DE2538547A1

DE2538547A1 - Druckzylinder mit eingebauter abtasteinrichtung fuer das arbeitshubende

Info

Publication number: DE2538547A1
Application number: DE19752538547
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Geoffray
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-30
Filing date: 1975-08-29
Publication date: 1976-03-11
Also published as: FR2288895B1; FR2288895A1

Description

PATENT ATTORNEYS PATENTANWÄLTE CONSEILS EN BREVETS

DIPL.-1NG. H. TISCHER · dipl.-ing. W. KERN · dipl.-ing. H.-P. GAUGER

PA H. TlSCHER. W. KERN. H.-P. CAUCER ■ D 8 MÖNCHEN 2. TAL 71

D β MÜNCHEN 2

W. GERMANY TAL 71

TELEFON (089> 2212

TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS GAUPAT MÜNCHEN

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BETREFF:
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Jean-Pierre GEOFFRAY 69003 Lyon (Rhone) - (Frankreich)

Druckzylinder mit eingebauter Abtasteinrichtung fUr das Arbeitshubende

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder mit eingebauter Abtasteinrichtung für das Arbeitshubende, wobei die den üblichen Kolben tragende Stange rohrförmig ausgebildet ist und ein Gestänge enthält, das Über Anschläge wenigstens an einem Ende der beiden Arbeitshube des beweglichen Organs des Druckzylinders axial verschiebbar ist, und dessen eines Ende mit dem beweglichen Element bzw· Schieber einer Informationssteuerung verbunden ist, die in den einen Deckel des Druckzylinders eingebaut ist»

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STADTISCHE SPARKASSE MÖNCHEN NR. 169 327 BLZ 701 SOO OO

BAYERISCHE HYPOTHEKEN-UND WECHSELBANK MÖNCHEN KTO. NR. 4/75 S56 BLZ 700 300 04 POSTSCHECKKONTO MÖNCHEN NR. 1131 47 - 802 BLZ 7OO 100 80

Es ist bekannt, daß es in vielen Fällen und insbesondere bei Werkzeugmaschinen, die automatisch eine Reihe von aufeinander folgenden Arbeitsvorgängen ausfuhren, erforderlich ist, dem beweglichen Element wenigstens bestimmter Druckzylinder eine Abtasteinrichtung zuzuordnen, die das Ankommen des Elements am Ende des Arbeitshubs ermittelt. Die erhaltene Information gewährleistet beispielsweise ien automatischen Beginn des unmittelbar folgenden Arbeitsvorgangs»

In der Praxis werden zu diesem Zweck auf der Laufbahn des beweglichen Elements zwei Tastorgane vorgesehen, die von diesem Element an den beiden Enden der Laufbahn betätigt werden und an Elektroventile od. dgl. engeschlossen sind, die im Speisekreis des Druckzylinders od. dgl. liegen, der zum folgenden Arbeitsvorgang gehörte Diese Tastorgane, Üblicherweise elektrische Kontakte, mUssen an festen Teilen angebracht sein, und es ist ferner erforderlich. Mittel zur Einstellung der Tastorgane vorzusehen, um ihre Lage einzuregeln, damit ihre Betätigung sehr genau am Ende der Laufbahn des beweglichen Elements vor sich geht. Die Erfahrung zeigt, daß eine solche Abtasteinrichtung fUr das Arbeitshubende ziemlich teuer ist und außerdem die Montage und die folgende Einregelung oft erhebliche Schwierigkeiten bereitet, insbesondere wenn der Druckzylinder von zahlreichen Bauteilen umgeben ist, d.h. wenn Platzschwierigkeiten vorliegen·

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, unter Vermeidung dieser Nachteile einen einfach oder doppelt wirkenden Druckzylinder zu schaffen, dessen Abtasteinrichtung für das Arbeitshubende in den Druckzylinderkörper eingebaut und dabei leicht einstellbar ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ausgehend von einem Druckzylinder der eingangs genannten Art das Kuppelsystem zwischen dem Gestänge so ausgebildet ist, daß von der Außenseite des betreffenden Deckels her die Einstellung des einen genannten Elements zum anderen Element und die Änderung wenigstens eines Endes des Arbeitshubs möglich ist«,

Ein solcher Druckzylinder hat eine Aufbaugröße, die praktisch einem Üblichen Druckzylinder entspricht, und die Einstellung der Arbeitsweise des ganzen Mechanismus kann sehr leicht auf dem Niveau der Steuerung erfolgen»

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen pneumatischen Druckzylinder gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Teil von Fig. 1 in größerem Maßstab zur Veranschaulichung der Einzelteile der Informationssteuerung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit,

Fig. 4 einen Teil von Fig. 2 mit einer anderen Stellung des Schiebers der Informationssteuerung,

Fig. 5-8 Schemata zur Erläuterung der Wirkungsweise des Druckzylinders.

Der pneumatische Druckzylinder nach Fig_o 1 enthält in erster Linie einen Zylindermantel in Form einer Muffe 1, an deren Endenzwei massive Deckel 2 und 3 befestigt sind. Die Verbindung dieser Teile

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ist durch Flonsche 4 bewirkt, die sich gegen auf der Muffe 1 axial festgelegte Ringe 5 legen„ Die beiden Flansche 4 sind mit den Dekkeln 2 und 3 durch Schrauben 6 verbunden. Diese Ausfuhrung ermöglicht den Aufbau von Druckzylindern verschiedener Länge nur durch Änderung der Muffe 1. Jeder Deckel 2, 3 enthält eine Kammer 2a bzw. 3a, die einerseits Mit den Inneren der Muffe 1 und andererseits mit einer Druckluftleitung 7 bzw. 8 in Verbindung steht. Diese Druckluftleitungen 7, 8 sind Über eine Ventilsteuerung bekannter Art mit einer Druckluftquelle verbunden (nicht dargestellt).

Der Druckzylinder enthält ferner einen Kolben 9, der in der Muffe 1 abgedichtet verschiebbar ist und zwischen einem Gewindestück 10 und einer Stange 11 gehalten wird, die beide rohrfötrmig gestaltet sindo Das freie Ende aer Stange 11 ist an eine volle Arbeitsstange angeschlossen, die für den gewünschten Antrieb durch den Druckzylinder vorgesehen isto In der axialen Bohrung des Gewindestucks 10 ist ein Stab 13 geführt, der teilweise in das Innere der Stange 11 und teilweise in das Innere der Muffe 1 hineinragt« Ein Ende dieses Stabs 13 trägt eine Verlängerung 13a von geringeren Durchmesser, auf die verschiebbar ein Anschlag 14 aufgesetzt ist. Diesen Anschlag 14 ist eine Feder 15 zugeordnet, die zwischen ihm und einen Kopf 13b am Ende der Verlängerung 13a gehalten wird» In gleicher Weise ist das andere Ende des Stabs 13 beispielsweise durch Verschrauben, nit einer rohrförmigen Verlängerung 13c verbunden, die einen größeren Durchmesser hat, so daß ein Anschlag 16 gebildet wird.

Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ragt die Verlängerung 13c durch das Innere dee Deckels 2 hindurch, wobei eine Dichtung 17 bein axialen Verschieben der Verlängerung 13c für Abdichtung sorgt_o Am Ende der Verlängerung 13c ist eine Verdickung 18 vorgesehen, wodurch

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ein Anschlag gebildet wird. In die Verdickung 18 ist eine Innenmutter 19 eingeschraubt, die zum Zurückhalten des Kopfs einer Nadel 20 dient, welche mittels einer sich gegen das Ende des Stabs 13 abstützenden Feder 21 in ihrer Lage gehalten wird_o

Die Verdickung 18 der Verlängerung 13c ist axial im Schaft einer beweglichen Hülse 22 gefuhrt. Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Schaft durch zwei Finger 22a gebildet, die radial voneinander in Abstand liegen, um das Verschieben der Verdickung 18 zu ermöglichen. Die Finger 22a ragen in die Längsöffnung 23a eines Gewinderinges 23 hinein, der in das Axialgewinde einer Muffe eingeschraubt ist, die so ausgebildet ist, daß sie den beweglichen Schieber 24 eines pneumatischen Steuergeräts bildet (Fig· 2). Dieser Schieber 24 ist in geringem Maß axial verschiebbar und ist gegen Drehung mittels Gleitstiften 25a an einem Käfig festgelegt. Die Gleitstifte 25a greifen in bestimmte Bohrungen einer Reihe von Längsbohrungen des Schiebers 24 ein. Der Käfig 25 ist durch einen Ring 26 festgelegt, der am Deckel 2 mittels Schrauben 27 (Fig. 1) befestigt ist.

Der Boden des Käfigs 25 sichert die axiale Halterung des Gehäuses des erwähnten Steuergeräts. Dieses mit dem Schieber 24 zusammenwirkende Gehäuse besteht aus drei einzelnen Teilen, nämlich zwei Ringen 28 und 29 (der Ring 29 weist einen Querboden 29a auf), die durch einen Zwischenring 30 voneinander getrennt sind« Die Aussenwand des Ringes 28 ist mit einer Hohlkehle 28a versehen, die nit der Innenwand durch eine Reihe von radialen Löchern verbunden ist. Diese Hohlkehle 28a fluchtet mit einer Querbohrung 2b im Deckel 2, an die sich eine erste Informationsleitung 31 anschließt (Fig» 1)· Der Ring 29 enthält in entsprechender Weise zwei Hohl-

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kehlen 29b und 29c, denen zwei Reihen von radialen Löchern und zwei Querbohrungen 2c und 2d zugeordnet sind. Die Querbohrung 2c ist mit einer zweiten Informationsleitung 32 verbunden, während die Querbohrung 2d als Entlüftung ins Freie führt. Der Zwischenring 30, dessen Querschnitt eine« U mit Öffnung nach außen gleicht, weist eine Reihe von radialen Lochern 30a auf, die von einer Querbohrung 2e aus gespeist werden, an welche eine Hauptleitung 33 angeschlossen ist.

An seinem Umfang ist der Schieber 24 mit einer weichen Dichtung 34 von U-förraigem Querschnitt versehen, die aus einem Material mit hohem elastischen Widerstandswert gegen Verformung besteht und gegenüber dem freien Ringrau« angeordnet ist, der zwischen den Stirnlippen der Ringe 28 und 29 vorhanden ist, die durch den Zwischenring 30 auf axialem Abstand gehalten sind. Jeder Ring 28 und 29 trägt eine weiche Dichtung 35 bzw. 36 von flachem Querschnitt aus demselben Material wie die zentrale Dichtung 34.

Die Hülse 22 kann sich frei um sich selbst drehen und ist axial durch einen Ring 37 am Schieber 24 festgelegt, indem der Ring 37 mit einer Ringschulter 22b der Hülse 22 zusammenwirkt. Hinter der Ringschulter 22b trügt die Hülse 22 eine Manschette 38, die mittels einer oder mehrerer Schrauben 39 befestigt ist. An der äußeren Stirnseite sind Lacher 38a zum Einstecken eines Zapfenschlüssels vorgesehen. Beim Drehen der Manschette 38 mit der Hülse 22 nehmen deren Finger 22a den Gewindering 23 mit, der sich dadurch im Inneren des Schiebers 24 axial verschiebt, wobei er sich der als Endanschlag wirkenden Verdickung 18 nähert oder sich von ihr entfernt. Zu erwähnen ist noch, daß die Hülse 22 eine Gewindebohrung

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22c (Fig. 2 und 3) aufweist, in die eine einstellbare Anschlagschraube 40 eingeschraubt ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst Fig. 1 und das Schema nach Fig. 5 betrachtet. Wenn sich der Kolben 9 in der Muffe 1 verschiebt, wirkt er auf den Stab 13 nur dicht an den beiden Enden seines Laufs ein, nämlich wenn das Gewindestück 10 entweder gegen den Anschlag 16 oder den Anschlag 14 stößt_o Bis diese axiale Betätigung stattfindet, kann die Hauptleitung 33 zum Speisen des Steuergeräts weder mit der einen noch der anderen Informationsleitung 31 bzw. 32 in Verbindung kommen, weil gegenüber dem freien Raum zwischen den Ringen 28 und 29 die Dichtung 34 vorhanden ist.

In Fig. 6 ist angenommen, daß von der Hauptsteuerung der Anlage aus dent Druckzylinder Über die Leitung 7 gespeist wird«, Der Kolben 9 wandert also nach rechts und schlägt schließlich gegen den Anschlag 14, der axial von der Feder 15 gehalten wird, was zur Wirkung hat, daß sich der Stab 13 und seine Verlängerung 13a verschieben. Die Verdickung 18 legt sich gegen den Gewindering 23, der seinerseits den Schieber 24 (Fig. 4) verschiebt. Bei dieser Stellung gibt die Dichtung 34 der Druckluft den Weg zwischen der Querbohrung 2e und der Hohlkehle 28a frei, die der Informationsleitung 31 zugeordnet ist. Diese kommt also unter Druck und kann damit das Ankommen des Kolbens 9 am Ende seines Laufs anzeigen_o Die Dichtungen 34 und 35 werden elastisch verformt, so daß bein Aufhären des Drucks in der Muffe 1 die Dichtungen 34 und 35 von sich aus den automatischen RUckgang des Schiebers 24 in seine ursprungliche Schließlage nach Fig_o 2 bewirken. Die in der Informationsleitung 31 befindliche Luft kann durch die mittlere Öffnung der Dichtung 35 und die Längsbohrungen 24a entweichen, die keinen Gleitstift 25a enthalten (vergl. die untere Längsbohrung 24a in Fig_o 2).

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Die Betätigung des Kolbens 9 bewirkt die axiale Verschiebung der Stangen Π, 12, und das freie Ende der Arbeitsstange 12 stößt am Ende ihres Laufs gegen einen Teil A₀ Wenn infolge irgendeines Fehlers dieser Teil A nicht vor dem Druckzylinder liegt, wie in Fig. 7 angenommen ist, verschiebt sich der Kolben 9 weiter, bis er gegen den Deckel 3 stößtο Wäre der Anschlag 14 am Stab 13 starr befestigt, würde diese weitere Verschiebung die völlige Zerstörung der Informationsstewerung verursachen. Aus diesem Grund ist der Anschlag 14 verschiebbar angeordnet, und die weitere Verschiebung des Kolbens 9 bewirkt einfach ein Zusammendrucken der Feder 15_O

In Fig. 8 ist angenommen, daß der Druckzylinder durch die Leitung 8 gespeist wird, so daß sich der Kolben 9 fUr den Rücklauf nach links verschiebt* Wenn dabei kurz vor dem Ende des Rücklaufs das Gewindestück 10 gegen den Anschlag 16 stößt, verschiebt sich der Stab 13 mit seiner Verlängerung 13a ebenfalls nach links, so daß in einem bestimmten Augenblick die Nadel 20 sich gegen die Schraube 40 legt. Damit wird der Schieber 24 nach links zurUckgedrUckt, so daß die Hauptleitung 33 mit der Informationsleitung 32 verbunden wird» Sobald der Schieber 24 elastisch in seine Schließlage zurückkehrt, wird diese Infornationsleitung durch die Querbohrung 2d Über die öffnung der Dichtung 36 entlüftet«,

Die elastische Lagerung der Nadel 20 bildet zusätzlich eine Sicherungsmaßnahme, durch die jede Beschädigung der Steuerung im Fall bzw. infolge eines Einstellfehlers der Schraube 40 vermieden wird, wobei der Kolben 9 das Anschlagen der Verlängerung 13c an der Schraube 40 vor de« Ende seines normalen Rücklaufs bewirken wUrde_o

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Die Erfindung ist ohne weiteres auch bei hydraulischen Druckzylindern oder entsprechenden elektrisch betriebenen Geräten anwendbar, sowie bei Geräten, die an den Enden des Vor- und Rücklaufs mit einem Stoßdämpfersystem ausgerüstet sind«.

Selbstverständlich dient die vorstehende Beschreibung nur zur Erläuterung des Ausfuhrungsbeispiels und beschränkt in keiner Weise den Erfindungsbereich, aus dem der Ersatz von Einzelheiten durch Äquivalente nicht herausführte

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Claims

Patentansprüche

\loi Druckzylinder »it eingebauter Abtasteinrichtung für das Arbeits-

hubende, wobei die den Üblichen Kolben tragende Stange rohrförmig ausgebildet ist und ein Gestänge enthält, das über Anschläge wenigstens an einem Ende der beiden Arbeitshübe des beweglichen Organs des Druckzylinders axial verschiebbar ist, und dessen eines Ende mit dem beweglichen Element bzw. Schieber einer Informationssteuerung verbunden ist, die in den einen Deckel des Druckzylinders eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kuppelsystem zwischen dem Gestänge (13, 13c) so ausgebildet ist, daß von der Außenseite des betreffenden Deckels (2) her die Einstellung des einen genannten Elements (24) zum anderen Element (9) und die Änderung wenigstens eines Endes des Arbeitshubs möglich ist_o
2. Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Steuerung hin liegende Ende des Gestänges (13, 13a) die axiale Verschiebung des Schiebers (24) in einer Richtung durch das Anschlagen einer am Ende des Gestänges befindlichen Verdickung (18) gegen einen Gewindering (23) bewirkt, der in den Schieber (24) eingeschraubt ist.
3. Druckzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Lage des als Anschlag dienende Gewinderings (23) im Innern des Schiebers (24) mittels einer drehbaren Hülse (22) einstellbar ist, die axial am Schieber (24) befestigt ist, und winkelig mit dem Gewindering (23) verbunden ist, der gegenüber der Hülse (22) axial frei verschiebbar ist.

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4. Druckzylinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Steuerung hin liegende Ende des Gestänges (13, 13a, 13c) die axiale Verschiebung des Schiebers (24) in der entgegengesetzten Richtung durch Anschlagen an einer einstellbaren Anschlagschraube (40) bewirkt, die in die drehbare Hülse (22) eingeschraubt ist.
Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsmaßnahme vorgesehen ist, die ein Übermäßiges axiales Verschieben des Schiebers (24) in dem Fall verhindert, wo das Gestänge (13, 13a_f 13c) zufällig Über die Enden des Arbeitshubs hinaus verschoben wird_o
6. Druckzylinder nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Gestänges (13, 13a, 13c) auf die einstellbare Anschlagschraube (40) Über eine Nadel (20) einwirkt, die am Gestänge (13c) axial verschiebbar angebracht ist_o
7ο Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Steuergeräts aus zwei durch einen Zwischenring (30) voneinander getrennten Ringen (28, 29) besteht, und der durch den Zwischenring (30) bewirkte Ringraura eine verformbare Dichtung (34) enthalte
8. Druckzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauf des Schiebers (24) in die Schließlage einerseits durch die elastische Reaktion der Verformung der Dichtung (34), die beim axialen Verschieben zwischen den Wänden des Ringraums stattfindet, und andererseits durch den seitlich auf die Dichtung (34) ausgeübten Druck bewirkt wird«.

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