DE1019880C2 - Druckmittelsteuerung fuer Arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 019

ANMELDETAG.·

BEKANNTMACHUNG
DEH ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

kl. 47 g 43/05

INTERNAT. KL. F 06 k 13. SEPTEMBER 1954

21. NOVEMBER 1957 3 0. APRIL 1958

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1019 880 (M 24483 XII/47 g)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelsteuefuiig¹ für Arbeitsmaschinen, bei dienen eine Anzahl von Operationen in einer vorbestimmten Reihenfolge zur Ausführung eines Arbeitszyklus vorgenommen werden soll, insbesondere betrifft: die Erfindung die automatische Steuerung von Werkzeugmaschinen mit Hilfe eines Druckluftschalters, wie z. B. die Steuerung von. automatischen Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Bo'hrwerken öd. dgl. Jedoch kann die Steuerung auch für andere Arbeitsmaschinen, wie z. B. Abfüllmaschinen, Verpackungsmaschinen oder sonstige Maschinen verwendet werden,, bei denen mehrere Arbeitsoperationen nacheinander ausgeführt werden.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck, z. B. Kurvenscheiben oder elektrische Steuersysteme zu verwenden. Bekannt ist auch bereits, die Maschinen durch ein fortschaltbares Band zu steuern. Dabei sind in dem Band Löcher oder Durchbrechungen jeweils an den durch den gerwünschten Arbeitszyklus bedingten Stellen vorgesehen.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß auf dem foftschaltbaren Steuerungsband, dem vorgeschriebenen. Zyklus enitsprechend anstatt Löcher höckerartige Vorspränge vorgesehen sind, die auf die Betätigung von Druckmittelventilen einwirken.

Vorzugsweise besteht das Steuerungsband aus einem Stahlband, und die Vorsprünge werden gemäß einer besonders vorteilhaften und einfachen Ausbildung der Erfindung als niietkopfartige Höcker ausgebildet.

Die höckerartigen Vorspränge dieses. Steuerungsbandes wirken zweckmäßig über vor einer Schaltwalze drehbar gelagerte Hebel auf die Druckmittelventile, welche ihrerseits die zu den zugehörigen Funktionsstellen der Maschine führenden Druckluftleitungen mit einer Druckluftquelle bzw. mit der Außenluft verbinden.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt beginnt bereits bei der Herstellung eines solchen Steuerungsbandes. Bei der Festlegung eines Arbeitszyklus kann von einem Band ausgegangen werden, welches für jeden Schaltschritt und. jede Betätigungsstelle ein Loch aufweist. In diese Löcher werden je nach Bedarf die Höcker eingenietet. Dieses Einnieten von Höckern ist ein so einfacher Vorgang, daß er vom Käufer einer .Maschine ohne Schwierigkeiten ausgeführt werden kann, während die Herstellung der Löcher im Lieferwerk mit. entsprechenden Spezialwerkzeugen, erfolgen muß, damit die Lage der Löcher den Erfordernissen entspricht. Damit ist der Kunde ohne weiteres in der Lage, gelochte Steuerbänder vom Lieferwerk zu beziehen und das Programm nach Bedarf selbst aufzunieten.

Druckmittelsteuerung für Arbeitsmaschinen

Patentiert für: Alois Moosmann, Stuttgart-Birkach

Alois Moosmann, Stuttgart-Birkach, ίο ist als Erfinder genannt worden

Ein weiterer Vorteil des Steuerungsbandes mit aufgesetzten Höckern gegenüber einem Band, bei welchem die Steuerung durch Löcher bewirkt wird, besteht darin, daß ein aufgesetzter Höcker ohne weiteres wieder entfernt und gegebenenfalls an ein© andere Stelle gesetzt werden kann, wenn es sich herausstellt, daß ein Höcker falsch gesetzt, wurde oder daß eine Änderung des Zyklus notwendig ist. Werden jedoch die Löcher eines Bandes zum Steuern verwendet, so ist eine Korrektur nur sehr schwer möglich, weil sich dieselbe nur durch Schweißen od. dgl. durchführen läßt. Abgesehen davon, daß Schiweißungen od. dgl. an einem fertigen Steuerungsband schwer ausiührbar sind, ist bei diesen Vorgängen stets das Stahlband als solches dadurch gefährdet, daß durch die thermische Behandlung Spannungen, ausgelöst werden, welche die ebene Beschaffenheit des Bandes Und seine Festigkeit beeinträchtigen.. Dabei ist immer vorausgesetzt, daß eine solche Korrektur überhaupt haltbar ist, was bei den bei der Betätigung von. Druckluftventilen auftretenden Beanspruchungein keineswegs als sicher angesehen werden kann.

Der Hauptvorteil eines Steuerungsbandes mit aufgesetzten Höckern besteht jedoch gegenüber einem Steuerungsband mit Löchern in funktionsmäßiger Hinsicht darin, daß in den sehr häufigen Fällen, bei denen ein Steuerventil über viele Schaltschritte hinweg in derselben geöffneten Stellung verbleiben kann bzw. muß, dies bei aufgesetzten Höckern ohne weiteres möglich ist, während ein Band mit Stauerungslöchern dies nur zuläßt, wenn die über den entsprechenden Schaltschritten, liegenden Löcher miteinander zu einem entsprechend langen. Schlitz verbunden werden. Ist dies nicht der Fall, so muß das Ventil in jedem Fall betätigt werden, unabhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher der Schaltschritt ausgeführt wird. Die Verbindung der Löcher zu einem langen Schlitz führt bei der vorliegenden Häufung von Impulsreihen zu einem weitgehenden Zerschneiden der Bänder, so daß dieselben keine Festigkeit mehr besitzen und damit nicht mehr brauchbar sind.

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im Gegensatz hierzu hat ein Band mit aufgesetzten Höckern in jedem Fall seine volle¹ Festigkeit. Wenn über viele Sehaltscbritte hinweg keine Hocker vorhanden sind, so stören die für das^v Einsetzen von Höckern vorgesehenen Löcher in keiner Weise. Das Band gleitet an dem das Ventil betätigenden Hebel vorbei, ohne denselben zu beeinflussen. Kommt jedoch eine ganze Reihe von Höckern, welche das Ventil über viele Schaltschritte hinweg offen halten müssen, so fällt zwar der Hebel zwischen den, Höckern auch etwas zurück, und auch, .das Ventil spricht etwas an. Infolge der Geschwindigkeit, mit welcher der Schaltschritt ausgeführt wird, kommt es jedoch nicht zu einer eigentlichen Auswirkung in der durch das Ventil gesteuerten Arbeitsleitung. Wie bei Versuchen festgestellt wurde, läßt es sich, erreichen, .daß. infolge der kurzen, zur Verfügung stehenden Zeit keine; meßbaren Veränderungen des Druckes eintraten. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß infolge der Trägheit der Massen des Hebels und des Ventils dieselben den Hebel nur unvollkommen oder Oberhaupt nicht, in die Lücke zwischen den Höckern einfallen lassen. Bei einem Steuerungsband, welches Löcher zum Steuern hat, muß jedoch auf alle Fälle der Hebel. od. dgl. das Steuerungsloch verlassen, wenn geschaltet wird, sofern man nicht die erwähnten Schlitze vorsieht.

. Ein weiterer Vorteil des Steuerungsbandes mit aufgesetzten Hockern besteht darin, daß der aufgesetzte Höcker gegen Abnutzung widerstandsfähiger ist als der¹ Rand eines Loches im Stahlband. Beim Überrollen des Loches treten leicht Beschädigungen ein, was bei Berücksichtigung der Scbaltgeschwindigkeit und der durch das pneumatische Ventil bedingten Kräfte ohne weiteres einleuchtend ist. Der aufgesetzte Hocker ist an sich weit widerstandsfähiger, und wenn er tatsächlich trotzdem einmal abgenutzt wird, kann er ohne weiteres entfernt und durch einen neuen Höcker ersetzt werden. Im Falle eines ausgerissenen Loches ist -eine Reparatur jedoch praktisch unmöglich, es muß vielmehr das ganze Steuerungsband ersetzt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform bei spiel s weise veranschaulicht. Manche der nachstehend beschriebenen Einzelheiten sind an sich bekannt, das Patent schützt jedenfalls nur Ausführungen gemäß den Patentansprüchen.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Druckmittelsteuerung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Druckmittel steuerung in einem 'Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig, 1, und

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab' einen abgebrochenen Längsschnitt durch ein Stahlband der Steuerung.

Die Druckmittelsteiuerung ist in einem Programmschalter zusammengefaßt, der eine beliebig große Anzahl von einzelnen Ventilen 1 enthält.

Jedes Element oder Organ der zu steuernden Maschine, welches eine Funktion oder eine Operation ausübt, ist mit einem derartigen Ventil 1 im Programmschalter vertreten. Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen vierundfünfzig Ventile sind in vier Reihen im Ventilgehäuse 2 angeordnet-, wobei je zwei Reihen mit einer gemeinsamen Druckluftbohrung 3 und einer Abluftbohrung 17 verbunden sind. Die Ventile können in bekannter Weise aus Tellerventilen bestehen, die an einen Ventilschaft angeordnet sind, der mit einem Ventilstößel 8 zusammenwirkt. Nach dem Abheben des Ventil tellers strömt Druckluft aus der Bohrung 3 in einen Raum, der mit einem Rohranschluß 15 in Verbindung steht, welcher zu irgendeiner Funktionsstelle an der zu steuernden Maschine führt. Die Betätigung der Ventilstößel 8 erfolgt durch je einen Hebel 18. Aus baulichen Gründen sind die Hebel 18 abwechselnd auf einer Achse 19 oder auf einer Achse 20 drehbar gelagert. Von jeder Seite kommen entsprechende Hebel in zwei verschiedenen Längen, wobei sie je eine Reihe von Ventilen 1 betätigen. Auf der Rückseite eines jeden Hebels 18 ist eine Rolle 21 drehbar gelagert.

ίο Vor den liebeln 18 ist eine Schaltwalze 22 drehbar gelagert. Über diese Walze ist ein Stahlband 23 geführt, welches mit den erfindungsgemäßen Vorsprängen in Form von Höckern 24 nach Art von Nietköpfen versehen ist. Gelangt ein solcher Hocker 24 vor die Rolle 21 eines Hebels 18, so wird der Hebel 18 über die Rolle 21 um die Höbe des Höckers 24 zurückgedrückt, wodurch das zugehörige! Ventil 1 geöffnet wird. Das Stahlband 23 hat zwei Lochreihen 25, in welche Zapfen 26 der Schaltwake 22 eingreifen, und das Stahlband entsprechend der Drehung der Walze 22 filmartig transportieren.

Im Ausführungsbeispiel sind zwei Stahlbänder 23 nebeneinander auf einer gemeinsamen Schaltwalze 22 vorgesehen. Anstatt dessen können auch mehr als zwei Stahlbänder oder nur ein einziges Stahlband verwendet werden. Das Stahlband ist endlos verlötet oder verschweißt, seine Länge richtet sich nach dem Programm, welches auf dem Band untergebracht werden soll.

Das Stahlband, 23 hat außerdem kleine, in Reihen entsprechend den Rollen 21 angeordnete Löcher 27, in welche ent sprechend dem jeweiligen Steuerungsprogramm die Hocker 24 eingenietet werden. Die Hocker werden also- derart auf dem Stahlband, 23 befestigt, daß sie in der Reihenfolge des Arbeitszyklus entsprechend den gewünschten Operationen der Maschine aufeinanderfolgen.

Das Stahlband 23 ist das einzige Element, welches bei einer Veränderung des Arbeitszyklus der gesteuerten Maschine ausgewechselt werden muß. Die Auswechslung des Stahlbandes erfolgt in bequemer Weise dadurch, daß mit Hilfe eines Griffknopfes 28 die Achse 29 nach rechts herausgezogen wird (Fig. 2). Daraufhin kann die Schaltwalze 2 frei herausgenom-

+5 men werden, so daß-ein neues Stahlband eingelegt und die Walze dann wieder eingebaut werden kann.

Die Achse 29 verbindet mittels eines Vielkeilprofils 30 die Walze 22 mit einer Nabe 31, die im Gehäuse drehbar gelagert ist. Auf der Nabe 31 sitzt ein mit derselben fest, verbundenes Indexrad 32, vor welchem ein Schaltrad 33 drehbar und axial verschiebbar auf der Nabe 31 gelagert ist. Einseitig wirkende Schaltzähne 34 stellen in. einer Richtung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schaltrad 33 und dem Indexrad 32 her. Das Schaltrad. 33 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 35, welche die Schaltzähne 3*4 in axialer Richtung ineinanderdrückt. Auf das Schaltrad 33 wirkt eine Zahnstange 36, die mit Hilfe eines Druckluftkolbens verschiebbar ist. Auf diesen Druck liuftkolben wirken die Druckluftimpulse, welche die Fortschaltung bewirken. Durch den Eingriff der Zahnstange 36 in das Schaltrad 33 wird bei dem Hub der Zahnstange das Schaltrad 33 um den Weg eines Schaltzahnes 34 verdreht und damit über die Walze.22 das Stahlband 23 um einen Schaltschritt transportiert Beim Einrichten einer Maschine für den automatischen Betrieb ist es notwendig, von Hand die einzelnen Bewegungen der Maschine einleiten zu können. Bei der vorliegenden Erfindung ist dies in einfachster Weise dadurch möglich, daß entweder die Walze 22

mit dem Stahlband 23 ganz herausgenommen oder in eine Stellung gedreht wird, in welcher keine Hocker 24 auf die Rollen 21 drücken können.

Bei einem wirksamen Schaltschritt des Stahlbandes 23 öffnet ein Nietkopf 24 des Stahlbandes 23 über eine Rolle 21 und den zugehörigen Hebel 18 ein. Ventil 1, wodurch Druckluft in die: zugehörige Steuer leitung 15 gegeben wird. Nach Ausführung deir gewünschten Funktion wird selbsttätig ein weiterer Schaltschritt des Stahlbandes 23 herbeigeführt. Der vorher wirksame Nietkopf 24 wird unwirksam, während dafür ein anderer Nietkopf 24 auf ein entsprechendes Ventil 1 wirkt. Durch entsprechende Anordnung der nietkopfartigen Hocker 24 in dten Löchern 27 des Stahlbandes 23 kann man somit jede gewünschte Funktion, bei der Steuerung der Arbeitsmaschinen entsprechend dem vorgeschriebenen Zyklus herbeiführen. Die Umstellung einer Maschine auf einen anderen Arbeitszyklus erfolgt in einfacher Weise durch Auswechseln des Bandes 23.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Druckmittelsteuerung für Arbeitsmaschinen nach vorgeschriebenem Zyklus durch ein fortschaltbares Band, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Band (23) dem vorgeschriebenen Zyklus entsprechend, höckerartige Vorsprünge (24) vorgesehen sind, die auf die Betätigung der Druckmittelventile einwirken.

2. Druckmititelsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsband aus einem Stahlband besteht.

3. Druckmittelsteuerung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsband, vorzugsweise das Stahlband, mit nietkopfartigen Höckern (24) versehen ist.

4. Drucknui'ttelsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die höckerar tigern Vor Sprünge (24) des Steuerungsbandes (23) über vor einer Schaltwalze (22) drehbar gelagerte Hebel (18) auf die Druckmittelventile (1) wirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 205 398, 887 725, 504;

französische Patentschrift Nr. 1 058 992.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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