DE1576070A1 - Vorrichtung zum Betaetigen eines Endschalters an wechselseitig von einem Druckmittel beaufschlagten Arbeitskolben,insbesondere an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zum Betätigen eines Endschalters an wechselseitig von einem Druckmittel beaufschlagten Arbeitskolben, insbesondere an Werkzeu-maschinen11 #:D Bei VTerkzeug..,Eiaschinen mit Folgeschaltungen besteht die Notwendigkeit einer genauen #TIirksainkeit des Endschalters für den jeweiligen Ar eitstakt, der die 1.-Taschine rechtzeitig umschaltet oder stillsetzt. Die Anordnung eines rein elektrisch arbeitenden Schalters ist oft schwierig oder gar nicht mö-lich. Auch sind derartige Schalter sehr störanfällig. Man hat daher auch schon sogenannte Druckwächter an den zu den Druckzylindern führenden Druckmittelleitungen vorgeseheng die jedoch ebenfalls keine au"#reichende Sicherheit für die voll,-- Aussteuerung der Bewe,##ung des Arbeitskolbens gewährleisten. Bei Preßschweißmaschinen z.B. konrirt es gelegentlich vor, daß eine Elektrode nach dem Schweißen hän"en bleibtg der Druckwächter aber dennoch eine plininäßi-.-e Bewegung der Elektrode anzeigt. Dies bedeutet eine unliebsame Störung und kann eine Beschädigung von Maschine und Vierkstück zur Folge CD haben. Die vorlic#-ende Erfin(jun-, beseitigt diese Nachteile und besteht darin, daß der sowohl an der Zuströmseite als auch an der Ab2trönseite des Arbeitszylinders angeschlossene Endochalter gleichfalls durch das Arbeitsdruckmittel der Maschine gesteuert wird un(1 der abströnseitige Anschluß an einer solchen Stelle des Zylinders angeordnet ist, daß er in dem Au,-enblick geschlossen wird, in welchem der Kolben seine Endlage erreicht. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß der Endschalter mit Sicherheit nur dann anspricht, wenn das durch den Arbeitskolben bewegte Maschinen-teil seinen vorgeschriebenen Weg ganz zurückgelegt hat. Der Endschalter kann als elektrischer Schalter ausgebildet sein, dessen Kontakte durch ein durch den Druck in der Endschalter-Steuerleitung betätigtes Schub- oder Schwenkglied geschlossen werden. Oder es dient der bewel-;#liche Teil des Endschalters unmittelbar als Steuerschieber für ein Druckmittel, das einen Umsteuer- oder Stillsetzmechanismus der biaschine betätigt. Gegebenenfalls kann der Endschalter auch auf ein rein mechanisches Schaltglied einwirken. In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführun.,---sbei-ID - spiel dargestellt. Es zeigen die

  Fig. 1 das Schema eines in einem Druckzylinder gleiten-

  den Arbeitskolbens, mit jeweils einem an jedem

  Zylinderende über eine Steuerdruckmittelleitung

  angeschlossenen Endschalter;

  Fig. 3 die konstruktive Ausführung eines dazugehörigen,

  durch ein Druckmittel betätigten elektrischen

  Endschalters, gleichfalls im Axialschnitt.

  In der Figur 1 bezeichnet 1 den Druckzylinder einer Werkzeügmaschine mit dem darin gleitenden Arbeitskolben 2, der auf beiden Seiten von einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel beaufschlagt wird, das dem Zylinder wechselweise durch die Leitungen 3 und 4 zufließt und auch wieder aus diesem zurückfließt. Die Kolbenstange 5 des Arbeitskolbens bewegt z.B. die Elektrode einer Schweißmaschine, den Schlitten einer Hobeln-aschine, eine Spannvorrichtung od.dgl. Gemäß der Erfindung befinden sich in den Stirnwänden la,lb des Arbeitszylinders zwei Bohrungen 6,7, und zwar vorzugsweise in GIeicher Höhe einander L2e,--l-erliiber und in solcher Nähe von der Zylinderachseg daß sie vorn Arbeitskolben 2 wechselweise abgeschlossen werden, sobald dieser die eine oder andere Erdla"--e einnimmt. Damit die Kolbenstirnflächen jedoch -leichzeitig nicht auch die Druckmittelzu- und Rücklaufleitunt-en 3 oder 4 abschließen, sind die Kolben in solcher Weise ringför.mi"-,- abgestuft, diese von zentralen Schließscheiben 2a92b übgr--#-agt werden unü in der Kolbenendlage jeweils ein äurierer, mit den Leitungen 12 oder 4 in Verbindung bleibender Rin,:-rz#,iim .13 9 erhalten bleibt. An die Boh.-un"-- 6 ist eine Leitiqng 10 und an die Bohrung 7 eine Leitung 11 anGeschlossen. Beide Leitungen führen zu je einem durch das Druckmittel des Arbeitszylinders gesteuerten Endschalter 12a,12b; und zwar führen die Leitungen zunächst vor je einen Sperrkolben 17,a,13b. Diese Kolben gleiten in je einem Z-linderraum 14a,14b und ctehen unter Cier Einwirkung von Druckfedern 15a,15b9 welche bestrebt sind, die Sperrkolben in einer äuf;',eren EndstellunL:- zu halten. Die Federspannuil##,- kann ",'ul-ch Stellschrauben 16a,16b von außen her eingestellt werden, und zwar derart, daß --ich die Sperrkolben 13a,13b erst dann bewes-en, werin sich in den Leitungen 4,j7a oder 7-,17b der volle Druck aufgebaut hat. Auf die Außenseite der Sjerrkolben wirkt über Verbindungsleitun#-en 17a,17b der Druck aus den Leitungen bzw. 4 ein. Die Sperrkolbenzylinder 14a,14b sind außerdem mit EntlÜftungsleitungen 18a918b versehen. Diese sind derart angeordnet, daß sie von den Sperrkolben-geschlossen werden# sobald diese die Druckmittelsteuerleitungen 10 oder 11 freigebeng und umgekehrt. Diese und die Entlüftungsleitungen 18a918b setzen sich auf den ihren Einmündungsstellen an den Zylindern 14a,14b gegenüberliegenden Stellen fort und mÜnden in je einen weiteren Zylinderraum 19a;19b, in welchem wiederum ein kleiner, durch eine Rückholfeder 20a,20b belasteter Kolben 21a921b mit einem nach auswärts gerichteten Stössel 22a,22b gleitet. Vor diesem Stössel liegen die Kontakte 23a,23b der elektrischen Endschalter 24a924b. Der Bewegungsweg der Sperrkolben 13a913b ist durch Anschlagstössel 25a925b begrenzt, denen an den Federeinstellschrauben 16a116b vorgesehene Anschlagstössel 26a,26b entgegengerichtet sind. Die Wirkungsweise der geschilderten Einrichtung ist folgende: Durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten Druckmittelsteuerhahn wird bewirkt, daß dem Zylinder 1 z.B. durch die Leitung 3 Druckmittel zuströmt und das auf der anderen Kolbenseite im Zylinder verdrängte Druckmittel durch die Leitung 4 abströmen kann, wenn sich der Kolben 2 von rechts nach links bewegt. Da somit die Leitung 4 und damit auch die Leitung 17a drucklos ist, vermag die Feder 15a den Sperrkolben 13a in seine rechte Endlage zu verschieben, in welcher er die Entlüftungsleitung 18a frei,--ibt und die Leitung 11 absperrt. Demzufolge vermag die Luft im Zylinderraum 19a ebenfalls zu entweichen und die Feder 20a hebt den Schaltkolben 21 mit seinem Stössel 22a soweit ab, daß dieser den Schalterkontakt 23a nicht berührt, also dieser geöffnet ist. Umgekehrt, vermag der Druck in der Leitung 3 über die Leitung 17b entgegen der Kraft der Feder 15b auf den Sperrkolb.en 13b einzuwirken. Solange der Arbeitskolben 2 sich nach links bewegtg reicht der Druck im Zylinderraum vor dem Sperrkolben 13b zunächst nicht aus, um diesen entgegen der Kraft der Feder 20b zu verschieben. Dies ist erst in jenem Augenblick möglich, in welchem die Stirnscheibe 2b des Kolbens 2 die Bohrung 6 im Zylinder 1 absperrt. In diesem Fall wirkt auf den Sperrkolben 13b über die Verbindungsleitung 17b der volle Netzdruck aus der Leitung 3 ein und verschiebt den Kolben 13b soweit, daß er diesem Druck auch den Weg zum Zylinderraum des Schaltkolbens 21b freigibt. Dieser bewegt sich nun entgegen der Kraft seiner Feder 20b und sein Stössel 22b schließt den Kontakt 23b. Der gleiche Vorgang spielt sich sinngemäß für den Schalter 12a ab, wenn sich der Kolben 2 von links nach rechts bewegt und schließlich die Bohrung 7 abschließt. In der Fig. 2 und 3 sind die den Bauelementen des Schemas nach Fig. 1 wesensgleichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Lediglich in Fig. 3 wurden die Buchstabenbezeichnungen weggelassen, weil die Endschalter 12a und 12b des Schemas nach Fig. 1 einander genau entsprechen. Bei der Konstruktion nach Fig. 2 besteht der Kolben 2 aus einer über eine Tragscheibe 27 gestülpten elastischen Manschette. Die Scheibe 27 ist zwischen einer Abschlußscheibe 28 und einer nach vorn offenen Büchse 29 als Nabenkörper eingespannt. Zu diesem Zweck sind diese Teile auf einen abgesetzten Stirnzapfen 30 der Kolbenstange 5 aufgeschoben und durch eine ge#;en Drehen gesicherte Mutter 31 festgehalten. Die Scheibe 28 entspricht der Abschlußscheibe 26 und die Büchse 29 der Scheibe 2a in der Darstellung von Fig.1, In der vor der Büchse 29 liegenden Stirnwand la des Druckzylinders ist eine zylindrische Vertiefung vorgesehen, in welche bei der dieser naheliegenden Endlage des Kolbens 2 die Büchse 29, den Raum 32 als Luftpuffer abschließend, soweit eintaucht, bis sie die.zur Leitung 11 führende Bohrung 7 überläuft. Außerdem kann in der Stirnviand la noch die zentrale Mündung 33 einer zum Druckzylinder 1 führenden Leitung 34 vorgesehen sein. Der Tragscheibenkolben 2,27 hat den Vorteil, daß die Kolbenstange und ihre Nabenteile 28929 auch für andere Kolbendurchmesser beibehalten werden können und man nur Manschette und Scheibe auszutauschen braucht. Die Luftpufferanordnung hat den Vorteil, daß der Kolben in seiner Endstellung nicht hart aufschlägt, sondern el astisch in seine Schließstellung gelangt. Im Rahmen der Erfindung kann man eine gleichartige Pufferanordnung auch auf der Kolbenstangenseite des Druckzylinders anordnen, oder umgekehrt, auf eine solche an der äußeren Stirnseite des Zylinders verzichten. Schließlich kann man ein weiches Schließen durch den Arbeitskolben auch durch elastische Schließplatten am Kolben oder durch elastische Mündungsringe an den Schließbohrungen erzielen. Bei der Endschalterkonstruktion nach Fig. 3 erfolgt die Entlüftung über die mit einer EntlÜftungsbohrung 18a versehene hohle Stellschraube 16 für die Einstellung der Spannung der Feder 25. Der elektrische Schalter 23,24 ist in einem napfförmigen Isolierkopf 35 untergebracht und dieser mit einem Steckeranschluß 36 versehen. An der Einmündung der Leitung 10 oder 11 vor dem Sperrkolben 13 befindet sich noch ein federbelastetes Rückschlagventil 37. Der Sperrkolben 13 gleitet in einer mit den entsprechenden Steuerbohrungen versehenen Laufbüchse 38, die zwischen zwei Schraubbüchsen 39 und 40 festsitzt. Die Büchse 39 enthält die zur Netzdruckleitung führende Verbindungsbohrung 17 und die Büchse 40 die Einstellschraube 16 für die Re.elung der Sperrkolbenfederspannung. Als Druckmittel kann ein Gas oder eine Flüssigkeit oder auch beides verwendet werden. Gegebenenfalls kann der Endschalter gleichzeitig auch eine Anzeigevorrichtung betätigeng welche die jeweilige Endstellung des Arbeitskolbens 2 anzeigt.
• In dieser Endstellung, in welcher die Leitung 10 oder 11 abgesperrt ist, wirkt die Einrichtung als reiner Druckwächterg der Druckspitzen in der Zuleitung gegenüber weitgehend unempfindlich ist. Man kann durch die Einrichtung auch mehrere parallel angeschlossene Zylinder gleichzeitig überwachen lassen.

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Betätigen eines Endschalters an wechselseitig von einem Druckmittel beaufschlagten Arbeitskolben, insbesondere an Werkzeugmaschineng Schweißmaschinen, Auswerfer- und Spannvorrichtungen od.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der sowohl an der Zuströmseite als auch an' der Abströmseite des Arbeitszylinders.(1) angeschlossene Endschalter (12) gleichfalls durch das Arbeitsdruckmittel der Maschine gesteuert wird und der abströmseitige Anschluß (6 oder 7) an einer solchen Stelle des Zylinders (1) angeordnet ist, daß er-in dem Augenblick geschlossen wird, in welchem der Kolben (2) seine Endlage erreicht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Endschalter (12ap12b) mit wechselseitig wirkenden Druckzylinderanschlüssen (3,10 und 4,11) für jede Kolbenendlage. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Arbeitskolben (2) beeinflußten Endschalter-Anschlußleitungen (6,7) an den Stirnseften (la,1b) des Druckzylinders (1) in diesen einmünden. 4. Vorrichtiing nach den Ansprüchen 1 bis.3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schaltimpuls auslösende bewegliche Teil des Endschalters aus einem unter dem Einfluß einer Rückholfeder (20) stehenden Schaltkolben (21) bestehtg der entweder wiederum unmittelbar als ein Druckmittel steuernder Schieber oder ein Druckmittel steuerndes Ventil ausgebildet ist oder auf einen elektrischen Schalter (23,24) oder ein rein mechanisch wirkendes Schaltglied einwirkt. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch u,-,ekennzeichnet, daß der Druckraum (19) des Schaltkelbens (21) einerseits an die vom Kolben (2) im Arbeitszylinder (1) gesteuerte Druckleitung (10 bzw. 11) angeschlossen ist und andererseits von diesem Druckraum (19) eine Entlüftungsbohrung (18) abzweigt. 6.Yorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnetg daß sowohl die vom Arbeitskolben (2) überwachte Steuerdruckleitung (10 bzw. 11) und die Entlüftungsleitung (18) wiederum von einem durch eine Rückholfeder (15) beeinflußten Sperrkolben (13) überwacht werden, der in seiner Wechselbewegung einmal die Steuerdruckleitung #l0 bzw. 11) und einmal die Entlüftungsleitung (18) freigibt und dessen Druckraum über eine Verbindungsleitung #l7) an die vom Arbeitskolben (2) unbeeinflußte Druckmittelanschlußleitung (3 oder 4) des Druckzylinders (1) angeschlossen ist. 7.-Vorrichtung nach den AnsprUchen 1 bis 69 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Sperrkolbenrückholfeder am Endschalter (12) durch eine verstellbare Federwiderla.c.erschraube (16) veränderlich ist. B. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß deren Arbeitskolben aus einer von einer Rin:,scheibe (27) gehaltenen Llanschette (2) bestehtg die ,auswechselbar zwischen zwei durch eine Stirnschraube (31) auf dem inneren Kolbenstan-enende befestigten Nabenteilen (28,31) fest eingespannt ist. 9.'Vorrichtiing nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn-,#eLchnet, daß die Nabenteile des Arbeitskolbens (2) entweder aus einer flachen Schließscheibe (2,28) oder aus einer jeweils nach außen zu offenen Tauchbüchse (29) bestehen, für deren Aufnahme für die Zeit der Arbeitskolbenendlagen in den Stirnseiten (la,1b) der Arbeitszylinder (1) Luftkissen bildende, napfartige Vertiefungen (32) vorgesehen sind. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderwand der Stirnwandvertiefungen (32) die Iv'lündung der zum Endschalter (12) führenden Steuerdruckmittelleitung (10 oder 11) angeordnet ist. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden der Stirnwandvertiefungen (32) des Arbeitszylinders eine als Luftpuffer wirkende Vertiefung (33) angeordnet ist. 12. Vorrichtun.2.- nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (33) in der Druckzylinderstirnwand (la) über eine Leitung (34) an den Druckzylinder (1) angeschlossen ist. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 129 dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Schließplatte (2,28) am Arbeitskolben (2) aus einem elastischen Werkstoff besteht oder die Mündungen (6,7) der Druckmittelsteuerleitungen (10,11) mit einem elastischen Anschlag versehen sind. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (16) für die Einstellung der Sperrkolbenfederspannung mit einer Entläftungsbohrung CD (18a) für den Druckraum (19) des Endschalter-Schaltkolbens (21) versehen ist. 15* Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 149 dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltkolben (21922) des Endschalters (12) ein in einem Isolierkopf (35) untergebrachter und mit einem Steckeranschluß (36) versehener elektrischer Schalter (23,24) vorgelagert ist. 169 Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein an der sperrkolbenseitigen Mündung der Druckmitteleteuerleitung (10 oder 11) des Endschalters (12) angeordnetes Rückschllagventil (37). 17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnetg daß der Endschaltersperrkolben (13) in einer mit den zugehörigen Steuerbohrungen versehenen Büchse (38) gleitet, die von zwei Seiten her durch je eine Schraubbüchse (39940) festgehalten wird, von denen die eine (40) die Stellschraube (16) für die Einstellung der Sperrkolbenfederspannung aufnimmt und die andere (39) mit einer zur Hauptdruckleitung (3 oder 4) führenden Anschlußbohrung (17) verl-ehen ist. .