, avtomatizacija in upravljanje procesov, d. o. o., Kosovelova ulica 15, 3000 Celje, tel.: +386 3 425 4200, faks: +386 3 425 4212, internet: www.ni.com/ slovenia, e-mail: ni.slovenia@ni.com Hs/cumc- tram ireŕefó ^/^Ä1 now?- oefoBOOtf. w/wâ/maâ/ Ventil 13 /2007/ 6 431 Ventil_revija_6.indd 431 24.1.2008 8:55:58 ^ PODJETJA PREDSTAVLJAJO Predstavitev merilne opreme podjetja Fluid Components International Slika 1. Predstavitev merilne opreme Predstavitev programa merilne opreme vodilnega ameriškega proizvajalca podjetja Fluid Components International (FCI) na podroďju merilnikov masnega pretoka je bila v oktobru v prostorih podjetja HPE, d. o. o. Merilno opremo so predstavili Jack Koeken, direktor prodaje za evropsko tržišďe pri FCI, in strokovnjaki iz HPE, ki se ukvarjajo z izvajanjem meritev in prodajo te opreme. Predstavljeni so bili tudi izdelki za merjenje nivoja tekoďin podjetja K-TEK, ki izdeluje merilnike nivoja na principih TOF (Time of Flight) magnetostrikcije, odboja ultrazvoka, laserske detekcije, kapacitivnosti in vibracijskih vilic. Njihov nivojski merilnik na principu laserske detekcije predstavlja 31-odstotni delež vseh prodanih laserskih merilnikov v svetovnem merilu. Njihovi klasiďni merilniki nivoja pa dosegajo 23-odstotni delež svetovnega trga. Jack Koeken je podrobneje predstavil izdelke podjetja Fluid Components International in tehnologijo termiďne disperzije, ki jo v podjetju uporabljajo in razvijajo že preko 40 let. Ta tehnologija je uporabljena v produktih, kot so: merilniki masnega pretoka plinov, indikatorji smeri pretoka plinov, in- dikatorji pretoka plinov ali tekoďin in nivojska stikala. Merilniki, ki temeljijo na tej tehnologiji, so se izkazali za zelo uďinkovite, preproste za vgradnjo in nezahtevne za vzdrževanje. V svetovnem merilu dosega FCI 33-odstotni tržni delež na podroďju merilnikov pretoka in 20-odstotni delež na podroďju nivojskih stikal. Za potrebe ugotavljanja pušďanj je poskrbelo podjetje UE Systems, ki že od leta 1973 izdeluje ultrazvoďne detektorje. Njihovi izdelki se uporabljajo za detekcijo pušďanja cevovodov, mehanskih poškodb ležajev rotacijskih strojev in visokonapetostnih razelektritev. Za merjenje pretoka tekoďin smo predstavili ultrazvoďni prenosni merilnik podjetja Shenitech, ki je zaradi preproste in hitre montaže zelo uporaben. Kot nepogrešljivi spremljevalci vsakih meritev so se izkazali beležniki podatkov Gemini, ki omogoďajo zajemanje in shranjevanje podatkov s terenskih merilnikov preko tokovnih in napetostnih izhodov, pri beleženju temperature ali vlage okolice pa uporabljajo lastni senzor. Za zakljuďek smo na merilni progi prikazali postopek kalibracije merilnika, ki jo v podjetju HPE izvajamo od leta 2005. Sebastjan Teržan, HPE, d. o. o., Ljubljana Slika 2. Merilna proga 432 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 432 # 24.1.2008 8:55:59 Celje, Celjski sejem 13.-16. maj 2008 PRIJAZNE ENERGIJE, VARCNE TEHNOLOGIJE info@ce-sejem.si www.ce-sejem.si 14. mednarodni sejem ENERGETIKA 3. mednarodni sejem VARJENJE in REZANJE ***2BS det« „flfce« II Celjski sejem d.d., Deckova 1, 3102 Celje CELJSKI SEJEM Ventil 13 /2007/ 6 433 Ventil_revija_6.indd 433 24.1.2008 8:56:01 B2?B PODJETJA PREDSTAVLJAJO Varnostni ventili za tlacne sisteme in procesno industrijo Branko PAPLER Podjetje Hypex Lesce, d. o. o., je v dosedanji prodajni program vkljuďilo tudi varnostne ventile firm Gerhard Götze in NGI in razpoďne membrane (diske) proizvajalca CDC iz ZDA. Varnostni ventili fi rme Gerhard Götze So na slovenskem trgu že veď kot 10 let. Odlikuje jih visoka kakovost. Sodijo med najbolj prodajane ventile v Sloveniji. Širok izbor tipov ventilov omogoďa optimalno izbiro glede na zahteve sistema. Pred ďasom je proizvajalec poleg osnovnega materiala ohišja, kot je medenina, ponudil tudi ohišja iz nerjaveďega jekla in nodularne litine. Naroďnik tako lahko izbira med razliď-nimi materiali ohišij in mehkih tesnil na pladnju ventila kot tudi med dvema tipoma odzraďevalnega mehanizma (navojna matica ali roďica). Razliďni tipi ventilov pokrivajo obmoďja nastavitev od 0,2 bar do 30 bar. Letos je proizvajalec svojo ponudbo razširil tudi z ventili, ki imajo pri-robniďne prikljuďke (EN), in to v treh razliďnih materialih ohišja (GGG 40.3, 1.4408 in rdeďa medenina). Poleg prirobniďnih ventilov je možno izbirati tudi med novimi tipi varnostnih ventilov z navojnimi prikljuďki, s katerimi proizvajalec omogoďa uporabo ventilov na sistemih z veďjimi pretoki ter veďjih prikljuďnih dimenzij. Vsi ventili so izdelani v skladu z evropsko (in slovensko) zakonodajo – ventili za uporabo na sistemih z visoko stopnjo nevarnosti (Pravilnik o tlaďni opremi, Ur. l. RS, 15/02) so izdelani v skladu s PED 97/23/ES, DIN EN ISO 4126 in nemškimi predpisi AD 2000-A2, TRD 421/721 in so bili preskušeni po Varnostni ventili Gerhard Götze postopku za ugotavljanje skladnosti: Modul B + D. Ventil je lahko dobavljiv s certifikatom o nastavitvi, ki ga izda proizvajalec po EN 10204-3.1B in EN 10204-3.2, ali s poroďilom o nastavitvi, ki ga izda organ za periodiďno pregledovanje opreme pod tlakom na podroďju Slovenije. Varnostni ventili proizvajalca NGI Na slovenskem trgu se uporabljajo dve leti. Poleg kupcev, ki te ventile redno uporabljajo na svojih specifiď-nih sistemih, se njihova prodaja moďno poveďuje tudi v splošni uporabi. Varnostne ventile NGI odlikujeta dobra kvaliteta in velika izbira tesnilnih materialov na pladnju ventila (NBR, EPDM, VI-TON, SILIKON, TEFLON, KAR-LEZ in kovinsko tesnjenje). Izbirate lahko med materialoma ohišja, kot sta medenina in nerjaveďe jeklo (fino polirano ohišje za farmacevtsko in prehrambeno industrijo). Na voljo so ventili z na-vojnimi, prirobniďnimi prikljuďki, prikljuďki Tri-clamp in prikljuďki za prehrambeno industrijo. Proizvajalec ponuja razliďne tipe naďina odzraďe-vanja, kot so odzraďevalna matica, roďica oz. brez odzraďevanja. Ventil je lahko opremljen tudi s pomožno pnevmatsko napravo. Z razliďnimi tipi ventilov so pokrita obmoďja nastavitev od 0,3 bar do 150 bar. Varnostni ventili NGI 434 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 434 24.1.2008 8:56:05 0 PODJETJA PREDSTAVLJAJO Posebna rubrika v ponudbi so ventili za varovanje hladilnih in klima sistemov (za pline R12, R134A, R22, R23, ….). Ti ventili so dobavljivi s priloženim TÜV-certifikatom o nastavitvi v tujem jeziku, ki zajema vse potrebne podatke v skladu z evropskimi predpisi. Izdelani so v skladu s PED 97/23/ES, DIN EN ISO 4126 in nemškimi predpisi AD 2000-A2. Na zahtevo stranke ventile dobavimo tudi s poroďilom o nastavitvi, ki ga izda organ za periodiďno pregledovanje opreme pod tlakom na podroďju Slovenije. RazpoĎne membrane Uporabljajo se za varovanje tlaďnih sistemov pred previsokim tlakom v samostojni izvedbi ali v sklopu z varnostnim ventilom. V primerjavi vgradnje skupaj z varnostnim ventilom (zaporedna vgradnja) je membrana (disk) izdelana tako, da ne vpliva na nastavitveni tlak varnostnega ventila, njegov pretok in celotno delovanje. Membrane se izdelujejo za nadtlaďne sisteme, vakuumske razmere ali kombinacijo obojega. Prednost vgradnje razpoďnega diska je predvsem v tem, da ni prepušďanja medija v primerjavi s sedežnim ventilom, za samo vgradnjo potrebuje manj prostora in je, ďe potrebujete ventil iz nerjaveďih in posebnih jekel, cenejši. Poleg tega ga ni potrebno periodiďno preskušati, paď pa se obďasno (odvisno od zahtev sistema) izvede samo vizualni pregled. Pri prvi vgradnji je potrebno skupaj z membrano (diskom) kupiti tudi nosilec, ki je sestavljen iz dveh delov. Kasneje se lahko kupujejo samo membrane, saj ostane nosilec ob odprtju membrane nepoškodovan. Obstaja veď izvedb razpoďnih diskov. Zaradi zahtevnosti diskov se ti vedno izdelajo po naroďilu, saj je potrebno predhodno poznati tehniďne podatke o sistemu. Kako izbrati in vgraditi varnostne ventile Pri izbiri ponudnika in vrste varnostnega ventila je potrebna pazljivost. Varnostni ventili so armatura, ki varuje tlaďno opremo pred porušitvijo (eksplozijo) in RazpoĎna membrana (disk) z nosilcem s tem neposredno ostalo delovno opremo in ljudi pred poškodbami (vďasih tudi življenja), ko vsa ostala regulacija sistema zataji. Zato je pravilna strokovna izbira varnostnega ventila predpogoj za zagotovljeno ustrezno varovanje sistemov pod tlakom. Na samo izbiro ustreznega tipa varnostnega ventila zato ne sme vplivati nakupna cena ali drug razlog manjšega pomena, kot je varovanje opreme in ljudi. Še nekaj nasvetov in zahtev pri vgradnji varnostnih ventilov: – pred montažo je treba oďistiti in (ďe je možno) prepihati prikljuďek na sistemu, – na ventilu je treba odstraniti vsa varovala, ki so pri transportu služila za zašďito delov pred neďistoďami in poškodbami (pokrovi, blokirni vijak, pritrdilna žica roďice, …), – preveriti podatke sistema in varnostnega ventila, ďe ustreza (žal se prepogosto dogaja, da se varnostni ventili nabavljajo brez predhodno znanih podatkov, kar lahko povzroďi dobavo neustrezne armature), – pri montaži je treba paziti na ustrezno izbiro materiala tesnila in njegovo namešďanje (oviranje pretoka, ostanki tesnila na vstopu v ventil, …), – pravilna postavitev ventila (vsi ventili niso primerni za ležeďo ali poševno vgradnjo), – pravilna izdelava odvodne cevi, ďe ta obstaja (ustrezna dimenzija cevi in odvodnavanje v najnižji toďki), – zašďita ventila pred okolico (za ventile, ki so izpostavljeni vremenskim ali drugim vplivom, ki lahko prej ali slej vplivajo na njihovo delovanje in varnost sistema). VeĎ informacij: Hypex d.o.o., Lesce, tel.: 04 531 87 00, www.hypex.si Branko Papler, inž. str., HYPEX, d. o. o. 0 Ventil 13 /2007/ 6 435 Ventil_revija_6.indd 435 0 24.1.2008 8:56:05 PODJETJA PREDSTAVLJAJO Filtrirni sistemi v industrijskem okolju Emil HABJAN 9 Trm FiLxer TRM Filter, d. o. o., je specializirano podjetje za razvoj, proizvodnjo in prodajo filtrov in filtrirnih sistemov. Deluje predvsem na podroďju filtracije v vseh glavnih industrijskih panogah. Posebno pozornost namenja razvoju naprav za odsesavanje in filtriranje. Zaveda se namreď pomembnosti tega podroďja tako zaradi zdravja zaposlenih kot tudi zaradi zašďite okolja. Neďistoďe v zraku negativno vplivajo na zdravje zaposlenih, na okolje kot tudi na delovanje strojev in kakovost izdelkov. Za doseganje ďistejšega zraka v delovnem okolju je potrebno neďistoďe odsesava-ti, najbolje neposredno od mesta izvora. S tem se prepreďi njihovo širjenje po prostoru. V ta namen so bile razvite filtrirne naprave ECO-COMPACT, ki so plod lastnega razvoja in izkušenj ter dolgoletnih testiranj. Filtrirne naprave ECO-COMPACT omogoďajo zelo uspešno filtriranje suhih prašnih delcev. Sistem elektrostatiďnih filtrov SMOG HOG pa se uporablja v industriji za odsesavanje in izloďanje oljnih par oziroma emulzijske megle pri obdelovalnih strojih. Najvišjo kakovost omogoďajo najnovejše tehnologije in najboljši materiali ter strokoven in zanesljiv kader. Dokaz kakovosti sta tudi pridobljena certifikata ISO 9001 in ISO 14001. Naprave ECO-COMPACT za odsesavanje in fi ltriranje Odlikuje jih kompaktna izvedba, ki je rezultat odliďnih konstrukcijskih rešitev. Najnaprednejši sistem ďišďenja filtrov ROTATRONIC, enostavno vzdrževanje, energetska varďnost in hitro menjavanje vložkov so dosežki inova-tivnega pristopa pri razvoju. 436 Slika 1. Filtrirna naprava ECO-COM-PAC T Naprave tipa ECO-COMPACT so idealne za uporabo v kemijski, prehrambeni industriji, farmaciji, industriji mikroelektronike, kovin-skopredelovalni industriji in v drugih industrijskih vejah, ker so majhnih dimenzij, tihe in zelo zmogljive. V aplikacijah, kjer je potrebno od-praševanje, je koncentracija neďistoď ponavadi zelo velika, kar pomeni, da so filtrirni vložki zelo obremenjeni in se sorazmerno hitro mašijo. V ta namen so odsesovalno-filtrirne naprave ECO-COMPACT opremljene s sistemom ROTATRONIC, ki podaljša življenjsko dobo filtrirnih vložkov. ROTATRONIC je kompleksen sistem za nadzor in ďišďenje filtrirnih vložkov. Sestavljen je iz posebnih rotacijskih izpihoval z zapirali izhodnih odprtin filtrov, tlaďnimi senzorji in mikroprocesorsko nadzorno-krmilno enoto s prikazovalnikom. Tehnolo- gija ďišďenja filtrov je plod lastnega znanja, dolgoletnih izkušenj in neprestanega razvoja. ROTATRONIC je edinstven tovrstni sistem na trgu, ki zagotavlja maksimalno ďišďenje filtrov in s tem veliko prispeva k eko-nomiďnosti delovanja. ROTATRONIC omogoďa tudi številne možnosti nadgradnje in povezljivosti. Tako je mogoďa mrežna povezava z nadzorno-krmilnim sistemom posameznega proizvodnega procesa oz. centralnim sistemom podjetja (SCADA). S priklopom dodatnih senzorjev lahko spremljamo in beležimo parametre, kot so: emisije na izstopu iz filtra, vlažnost, temperatura, pretok. Slika 2 . Sistem ĎišĎenja fi ltrov – RO-TATRONIC ElektrostatiĎni fi ltri Med obdelovalnimi procesi zaradi hladilnih mazalnih snovi, varilnih hlapov, oljnih hlapov itd. pogosto pride do neďistoď, ki obremenjujejo zrak v okolju in celotnem proizvodnem obratu. Pri tem predstavlja elektrostatiďni filter SMOG-HOG idealno rešitev, saj Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 436 24.1.2008 8:56:06 # PODJETJA PREDSTAVLJAJO seljem pa lahko to za vas izvedemo v našem podjetju, kjer vse nevarne snovi odstranimo na okolju prijazen naďin. Izvedba ohišja je prilagodljiva razliď-nim prostorskim postavitvam, hkrati pa je ohišje enostavno za vzdrževanje. Elektrostatiďni filtri so na voljo za pretoke zraka do 56.000 m3/h. Prikazane naprave in sistemi so le del proizvodnega programa. Pomemben del predstavljajo tudi namenski filtrir-ni in odsesovalni sistemi, nare jeni po meri in željah naroďnika. Slika 3. Filter brez menjave fi ltrirnih vložkov Montažne tirnice lahko deluje kot samostojna naprava, centralni sesalni sistem ali pa je vgrajen v kanal prezraďe-valnega sistema. Princip delovanja elek-trostatiďnih filtrov je poznan. Elektrostatiďni filtrirni sistemi še posebej zelo uďinkovito izloďajo iz zraka neďistoďe, kot so oljna megla in emulzij-ska para, ki nastajajo pri obdelovalnih strojih. Njihova poglavitna prednost pred mehanskimi filtri je loďevanje tekoďih delcev in par, saj pri izloďanju tekoďih delcev iz zraka ti iz kolektorja sami odteďejo. Prednost ele-ktrostatiďnih filtrov pred mehanskimi je tudi v ekonomiďnem delovanju, saj ni potrebno menjavati filtrirnih vložkov, kar ugodno vpliva tudi na okolje. i Vstopni konus, vstop neocišcenega zraka (smer zraka *) 3 Elektro omarica 2 Ventilator, izstop ocišcenega zraka 9 Kontrolna vrata 7 Kolektor ¦ 4 Montažne tirnice ¦ 5 Mehanski predfilter 8 Mehanski sekundarni filter 6 lonizator Slika 4. ElektrostatiĎni fi lter Filter sestavljajo mehanski predfil- VeĎ informacij: TRM Filter, d. o. o., ter, ionizator, kolektor in mehanski Ljubljana, tel.: 01 527 22 16, www. sekundarni filter. Vsi deli so narejeni trm-fi lter.com iz aluminija in se po potrebi samo oďistijo in ponovno uporabijo. îišďenje Emil Habjan, TRM Filter, d. o. o. elementov lahko opravite sami, z ve- UPORABA FILTRIRNIH NAPRAV: farmacija prehrambena industrija kemijska industrija kovinsko predelovalna ind. rötatronic

ECO COMPACT »TrmF filtrirne naprave za cisto in zdravo delovno okolje Q Trm FILTer www.trm-filter.com TRM Filter d.o.o., Ljubljana t: 01 527 22 10 f: 01 527 22 15 e: info@trm-filter.com Ventil 13 /2007/ 6 437 Ventil_revija_6.indd 437 24.1.2008 8:56:07 ^ LITERATURA – STANDARDI – PRIPOROCILA Nove knjige [1] Gordiţ, D. R.: Fluid Power Hy-drau-lics (Theoretical principles, mathematical modeling, solved examples) – Uďbenik – pisan v srbšďini – z naslovom: Hidravlika – teoretiďne osnove, matematiďno modeliranje, rešeni primeri; sistematiďno obravnava teoretiďne osnove in analitiďne metode, ki se uporabljajo pri naďr-tovanju in napovedovanju lastnosti hidravliďnih sestavin in sistemov. Podrobno so prikazane rešitve vprašanj v okviru posameznih poglavij. Knjiga je namenjena študentom, raziskovalcem in strokovnjakom na akademski in industrijski ravni. Gradivo knjige je razdeljeno na osem poglavij: teoretiďne osnove in naďela delovanja hidravliďnih naprav, hi-dravliďni stroji – ďrpalke in motorji, hidravliďni valji in zasuďni aktuatorji, uporaba hidravliďnih dušilk v komponentah in sistemih; potni, tlaďni in tokovni ventili; hidravliďni akumulatorji in pomožne sestavine ter trije dodatki: veliďine, pretvarjanje veliďin in grafiďni simboli za risanje shem po standardih ISO. – Zal.: Mašinski fakultet Univerziteta u Kragujevcu; 2007; ISBN: 978-86-86663-15-3; obseg: 230 strani. [2] Will, D., Gebhardt, N.: Hydraulik Grundlagen, Komponenten, Schaltungen (3. izdaja) – Knjiga o osnovah, sestavinah in vezjih omogoďa hitro spoznavanje delovanja hidravliďnih naprav. Najprej obravnava fizikalne in tehniďne lastnosti hidravliďnih tekoďin kot delovnega medija za prenos energije. Poudarja pomen, zgradbo in delovanje sodobne elektrohidravliďne servo- in proporcionalne tehnike. Avtorja v tretji izdaji posredujeta nova spoznanja o lastnostih in snovanju sodobnih elektronsko krmiljenih pogonov (z digitalno regulacijo, sistemi s poljskimi vodili, z mehatronskimi komponentami itd.). Posebej obravnavata možnosti in naďine varďevanja z energijo ter vprašanja in tehnike v zvezi z zmanjševanjem hrupnosti hidravliďnih naprav (elektronsko krmiljene ďrpalke, centralne hidravliďne naprave ipd.) – Zal.: Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg; 207; ISBN: 3-540-34322-9; 438 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 438 # 24.1.2008 8:56:08 ^ LITERATURA – STANDARDI – PRIPOROCILA Integralni seznami standardov SIST EN, SIST EN ISO in SIST ISO za podrocja fluidne tehnike (stanje 1. 11. 2006) (nadaljevanje objave v Ventilu 13(2007)5 – str. 354) in konec Seznam standardov SIST ISO – stanje november 2006 (dopolnilo od zap. št. 201 naprej) % Št. Oznaka dokumenta Leto izdaje Slovenski naslov Izvirni – angleški naslov 201. SIST ISO 16889:2001 2001 Fluidna tehnika - Hidravliďni filtri -Postopek “multi-pass” za ocenjevanje filtracijske sposobnosti filterskega vložka Hydraulic fluid power filters - Multi-pass method for evaluating filtration performance of a filter element 202. SIST ISO 16902-1:2005 2005 Fluidna tehnika - Hidravlika - Postopek za ugotavljanje jakosti hrupa ďrpalk ob uporabi tehnike intenzimetrije: ekspertna metoda - 1. del: îrpalke Hydraulic fluid power - Test code for the determination of sound power levels using sound intensity techniques: Engineering method - Part 1: Pumps 203. SIST ISO 17082:2005 2005 Fluidna tehnika - Pnevmatika - Ventili - Kataloški podatki, ki morajo biti vkljuďeni v dokumentaciji dobavitelja Pneumatic fluid power - Valves - Data to be included in supplier literature 204. SIST ISO 17559:2005 2005 Fluidna tehnika - Hidravlika - Elektriďno krmiljene hidravliďne ďrpalke - Preskusne metode za ugotovitev delovnih karakteristik Hydraulic fluid power - Electrically controlled hydraulic pumps - Test methods to determine performance characteristics 205. SIST ISO 18413:2003 2003 Fluidna tehnika -Hidravlika - Snažnost delov in komponent - Kontrolni dokument in postopki izloďanja, analize umazanij in poroďanje o rezultatih Hydraulic fluid power - Cleanliness of parts and components - Inspection document and principles related to contaminant collection, analysis and data reporting 206. SIST ISO 20401:2005 2005 Fluidna tehnika -Pnevmatika - Potni ventili - Specifikacija za kontakte za okrogle elektriďne konektorje s premeroma 8 mm in 12 mm Pneumatic fluid power systems - Directional control valves - Specification of pin assignment for electrical round connectors of diameters 8 mm and 12 mm 207. SIST ISO 21287:2005 2005 Fluidna tehnika - Pnevmatika - Valji -Kompaktni valji vrste 1000 kPa (10 bar) in s premeri 20 mm do 100 mm Pneumatic fluid power - Cylinders -Compact cylinders, 1000 kPa (10 bar) series, bores from 20 mm to 100 mm # Ventil 13 /2007/ 6 439 Ventil_revija_6.indd 439 # 24.1.2008 8:56:0 PROGRAMSKA OPREMA – SPLETNE STRANI Zanimivosti na spletnih straneh [1] www.ccefp.org – [Center uĎinko-vite fl uidne tehnike] – The Center for Compact and Efficient Fluid Power na svojih spletnih straneh nudi strnjene informacije in podatke o razliďnih vidikih in vprašanjih razvoja fluidne tehnike. Obravnavani so razliďni predlogi, iniciative, pro- [2] grami in vsebine raziskovalnih in izobraževalnih projektov. Predstavljene so pomembne organizacije in sodelovanje z industrijo, zadnje razvojne novosti ter aktivnosti v okviru univerz in inštitutov. www.hydraulicspneumatics.com – [Internetna razstava fl uidne tehnike] – Na spletnih straneh revije Hydraulics & Pneumatics že lahko pregledate podroďno razstavo (Show Zone) s težišďem na fluidni tehniki, ki bo na IFPE 11.–15. marca 2008 v Las Vegasu. Na voljo so številne informacije o prireditvi. Prikazana so tudi druga podroďja (Zones), kot so: konstrukcijska tehnika, zavorna tehnika, kmetijstvo, pomorstvo, rudarstvo, živilska industrija, gozdarstvo in lesna industrija, strega in montaža, pakiranje, ravnanje z odpadki; železniški in cestni transport, avtomobilizem itn. Seznam oglaševalcev KLADIVAR, d. d., Žiri KOVIMEX, d. o. o., Cerknica 360, 377 CELJSKI SEJEM, d. d., Celje 433 LAMA, d. d., Dekani 359 DOMEL, d. d., Železniki 381 LE-TEHNIKA, d. o. o., Kranj 438 EXOR ETI, d. o. o., Ljubljana 438 LPKF, d. o. o., Naklo 430 FESTO, d. o. o., Trzin 359, 442 MAPRO, d. o. o., Žiri 440 HAWE Hidravlika, d. o. o., Petrovďe 376 MIKRON, d. o. o., Ig 362 HIB, d. o. o., Kranj 433 MOTOMAN ROBOTEC, d. o. o., Ribnica 419 HPE, d. o. o., Ljubljana 432 NATIONAL INSTRUMENTS, d. o. o., Celje 391 HYDAC, d. o. o., Maribor 359, 385 OLMA, d. d., Ljubljana 359 HYPEX, d. o. o., Lesce 425 OPL AVTOMATIZACIJA, d. o. o, Trzin 359, 435 ICM, d. o. o., Celje 419 PARKER HANNIFIN (podružnica v N. M.), IMI INTERNATIONAL, d. o. o., (P.E.) Novo mesto 359 NORGREN, Lesce 359 PPT COMMERCE, d. o. o., Ljubljana 373 Iskra ASING, d. o. o., Šempeter pri Gorici 441 PS, d. o. o., Logatec 425 JAKŠA, d. o. o., Ljubljana 371 TRM Filter, d. o. o., Ljubljana 436 HIDRAVLICNI CILINDRI KROMIRANE BATNICE HONANE CEVI KALIBRIRANE CEVI BREZŠIVNE CEVI UŠESA IN ZGLOBNI LEŽAJI SESTAVNI DELI ZA CILINDRE TESNILA in rr\w MAPRO, d.o.o., Industrijska ulica 12, 4226 ŽIRI, SLOVENIJA tel.:+386 (0)4 510 50 90 fax:+386 (0)4 510 50 91 e-mail: info@mapro.si; www.mapro.si IZDELAVA HIDRAVLICNIH CILINDROV PO NAŠEM KATALOGU ALI PO VAŠIH ŽELJAH STROKOVNO SVETOVANJE KVALITETA IN FLEKSIBILNOST SERVIS HIDRAVLICNIH CILINDROV RAZREZ IN DOSTAVA BLAGA 440 Ventil 13 /2007/ 6 Ventil_revija_6.indd 440 24.1.2008 8:56:09