DE1284214B

DE1284214B - Pneumatic, self-resetting accuracy jump switch

Info

Publication number: DE1284214B
Application number: DE1966J0031661
Authority: DE
Inventors: Schellenberg Dieter; Klaus; Dipl-Ing Rolf
Original assignee: INSTITUT fur WERKZEUGMASCHINEN
Current assignee: INSTITUT fur WERKZEUGMASCHINEN
Priority date: 1966-08-27
Filing date: 1966-08-27
Publication date: 1968-11-28

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen, sich selbst zurückstellenden Genauigkeitssprungschalter, bei dem ein pneumatisch beaufschlagtes Schaltglied durch einen an ihm angreifenden Stößel etwas von seinem Dichtsitz angehoben werden kann und der anliegende Druck das Schaltglied infolge der dann größeren Angriffsfläche sprungartig gegen den Druck einer Feder bis zu einem Anschlag bewegt, wodurch ein Drucklufteingang mit einem Druckluftausgang verbunden wird. Derartige pneumatische Genauigkeitssprungschalter werden in Meß-, Positionier-. und Anschlagsteuerungen verwendet.The invention relates to a pneumatic, self-resetting Accuracy jump switch in which a pneumatically actuated switching element through a plunger attacking it can be lifted slightly from its sealing seat and the pressure applied to the switching element as a result of the larger contact surface moves abruptly against the pressure of a spring up to a stop, whereby a Compressed air inlet is connected to a compressed air outlet. Such pneumatic Accuracy jump switches are used in measuring, positioning. and stop controls used.

Es ist ein pneumatischer Sprungschalter bekannt, bei dem eine pneumatisch beaufschlagte Kugel als Schaltglied dient und von einem an ihr angreifenden Stößel etwas von ihrem Dichtsitz abgehoben werden kann und der anliegende Luftdruck die Kugel infolge der dann größeren Angriffsfläche sprungartig gegen den Druck einer Feder bis zu einem Anschlag bewegt, wodurch der Drucklufteingang mit dem Druckluftausgang verbunden wird. Ein in der Zuluftleitung des Sprungschalters angeordnetes Dreiwegeventil dient zur Rückführung der Kugel in ihre Ausgangslage. Soll der Sprungschalter nach seiner Betätigung erneut in Betriebsbereitschaft gebracht werden, so muß die Kugel vom Anschlag weg bis in ihre Ausgangslage bewegt werden. Das geschieht durch Entlüften des Dreiwegeventils. Dieser Vorgang ist nach jeder Betätigung des Sprungschalters erforderlich. Das Löschen des Sprungschalters und die erneute Betriebsbereitschaft ist von Steuersignalen aus der Steuerung bzw. vom mechanischen Betätigen des Dreiwegeventils abhängig. Von der Betätigung des Sprungschalters bis zur erneuten Betriebsbereitschaft verstreicht relativ viel Zeit. Die mögliche Schaltfrequenz des Spannungsschalters ist dadurch niedrig.There is a pneumatic snap switch known in which a pneumatic acted upon ball serves as a switching element and by a plunger acting on it something can be lifted from its sealing seat and the air pressure applied Ball as a result of the then larger attack surface suddenly against the pressure of a Spring moved up to a stop, whereby the compressed air inlet with the compressed air outlet is connected. A three-way valve arranged in the air supply line of the snap switch serves to return the ball to its starting position. Should the snap switch after its actuation are again brought into readiness for operation, the ball must be moved away from the stop to their starting position. This is done by venting of the three-way valve. This process takes place after each actuation of the snap switch necessary. The deletion of the snap switch and the renewed operational readiness is from control signals from the controller or from mechanical actuation of the three-way valve addicted. From actuation of the snap switch to readiness for operation again a relatively long time elapses. The possible switching frequency of the voltage switch is therefore low.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Schaltfrequenz des Sprungschalters wesentlich zu erhöhen.The purpose of the present invention is to control the switching frequency of the To increase the snap switch significantly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen sich selbst zurückstellenden Genauigkeitssprungschalter, bei dem ein pneumatisch beaufschlagtes Schaltglied durch einen an ihm angreifenden Stößel etwas von seinem Dichtsitz abgehoben werden kann und der anliegende Druck das Schaltglied infolge der dann größeren Angriffsfläche sprungartig gegen den Druck einer Feder bis zu einem Anschlag bewegt, wodurch ein Drucklufteingang mit einem Druckluftausgang verbunden wird, zu schaffen, bei dem das Dreiwegeventil und der Genauigkeitssprungschalter zu einem einzigen Baustein vereinigt sind.The invention is based on the object of a pneumatic itself self-resetting accuracy jump switch with a pneumatically actuated Switching element lifted slightly from its sealing seat by a plunger engaging it can be and the applied pressure the switching element as a result of the then larger contact surface moves abruptly against the pressure of a spring up to a stop, whereby a Compressed air inlet is connected to a compressed air outlet to create, in which the three-way valve and the precision jump switch into a single module are united.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Stößel als Steuerkolben ausgebildet und von einer Feder in seiner Ausgangslage gehalten ist, in der der Drucklufteingang abgesperrt und ein sich zwischen Schaltglied und Stößelende befindender Raum mit einem Entlüftungskanal verbunden ist, während in der Endlage des Stößels der Entlüftungskanal abgesperrt und der sich zwischen Schaltglied und Stößelende befindende Raum durch einen Kanal im Stößel mit dem Drucklufteingang verbunden ist.According to the invention this is achieved in that the plunger acts as a control piston is formed and held by a spring in its starting position in which the Compressed air inlet blocked and one located between the switching element and the end of the plunger Space is connected to a ventilation duct while in the end position of the plunger the ventilation duct is blocked and the one between the switching element and the end of the plunger located space is connected to the compressed air inlet by a channel in the plunger.

Durch die Ausbildung des Stößels als Steuerkolben ist die Zurückführung des Schaltgliedes unabhängig vom Anliegen des Hilfsdruckes in der Zuluftleitung. Ein von Steuersignalen bzw. mechanisch betätigtes DreiweEeventil in der Zuluftleitung wird nicht mehr benötigt. Der Stößel erreicht seine Ausgangslage unmittelbar nachdem das ihn betätigende Element nicht mehr wirksam ist. Der Genauigkeitssprungschalter ist nach jedem Schaltvorgang in kürzester Zeit erneut betriebsbereit. Hierdurch wird die Schaltfrequenz bzw. Schalthäufigkeit wesentlich erhöht. Die Vereinigung zweier Bauelemente, Dreiwegeventil und Sprungschalter, zu einem einzigen Bauelement, zu einem sich selbst zurückstellenden Genauigkeitssprungschalter, bringt eine Verkleinerung des gesamten Bauelementvolumens mit sich. Für Meß-, Positionier- und Anschlagsteuerungen aller Art, bei denen ein genauer Schaltpunkt, eine große Schalthäufigkeit und relativ kleine Abmessungen der verwendeten Bauelemente gefordert werden, läßt sich der selbst zurückstellende Genauigkeitssprungschalter wirtschaftlich einsetzen.By designing the plunger as a control piston, the return is possible of the switching element regardless of the presence of the auxiliary pressure in the supply air line. A three-way valve operated by control signals or mechanically in the supply air line is not needed anymore. The ram reaches its starting position immediately afterwards the element actuating it is no longer effective. The accuracy jump switch is ready for operation again in next to no time after each switching process. Through this the switching frequency or switching frequency is increased significantly. The Union two components, three-way valve and snap switch, to a single component, to a self-resetting accuracy jump switch, brings a reduction in size of the entire component volume with it. For measuring, positioning and stop controls of all kinds, for which a precise switching point, a high switching frequency and relative small dimensions of the components used are required, the self Use resetting precision jump switches economically.

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen pneumatischen, sich selbst zurückstellenden Genauigkeitssprungschalter axial im Schnitt.The invention is to be described in more detail below in an exemplary embodiment explained. The drawing shows a pneumatic, self-resetting Accuracy jump switch axially in section.

Ein im Querschnitt rechteckiges Gehäuse 1 ist mit einer axialen, zentrischen, durchgehenden Bohrung 2 versehen. In einem Abstand von einem Drittel der Gesamtlänge des Gehäuses 1 von einer Stimfläche3 aus befindet sich eine von einer Seitenfläche 4 des Gehäuses 1 bis zur axialen Bohrung 2 gehende radiale Bohrung 5. Die radiale Bohrung 5 ist unmittelbar dort, wo sie die axiale Bohrung 2 berührt, abgesetzt und enger als der übrige Teil der radialen Bohrung 5. In dem weiteren Teil der radialen Bohrung 5 ist eine Schlauchhülle als Druckluftausgang 6 befestigt. In der gleichen Lage und Ausführung befindet sich im gleichen Abstand von der anderen Stimfläche 7 des Gehäuses 1 ein Drucklufteingang 8. In einer Seitenfläche 9, parallel zur Seitenfläche 4, in der die Schlauchtüllen 6, 8 befestigt sind, ist in der Mitte des Gehäuses 1 eine bis zur axialen Bohrung 2 gehende radiale Bohrung als Entlüftungskanal 10 vorhanden. Im Abstand vom Drucklufteingang 8 und Entlüftungskanal 10 parallel zu den Seitenflächen 4, 9 des Gehäuses 1 ist beiderseits der axialen Bohrung 2 je eine durchgehende, zylindrische Bohrung als Befestigungsbohrung 11, 12 angebracht. Die axiale Bohrung 2 des Gehäuses 1 ist beiderseitig mit je einem Deckel 13, 14 verschlossen. Der dem Drucklufteingang 8 am nächsten liegende Deckel 13 hat eine zentrische, durchgehende Bohrung 15. A housing 1 with a rectangular cross section is provided with an axial, central, through hole 2. At a distance of one third of the total length of the housing 1 from an end face 3 there is a radial bore 5 extending from a side face 4 of the housing 1 to the axial bore 2. The radial bore 5 is immediately where it touches the axial bore 2 , offset and narrower than the remaining part of the radial bore 5. In the further part of the radial bore 5 , a hose sleeve is attached as a compressed air outlet 6. In the same position and design is in the same distance from the other end face 7 of the housing 1, a compressed air inlet 8. In a lateral surface 9, parallel to the side surface 4, in which the hose 6, 8 are mounted, is in the middle of the housing 1 a radial bore extending as far as the axial bore 2 is provided as a ventilation duct 10 . At a distance from the compressed air inlet 8 and vent channel 10 to the side faces 4, 9 of the housing 1 of the axial bore 2 is on both sides of each a through, cylindrical bore as a fastening hole 11, 12 mounted in parallel. The axial bore 2 of the housing 1 is closed on both sides, each with a lid 13, 14th The cover 13 closest to the compressed air inlet 8 has a central, continuous bore 15.

Ein als Steuerkolben ausgebildeter zylindrischer Stößel 16 ragt mit seinem halbkugelförmigen Ende durch die zentrische Bohrung 15 des Deckels 13 hindurch und hat einen in der axialen Bohrung 2 gleitenden, abgesetzten und am Deckel 13 innen mit der größeren Fläche axial anliegenden Bund 17. Das dem Deckel 13 abgewendete Ende des Stößels 16 ist abgesetzt, geschlitzt und mit einer Sacklochbohrung 18 versehen. Etwas über ihrer tiefsten Stelle hat die Sacklochbohrung 18 eine sie radial schneidende, durchgehende Bohrung 19, die am Umfang des Stößels 16 mit einer Ringnut 20 versehen ist. Der Stößel 16 selbst gleitet in einer axialen, zentrischen, durchgehenden Bohrung 21 einer ihn umschließenden Buchse 22, die fest im mittleren Teil in Längsrichtung der axialen Bohrung 2 des Gehäuses 1 sitzt. Das dem Deckel 13 des Gehäuses 1 zugewendete Ende der Buchse 22 ist axial bis nahe dem Drucklufteingang 8 stark abgesetzt. Zwischen diesem Ende der Buchse 22 und dem Bund 17 des Stößels 16 sitzt eine Druckfeder 23. In Verlängerung des Drucklufteinganges 8 ist die axiale Bohrung 2 der Buchse 22 mit einer die radial schneidenden, durchgehenden, zylindrischen Bohrung 24 versehen, die am Umfang der Buchse 22 eine Ringnut 25 aufweist. In der gleichen Lage und Ausführung hat die Buchse 22 in Verlängerung des Entlüftungskanals 10 eine weitere Bohrung 26 mit Ringnut 27. Das dem Deckel 13 des Gehäuses 1 abgewendete Ende der Buchse 22 ist radial so weit abgesetzt, daß ein schmaler Dichtsitz 28 entsteht. Ein auf den Dichtsitz 28 gedrücktes als Hohlkolben ausgebildetes Schaltglied29 ist in dem verbleibenden Teil der axialen Bohrung 2 des Gehäuses 1 gleitend angeordnet. In Verlängerung des Druckluftausganges 6 hat der Hohlkolben 29 eine seine Hohlseite radial schneidende, durchgehende, zylindrische Bohrung 30, die am Hohlkolbenumfang eine Ringnut 31 aufweist. Zwischen der Hohlseite des Hohlkolbens 29 und einer in dem als Anschlag dienenden Deckel 14 des Gehäuses 1 zentrischen, nach außen hin abgesetzten Bohrung 32 sitzt eine Druckfeder 33. Designed as a control piston cylindrical plunger 16 protrudes with its hemispherical end through the central bore 15 of the cover 13, and has a sliding in the axial bore 2, remote and on the cover 13 inside the larger surface axially adjacent collar 17. The lid 13 The end of the plunger 16 facing away is offset, slotted and provided with a blind hole 18 . Slightly above its deepest point, the blind bore 18 has a through bore 19 which cuts it radially and which is provided with an annular groove 20 on the circumference of the plunger 16. The plunger 16 itself slides in an axial, central, through bore 21 of a bushing 22 which surrounds it and which sits firmly in the central part in the longitudinal direction of the axial bore 2 of the housing 1. The end of the socket 22 facing the cover 13 of the housing 1 is sharply offset axially up to the vicinity of the compressed air inlet 8. Between this end of the sleeve 22 and the collar 17 of the plunger 16 is seated a compression spring 23. In extension of the compressed air input 8, the axial bore 2 of the bush provided with a radially intersecting through, cylindrical bore 24 22, 22 at the circumference of the bushing has an annular groove 25 . In the same position and design, the bushing 22 in the extension of the vent passage 10, another bore 26 with annular groove 27. The lid 13 of the housing 1 averted end of the sleeve 22 is offset radially so far that a narrow sealing seat formed 28th A switching element 29, which is in the form of a hollow piston and is pressed onto the sealing seat 28, is slidably arranged in the remaining part of the axial bore 2 of the housing 1. As an extension of the compressed air outlet 6 , the hollow piston 29 has a continuous, cylindrical bore 30 which cuts its hollow side radially and which has an annular groove 31 on the circumference of the hollow piston. A compression spring 33 is seated between the hollow side of the hollow piston 29 and a borehole 32 which is centered in the cover 14 of the housing 1 and is offset towards the outside.

In der Ausgangslage des Stößels 16 ist der Drucklufteingang 8 abgesperrt und ein sich zwischen Kolben 29 und Stößelende befindender Raum 34 mit dem Entlüftungskanal 10 verbunden. Wird der Stößel 16 durch beispielsweise einen Nocken angehoben, so wird zunächst der Entlüftungskanal 10 abgesperrt und der sich zwischen Kolben 29 und Stößelende befindende Raum 34 durch den als Sacklochbohrung 18, radialer Bohrung 19 und Ringnut 20 im Stößel 16 wirkenden Kanal mit dem Drucklufteingang 8 verbunden. Jetzt strömt Luft in den sich zwischen Kolben 29 und Stößelende befindenden Raum 34. Die Druckfeder 33 ist so bemessen, daß der gegen die Federkraft wirkende Luftdruck den Kolben 29 nicht von seinem Dichtsitz 28 abheben kann. Verschiebt man den Stößel 16 so weit nach oben, daß der Kolben 29 um einen sehr kleinen Betrag von seinem Dichtsitz 28 abhebt, so strömt Druckluft durch den entstandenen Spalt in die axiale Bohrung 2 des Gehäuses 1 unter den Kolben 29. Auf Grund der wesentlich größeren Angriffsfläche ist die von der Druckluft auf den Kolben 29 ausgeübte Kraft größer als die Federkraft, so daß der Kolben 29 bis zu dem als Anschlag dienenden Deckel 14 gestoßen wird und den Druckluftausgang 6 freigibt. Es entsteht ein pneumatisches Signal.In the starting position of the plunger 16 , the compressed air inlet 8 is blocked and a space 34 located between the piston 29 and the end of the plunger is connected to the venting channel 10. If the plunger is raised by, for example, a cam 16, the vent passage 10 is initially blocked and between the piston 29 and rod end exploiting Dende space 34 is connected through the a blind bore 18, radial bore 19 and annular groove 20 acting in the ram 16 channel with the compressed air inlet 8 . Air now flows into the space 34 located between the piston 29 and the end of the plunger. The compression spring 33 is dimensioned such that the air pressure acting against the spring force cannot lift the piston 29 from its sealing seat 28. If the plunger 16 is moved so far upwards that the piston 29 lifts from its sealing seat 28 by a very small amount, compressed air flows through the resulting gap into the axial bore 2 of the housing 1 under the piston 29 The force exerted by the compressed air on the piston 29 is greater than the spring force, so that the piston 29 is pushed as far as the cover 14 serving as a stop and releases the compressed air outlet 6. A pneumatic signal is generated.

Hat der Nocken den Stößel 16 wieder freigegeben, so drückt die Druckfeder 23 des Stößels 16 diesen in seine Ausgangslage zurück und sperrt den Drucklufteingang 8 ab. Der sich zwischen Kolben 29 und Stößelende befindende Raum 34 wird mit dem Entlüftungskanal 10 verbunden und damit entlüftet. Die Druckfeder 33 drückt den Kolben 29 in seine Ausgangslage zurück. Der pneumatische Genauigkeitssprungschalter ist erneut betriebsbereit.If the cam the plunger 16 is released again, the pressure spring presses 23 of the plunger 16 in this its initial position and blocks the pressurized air from input 8. The space 34 located between the piston 29 and the end of the tappet is connected to the ventilation duct 10 and thus vented. The compression spring 33 pushes the piston 29 back into its starting position. The pneumatic accuracy jump switch is ready for operation again.

Claims

Claim: Pneumatic, self-resetting precision jump switch, in which a pneumatically actuated switching element can be lifted slightly from its sealing seat by a plunger engaging it and the applied pressure moves the switching element abruptly against the pressure of a spring up to a stop due to the larger contact surface is connected thereby forming a compressed air inlet with an air outlet, d a d u rch g e k hen - characterized in that the plunger (16) designed as a control piston and is held by a spring (23) in its starting position in which the compressed air inlet (8) blocked and a space (34) located between the end of the plunger and the switching element (29) is connected to a venting channel (10) , while in the end position of the plunger (16) the venting duct (10) is blocked and that between the switching element (29) and the end of the plunger The space (34) located is connected to the compressed air inlet (8) by a channel (18, 19, 20) in the plunger (16) t.