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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf das Zuführen von
bandförmigem Gut aus irgendeinem Material an eine Verarbeitungsstation,
insbesondere, aber nicht ausschließlich, an eine Formpresse.
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Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Zuführeinrichtung für bandförmiges
Gut, die Schrittvorschubmittel des bandförmigen Guts in einer Longitudinalrichtung
aufweist, wobei die Schrittvorschubmittel einen feststehenden Greifer und einen
beweglichen Greifer, eine pneumatische Betätigungsvorrichtung zum Bewegen in
linearer alternierender Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des beweglichen Greifers
relativ zu dem feststehenden Greifer parallel zu der Longitudinalrichtung und zum
Öffnen und Schließen der Greifer synchron mit der alternierenden Bewegung des
beweglichen Greifers, und ein einstellbares Anschlagteil, das mit dem beweglichen
Greifer am Ende seiner Vorwärtsbewegung zusammenwirkt, aufweisen. Bei
derartigen Zuführeinrichtungen weist die pneumatische Betätigungsvorrichtung
üblicherweise einen Block auf, in den ein pneumatisch gesteuertes
Dreiwegesteuerventil eingebaut ist, das die Verbindung zwischen der pneumatischen
Betätigungsvorrichtung und jeweils einer unter Druckluft stehenden Quelle und einer
Auslaßöffnung steuert.
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Zuführeinrichtungen der im vorhergehenden erwähnten Art werden derzeit
beispielsweise von ELMER in Turin, Italien hergestellt und vermarktet und sind auch
generell aus US-A-4 175 688 bekannt. Bei diesen bekannten Zuführeinrichtungen
weist das Steuerventil üblicherweise einen Hohlkörper auf mit einem axialen
Einlaßkanal, der mit einer Zuführleitung von der Druckluftquelle in Verbindung steht,
mit einem radialen Einlaßkanal, der mit einer pneumatischen Steuerleitung in
Verbindung steht, und mit einem ersten und einem zweiten radialen Außlaßkanal, die
jeweils mit der pneumatischen Betätigungsvorrichtung und mit dem Auslaß in
Verbindung stehen, und einen Schieber aufweist, der an seinem eine Ende einen
Kolben, der dem Druck von der Steuerleitung unterliegt, und an seinem anderen Ende
eine bewegliche Schließvorrichtung, wobei diese Seite bei vorliegendem Steuerdruck
den axialen Einlaßkanal stirnseitig dichtend schließt und die Verbindung zwischen dem
ersten und dem zweiten radialen Auslaßkanal öffnet und bei fehlendem Steuerdruck
den zweiten radialen Auslaßkanal schließt und die Verbindung zwischen dem axialen
Einlaßkanal und dem ersten radialen Auslaßkanal öffnet. Mit anderen Worten, bei
vorliegendem Steuerdruck steht die durch das Ventil gesteuerte pneumatische
Betätigungsvorrichtung mit dem Auslaß in Verbindung, während bei fehlendem
Steuerdruck die pneumatische Betätigungsvorrichtung mit der Druckluftquelle
verbunden ist.
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Eine Zuführvorrichtung für bandförmiges Gut nach dem Stand der Technik, die mit
einem derartigen Steuerventil versehen ist, ist in den Figuren 1 bis 4 der Zeichnungen
gezeigt. Diese stellen folgendes dar:
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Figur 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht der bekannten
Zuführeinrichtung für bandförmiges Gut.
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Figur 2 ist ein axialer Querschnitt des Steuerventils der bekannten
Zuführeinrichtung, das in einer ersten Betriebbedingung gezeigt wird.
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Figur 3 ist eine zu Figur 2 anologe Ansicht, die das Steuerventil in einer zweiten
Betriebsbedingung zeigt.
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Figur 4 ist ein Querschnitt der längs der Linie IV-IV in Figur 2 gemacht wurde.
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In Figur 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 generell eine Zuführeinrichtung für
bandförmiges Gut nach dem Stand der Technik, bei der beabsichtigt ist, sie mit einem an
sich bekannten und in den Zeichnungen nicht gezeigten Stütz- und Führungssystem
für ein bandförmiges Gut zu kombinieren.
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Die Zuführeinrichtung 1 weist, kurz gesagt, einen Block 2, der einen stationären
Greifer 3 trägt, einen beweglichen Greifer 4, der längs von Führungen 5
entsprechend einer linearen alternierenden Bewegung parallel zu einer
Longitudinalvorschubrichtung F des bandförmigen Guts verstellbar ist, und ein einstellbares
Anschlagteil 6 auf, das mit dem beweglichen Greifer 4 am Ende seiner
Vorwärtsbewegung zusammenwirkt.
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Die Bewegung des beweglichen Greifers 4 und das Öffnen und Schließen des
stationären Greifers 3 und des beweglichen Greifers 4 werden mittels einer
pneumatischen Betätigungseinrichtung betrieben, die in den Zeichnungen der Kürze
wegen nicht gezeigt ist, welche in den Block 2 eingebaut ist und ihrerseits durch eine
Antriebsventilvorrichtung 7 gesteuert wird, die direkt mechanisch betrieben wird,
beispielsweise durch eine Formpresse, mit der die Zuführeinrichtung 1 bei Benutzung
verbunden sein kann, oder durch eine pneumatische oder elektropneumatische
Fernsteuerung in einer ebenfalls an sich bekannten Form.
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Die in den Block 2 eingebaute pneumatische Betätigungsvorrichtung enthält ein
Dreiwegesteuerventil 8, das als Vusekundärventilvv bezeichnet wird, zur Steuerung der
Verbindung zwischen der pneumatischen Betätigungsvorrichtung und einer extrenen
Druckluftquelle (nicht gezeigt) beziehungsweise einer Auslaßöffnung
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Im folgenden wird detaillierter auf die Figuren 2 und 4 Bezug genommen. Darin weist
das Steuerventil 8 nach dem Stand der Technik einen Hohlkörper 9 auf, der in einem
hinteren zylindrischen Sitz 10 des Blocks 2 eingebaut ist und eine erste Kammer 11
und eine zweite Längskammer 12, die koaxial zu einander sind, definiert.
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Die erste Kammer 12 steht an ihrem Ende und gegenüber der ersten Kammer 11 mit
einem axialen Einlaßkanal 13 in Verbindung, der durch den Ventilkörper 9 gehend
ausgebildet ist und mir einer Zuführleitung A in Verbindung steht, die innerhalb des
Blocks 2 ausgebildet ist und mit der Druckluftquelle in Verbindung steht.
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Die erste Kammer 11 ist an ihrem der zweiten Kammer 12 gegenüberliegenden Ende
mit einem oder mehreren radialen Einlaßkanälen 14 verbunden, die durch eine in dem
Ventilkörper 9 ausgebildete ringförmige Kammer 15 mit einer in dem Block 2
ausgebildeten pneumatischen Steuerleitung D in Verbindung stehen und ihrerseits
mittels des Steuerventils 7 gesteuert werden.
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Die Kammer 12 steht außerdem an der Seite der Kammer 11 mit einem oder
mehreren radialen Kanälen 16 in Verbindung, die mit einer in dem Ventilkörper 9
ausgebildeten ringförmigen Kammer 24 verbunden sind und ihrerseits mit einer
Zuführleitung B zu der in dem Körper 2 ausgebildeten pneumatischen Betätigungs
gruppe in Verbindung stehen. An der Seite des axialen Kanals 13 ist die Kammer 12
über einen einzigen radialen Kanal 17 und eine in dem Ventilkörper 9 ausgebildete
ringförmige Kammer 18 mit einer ebenfalls in dem Block 2 ausgebildeten Auslaßleitung
C verbunden.
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Die Bezugszahl 19 bezeichnet einen Schieber, der in dem Ventilkörper 9 axial
bewegbar ist, und der an seinem einen Ende mit einem längs der ersten Kammer 11
dichtend gleitbaren Kolben 20 und an dem anderen Ende mit einer Stange 21
ausgebildet ist, die sich koaxial in die zweite Kammer 12 erstreckt. Eine in der
Kammer 12 schwimmende Schließvorrichtung 22 grenzt an die Stange 21 an.
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Die Schließvorrichtung 22 weist eine zylindrische Form mit einem Querschnitt auf, der
kleiner ist als der der Kammer 12, so daß er mit der Wand der Letzteren einen axialen
Kanal 23 definiert, wie im folgenden erklärt wird.
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Die Funktion des bekannten Steuerventils 8 ist, wie folgt. Bei fehlendem Steuerdruck
in der Steuerleitung D, wird der Schieber 19 in der in Figur 2 dargestellten Position
belassen, in die er nach links verschoben ist, bezugnehmend auf die Zeichnung. Unter
dieser Bedingung wird, aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Kammer 12 und
der Auslaßleitung C, die laterale Oberfläche der Schließvorrichtung 22 an einer Seite
in Kontakt mit dem Bereich der Wand der Kammer 12 gehalten, dementsprechend
öffnet der Auslaßkanal 17, während sie an der anderen Seite mit der Wand der
Kammer 12 den axialen Kanal 23 darstellt.
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Der radiale Auslaßkanal 17 ist somit geschlossen, während die Verbindung zwischen
dem axialen Zuführkanal 13 und den radialen Auslaßkanälen 16 über den axialen Kanal
23 geöffnet ist, wobei die Druckluft von der Zuführleitung A durch die Leitung B zu
der pneumatischen Betätigungsvorrichtung geführt wird, so daß die
Betriebsfunktionen der Zuführeinrichtung 1 für bandförmiges Gut durchgeführt werden.
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Bei vorliegendem Steuerdruck in der Leitung D wird der Schieber 19 statt dessen in
ein in Figur 3 gezeigte Position gebracht, in der er, bezugnehmend auf die Zeichnung,
nach rechts verschoben ist, wobei die Schließvorrichtung 22 den axialen Zuführkanal
13 stirnseitig dichtend schließt, während die Verbindung zwischen den radialen
Kanälen 16 und 17 geöffnet ist, d.h., zwischen der Leitung B, die mit der
pneumatischen Betätigungsvorrichtung verbunden ist, und der Auslaßleitung C.
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Diese bekannte Bauweise unterliegt, obgleich sie, in Anbetracht von
Herstellungsgesichtspunkten,
sehr einfach ist, einer funktionellen Limitierung, die darin besteht,
die Strömungsrate der Luft von der Einlaßleitung A zu der mit der pneumatischen
Betätigungsgruppe verbundenen Einlaßleitung B erhöhen zu können, um die
Betriebsfunktionalität der Zuführeinrichtung 1 zu verbessern. Tatsächlich ist es
notwendig, um die Strömungsrate der Luft zu erhöhen, den Durchmesser der
Schließvorrichtung 22 zu reduzieren, um so den Kanal 23 zu vergrößern. Jenseits
eines bestimmten Verhältnisses des Durchmessers der Schließvorrichtung 22 zu dem
Durchmesser der Kammer 12, kann die laterale Wand dieser Schließvorrichtung
jedoch nicht mehr mit ausreichender Dichtung an dem entsprechenden Wandbereich
der Kammer 12 haften, und folglich ist es bei fehlendem Steuerd ruck nicht möglich,
einen luftdichten Verschluß des radialen Auslaßkanals 17 zu erhalten.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den vor erwähnten Nachteil zu beseitigen,
und eine Zuführeinrichtung für bandförmiges Gut der anfänglich beschriebenen Art
zu schaffen, deren Steuerventil, während eine einfache und preisgünstige Bauweise
aufrechterhalten wird, eine nennenswerte Zunahme der Strömungsrate der der
pneumatischen Betätigungsvorrichtung zugeführten Luft ermöglicht, wobei
gleichzeitig ein vollkommen luftdichter Verschluß des Auslaßkanals in der entsprechenden
Arbeitsphase, d.h., bei fehlenden Steuerdruck, gesichert ist.
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Gemäß der Erfindung wurde dieses Ziel durch die Merkmale erreicht, die in dem
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. Sekundäre Merkmale sind in
Anspruch 2 definiert.
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Die Erfindung wird im folgenden im Detail, unter Bezugnahme auf Figuren 5 und 6 der
anhängenden Zeichnungen, beschrieben, die schematisch einen Axialschnitt des
Steuerventus der erfindungsgemäßen Zuführeinrichtung in zwei unterschiedlichen
Betriebsphasen zeigen.
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In Figuren 5 und 6 sind Teile, die denen im vorhergehenden beschriebenen unter
Bezugnahme auf den Stand der Technik identisch oder gleich sind, mit den gleichen
Bezugsnummern bezeichnet.
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Gemäß der Erfindung wird der Hohlraum des Ventilkörpers 9 des Steuerventils 8
gebildet, beginnend mit der Kammer 11, die mit dem Steuerkanal D über die radialen
Kanäle 14 und die ringförmige Kammer 15 in Verbindung steht, mit einem begrenzten
Abschnitt 25 zur Führung der Stange 21, worauf eine Zwischenkammer 26 und eine
zweite vergrößerte Kammer 27 folgt.
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Die Zwischenkammer 26 steht über eine Serie von radialen Kanälen 17 und die
ringförmige Kammer 18 mit der Auslaßleitung C in Verbindung.
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Die zweite Kammer 26, die axial mit dem mit der Zuführleitung A in Verbindung
stehenden Einlaßkanal 13 verbunden ist, ist in bezug auf ihren zentralen Bereich mit
den radialen Kanälen 16 und mit der ringförmigen Kammer 24 verbunden, die mit der
zu der pneumatischen Betätigungsvorrichtung verbundenen Leitung B in Verbindung
steht.
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Zwischen der Zwischenkammer 26 und der zweiten Kammer 27 definiert der
Ventilkörper 9 einen ringförmigen Sitz 29 mit Stirndichtungsoberfläche.
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Die Ventilschließvorrichtung besteht aus einer beweglichen Scheibe 30 mit einer
zylindrischen Form oder einer kegelstumpfförmigen Form mit einem auf den axialen
Einlaßkanal 13 weisenden kleineren Ende, das koaxial mit der Stange 21 ist, und
dessenen Seitenwand in umfangsmäßigem Gleitkontakt mit der Wand der zweiten
Kammer 27 steht. Zudem entspricht in dem gezeigten Beispiel die axiale Abmessung
der Schließvorrichtung 30 im wesentlichen dem Abstand zwischen den radialen
Kanälen 16 und dem ringförmigen Sitz 29 mit Stirndichtungsoberfläche an der einen
Seite und zwischen den Kanälen 16 und dem Boden der zweiten Kammer 27, die mit
dem axialen Einlaßkanal 13 verbunden ist, an der anderen Seite.
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Die auf den Zuführkanal A weisende Oberfläche der Schließvorrichtung 30 stellt eine
erste Stirndichtungsoberfläche 31 dar, und ihre gegenüberliegend Oberfläche, d.h,
die auf die Zwischenkammer 26 weisende, stellt eine zweite Stirndichtungsoberfläche
32 dar, die mit dem ringförmigen Sitz 29 mit Stirndichtungsoberfläche
zusammenwirken kann.
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Im Betriebszustand bei fehlendem Steuerdruck von der Steuerleitung D ist der
Schieber 19 so positioniert, wie es in Figur 5 dargestellt ist, d.h., ist bezugnehmend
auf die Zeichnungen nach links verschoben. Unter dieser Bedingung wird die
Schließvorrichtung 30 mit der zweiten Stirndichtungsoberfläche 32 in luftdichtem
Kontakt gegen den ringförmigen Sitz 29 mit Stirndichtungsfläche gehalten, wobei die
Verbindung zwischen der Zuführleitung A und der mit der pneumatischen
Betätigungsvorrichtung verbundenen Leitung B geöffnet ist, während die Verbindung
zwischen dieser Leitung B und der Auslaßleitung C geschlossen ist.
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Bei vorliegendem Steuerdruck ist der Schieber 19 in einer in Figur 6 gezeigten
Position angeordnet, d.h., ist bezugnehmend auf die Zeichnungen nach rechts
verschoben. Unter dieser Bedingung wird die erste Stirndichtungsoberfläche 31 der
Schließvorrichtung 30 in einem luftdichten Kontakt gegen den Boden der Kammer 27
gehalten, wobei die Verbindung mit dem Zuführkanal A unterbrochen ist, während die
Leitung B der pneumatischen Betätigungsvorrichtung über die Zwischenkammer 26
mit der Auslaßleitung C in Verbindung steht.
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Aus dem vorhergehenden ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäße Anordnung des
Steuerventils 8 die Strömungsrate der Luft, die durch die Zuführleitung A zu der mit
der pneumatischen Betätigungsvorrichtung verbundenen Leitung B zugeführt wird,
bei vorliegendem Steuerdruck wesentlich erhöht werden kann, ohne daß der
luftdichte Verschluß der Auslaßleitung C negativ beinflußt wird. Im Gegenteil, jede
Erhöhung des Strömungsrate der Luft erhöht den Dichtungsschub der
Stirndichtungsoberfläche 32 der Schließvorrichtung 30 gegen den entsprechenden
ringförmigen Sitz 29 mit Stirndichtungsfläche.