DK144597B - Pneumatisk tilspaendingsorgan - Google Patents

Description

UÅ597

Den foreliggende opfindelse angår et pneumatisk tilspænciings-organ for arbejdsemner og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Sådanne sikkerhedstilspændingscylindre benyttes, jævnfør be-5 skrivelsen til det tyske fremlæggelsesskrift 1.552.653, især inden for træindustrien til at fastklemme træet under bearbejdningen, men også til sammenpresning af træforbindelser såsom dør- og vinduesrammer. Deres væsentlige formål er at forhindre ulykker, især håndknusninger, der kan opstå på grund af de al-10 mindeligt benyttede pneumatiske cylindres store stødkraft, når arbejderen imod forskrifterne holder hænderne mellem spænde-organet og emnet.

Ved de kendte tilspændingscylindre forekom der hyppigt håndeller fingerbeskadigelser, når hånden uagtsomt førtes ind mel-15 lem emnet og tilspændingscylinderpladen. Det i det nævnte fremlæggelsesskrift beskrevne sikkerhedstilspændingsorgan, skal forhindre dette. Ved dette kendte organ virker en med den bevægelige trykplade forbundet indstillingsskrue på en føle-stift og bevirker en omkobling, kort før indspændingsstillin-20 gen nås. Dette organ forudsætter, at indstillingsskruen skal efterindstilles for hver gang at tilpasse organet til det pågældende emne, fordi trykpladen ellers allerede standses, medens der endnu er en afstand mellem klembakkerne og emnet.

Denne efterindstilling, der er nødvendig for at få et regel-25 ret forløb af arbejdsfunktionerne, er omstændelig og tidsrøvende. Desuden tillades ved dette kendte indspændingsorgan en fremføring med stor trykkraft, der under ugunstige betingelser også kan føre til legemsbeskadigelse.

Fra beskrivelsen til USA patent nr. 2.805.447 kendes endvide-30 re en hydraulisk presse med to forskellige stempeldiametre, ved hvilken det lille stempel bevirker den store fremførings-vej, og hvor hovedtrykket først dannes, når det udskudte stempel omtrent har nået det stof, der skal presses. Også her drejer det sig dog om et organ, ved hvilken omskiftningen fra det 35 lille til det store pressetryk først skal indstilles.

2 144597

Fra USA patentskrift 2.693.752 kendes endvidere en presse til repetitiv drift, ved hvilken arbejdsfølgen for de forskellige pressetryk styres på en given måde- USA patentskrift 1.932.556 viser endvidere en presse med et hovedstempel og et hjælpe-5 stempel, der dog ikke kan opfylde de stillede sikkerhedskrav.

Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise et forbedret sikkerhedstilspændingsorgan, der muliggør en automatisk tilpasning til alle driftsforhold, og hvor den højeste trykkraft overhovedet ikke kan komme til at virke, når der befinder 10 sig en legemsdel mellem trykplade og emne.

Ifølge den foreliggende opfindelse tilgodeses dette formål ved, at et pneumatisk tilspændingsorgan af den indledningsvis nævnte art er ejendommeligt ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte. Følestiftens funktion er snævert knyttet 15 til trykpladen, og denne følestift er afgørende for funktionen i forbindelse med trykpladen. Følestiften har kun en ringe diameter og sænkes, når den rammer blødt materiale, f.eks. når den rammer en hånd, flere millimeter i dette, indtil den finder den nødvendige modstand, der kræves til at omskifte ventilen.

20 Dette forhindres imidlertid af trykpladen, idet følestiften kun rager ganske lidt frem fra denne, således at det krævede modtryk ikke kan opstå ved følestiften. Det er takket være denne omstændighed, at spændeorganet ifølge den foreliggende opfindelse er ensartet funktionsdygtigt hen over hele fremfø-25 ringsvejen og således i hver position reagerer på blødt henholdsvis hårdt materiale, uden at der til forskellige emnestørrelser kræves en muligvis fejlagtig efterindstilling. Organet ifølge den foreliggende opfindelse, der undgår en sådan efterindstilling, opfylder sikkerhedsfunktionen langt bedre 30 end hidtil kendte organer, der kræver en nøjagtig indstilling og ved unøjagtig indstilling ikke kan sikre, at sikkerhedsfunktionen løses.

Tilspændingsorganet ifølge den foreliggende opfindelse kan på 35 i og for sig kendt måde være forsynet med to koaksiale spændingscy- 3 144597 lindre med forskellig diameter, hvoraf den første med mindre diameter bevirker fremløbet med en lille skubbekraft, hvorimod den anden ho^edtilspændingscylinder med større diameter leverer tilspændingskraften ved afslutningen af fremløbet.

5 Tilspændingsorganet kan da på særlig enkel måde være udformet som angivet i den kendetegnende del af krav 2.

Det i den kendetegnende del af krav 3 anførte sikrer, at der ikke dannes vakuum i hovedtilspændingscylindrens trykrum og muliggør ved hjælp af den regulerbare drøvleventil en regule-2Q ring af den tilstrømmende luft og dermed af fremføringshastigheden.

En særlig pladsbesparende konstruktion opnås ved den i den kendetegnende del af krav 4 anførte, hvilket medfører bedre oversigtsforhold og dermed større sikkerhed.

15 Det i den kendetegnende del af krav 5-9 anførte, anviser forskellige enkle økonomiske konstruktive detaljer til yderligere at forbedre tilspændingsorganets sikkerhedsmæssige funktion.

Ifølge en videre udførelsesform angivet i den kendetegnende del af krav 10 er det forudset at tilvejebringe to eller 20 flere påløbsfølere, der skal betjenes samtidig og i fællesskab for at bringe spændeorganet til fuld virkning.

Nedenfor beskrives eksempelvise udførelsesformer for tilspændingsorganet ifølge opfindelsen på grundlag af tegningen. På denne viser 25 fig. 1 et snit af en første udførelsesform for en pneumatisk spændingscylinder og fig. 2 et snit af en anden udførelsesform.

Tilspændingsorganet ifølge fig. 1 har en forreste kappedel 10, der tjener til at fastlægge hele tilspændingsorganet på en hol 4 144597 destang 12. Fastholdelsen af den fast anbragte del af kappen kan også ske på anden måde. Denne forreste kappedel styrer en dobbeltvægget cylinder, der består af en ydervæg 14 og en indervæg 16, hvilken cylinder udgør den første cylinder, 5 fremskubningscylinderen, og som samtidig udgør stempel stangen af det deraf bårne hovedtilspændingsstempel 18.

Dette hovedtilspændingsstempel 18 løber i hovedtilspændings-cylinderen 20, der er indsat i den forreste kappedel 10. Ho-vedtilspændingscylinderen 20 er afsluttet med et cylinderlåg 10 22, der er fast forbundet med et Plunger-stempel 24 af den første fremløbscylinder 14, 16. Hovedtilspændingsstemplet 18 er ved hjælp af en tilbageløbsfjeder 26 støttet mod kappens forreste del 10. Fremløbscylinderens forreste cylinderlåg dannes af et ventillegeme 28, som har en central åbning, der sty-15 rer en ventilløfter 30 med tætningsplade 32. Ventilløfteren 30 har aksiale kanaler 34, der via radiale boringer 36 i ventillegemet 28 står i forbindelse med en ringkanal 38 mellem de to cylindre 14 og 16. Denne ringkanal 38 står via boringer 40 i forbindelse med trykkammeret 42 i hovedtilspændingscylin-20 deren. Dette rum 42 står via en kontraventil 44 og en reguler bar drøvleventil 46 i forbindelse med den omgivende luft.

På den forreste del af ventillegemet 28 er der sat en trykplade 48 således, at den kan pendle. I en udboring 50 i denne trykplade 48 løber en følestift 52, der styres ved hjælp af 25 styrestempler 54 i en indvendig boring i ventillegemet. Føle- stiften 52 er ved hjælp af en trykskruefjeder 56 spændt i udadgående retning. Ventilen 30, 32 er ved hjælp af en trykskrue-fjeder 58 forspændt på sit leje.

Organet arbejder således: 30 Trykmediet tilføres fremskubningscylinderen via en aksial bo ring 60 i Plunger-stemplet 24. Herved opbygges et tryk i cy-linderrummet 62, hvilket skubber cylinderen 14, 16 og tilspæn-dingsstemplet 18 fremefter. For at der ikke skal opstå noget vakuum i det under tryk stående rum 42 i tilspændingscylinde-35 ren, er kontraventilen 44 og doseringsventilen 46 tilvejebragt.

5 144597

Gennem doseringsventilen 46 kan den indstrømmende luft reguleres, og på denne måde kan man indstille fremløbshastigheden for stemplet 18. Ved hjælp af det opbyggede tryk presses tæ-ningspladen 32 af ventilløfteren 30 tilsvarende kraftigt mod 5 sit leje. Hvis nu følestiften 52, der rager ca. 1 mm ud fra trykpladen 48, løber an mod et fast legeme, som f.eks. træ, metal eller tilsvarende materiale, løftes tætningspladen 32 fri, og trykket kan forplante sig på en stødagtig måde via boringerne 36 i ventillegemet og ringkanalen 38, såvel som gennem bo-10 ringerne 40 til det under tryk stående rum 42 i hovedtilspæn-dingscylinderen. Dermed får hovedtilspændingsstemplet 18 sin fulde skubbekraft. Lukkes der for lufttilførslen, og sker der samtidig en udluftning, så trykker fjederen 26 stemplet tilbage igen. Udluftningen sker herved i modsat retning, hvorved 15 den letløbende ventilløfter 30 ved hjælp af den tilbageløbende luft løftes fri.

Den mellem fremløbscylinderen og hovedcylinderen anbragte ventil arbejder som følger: 2

Ved et tænkt drivtryk på 8 kp/cm og med en diameter for Plun-20 gerstemplet 24 på 18 mm opstår der en skubbekraft på 20,35 kg. Regner man med, at fremdrivningskraften på grund af friktionsmodstanden af stemplet 18 og modtrykket af fjederen 26 forringes med ca. 4 kg, så er der i virkeligheden endnu en skubbekraft på ca. 16 kg til rådighed. Ventilløfteren 30's tætnings- o 25 plade 32 har en diameter på 15 mm og presses med 8 kp/cm ind på det tilhørende ventilleje. Der kræves således 14,24 kg modtryk til at løfte ventilpladen. Følestiften har ved trykpladen en diameter på 8 mm, således at der kræves en forholdsvis hård genstand af træ, metal eller et tilsvarende materiale for at 30 løfte ventilløfteren 30. Således som forudsat ovenfor, fordeler tilpresningstrykket på 16 kg sig ved et blødt underlag på trykpladen, der har en diameter på mindst 50 mm. Det er dermed udelukket, at der opstår et så stærkt modtryk for enden af styre- 6 144597 stemplet 54, at ventilløfteren 30 løftes. Det er nødvendigt, at ventilindsatsen 30 og 54 er delt i to dele, fordi ventilløfteren 30 til opnåelse af sikker lukning af ventilen og også til brug for udluftningen må løbe meget let. Derfor er tæt-5 ningen anbragt på styrestemplets ydre omkreds, hvilket styrestempel ved hjælp af en trykfjeder 56 trykkes udefter mod en anslagsring 64. Mellem styrestemplet 54 og stempelløfteren 30 er der et mellemrum på ca. 3/10 mm. De ovennævnte angivelser med hensyn til mål og tryk er ikke bindende, men tjener kun 10 som et eksempel. Alt efter de stillede krav kan cylinderen bygges i andre dimensioner.

Tilspændingsorganet ifølge fig. 2 udviser en forreste kappedel 10, der tjener til fastlægning på en holdestang 12. I kappedelen 10 styres i langsgående retning en cylinder 14, der dan-15 ner en hul stempelstang til brug for hovedtilspændingsstemplet 18, der løber i en med kappen 10 forbundet hovedtilspæn-dingscylinder 20, der er lukket med et cylinderlåg 22. Hoved-tilspændingsstemplet 18 støttes ved hjælp af en som trykskrue-fjeder udformet tilbageløbsfjeder 26 mod kappen 10's forreste 20 del. Bagsiden af hovedtilspændingsstemplet 18 er til stadighed via en aksial indstrømningsåbning 25 påvirket af et tryk. Inden for en aksial boring i hovedtilspændingsstemplet 18 forskydes i aksial retning et ventillegeme 32, der har en bageste tætningsskive 17 og en forreste tætningsskive 19. Den bageste 25 tætningsskive 17 samvirker med et ventilringleje 25 i hovedtilspændingsstemplet 18, og den forreste tætning 19 samvirker med den bageste ende af den første cylinder 14. Ventillegemet 32 har en styrebøsning 27, der kan forskydes i aksial retning på en bolt 29, der er skruet ind i en aksial udboring 31 af en 30 skubbestang 24, som styres, således at den kan forskydes i aksial retning i cylinderen 14, idet der forefindes en ringspalte 33 omkring skubbestangen 24. Ved den øvre ende er denne ringspalte 33 aflukket ved hjaalp af en tætning 45 mellem cylinderen 14 og skubbestangen eller -stemplet 24. Derhos er 35 ringspalten 33 via radiale udluftningsudboringer 35 forbundet med den omgivende luft. Ventillegemet 32 er støttet ved hjælp 144597 7 af en på bolten 29 påskruet møtrik 37, og der er indføjet en trykskruefjeder 39 mellem ventillegemet 32 og den bageste ringflade af stemplet 24, hvilken fjeder 39 forspænder ventillegemet 32 i bagudgående retning. Skubbestangen 24 bærer en føle-5 stift 52, der kan forskydes i aksial retning i en udboring 50 i en trykplade 48, som er sat på den forreste del af cylinderen 14 på en sådan måde, at den kan foretage en begrænset pendulbevægelse. En trykskruefjeder 56 støtter mod en ringflade af cylinderen 14, henholdsvis en på stemplet påsat ring 55 og tryk-10 ker følestiften 52 ind i den forreste endestilling, der er be tinget ved anslag af tætningsringen 19 mod den bageste ringflade af cylinderen 14. Herved rager følestiften en lille smule frem foran det forreste plan af trykpladen 48.

Tilspændingsorganets funktion er som følger: 15 Trykluften strømmer gennem boringen 23 ved det øvre cylinder låg 22 ind i det bageste cylinderkammer. I den i fig. 2 viste hvilestilling er ventilskiven 17 løftet fra lejet 25, og ventilskiven 19 slutter tæt. I overensstemmelse hermed kan trykmediet via de radiale boringer 15 inden for hovedtilspænaings-20 stemplet 18 komme fra stemplets bagside til dettes forside og udfylde det forreste cylinderkammer 13, således at der opbygges det samme tryk foran og bagved stemplet. Derved opstår der i cylinderen 20, svarende til tværsnittet af stempelstangen 14, en skubbekraft, der er afmålt således, at den overvinder tryk-25 fjederen 26's modstand og skubber trykpladen 48 frem med lille kraft. Når følestiften 52 slår an imod et hårdt materiale, forskubbes ventillegemet 32 i aksial retning bagud, således at tætningsringen 19 løftes, og tætningsringen 17 kommer ind på sit leje 25. Derved spærres luftforbindelsesvejen mellem 30 det forreste og det bageste hovedcylinderkammer, og det via udboringen 23 tilførte tryk virker med fuld kraft på hovedtilspændings s templet 18, således at dette på slagagtig måde kan bevæges fremefter med stor kraft, da det forreste cylinderkammer via ventilåbningen mellem ringen 19 og ringfladen af cylin-35 deren 14 pludselig kan udlufte den ringformede spalte 33 og de radiale boringer 35. Ved udluftningen af det forreste cy-

Claims (6)

144597 linderkammer opnår hovedspændingsstemplet 18 den fulde skubbekraft. Trykfjederen 39, der er anbragt mellem ventillegemet 32 og den over skubbestangen 24 forlængede følestift 52 medfører en fjedrende eftergiven af ventillegemet, således at der 5 også ved brug af tætningerne på ventilløfteren opstår et sikkert lukke af udboringen ved stemplet. Trykfjederen 56 på følestiften 52's underside har til formål at holde ventillegemet 52 på sikker måde på dets leje for enden af cylinderen 14 og at lade følestiften 52 rage en lille 10 smule frem fra trykpladen 48. Diameteren af ventillegemet 32's ventiltallerken vælges således, at ventillegemet før omkoblingen presses tilsvarende kraftigt mod lejet for enden af cylinderen 14 og derved sikrer, at følestiften ikke nemt kan blive trykket ind. Diameteren af ventiltallerkenen bestemmer derfor 15 det modtryk, der er nødvendigt til aktivering af følestiften. Patentkrav»

1. Pneumatisk tilspaidingsorgan for arbejdsemner og med en omskifterventil, der i sin første stilling bevirker en bevægelig trykplades fremløb med en lille skubbekraft og i sin anden 20 stilling bevirker en forøgelse af skubbekraften med en til- spændingskraft, hvorhos omskiftningen af den i en første stilling forspændte ventil styres fra en første til en anden stilling af en eller flere følestifter, kendetegnet ved, at følestiften (52) er lejret indad forskydeligt imod en fjederkraft i 25 en boring (50) i trykpladen (48) i dennes forskydningsretning, idet følerstiften i sin fremskudte stilling springer så lidt frem fra trykpladens anlægsflade, og fjedertrykket på følerstiften og dennes tværsnitsareal har en sådan størrelse, at et blødt legeme, såsom en hånd eller finger, i modsætning til 30 et hårdt arbejdsemne, ikke kan presse følerstiften indad i trykpladen.

2. Pneumatisk tilspændingsorgan ifølge krav 1 med to koaksi-ale spændingscylindre med forskellig diameter, hvoraf den før- 144597 ste med mindre diameter bevirker fremløbet med en lille skubbekraft, hvorimod den anden hovedspændingscylinder med større diameter leverer tilspændingskraften ved afslutningen af fremløbet, kendetegnet ved, at følestiften (52) forlø-5 ber ind i ventillegemet (28) for den mellem den første cylin der (14, 16) og hovedtilspændingscylinderen (20) anbragte omskifterventil og dér ved anslag mod en forholdsvis hård genstand kan forskyde et i ventillegemet anbragt åbne- og lukkeorgan (30,32) fra en første stilling til en anden stilling 10 for etablering af forbindelse med hovedtilspændingscylin- drens (20) trykrum (42).

3. Tilspændingsorgan ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hovedtilspændingscylindrens (20) trykrum (42) er forbundet med den artgivende luft via en kontraventil (44), der for- 15 trinsvis er koblet i række med en regulerbar drøvleventil (46).

4. Tilspændingsorgan ifølge krav 3, kendetegnet ved, at trykpladen (48) bæres af hovedstemplets (18) stempelstang (14, 16) på den fra hovedstemplet fjerneste ende, hvilken stempelstang er udformet hult og danner den første 2g cylinder, der fungerer som fremløbscylinder.

5. Tilspændingsorgan ifølge krav 4,kendetegnet ved, at den fremløbscylinderen dannende stempelstang er udformet med dobbelte vægge (14, 16) og mellem væggene indeslut-ter en ringformet kanal (38), der for det første gennem borin- 25 ger (40) i stemplet (18) står i forbindelse med hovedcylinder-trykrummet (42) og for det andet gennem radiale udboringer (36) er forbundet med et kammer (34) af omskifterventilen.

6. Tilspændingsorgan ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det i ventillegemet (28) anbragte åbne- og lukkeorgan omfat- 30 ter en ventilløfter (30), som bærer en tætningsplade (32), som er anbragt forskydeligt i det som ventillegeme (28) udformede cylinderlåg, og som kan påvirkes af følestiften (52).