DE7523120U

DE7523120U - Pneumatisch betriebene antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE7523120U
Application number: DE7523120U
Authority: DE
Original assignee: Thomas and Betts Corp
Current assignee: ABB Installation Products Inc
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1976-12-23
Also published as: IT1040845B; FR2279961B1; BE831580A; GB1473789A; ZA753575B; DE2532408A1; CA1022406A; AU8143075A; DE2532408B2; DE2532408C3; ES439651A1; AU471223B2; NL7508701A; SE7508301L; AR204867A1; SE412020B; JPS5134479A; JPS5621555B2; BR7504573A; US3880051A

Description

Dr.-1 ng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlöge zur Eingabe vom

30. AUgUSt 1976 VA.

Aktenzeichen 5 G 75 23 120.8 Name d. Anm. ThOSHaS & BettS

Corporation Pneumatisch betriebene Antriebsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der pneumatischen und bei pneumatisch angetriebenen Werkzeugen oder dergleichen verwendbaren Anordnungen. '

Die Geschwindigkeit, Bequemlichkeit und Einfachheit der pneuma- j tisch angetriebenen Werkzeuge hat im großen Maß zu dem umfang i beigetragen, in dem diese Werkzeuge heute in der Produktion und bei vielen Anwendungen eingesetzt werden. Schwierigkeiten entstehen jedoch, falls voneinander getrennte Mechanismen aus der gleijchen Druckmittelquelle in ausgewählter zeitlicher Aufeinanderfolge unter Gewährleistung richtiger Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Teilen dieser Mechanismen pneumatisch angetrieben ! werden sollen. Häufig werden verwickelte mechanische Mechanismen mit Federn, Gelenken, Kupplungen und dergleichen, die mit dem ! Stößel des Werkzeuges zusammenwirken, zum Erfüllen der erforder-1 liehen zusätzlichen Funktionen verwendet. Wegen der Anfälligkeit; dieser Mechanismen gegenüber einem mechanischen Versagen, wie \ Abnutzung, Verklemmen und unrichtiger Ausrichtung oder tergleichen, verlangen diese Vorrichtungen häufig zur Sicherstellung eines andauernden ordnungsgemäßen Betriebes umfangreiche Reparaturen und Wartung. Die in solchen Vorrichtungen erforderlichen zusätzlichen Mechanismen tragen auch wesentlich zu den erhöhten j Kosten, erhöhtem Gewicht und Klobigkeit bei. Dies sind Eigen- \ schäften, die für tragbare Werkzeuge sowohl bei Anwendung in der Fabrik als auch im Einsatz vor Ort äußerst unerwünscht sind.

Mit der Erfindung werden diese oben für die bekannten Vorrichtungen aufgezeigten Schwierigkeiten und Beschränkungen mit Hilfe eines pneumatischen Systeme überwunden, das in entsprechenden Zy- j lindern im Tandem betriebene Kolben enthält, wodurch die Abluft | aus diesen Zylindern wählbar auf eisen Hilf sausgang gelenkt werden kann zu dessen wählbarer Beaufschlagung, so daß ein zusammengesetztes System für pneumatisch angetriebene Werkzeuge oder der-T 39/114 ! gleichen entsteht, das einfacher, billiger, zuverlässiger und j

7523120 23.12.76

störungsfreier als die bekannten Vorrichtungen dieser Art ist. Der Hauptzylinder enthält einen sein Inneres in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden Teiler, wobei die beiden Kammern koaxial aufeinander ausgerichtet sind. Zwei in Tandemart angeordnete Kolben sind gleitbar in ihren betreffenden Kammern angeordnet, wobei ein eine geeignete öffnung aufweisendes Ende des Schaftes des rückwärtigen Kolbens durch eine im allgemeinen quer verlaufende öffnung in den Teiler durchtritt und in die vordere Kammer hineinragt, sofern sich beide Kolben in ihrer voll zurückgezogenen Stellung befinden. Der rückwärtige Kolben weist eine in Längsrichtung durch ihn verlaufende Bohrung auf. Damit entsteht ein Durchgang für in die hintere Kammer eintretendes pneumatisches Arbeitsmittel, so daß bei einer Beaufschlagung dieser hinteren Kammer ein Teil des durch sie durchtretenden pneumatischen Strömungsmittels zur Beaufschlagung des vorderen Kolbens in die vordere Kammer eintritt. Abhängig von der auszuführenden Arbeit kann der vordere Kolben die Arbeitsenergie allein infolge des auf ihn ausgeübten Druckes erbringen oder auch durch die Kraft des zweiten Kolbens unterstützt werden, der sich beim Vorwärtshub an ihn anlegt. Ein manuell steuerbares Ventil leitet das ankommende pneumatische Arbeitsmittel entweder in die vordere oder die rückwärtige Kammer, während die Abluft zu einem Hilfsausgang geleitet wird, der seinerseits mit einem Hilfszylinder verbunden sein kann. Dieser kann einen durch den Abluftdruck betätigten Vorschubmechanismus enthalten, um in ihm gehaltene Werkstücke nach Maßgabe eines vorgegebenen Druckzyklusses auszurichten und vorzuschieben. Die Druckmittelquelle kann weiter noch mit einem Druckminderer verbunden sein, dessen Ausgang zu dem Hilfsausgang führt, so daß während Zeitperioden, in denen sich das System in Ruhe befindet, der Hilfszylinder mit einem vorgegebenen konstanten Druck beaufschlagt wird. Somit liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Ausbildung eines verbesserten pneumatischen Systems.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Ausbildung eines pneumatischen Systems mit im Tandem angeordneten Kolben, die nacheinander aus einer einzigen Druckmittelquelle beaufschlagt werden.

7523120 23.12.76

weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Ausbildung eines pneumatischen Systems mit einem wählbar beaufschlagbaren
Hilfsausgang.

Eine noch andere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Ausbildung einer Einrichtung zum wählbaren Beaufschlagen der einzelnen Kammern des Hauptzylinders eines pneumatischen Systems, während
gleichzeitig eine koordinierte Beaufschlagung der in dem Zylinder gleitbaren Kolben vorgesehen ist.

Eine noch andere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Ausbildung eines pneumatischen Systems mit einer Ventileinrichtung, die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung einstellbar ist, um wählbar Druckmittel von einer der beiden Kammern im Hauptzylinder zu einem Hilfsausgang zu leiten, um damit dessen wählbare Beaufschlagung durchzuführen.

Eine noch andere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Ausbildung eines pneumatischen Systems, in dem ein Hilfsausgang wählbar nach Maßgabe eines vorgegebenen Schemas, das mit der Bewegung einer
Tandemkolbenanordnung koordiniert ist, beaufschlagt wird.

Schließlich liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ii* der Ausbildung eines pneumatischen Systems für pneumatisch angetriebene Werkzeuge oder dergleichen, bei dem in Reihe betriebene und im Tandem angeordnete Kolben wählbar miteinander zusammenwirken, um einen Stößel zwecks Eingriff mit einem Werkzeug zu betätigen.

Am Beispiel dsr in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten und teilweise im Schnitt, eines pneumatisch angetriebenen Werkzeuges mit einem erfindungsgemäß aufgebauten pneumatischen System,,

Fig. 2 eine Teilaufsicht, teilweise aufgeschnitten und teilweise im Schnitt, auf einen Teil des Vorschubmechanismusses des φ 39/114 ^{in Fig<
1} gezeigten Werkzeuges,

?5?3120 2 3.12.7R

Fig. 3 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten pneumatischen Systems mit sich in ihrer Ausgangsstellung be- ■ fi-idenden Elementen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des pneumatischen Systems mit Darstellung der Strömungsrichtung des Druckmittels, wenn das Ventil von seiner ersten in seine zweite Stellung

bewegt wird,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des pneumatischen Systems

mit Darstellung der Relativlage der verschiedenen Elemente, nachdem das Ventil von seiner ersten in seine zweite Stellung verschoben wurde,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des pneumatischen Systems mit Darstellung der Strömung des Druckmittels, wenn das Ventil aus seiner zweiten in seine erste Stellung bewegt wird,

Fig. 7 eine perspektivische Teildarstellung einer weiteren Aus- , führung des Schaftes des ersten Kolbens des erfindungsgemäß aufgebauten pneumatischen Systems,

Fig. 8 eine leilseitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weite ren Ausführungsform des Schaftes eines ersten Kolbens eines erfindungsgemäß aufgebauten pneumatischen Systems,

Fig. 9 eine Ansicht von vorne, im Schnitt, auf den in Fig. 8 gezeigten Schaft,

Fig.10 eine Teilseitenansicht, im Schnitt, einer weiteren Ausführung des Schaftes des ersten Kolbens eines erfindungsgemäß aufgebauten pneumatischen Systems und

Fig.11 eine schaubildliche Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Kolbenverschiebung und dem Druck im Hilfszylinder eines erfindungsgemäß aufgebauten pneumatischen Sy-

T 39/114 stems.

?5?3120 2 3.12.

7R

T 39/114

In Fig. 1 ist ein Werkzeug 20 mit einem Gehäuse 22 dargestellt, das ein erfindungsgemäß aufgebautes pneumatisches System (Fig.3) enthält. Das Gehäuse 22 hat eine im allgemeinen kolbenartige Gestalt und enthält einen Hülsenabschnitt 26, an den ein Handgriff 28 angesetzt ist. Dieser weist eine Bohrung 30 zur Aufnahme eine? Nippels 32 auf. An diesen ist eine Druckmittelquelle angeschlossen, aus der das Druckmittel in Richtung des Pfeiles 34 austritt.; Obwohl das im folgenden beschriebene pneumatische System mit einer Vielzahl von Typen und Formen von pneumatischen Werkzeugen verwendbar ist, wird es aus Gründen der Bequemlichkeit in Detail unter Bezug auf das kolbenartige Werkzeug beschrieben, das hier lediglich zum Zwecke der Erläuterung und nicht als Beschränkung des Typs und der Form eines verwendbaren Werkzeuges gezeigt wirdw Nach der weiteren Darstellung in Fig. 1 ist die Druckmittelquelle über den Nippel 32 angeschlossen und dient dabei zur Beaufschlagung sowohl eines Druckreglers 36 als auch eines Ventils 38, die J beide im Handgriff 28 des Werkzeuges 20 angeordnet sind. Das Ven-j til 38 enthält einen Stößel 40, mit dem das Druckmittel in der im Detail noch im folgenden zu beschreibenden Weise in der einen oder anderen Richtung abgelenkt wird. Der Nippel 32 enthält eine j Schraubverbindung 41 mit einem Vorsprung 42, auf den eine Leitung 44 aufgesetzt ist. Diese enthält einen an den Druckregler 36 angeschlossenen ersten Abzweig 46 und einen bei 50 an das Ventil 38 angeschlossenen zweiten Abzweig 48. Der Abzweig 46 der Leitung 44 ist an eine Einlaßöffnung 52 des Druckreglers 36 angeschlossen. Dieser enthält auch eine Auslaßöffnung 54. Dieser stellt eine regelbare Druckmittelquelle für eine Hilfsleitung 56 dar. Diese beaufschlagt einen Hilfszylinder 58. Dieser enthält ein, Vorschubrohr 60, das mit mehreren Werkstücken 62 gefüllt wird. Diese werden in eine Arbeitskammer 64 vorgeschoben und geraten dort mit einem Stößel 66 in Eingriff. In Fig. 2 ist dies im Detail dargestellt. Am vorderen Ende 68 des Vorschubrohres 60 befinden sich zwei Rückhalter 70. Vorzugsweise bestehen diese aus elastischem federnden Material. Jeder Rückhalter 70 weist ein nach innen abgebogenes Ende 72 auf. Der Abstand zwischen den beiden Enden 72 ! liegt etwas unter der Breite der Werkstücke 62. Damit werden diet se an einer Vorbewegung über die Enden 72 der Rückhalter 70 hinaus gehindert,bis sie durch eine äußere Kraft nach vorne gestoßen

7523120 23.12.76

werden. Die Einrichtung, mit der die Werkstücke 62 in die Arbeitskammer 64 vorgeschoben werden, wird nachstehend noch im größeren Detail beschrieben. Gemäß der weiteren Darstellung ist das Ventil 38 über Leitungen 76 und 78 mit einem Hauptzylinder 74 verbunden, so daß dieser von beiden Seiten aus beaufschlagt werden kann. Nah der Detaildarstellung in Fig. 3 enthält der Hauptzylinder 74 ein Gehäuse 80 mit einer ersten oder hinteren Kammer 82 und einer zweiten oder vorderen Kammer 84. Die vordere und die hintere Kammer 84 bzw. 82 sind durch einen Teiler voneinander getrennt. Im gezeigten Beispiel ist dies ein Ring 86 mit einer Queröffnung 88. Der Ring 86 weist eine innere in Umfangsrichtung um die Öffnung 88 verlaufende Dichtung 100 und eine äußere zwischen der Außenfläche des Ringes 86 und der Innenwand des Hauptzylinders 74 ver-i· laufende Dichtung 102 auf. Eine Stange 104 eines ersten oder rückwärtigen Kolbens 106 erstreckt sich teilweise durch die Öffnung 88 des Ringes 86 in die in Fig. 3 gezeigte Ruhestellung, so daß die Dichtung 100 ein Stützlager für die Stange 104 des rückwärtigen Kolbens 106 bildet. Der Kolben 106 enthält weiter einen Kopf 108 mit einer in Umfangsrichtung um diesen umlaufenden Dichtung 110. Diese liegt glt-itbar an der Innenwand des Hauptzylinders 74 an. Durch den ersten oder rückwärtigen Kolben 106 verläuft ein Kanal 112. In einer nachstehend noch in größerem Detail beschriebenen Weise stellt dieser eine Druckmittelleitung dar. Gemäß der Detaildarstellung in Fig. 7 weist das Ende 114 der Stange 104 des Ϊ rückwärtigen Kolbens Rillen 116 auf. Vom Kanal 112 ausgehend verlaufen diese radial nach außen zur Außenseite des Endes 114 der Stange 104. Damit wird das durch den Kanal 112 durchtretende Druckmittel zur Beaufschlagung der zweiten oder vorderen Kammer 84 mindestens teilweise abgelenkt. Nach der weiteren Darstellung in Fig. 8 können die Rillen 116 durch radial verlaufende Bohrungen 118 ersetzt werden. Diese liegen etwas vor dem Ende der Stange 104 des rückwärtigen Kolbens und leiten das durch den Kanal durchtretende Druckmittel auf ähnliche Weise ab. Nach der Schnittdarstellung in Fig. 9 sind die radial verlaufenden Bohrungen 118 in einem symmegrirtrischen Muster angeordnet und erstrecken sich vom Kanal 112 in einer speicherartigen Form radial nach außen. Es leuchtet ein, daß die dargestellte Anordnung abgewandelt werden T 39/114 kann und je nach Notwendigkeit und Belieben ein oder mehrere sol-

75^3120 23.12.76

eher Bohrungen 118 in einem symmetrischen oder auch asymmetrischen Muster angeordnet werden können. Obgleich die Bohrungen 118 nach der Darstellung praktisch senkrecht zu der Längsachse der Stange 104 verlaufen, können nach der Darstellung in Fig. 10 in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform auch unter einem Winkel verlaufende Bohrungen 120 verwendet werden. In diesem Zusammenhang werden Fachleute ohne weiteres einsehen, daß auch eine Kombination von Rillen und Bohrungen, wie zur Beispiel 116, 118 und 120 in jeder zweckmäßigen Anordnung am Ende der Stange des ersten Kolbens im Rahmen der vorliegenden Erfindung und innerhalb des hier beschriebenen Konzeptes angewendet werden können. In der pi vorderen oder zweiten Kammer 84 (Fig. 3) ist ein vorderer oder zweiter Kolben 122 gleitbar angeordnet. Dieser weist eine durch eine Öffnung 126 im Hauptzylinder 74 durchtretende Stange 124 auf. Diese bildet eine Verlängerung 128, die an den weiter oben i in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform beschriebenen Stößel 66 entweder angeschlossen ist oder diesen bildet. Der vordere oder zweite Kolben 122 enthält weiter noch einen Kopf 130, der dem Kopf 108 des ersten oder rückwärtigen Kolbens 106 ähnlich ist und vorzugsweise den gleichen Durchmesser auf- , weist. Eine Dichtung 132 umschließt den Kopf 130 des zweiten oder vorderen Kolbens 122 und ist so bemessen, daß sie im Gleitsitz zwischen dem Kopf 132 und der*» Innenwand des Haupt Zylinders 74 liegt. Gemäß der weiteren Darstellung in Fig. 3 enthält der Druck- ^ regler 36 ein Gehäuse 134 mit einer inneren Kammer, in der ein unter Vordruck stehendes Kugelglied 136 angeordnet ist. Dieses Kugelglied befindet sich am Einlaßabschnitt 52 und wird mit einer Feder 138 elastisch angedrückt und steuert damit den Durchtritt des Arbeitsmittels. Das Ventil 38 enthält eine innere Kammer 140. In dieser ist ein an einem Ende des Stößels 40 angeordneter erster Ablenker 142 gleitbar angeordnet und in rückwärtiger Verlängerung dieses ersten Ablenkers 142 liegt ein zweiter Ablenker 144. Die beiden Ablenker 142 und 144 sind so angeordnet, daß sie das in der inneren Kammer 140 des Ventils 38 strömende pneumatische Arbeitsmittel selektiv ablenken, Der erste und der zweite Ablenker 142 und 144 sind vorzugsweise als Ringe ausgebildet, die bei-*· de in Umfausrichtung um sie umlaufende Dichtungen 146 und 148 T 39/114 aufweisen. ¥a£etag Damit entsteht ein abdichtender Gleitsitz ge-

7523120 23.12.76

genüber der Innenwand der Kammer 140. Unter der Einwirkung einer Vordruckeinrichtung, wie einer zwischen dem ersten Ablenker 142 und der gegenüberliegenden Innenwand des Ventils 38 eingespannten Druckfeder 150 wirü der Stößel 40 bei Blickrichtung auf Fig. 3 in eine erste oder Ruhelage vorgeschoben. Nach der weiteren Darstellung in Fig. 3 ist das Ventil 38 über eine Leitung 152 an die Auslaßöffnung 54 des Druckreglers 36 angeschlossen. An der Verbindungsstelle 154 ist das Ventil 38 über diese Leitung 152 auch mit der Hilfsausgangsleitung 56 verbunden. Eine weitere Leitung 156 verbindet gerade hinter oder bei Blick&uf Fig. 3 rechts vom Ablenker 144 die Hilfsausgangsleitung 56 mit dem Ventil 38. Bei dem in Fig. 3 gezeigten und als Ruhestellung angesehenen Betriebszustand wird das einströmende Arbeitsmittel damit durch die Leitung 48 in die innere Kammer 140 des Ventils 38 und. dann durch die Leitung 78 zur zweiten oder vorderen Kammer 84 des HauptZylinders 74 geleitet und übt damit auf die Unterseite des Kopfes 130 des vorderen oder zweiten Kolbens 122 eine Kraft in einer Richtung aus, die diesen nach hinten oder bei Blick auf Fig. 3 nach links drückt, so daß der rückwärtige oder erste Kolben 106 bei Anschlagen der Stange 104 am Kopf 130 des vorderen Kolbens 122 in der gleichen Richtung bewegt wird. Auf diese Weise wird die zweite oder vordere Kammer 84 des Hauptzylindei-s 74 kontinuierlich unter Druck gehalten, so daß der vordere und der rückwärtige Kolben 122 und 106 in ihren zurückgezogenen Stellungen gehalten werden, wie sie im wesentlichen dargestellt sind. Der Ausgang des Druckreglers 136 ist über die Leitung 152 mit der Hilfsausgangsleitung 56 verbunden und schafft damit dort bei sich in Ruhestellung befindendem System, wie dies in Fig. 3 gezeigt wird, einen konstanten niedrigen Druck. Damit wird das in der Hilfsausgangsleitung 56 unter geringem Druck stehende pneumatische Arbeitsmittel gegen einen Hilfskolben 158 gedrückt, der gleitbar im Inneren des Hilfszylinders 58 angeordnet ist. Für eine bequeme manuelle Handhabung des Stößels 40 weist dieser an einem Ende einen vergrößerten Kopfabschnitt 160 auf. Dieser ragt nach außen aus dem Ventil 38 heraus und kann damit leicht erfaßt werden.

Nach der Darstellung in Fig. 4 ist der Stößel 40 durch Anlegen T 39/114 einer Kraft an den Kopfabschnitt 160 in Richtung des eingezeich-

7523120 2 3.12.76

neten Pfeiles 162 in eine zweite Stellung verschoben werden. Aus der zweiten oder vorderen Kammer 84 wird das pneumatische Ar- , beitsmittel nun über die Leitung 76 in die erste oder rückwärtig? K&amer 82 eingeleitet. Dies erfolgt durch eine durch das HauptzyV lindergehäuse 74 verlaufende Öffnung 164. Damit tritt das Arbeitsmittel in den Raum hiüter dem Kopf 108 des ersten oder rückwärti-^ gen Kolbens 106 ein und übt auf diesen eine ihn bei Blick auf Fig. 4 nach rechts drückende Kraft aus. Das durch die Öffnung 164 eintretende Arbeitsmittel wird durch den Kanal 112 der Kolbenstange teilweise in die vordere oder zweite Kammer 84 eingeleitet und stößt dann auf den Kopf 130 des zweiten oder vorderen Kolbens

ι 122 auf. Damit wird dieser zweite Kolben 122 bei Blick auf Fig. k nach rechts in Richtung des Pfeiles 166 verschoben. Das die vor-| dere Kammer 84 zuvor ausfüllende statische Arbeitsmittel tritt j damit aus dieser über die Leitung 78 aus und wird durch das Ventil 38 in die Leitung 156 und von dort durch die Hilfsausgangs- : ?eitung 56 zum Hilfszylinder 58 geleitet. Fig. 11 zeigt ein Schaijibild mit Darstellung der Druckschwankungen im Hilfszylinder 58. j Das in Fig. 11(a) für das Ventil 38 als Stellung 1 gezeigte In- ! tervall führt zu der in Fig. 11(b) als horizontale Linie 167 an-; gezeigten Beaufschlagung des Hilfszylinders. Der dabei auftretende Druck ist im wesentlichen gleich dem Ausgangsdruck des Druckreglers 36. Bei einer Verschiebung des zweiten Kolbens 122 erhöht sich der Druck infolge der Verdichtung des pneumatischen Arbeits-i-

J mittels in der zweiten Kammer 84. Dieser Druck wird in Fig. 11 (b j durch den Stand 168 angezeigt und erreicht während der Vorbewe- j gung des zweiten Kolbens 122 sein Maximum. Bei einer weiteren Be\- wegung des zweiten Kolbens 122 wird der Druck in der Hilfsausgangsleitung 56 und entsprechend in dem an diese Leitung ange- ■ schlossenen Hilfszylinder 58 nieht weiter ansteigen. Falls der zweite Kolben 122 an einer freien Bewegung nach vorne in der tte durch den Pfeil 166 angezeigten Richtung gehindert werden sollte, wird der in seiner Bewegung unbehinderte erste Kolben 106 etwas über die Geschwindigkeit des zweiten Kolbens 122 beschleunigt, so daß das Ende der Stange 104 des ersten Kolbens 106 am Kopf 130 des zweiten Kolbens 122 anschlägt. Damit wird die durch den ersten Kolben 106 und den zweiten Kolben 122 ausgeübte Kraft auf den T 39/114 verlängerten Abschnitt der Stange 124 des zweiten Kolbens 122 aus-

7523120 23.12.76

geübt zwecks Einwirkung auf ein am Ende dos Stößels 65 liegendes und in Fig. 1 gezeigtes Werkstück. Auf diese Weise wird die von dem Stößel 66 auszuführende Arbeit durch die gemeinsame Antriebskraft vom ersten Kolben 106 und vom zweiten Kolben 122 bewirkt. Beide Kolben arbeiten unter Erzeugung einer Gesamtkraft zusammen, die gleich ist der Summe der auf die Köpfe 108 und 130 des ersten und des zweiten Kolbens 106 bzw. 122 ausgeübten Kräfte. Nach der weiteren Darstellung in Fig. 11(b) erreicht der in der Hilfsausgangsleitung 56 und folglich in dem Hilfszylinder 58 aufgebaute Druck vor dem Ende des Vorwärtshubes des zweiten Kolbens 122 sein Maximum und führt zu einer Kraft, die zum Auswerfen eines Werk- §. Stückes 62 aus dessen in Fig. 2 gezeigter Stellung zwischen den Enden 72 der Rückhalter 70 ausreicht und es in die Arbeitskammer 64 drückt. Wenn der zweite Kolben 122 das Ende seines Hubes erreicht, endet auch die Druckmittelströmung aus der zweiten Kammer 84. Damit fällt der Druck in der Hilfsausgangsleitung auf den bei 167 gezeigten niedrigen Druck ab, der vom Niederdruckausgang

des.,..Druckreglers^ 36 stammt. Dieser Druck, der nicht zum Auswerfen

der Werkstücke 62 aus dem Vorschubrohr 60 ausreicht, wirkt gegen den Hilfskolben 158 und reicht dort aus, um die Werkstücke 62 unabhängig von der Lage des Werkzeuges 20 im Vorschubrohr 60 richtig ausgerichtet und gestapelt zu halten. Die äußerste vordere Stellung des ersten und zweiten Kolbens 106 bzw. 122 sind in Fig. 5 dargestellt. Bei Blick auf Fig. 5 sind beide Kolben 106 und 122 § nach rechts verschoben. Das Druckmittel, das zuvor die rückwärtige oder erste Kammer 82 eingenommen hat, wird dann durch eine mit der rückwärtigen oder ersten Kammer 82 in Verbindung stehende Abluftleitung 170 abgegeben. Eine in Fig. 11 von unten nach oben verlaufende senkrechte Linie 172 zeigt in dem Arbeitszylklus diejenige Stelle an, an denen beide Kolben 106 und 122 das Ende ihres Vorwärtshubes erreicht haben und damit der Druck im Hilfszylinder trotz des anhaltenden Niederdrückens des Stößels 40 auf den bei 167 angezeigten niedrigen Druck abfällt. Bei Freigabe des Stößels 40 schiebt die Vordruckeinrichtung 150 den ersten und den zweiten Ableiter 146 und 148 in ihre in Fig. 6 im wesentlichen gezeigten Ausgangs- oder Ruhestellungen zurück. Aus der Druckmittelquelle strömt das Druckmittel nun durch die Leitung 48 und das T 39/114 Ventil 38 und die Leitung 78 in die zweite oder vordere Kammer 84

75?3120 23.12.76

des Hauptzylinders 74 und stößt auf die Unterseite des Kopfes 130 des zweiten Kolbens 122 und verschiebt diesen damit in seine zurückgezogene Stellung oder nach links. Diese Verschiebung erfolgt in Richtung des in Fig. 6 eingezeichneten Pfeiles 174. Der Kopf 130 des zweiten Kolbens 122 schlägt dann an das Ende der Stange 104 des ersten Kolbens an und drückt damit den ersten Kolben 146 nach Maßgabe der Bewegung des zweiten Kolbens 122 in seine zurückgezogene Stellung. Bei dieser Bewegung des ersten Kolbens 106 nach hinten in seine zurückgezogene Stellung wird das in der Kammer 82 eingeschlossene Druckmittel über die Leitung 76 herausgedrückt und tritt in das Ventil 38 und in die Hilfsausgangsleitung Ij 56 ein, von der es in den Hilfszylinder 58 eintritt. Das Ausmaß der Rückbewegung sowohl des ersten als auch des zweiten Kolbens 106 und 122 wird in Fig. 11(a) mit der abfallenden Linie 176 angezeigt. Sie zeigt eine geringere Geschwindigkeit als bei dem mit der abfallenden Linie 178 in Fig. 1i(a) dargestellten Vorwärtshub. In erster Linie liegt dies daran, daß das Druckmittel beim Vorwärtshub der ersten und der zweiten Kammer 82 bzw. 84 gleichzeitig zugeführt wird und den ersten und den zweiten Kolben 106 bzw. 122 beide unabhängig voneinander beaufschlagt, während das Druckmittel beim Rückwärtshub nur der vorderen oder zweiten Kammer 84 zugeleitet wird, so daß die zum Zurückschieben beider Kolben in ihre zurückgezogene Stellung verfügbare Gesamtkraft auf die auf die Unterseite des Kopfes 130 des zweiten Zylinders 122 einwirkende Kraft beschränkt ist. Diese Kraft liegt wesentlich unter der während des Vorwärtshubes auf die beiden Kolbenköpfe ausgeübten Anfangskraft. Das durch die rückwärtige Kammer 82 abgelassene pneumatische Arbeitsmittel nimmt damit den in Fig. 11(b) mit der ho-: rizontalen Linie 180 angezeigten Druck an. Dieser liegt etwas un-«t ter dem mit der Linie 168 in ft Fig. 11 (b) angezeigten Druck. Die Rückhalter 70 sind so ausgebildet, daß sie die Werkstücke 62 auch gegenüber dem mit der Linie 180 in Fig. 11(b) angezeigten niedrigen Druck sicher in ihrer Stellung halten. An dieser Stelle sei auch bemerkt, daß die Abluft von der rückwärtigen oder ersten Kammer 82 auch über die Leitung 152 auf den Druckregler 36 gegeben wird und damit dessen innere Kammer 138 genügend beaufschlagt, so daß die Kugel 136 auf ihren Sitz 52 gedrückt wird und damit die T 39/114 Druckmittelquelle abtrennt. Der in der Hilfsausgangsleitung 56

75?3120 23.12.76

herrschende Druck stammt daher ausschließlich von der rückwärtigen oder ersten Kammer 82. Am Ende der Rückbewegung sowohl des ersten als auch des ζ eiten Kolbens 106 bzw. 122 ergibt sich eine Relativlage der Elemente des pneumatischen Systems zueinander, wie er im wesentlichen oben unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben wurde. Da in die innere Kammer 138 des Druckreglers weitere Abluft nicht eingeleitet wird, wird der Druckregler 36 in seinen normalen Betriebszustand zurückgeführt und liefert einen konstanten niedrigen Druck sowohl für die Hilfsausgangsleitung 56 als auch für den Hilfszylinder 58, wie dies hierfür beschrieben wurde:. Bei erneutem Niederdrücken des Stößels 40 wiederholt sich der oben beschriebene Zyklus,go daß der Druckaufbau in der Hilfsausgangsleitung 56 bei Vorbewegung des zweiten Kolbens 122 aus seiner zurückgezogenen Stellung wieder der in Fig. 11(b) gezeigten Kurve folgt und einen vorgegebenen Vorschubzyklus der Werkstücke 62 aus dem Vorschubrohr 60 in die Arbeitskammer 64 bewirkt. Dies erfolgt in Koordination mit der Arbeitsweise des ersten und zweiten Kolbens 106 bzw. 122.

S c h u t zansprüche t

T 39/114

7523120 2 3.12.76

Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl..Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenz.idi.il 5 G 75 23 120.8

zur Einsähe vom 30. AUgUSt 1976 VA. Name d. Anm. ThOHiaS & Bett S

Corporation

SCHUTZA NSPRÜCHE

1. Pneumatisch betriebene Antriebsvorrichtung mit einem Zylinder, einem in diesem Zylinder verschiebbaren Kolben mit einer durdi eine Zylinderwand hindurchragenden Kolbenstange, mit einem Anschluß am Zylinder zum Verbinden mit einer Druckmittelquelle und mit einom Ventil in der Verbindung zur Druckmittelquelle, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (74) eine ihn in zwei Kammer**. (82, 84) unterteilende Trennwand (86) angeordnet ist, ] der erste Kolben (108) in der einen Kammer (82) und ein zwei-; ter Kolben (130) in der anderen Kammer (84) angeordnet ist, die Trennwand (86) eine öffnung (88) aufweist und der erste Kolben (108) mit seiner Kolbenstange (104) durch diese Öff- ■ nung (88) durchgeführt ist und diese Kolbenstange (104) bis zur Berührung mit dem zweiten Kolben (130) in die zweite Kammer (84) hineinrr.gt, der erste Kolben (108) und seine Kolbenstange (104) eine durchgehende Mittelbohrung (112) aufweisen, das Ventil (38) über Verbindungsleitungen (76, 78) mit beiden Kammern (82, 84) verbunden ist und daß das Ventil (38) eine erste und eine zweite Stellung aufweist, in denen entweder die erste Kammer (82) mit der Druckmittelquelle und die zweite Kammer (84) mit einem Hilfsausgang verbunden ist oder umgekehrt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) durch eine Vordruckeinrichtung (150) in Richtung auf die erste Stellung voreingestellt ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen an den Hilfsausgang angeschlossenen Hilfszylinder (58).

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen in dem Hilfszylinder (58) angeordneten Arbeitskolben (158).

T 39/114 ! 5._ Antr^bsv^tTichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet

7523120 23.12.76

durch eine Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Hilfszylinder (58) und einen in dieser Verbindung liegenden Druckregler (36).

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (36) ein Gehäuse mit einem an die Druckmittelquelle angeschlossenen Einlaß aufweist und im Gehäuse ein gegen den Einlaß federnd voreingestell^as Schließglied (136) angeordnet ist.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (36) einen an den Hilfszylinder (58) angeschlossenen Auslaß aufweist und dieser im Gehäuse an: dem vom Einlaß abgelegenen Ende angeordnet ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (36) zusätzlich in die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle (36) und dem Hauptzylinder (74) eingeschaltet ist.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (108) und der zweite Kolben (130) im allgemeinen gleichen Durchmesser aufweisen.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (88) in der Trennwand als Lager für die Kolbenstange (104) des ersten Kolbens (108) ausgebildet ist.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine in der Öffnung (88) angeordnete und an der ersten Kolbenstange (104) anliegende Dichtung (100).

12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) ein Gehäuse mit einem in diesem verschiebbaren Stößel (40) aufweist und an diesem Verteiler (142, 144) zum Aufteilen des durch das Ventil (38) durchtre-T 39/114 tenden Druciunittels vorgesehen sind.

7523120 23.12.7fi

13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kolbenstange (104) des ersxen Kolbens (108) dessen Mittelbohrung (112) nach außen verbindende Quer bohrungen (118) vorgesehen sind.

T 39/114

7523120 23.12.76