DE3744097C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine speicherprogrammierbare Steuerung zum Betrieb einer Anlage zur Behandlung von Werkstücken mit einem explosiven Gasgemisch, insbesondere für eine thermische Entgratungsanlage, die eine Bearbeitungskammer mit einem Brennraum zur Aufnahme der Werkstücke aufweist, wobei an die Bearbeitungskammer ein Mischblock zur Vermischung der Gaskomponenten und Zündung des Gasgemisches angeschlossen ist, wobei die Menge jeder Gaskomponente mittels eines in der Hublänge und der Hubzahl steuerbaren Dosierzylinders einer zugeordneten Gaszuführungsleitung des Mischblockes zuführbar ist und wobei die den Dosierzylindern zuführbaren Drücke des Gaskomponenten mittels Druckminderventile einstellbar sind.

Anlagen zur Behandlung von Werkstücken mit einem Gasgemisch, insbesondere thermische Entgratungsanlagen, sind durch die DE-OS 32 04 994, 32 04 995, 32 04 997, 33 25 784, 33 34 689, 34 44 640 und 35 04 447 bekannt. Die Anlagen unterscheiden sich im wesentlichen nur im Aufbau der Bearbeitungskammer und/oder des Mischblockes. Aus der DE-OS 32 04 994 ist es darüber hinaus bekannt, die Anpassung der Arbeitsparameter in der Arbeitskammer, wie Druck und Volumen der Gase, durch eine elektrische Kodiereinrichtung zur Einstellung der Sollwerte gespeichert (Druck, Volumen, Brenngas-Sauerstoff-Gemisch) vorprogrammiert einzustellen. Bei diesen bekannten Anlagen werden die Dosierzylinder in bezug auf Hublänge und Hubzahl sowie die Druckminderventile manuell eingestellt, wobei durch­ aus auf Erfahrungswerte früherer Behandlungen gleicher oder ähnlicher Werkstücke zurückgegriffen werden kann. Diese manuelle Einstellung der Arbeitsparameter der Anlage ist nicht nur zeitraubend, sie ist auch stets mit mehr oder weniger Einstellfehlern behaftet. Außerdem ist diese manuelle Einstellung der Arbeitsparameter nur bei der Behandlung von Großserien noch einigermaßen rationell einsetzbar, bei Kleinserien und häufig wechselnden Teilen ist die Anlage unwirtschaftlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine speicherprogrammierbare Steuerung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der auch Kleinserien mit häufig wechselnden Werkstücken schnell und wirtschaftlich behandelt werden können und mit der die Anpassung der Arbeitsparameter voll elektrisch bzw. elektronisch erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuerung Daten für die Drücke der Gaskomponenten den Druckminderventilen zuführt, die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildet und über eine Pumpe, ein Druckausgleichsgefäß und eine Einstelleinheit mit einer Druckluftquelle verbunden sind, daß diese Druckminderventile entsprechend der zugeführten elektrischen Steuersignale pneumatische Steuersignale an Druckminderventile weiterleiten, die als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildet sind, und daß die als pneumatisch steuerbaren Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile von Quellen der Gaskomponenten gespeist sind und die Gaskomponenten mit den durch die pneumatischen Steuersignale vorgegebenen Drücken den Gaszuführungsleitungen des Mischblockes zuführen.

Bei dieser Ausgestaltung der speicherprogrammierbaren Steuerung werden die Druckminderventile, durch die die Gaskomponenten fließen, nicht mehr elektrisch, sondern pneumatisch angesteuert. Dies hat den entscheidenden Vorteil, daß dadurch die Explosionssicherheit erhöht wird, was bei dem explosiven Gasgemisch von Bedeutung ist und der Betriebssicherheit der Anlage dient.

In einer EDV-Bibliothek sind im Laufe der Zeit alle Bearbeitungsdaten für die verschiedenen Werkstücke gespeichert, so daß bei wiederholter Bearbeitung gleicher Werkstücke die Arbeitsparameter automatisch eingestellt werden. Es ist daher nur noch erforderlich, vor der Behandlung die Art der Werkstücke anhand der Teilenummer und das Gesamtgewicht der zur Behandlung in die Bearbeitungskammer eingebrachten Werkstücke abzufragen. Die Arbeitsparameter sind ja nicht nur von der Art, sondern auch von dem Gesamtgewicht der Charge von Werkstücken abhängig. Ein die Werkstücke aufnehmender Behälter oder Träger kann vollständig oder auch nur teilweise bestückt sein. Die Daten aus der EDV-Bibliothek werden dann über die speicherprogrammierbare Steuerung zur Steuerung der Dosierzylinder und zur Einstellung der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile verwendet. Im Arbeitsablauf kann daher jeder Bearbeitungsvorgang andere Werkstücke und/oder andere Chargengrößen umfassen, ohne die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu beeinträchtigen.

Die Erfassung der zur Behandlung anstehenden Werkstücke wird nach einer Ausgestaltung einfach dadurch erreicht, daß die zu behandelnden Werkstücke und/oder ein die Werkstücke aufnehmender Behälter mit einer die Teilenummer wiedergebenden Codierung, z. B. Barcode, versehen sind (ist), während für die Erfassung des Gesamtgewichts der Charge vorgesehen ist, daß das Gesamtgewicht der Charge von Werkstücken durch Wiegen des mit Werkstücken gefüllten Behälters ermittelt wird.

Die Arbeitsweise der Anlage läßt sich dadurch einfach überwachen, daß der Druck in der Bearbeitungskammer erfaßt und der speicherprogrammierbaren Steuerung zur Überwachung zugeführt wird. Über den Kammerdruck läßt sich indirekt die richtige Gasmischung und der richtige Druck der Gaskomponenten kontrollieren.

Jede Charge von zur Behandlung anstehenden Werkstücken wird zusätzlich mit einer Auftragsnummer versehen.

Für eine Betriebskontrolle und/oder Betriebsabrechnung sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß bei und/oder nach jeder Behandlung die Teilenummer, die Auftragsnummer, das Gesamtgewicht der Charge, die Drücke der Gaskomponenten, die Hublängen und die Hubzahlen der Dosierzylinder sowie der Kammerdruck einem Aufzeichnungsgerät zuführbar sind. Zur Vervollständigung der Fertigungsdaten ist weiterhin vorgesehen, daß zusätzlich das Datum und die Uhrzeit der Behandlung dem Aufzeichnungsgerät zuführbar sind.

Eine vollelektrische Steuerung der Drücke der Gaskomponenten wird dadurch ermöglicht, daß die Daten für die Drücke der Gaskomponenten als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventilen zuführbar sind, die über eine Pumpe, ein Druckausgleichsgefäß und eine Einstelleinheit von einer Druckluftquelle gespeist sind und den elektrischen Steuersignalen entsprechende pneumatische Drucksignale an als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildete Druckminderventile weiterleiten, und daß die von den pneumatischen Drucksignalen der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile gesteuerten, als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile von den Quellen der Gaskomponenten gespeist sind und die Gaskomponenten mit gleichem Druck den Gaszuführungsleitungen des Mischblockes zuführen. Die Druckminderventile, die von den Gaskomponenten durchströmt werden, sind also pneumatisch gesteuert und erfordern aus Gründen der Explosionssicherheit keine elektrischen Steuersignale.

Die Rückwirkung des Gasgemisches auf die Gasquellen wird einfach dadurch unterbunden, daß zwischen den Ausgang der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile und die Gaszuführungsleitungen des Mischblockes Rückschlagventile eingeschleift sind.

Damit bei einer Störung die Arbeitsparameter auch noch manuell vorgegeben werden können, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß jeder Reihenschaltung aus einem als pneumatisch steuerbares Proportionaldruckminderventil ausgebildeten Druckminderventil und einem Rückschlagventil jeweils eine Reihenschaltung aus einem als mechanisch einstellbares Proportionaldruckminderventil ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventil und einem Rückschlagventil parallelgeschaltet ist, und daß jeweils mittels eines Dreiwegehahnes die eine oder andere Reihenschaltung zwischen die Gasquelle und die zugeordnete Gaszuführungsleitung des Mischblockes einschaltbar ist.

Eine Kontrolle für die gerade eingestellten Arbeitsparameter ergibt sich dadurch, daß in einem Bedientableau Anzeigeeinrichtungen für die Istwerte der Drücke der Gaskomponenten vorgesehen sind, denen die Ausgangsdrücke der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile bzw. der als mechanisch einstellbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile oder der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventilen zuführbar sind.

Ist zudem vorgesehen, daß in dem Bedientableau Anzeigeeinrichtungen für die Sollwerte der Drücke der Gaskomponenten und/oder für die Sollwerte der Ausgangsdrücke der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile und/oder für die Sollwerte der Ausgangsdrücke der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile angeordnet ist, die über die EDV-Bibliothek und/oder über die speicherprogrammierbare Steuerung und/oder über Sollwert-Stelleinrichtungen im Bedientableau ansteuer- und einstellbar sind, dann ergibt sich zugleich eine Vergleichsmöglichkeit zwischen den Istwerten und den vorgegebenen Sollwerten, wobei die Sollwerte auch über die Sollwert-Stelleinrichtungen vorgegeben werden können. Dies ist insbesondere bei der Ermittlung der Arbeitsparameter für ein neues, noch nie behandeltes Werkstück von Vorteil. Dabei ist die Ausgestaltung vorzugsweise so, daß die Sollwerte der Drücke für die Gaskomponenten über einen Wahlschalter wahlweise über die EDV-Bibliothek oder über die Sollwert-Stelleinrichtungen in Bedientableau vorgebbar sind.

Die Einregelung der Sollwerte erfolgt dadurch, daß die Sollwerte für die Drücke der Gaskomponenten den als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventilen zuführbar und zur Regelung der Ausgangsdrücke dieser Druckminderventile verwendet sind.

Die Auswahl der Arbeitsparameter bereits behandelter Werkstücke kann auch so vorgenommen werden, daß alle in der EDV-Bibliothek abgespeicherten Daten über einen Wahlschalter auswählbar sind.

Die Anlage ist voll explosionsgeschützt, wenn die Ausgestaltung so vorgenommen wird, daß sie als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile, die als mechanisch einstellbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile, die Rückschlagventile und die Dreiwegehähne in einer Aufnahmekammer untergebracht sind, die in einem, die Bearbeitungskammer aufnehmenden explosionsgeschützten Anlagengehäuse angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau der Bearbeitungskammer mit dem Brennraum und dem Mischblock mit zwei Dosierzylindern,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur elektrisch-pneumatischen Steuerung der Druckminderventile zur Einstellung der Drücke der Gaskomponenten, wobei zwei Varianten der Steuerung aufgezeigt sind, und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuerung der Anlage.

In Fig. 1 ist mit 1 die Bearbeitungskammer bezeichnet, in deren Brennraum 2 sich das zu entgratende Werkstück 3 befindet. Das Werkstück 3 ruht auf dem in Richtung des Doppelpfeiles 4 bewegbaren Schließteller 5, welcher vor dem Füllen des Brennraumes mit einem Brenngas-Sauerstoffgemisch und Zünden desselben an die Stirnfläche der Bearbeitungskammer 1 angelegt wird und den Brennraum 2 druckdicht verschließt. Zwischen dem Teller 5 und der Stirnfläche ist die Dichtung 6 angeordnet.

Die Gaskomponenten des Brenngas-Sauerstoffgemisches werden über den Dosierzylinder 7 für Brenngas und den Dosierzylinder 8 für Sauerstoff mittels je eines Gaseinstoßkolbens 9 bzw. 10 in den Mischblock 11 eingebracht. Die Gaseinstoßkolben 9, 10 werden durch zwei Hydraulikzylinder 41 und 42, die durch eine Rohrleitung 43 miteinander gekoppelt sind, bewegt. Durch die Kopplung der beiden Hydraulikzylinder 41 und 42 mittels der Rohrleitung 43 wird bewirkt, daß die beiden Gaseinstoßkolben 9 und 10 Hübe gleicher Größe ausführen. Die Gaseinstoßkolben 9 und 10 können jedoch auch unabhängig voneinander unterschiedliche Hübe ausführen.

Von den Dosierzylindern 7 und 8 führt je eine druckfeste Leitung 13 bzw. 14 in den Mischblock 11, der aus einem massiven Metallblock besteht. Die Leitungen 13, 14 münden in je eine Anschlußbohrung 15 bzw. 16 im Mischblock 11, an die sich Bohrungen 17 bzw. 18 anschließen. Diese führen zu der als Mischkammer dienenden Bohrung 19, von welcher eine Bohrung 20 abgeht, die das brennbare Gasgemisch über den den Kopfteil der Bearbeitungskammer 1 durchquerenden Gaszuführkanal (Bohrung 21) in den Brennraum 2 der Kammer leitet. Zum Zünden des Gemisches dient die in die Bohrung 20 hineinragende Zündkerze 22, die in dem Einsatz 23 des Mischblockes 11 sitzt. Zwischen den Bohrungen 15, 17 und 16, 18 befindet sich je ein Ventil 24, 25 bzw. 26, 27. Diese Ventile werden am Beginn des Gaseinstoßvorganges geöffnet und nach Abschluß des Gaseinstoßes, wenn die Gaseinstoßkolben 9 und 10 ihre Endstellung erreicht haben und sich kein Gas mehr in den Dosierzylindern 7 und 8 befindet, wieder geschlossen.

Bei der Inbetriebnahme der Anlage werden zunächst Brenngas und Sauerstoff über die Gaszuführungsleitungen 28 und 29 mit einem Druck von beispielsweise 5 bar in die Dosierzylinder 7 und 8 eingelassen. Nachdem die Dosierzylinder gefüllt sind, schieben die Einstoßkolben 9 und 10 die Gaskomponenten über den Mischblock 11 in den Brennraum 2 der geschlossenen Bearbeitungskammer 1 und verdichten sie dort zu dem sogenannten Kammerfülldruck. Dieser kann je nach Art des verwendeten Brenngases und des Werkstoffes der zu bearbeitenden Werkstücke bis zu 50 bar betragen. In der Bohrung 19 des Mischblockes 11 werden beide Gase miteinander vermischt und nach dem Füllvorgang mittels der Zündkerze 22 gezündet. Die Flammfront schreitet dann über die Bohrung 21 in den Brennraum 2 fort. Bei der Explosion treten im Brennraum kurzzeitig Drücke bis zu 1000 bar und Temperaturen in der Größenordnung von 3500°C auf.

In einer zentrischen Ausnehmung des Kopfteiles der Bearbeitungskammer 1 sitzt ein austauschbarer Einsatz 31 aus hitzebeständigem Werkstoff, der in Fig. 1 als zylindrischer Körper ausgebildet ist und nachstehend Kammerbolzen genannt wird. Der Bolzen 31 hat eine als Sacklochbohrung ausgebildete Vertikalbohrung 32, die über eine weitere, im Bolzen ausgebildete Schrägbohrung 33 mit der im Kopfteil verlaufenden Bohrung 21 in Verbindung steht. Die das Endstück des Gaszuführkanals bildende Bohrung 32 mündet nicht direkt in den Brennraum 2, sondern geht vor ihrer Einmündung in den Brennraum in ein System aus mehreren Kanälen über, die, als Bohrungen 30 ausgebildet, an verschiedenen Stellen in den Brennraum 2 münden. Durch dieses Kanalsystem strömt das im Mischblock 11 erzeugte Gasgemisch auf verschiedenen Wegen mit unterschiedlicher Richtung in den Brennraum 2, wobei die verschiedenen Strömungen eine Verwirbelung und zusätzliche Durchmischung der Gase erzeugen. Das Kanalsystem erbringt außerdem den Effekt einer Mehrfachzündung, da die nach dem Zünden des Gasgemisches von der Zündstelle 22 durch die Bohrungen 20, 21, 33 und 32 fortschreitende Flammfront in Form mehrerer Flammstrahlen an verschiedenen Stellen in die Brennkammer eintritt, so daß das in ihr befindliche Gasgemisch an mehreren Orten gleichzeitig entzündet wird. Dadurch wird sowohl die Zündsicherheit, als auch der Ablauf des Verbrennungsprozesses verbessert.

Anhand der Blockschaltbilder nach Fig. 2 und 3 wird die Arbeitsweise der Anlage gemäß der Erfindung näher erläutert.

Steht ein bis jetzt noch nie behandeltes Werkstück zur Behandlung an, dann wird über einen Wahlschalter die Steuerung derart umgeschaltet, daß die einzustellenden Parameter Hubzahl, Hublänge und Drücke der Gaskomponenten CH 4 und O₂ manuell über Sollwert-Stelleinrichtungen einzustellen sind. Speziell die Drücke der Gaskomponenten sind über im Bedientableau BT integrierte Sollwert-Stelleinrichtungen einstellbar. An weiteren Werkstücken werden dann die Arbeitsparameter optimiert. Die so optimierten Arbeitsparameter werden in die EDV-Bibliothek eingespeichert, und zwar unter der Teilenummer des behandelten Werkstückes.

Mit jedem neuen Werkstück wird gleich verfahren, so daß nach einiger Zeit in der EDV-Bibliothek die Arbeitsparameter von vielen unterschiedlichen Werkstücken gespeichert sind.

Sollen Werkstücke behandelt werden, deren Arbeitsparameter schon in der EDV-Bibliothek gespeichert sind, wird über einen Wahlschalter die Steuerung derart umgeschaltet, daß die einzustellenden Arbeitsparameter Hubzahl, Hublänge und Drücke der Gaskomponenten CH 4 und O₂ über die EDV-Bibliothek eingestellt werden.

Vor der Behandlung werden die Teilenummern der Werkstücke abgefragt und über die EDV-Bibliothek die Arbeitsparameter für die speicherprogrammierbare Steuerung SPS abgeleitet. Dabei wird das zur Behandlung anstehende Gesamtgewicht der Werkstücke durch Wiegen ermittelt, da die Menge der Werkstücke variieren kann. Da die Arbeitsparameter von diesem Gesamtgewicht abhängig sind, wird der ermittelte Wert der EDV-Bibliothek als Ausgangsparameter mitgeteilt, in der dann die Arbeitsparameter für das anstehende, durch die Teilenummer gekennzeichnete Werkstück entsprechend geändert werden. Mit zunehmendem Gesamtgewicht müssen die Mengen der Gaskomponenten, d. h. der Kammerdruck, erhöht werden.

Über die speicherprogrammierbare Steuerung SPS werden die Dosierzylinder 7 und 8 mit der entsprechenden Hublänge und Hubzahl angesteuert und die Drücke p 1 und p 2 für die Gaskomponenten als Einstellparameter vorgegeben.

Die Drücke p 1 und p 2 werden von der speicherprogrammierbaren Steuerung SPS über analoge oder elektrische Signale am elektrischen Steuerschrank eSS vorgegeben bzw. eingestellt.

Entsprechende elektrische Signale werden vom elektrischen Schaltschrank eSS zum Pneumatikschaltschrank PSS übertragen und stellen dort über die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 einen entsprechenden Luftdruck ein. Diese als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 werden von einer Druckluftquelle AL mit etwa 4 bar Druck gespeist. Über die Pumpe P und das Druckausgleichsgefäß DAG wird ein höherer Druck von z. B. 16 bar aufgebaut, so daß über die Einstelleinheit EE ein Druck von 12 bar an die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 angelegt ist. Je nach Einstellung der elektrischen Stellmittel geben die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 ein pneumatisches Signal von 0 bis 12 bar an die als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile pPDM 1 und pPDM 2, die einen gleich großen Druck der Gaskomponenten auf den Gaszuführungsleitungen 28 und 29 einstellen, so daß damit auch die vorgegebenen Drücke p 1 und p 2 der Gaskomponenten entsprechend der Vorgabe der EDV-Bibliothek und der speicherprogrammierbaren Steuerung SPS eingestellt sind. Die Betriebslampen BL im Bedientableau BT zeigen die Betriebsbereitschaft an. Mit den Tastern T 1 und T 2 wurden die Gaskomponentenkreise zu Beginn eingeschaltet.

Die Istwert-Aufnahme der Gasdrücke p 1 und p 2 erfolgt alternativ entweder direkt gasseitig oder luftseitig und wird zur Regelung der Gasdrücke und zur Istwert-Anzeige und zur Dokumentation verwendet. Bei der luftseitigen Aufnahme der Istwerte der Drücke der Gaskomponenten werden die Ausgangsdrücke der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 Anzeigeeinrichtungen im Bedientableau zugeführt, während bei der gasseitigen Aufnahme der Istwerte der Drücke der Gaskomponenten die Ausgangsdrücke der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile pPDM 1 und pPDM 2 den Anzeigeeinrichtungen im Bedientableau zugeführt werden. Der Vorteil der luftseitigen Druckabnahme besteht darin, daß kein explosionsgeschützter Druckaufnehmer verwendet werden muß. Der Nachteil liegt in einer etwas ungenaueren Steuerung der Gasdrücke.

Wie Fig. 3 zeigt, kann die Teilenummer und eine Auftragsnummer als Ausgangsparameter z. B. im Barcode an dem Werkstück selbst oder dem die Werkstücke aufnehmenden Behälter angebracht sein. Die Ausgangsparameter werden zusammen mit den Arbeitsparametern Hublängen, Hubzahlen, Drücke oder Gaskomponenten während des Behandlungsvorganges aufgezeichnet, wie die Zeile Dokumentation wiedergibt. Dazu kann ein handelsübliches Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Dabei wird neben dem Datum und der Uhrzeit auch noch der Kammerdruck aufgezeichnet. Der Kammerdruck wird erfaßt, um eine einfache Kontrolle der eingestellten Arbeitsparameter in der Bearbeitungskammer zu haben, da dieser Wert die richtige Zufuhr der Gaskomponenten und damit die richtigen Hublängen und den richtigen Hubzahlen ausdrückt. Unmittelbar nach einem Behandlungsvorgang läßt sich eine Charge anderer Werkstücke behandeln, wobei über die Abfrage der Teilenummer und der Ermittlung des Gesamtgewichtes die EDV-Bibliothek die zugeordneten Einstellparameter abgibt. Damit ist nur einmal eine optimale Ermittlung der Arbeitsparameter für ein bestimmtes Werkstück vorzunehmen. Bei nachfolgenden Behandlungen kann die Ableitung und Einstellung der Arbeitsparameter voll automatisch erfolgen. Die Anlage arbeitet daher auch bei häufig wechselnden Kleinserien sehr wirtschaftlich.

Die Sollwerte für die Drücke der Gaskomponenten können nicht nur von der EDV-Bibliothek oder der speicherprogrammierbaren Steuerung SPS über das Bedientableau BT als analoge oder digitale elektrische Steuersignale an die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile ePDM 1 und ePDM 2 geleitet werden. In dem Bedientableau BT können auch Sollwert-Stelleinrichtungen vorgesehen sein, über die manuell Sollwerte für die Drücke der Gaskomponenten vorgegeben werden können. Dabei ist vorzugsweise über einen Wahlschalter die Betriebsart, automatisch über die EDV-Bibliothek oder manuell über die Sollwert-Stelleinrichtungen, auswählbar. Über einen Wahlschalter lassen sich auch in der EDV-Bibliothek gespeicherte Arbeitsparameter gezielt abfragen.

Claims (15)

1. Speicherprogrammierbare Steuerung zum Betrieb einer Anlage zur Behandlung von Werkstücken mit einem explosiven Gasgemisch, insbesondere für eine thermische Entgratungsanlage, die eine Bearbeitungskammer mit einem Brennraum zur Aufnahme der Werkstücke aufweist, wobei an die Bearbeitungskammer ein Mischblock zur Vermischung der Gaskomponenten und Zündung des Gasgemisches angeschlossen ist, wobei die Menge jeder Gaskomponente mittels eines in der Hublänge und der Hubzahl steuerbaren Dosierzylinders einer zugeordneten Gaszuführungsleitung des Mischblockes zuführbar ist und wobei die den Dosierzylindern zuführbaren Drücke der Gaskomponenten mittels Druckminderventile einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (SPS) Daten für die Drücke (p 1, p 2) der Gaskomponenten Druckminderventilen (ePDM 1, ePDM 2) zuführt, die als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildet und über eine Pumpe (P), ein Druckausgleichsgefäß (DAG) und eine Einstelleinheit (EE) mit einer Druckluftquelle verbunden ist,
daß diese Druckminderventile (ePDM 1, ePDM 2) entsprechend der zugeführten elektrischen Steuersignale pneumatische Steuersignale an Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2) weiterleiten, die als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildet sind, und
daß die als pneumatisch steuerbaren Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2) von Quellen der Gaskomponenten gespeist sind und die Gaskomponenten mit den durch die pneumatischen Steuersignale vorgegebenen Drücken (p 1, p 2) den Gaszuführungsleitungen (28, 29) des Mischblocks (11) zuführen.

2. Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2) und die Gaszuführungsleitungen (28, 29) des Mischblockes (11) Rückschlagventile (RV 1, RV 2) eingeschleift sind.

3. Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Reihenschaltung aus einem als pneumatisch steuerbares Proportionaldruckminderventil ausgebildeten Druckminderventil (pPDM 1, pPDM 2) und einem Rückschlagventil (RV 1, RV 2) jeweils eine Reihenschaltung aus einem als mechanisch einstellbares Proportionaldruckminderventil ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventil (mPDM 1, mPDM 2) und einem Rückschlagventil (RV 1′, RV 2′) parallel geschaltet ist, und
daß jeweils mittels eines Dreiwegehahnes (DWH 1, DWH 2) die eine oder andere Reihenschaltung zwischen die Gasquelle und die zugeordnete Gaszuführungsleitung (28, 29) des Mischblockes (11) einschaltbar ist.

4. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bedientableau (BT) Anzeigeeinrichtungen für die Istwerte der Drücke der Gaskomponenten vorgesehen sind, denen die Ausgangsdrücke der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2) bzw. der als mechanisch einstellbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (mPDM 1, mPDM 2) oder der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventilen (ePDM 1, ePDM 2) zuführbar sind.

5. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bedientableau (BT) Anzeigeeinrichtungen für die Sollwerte der Drücke (p 1, p 2) der Gaskomponenten und/oder für die Sollwerte der Ausgangsdrücke der als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (ePDM 1, ePDM 2) und/oder für die Sollwerte der Ausgangsdrücke der als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2) angeordnet ist, die über die EDV-Bibliothek und/oder über die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und/oder über Sollwert-Stelleinrichtungen im Bedientableau (BT) ansteuer- und einstellbar sind.

6. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte für die Drücke (p 1, p 2) der Gaskomponenten den als elektrisch steuerbare Proportionaldruckminderventile mit Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventilen (ePDM 1, ePDM 2) zuführbar und zur Regelung der Ausgangsdrücke dieser Druckminderventile (ePDM 1, ePDM 2) verwendet sind.

7. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte der Drücke (p 1, p 2) für die Gaskomponenten über einen Wahlschalter wahlweise über die EDV-Bibliothek oder über die Sollwert-Stelleinrichtungen im Bedientableau (BT) vorgebbar sind.

8. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle in der EDV-Bibliothek abgespeicherten Daten über einen Wahlschalter auswählbar sind.

9. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als pneumatisch steuerbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (pPDM 1, pPDM 2), die als mechanisch einstellbare Proportionaldruckminderventile ohne Abflußöffnung ausgebildeten Druckminderventile (mPDM 1, mPDM 2), die Rückschlagventile (RV 1, RV 1′, RV 2, RV 2′) und die Dreiwegehähne (DWH 1, DWH 2) in einer Aufnahmekammer (DA) untergebracht sind, die in einem, die Bearbeitungskammer (1) aufnehmenden explosionsgeschützten Anlagengehäuse angeordnet ist.

10. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für die Drücke (p 1, p 2) unter Berücksichtigung des Gesamtgewichtes der zu behandelnden Charge von Werkstücken einer EDV-Bibliothek entnehmbar ist, in der unter den Teilenummern der verschiedenen Werkzeuge diese Daten sowie die Hublängen und Hubzahlen für die Dosierzylinder (7, 8) gespeichert sind.

11. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Werkstücke und/oder ein die Werkstücke aufnehmender Behälter mit einer die Teilenummer wiedergebenden Codierung, z. B. Barcode, versehen sind (ist).

12. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Bearbeitungskammer erfaßt und überwacht ist.

13. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Charge von Werkstücken mit einer Auftragsnummer gekennzeichnet ist.

14. Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei und/oder nach jeder Behandlung die Teilenummer, die Auftragsnummer, das Gesamtgewicht der Charge, die Drücke der Gaskomponenten, die Hublängen und die Hubzahlen der Dosierzylinder sowie der Kammerdruck einem Aufzeichnungsgerät zuführbar sind.

15. Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich das Datum und die Uhrzeit der Behandlung dem Aufzeichnungsgerät zuführbar sind.