NO124562B - - Google Patents

Description

Pneumatisk styreanlegg.

Foreliggende oppfinnelse angår et pneumatisk styreanlegg for programmert styring av arbeids- og sjalteoperasjoner.

I den senere tid blir det til losning av styrings-oppgaver blant annet også anvendt trykkluft som medium for overforing av styringskommandoex. Hvis f.eks. stemplet i en arbeidssylinder utforer en bevegelse i en retning, -kan et med stemplet forbundet betjeningselement ved anslag mot en fjærbelastet ventil bevirke at stemplets bevegelse ikke bare stanses, men eventuelt også umiddelbart deretter forloper i motsatt retning. En slik styringsoppgave er forholdsvis enkel å lose med konvensjonelle midler og omfanget av styreinnretninger er lite. Heller ikke den ledningsmessige kopling av styremidlene byr på noen vanskeligheter.

Det forholder seg imidlertid annerledes når flere arbeidssylindere skal anvendes, hvilke er anordnet for forskjellig-artede, innbyrdes avhengige eller innbyrdes i forbindelse stående arbeidsoperasjoner. Da i dette tilfelle naturlig nok antallet styreinnretninger er vesentlig storre, blir også sjalteoppgavene mer komplisert. Det må i ledningsnettet skaffes tallrike forgreninger og det store antall enkelte forbindelser kan endelig fore til et virvar av ledninger som i tilfelle av en driftsfeil selv en fagmann bare med stor vanskelighet får oversikt over.

Videre er det ifolge en kjent fremgangsmåte anordnet

å anvende en luftstrom for styring av ventilene for arbeidsluften, hvilken luftstrom står under et minimalt trykk, f.eks. på 100 til 300 mm VS. På grunn av den i dette tilfelle opptredende laminære stromning i ledningene er det mulig å fore luftstrømmen forbi to overfar hverandre liggende åpninger uten at luftstrømmen trer ut i sideretningen. Straks det imidlertid gjennom en av de siderettede åpninger trer inn en tverrgående strom, blir den svake luftstrom odelagt ved turbulens og luften kommer ut i det fri.

På liknende måte gåes frem når det.gjelder i en gaffel-formet forgrening å dirigere styreluften en annen vei. Ved hjelp av et tilsvarende tilfort luftstot umiddelbart på forgreningspunktet kan den laminært strommende styreluft bringes til å veksle over til den annen stromningsretning.

Den beskrevne lavtrykksmetode har riktignok på den ene side den fordel at den i storst mulig utstrekning kan unnvære mekaniske deler, men på den annen side opptrer en ulempe som kan fore til hyppige driftsforstyrrelser. Bortsett fra at også ved denne fremgangsmåte er alt etter styringsoppgavenes art antallet ledninger betydelig og selve sjaltingene blitt ytterligere komplisert, er det på grunn av det lave styretrykk tilstrekkelig allerede med en svak lufttrekk utenfra for å bringe dette styresystem til å svikte.

Alle de nevnte sjalteanlegg har imidlertid en felles mangel som ligger i at en forandring av arbeidsprogrammet trekker med seg omfangsrike koplingsmessige forandringer i ledningsnettet, hvilke bare kan gjennomføres med stort forbruk av tid og store om-kostninger.

Det er en oppgave med foreliggende oppfinnelse å skaffe et pneumatisk sjalteanlegg som ikke er beheftet.med de angitte mang-ler og ulemper, som spesielt gjor det mulig å redusere ledningsnettet til et minimalt omfang og utforme det oversiktlig, som videre ved forandring av arbeidsprogrammet muliggjor lett tilpasning av det bestående ledningssystem uten forandring eller tidstap til de for-andrede betingelser. Denne oppgave loses ved at et ledningssystem av registerliknende anordnede, over inngangsventiler til styreluftkoplede inngangsledninger er tilforordnet et annet ledningssystem av inngangsledningene med liten avstand kryssende, likeledes registerliknende anordnede utgangsledninger, idet der mellom inngangs- og utgangsledningene er anordnet i krysningspunktene tilkoplbare tverr-forbindelser og fortrinnsvis ved utgangsledningene under innvirkning av styreluften påvirkbare og fortrinnsvis arbeidsluftens styrende servoventiler.

For å unngå at styreluft fra utgangsledningene igjen skal komme tilbake til inngangsledningene, kan hensiktsmessig en tilbakeslagsventil være anordnet i hver tverrforbindelse.

En særlig fordel ved oppfinnelsens gjenstand ligger i . at koplingsanordninger kan ordnes i lopet av korteste tid. Til dette formål kan det i krysningspunktene være anordnet ventiler som i en sluttstilling, f.eks. ved hjelp av enkel inntrykning stenger tverrforbindelsen, i den annen sluttstilling, f.eks. i uttrukket tilstand, frigir veien for styreluften fra inngangsledningen til utgangsledning en .

Ved en videre utformning av oppfinnelsens grunntanke er det ved særlig vanskelige programmer anordnet å forsyne inngangsventilene f.eks. med styreventiler.. Disse styreventiler kan være innstillingselementer som kan påvirkes.avvekslende på begge sider og som i åpen stilling er innrettet for passering av sekundær styreluft inn i inngangsledningene. På denne måte kan en ankommende luftimpuls bevirke at styreventilen bringes til åpen stilling og frigir en kontinuerlig si;rom av styreluft. Omvendt kan ved hjelp av denne styrevetil ved annerledes utformet kopling en kontinuerlig luftstrom omvandles til en luftimpuls. Ved en tilsvarende kopling kan den permanent ankommende luft samtidig ved passering av styreventilen innvirke på denne på en slik måte at den bringes til lukke-stilling.

I stedet for -styrevetilen kan også anvendes ventiler av annen konstruksjon, f.eks. med membraner, tetningstallerkner og liknende. Det kan også ved inngangsledningenes innganger være anordnet magnetventiler for å muliggjøre en elektrisk styring.

Vanligvis vil den anvendte styreluft både med hensyn til sitt arbeidstrykk og med hensyn til den foreliggende luftmengde ikke være tilstrekkelig til med denne å utfore storre arbeidsoperasjoner. Det er derfbr ifolge oppfinnelsen fortrinnsvis ved utgangsledningene anordnet servoventiler som på primærsiden reagerer på styreluften og på sekundærsiden er virksomme som styreventiler for arbeidsluften.

Selvfolgelig kan styreanlegget ifolge oppfinnelsen finne anvendelse ved lavtrykksmetoden. I dette tilfelle kan der hensiktsmessig være anordnet en tilforselsledning, hvortil alle utgangsledningene kan være koplet. Gjennom tilforselsledningen strammer lavtrykksluften gjennom utgangsledningene og påvirker ved deres ende anordnede servoventiler som under innvirkningen av den svake luft-strøm til stadighet er lukket. Utgangsledningene er i hvert tilfelle forsynt med åpninger i krysningspunktene, hvilke åpninger kan ansees som en fortsettelse av tverrforbindelsene. Hvis register-ventilen i et krysningspunkt befinner seg i åpen stilling, omstyrer den over inngangsledningen kommende styreluft den svake luftstrom ved turbulens og den tilhorende servoventil blir ikke lenger påvirket. På sekundærsiden åpnes for arbeidsluften og styreoperasjonen er på denne måte frembragt.

Ved kompliserte koplingsprogram forekommer det ofte

at sluttstillingsventilene tvangsstyres uten at den fra samme utgående styrekommando får bli virksom. Det inngående styresignal kan ikke bare anvendes for innkop.ling av det tilsvarende programtrinn, men også slik at gjennom en luftkanal og tilhorende innstillingselementer åpnes det etterfølgende programtrinn og alle andre blokkeres.

Derved fortsetter programmet uavhengig av det inngående styresignal alltid i den onskede rekkefolge fordi de ovrige styresignaler ikke aksepteres.

Selvfolgelig kan denne anordning også omgåes eller bare delvis anvendes, slik at vilkårlige gjentagelser av en del av programmet blir mulige.

Ytterligere detaljer, karakteristiske trekk og for-deler ved oppfinnelsens gjenstand vil fremgå av fBlgende nærmere beskrivelse under henvisning til tegningene som viser flere utforel-seseksempler på den pneumatiske sjalteanordning ifSlge oppfinnelsen, og hvor fig. 1 viser en styreblokk med to kryssende ledningssystemer fremstilt skjematisk til forklaring av oppfinnelsens vesentlige trekk, fig. 2 er et delvis snitt gjennom området for krysningen mellom en inngangsledning og to utgangsledninger i et i likhet med det på fig. 1 viste prinsipp arbeidende styreanlegg, fig. 3 og 4 er to skjematisk viste styreinnretninger til styreanlegget, fig. 5 er et vilkårlig utvalgt samspill mellom flere styreinnretninger, fig. 6 viser et styreanlegg for et modifisert arbeidsprinsipp, fremstilt skjematisk, fig. 6a er et delsnitt av et krysningsområde for en inngangs- og utgangsledning og en servoventil i et styreanlegg ifolge fig. 6, fig. 7 viser et styreanle-gg med en annen anordning av luftveiene, og fig. 8 er en skjematisk fremstilling av et styreanlegg i forbindelse med funksjonsskjemaet for en helautomatisk dyptrekkpresse.

I den skjematiske fremstilling på fig. 1 er der i

en som massiv blokk utfort kapsling 1 anordnet et antall kanaler med 'samme lengde som inngangsledninger 2 horisontalt over hverandre.

Bak inngangsledningene 2 befinner seg likeledes kanaler med innbyrdes samme lengde som utgangsledninger 3, som i tilsvarende avstand krysser inngangsledningene 2. Ved inngangen til inngangsledningene 2 er anordnet inngangsventiler 4 og ved utgangen av utgangsledningene 3 er der anordnet servoventiler 5 som utgangsventiler. Med henvisningstallet 6 er betegnet en hjSrneventil som danner for-bindelsen mellom den servoventilene 5 tilforte arbeidsluft og inngangsventilene 4.

På fig. 2 er vist to krysningsområder for en inngangsledning 2 med to utgangsledninger 3. Tverrforbindelsene 11 mellom inngangsledninger) 2 og de to utgangsledninger kan stenges ved hjelp av i endeelementene 10 forte innskrubare stempler 7. Av de to viste stempler 7 er det venstre vist i lukket stilling og det hoyre i åpen stilling. I tverrforbindelsene 11 befinner seg i hvert tilfelle en med en fjær 12 belastet tilbakeslagsventil 13 som kan bygges inn etter demontering av skruen 14.

Den på fig. 3 -gjengitte styreventil 20 er sternpel-liknende utformet, idet den tynnere stamme 21 er aksielt styrt i tre tetningsringer 22. Stammen 21 er forsynt med et ringformet spor 23 som i tilsvarende stilling forbinder de innkommende og utgående styreledninger 24a, 24b. En slik utformet styreventil 20 er be-regnet på omvandling av en mot stemplets 25 flate virkende luftimpuls P til en permanent luftstrom. 5templet 25 forskyves igjen til sin utgangsstilling ved hjelp av en luftimpuls Q.

5tyreventilene 26, 27, 28, 29 på fig. 4 og 5 ér utfort noyaktig lik styreventilen 20 på fig. 3. Bare ved hjelp av andre anordninger av de inngående og utgående ledninger utforer de respektive ventiler andre funksjoner. Styreventilen 26 (fig. 4) er

slik koplet at den i ledningen 30 innkommende luft på grunn av styreventilens 26 åpne stilling gjennom det ringformede spor 31 kommer inn i ledningen 32 og herfra samtidig også over avgreningen 33 til stempelflaten 34. Derved beveges styreventilen 26 tilbake til sin utgangsstilling og i stedet for den kontinuerlige strom avgis bare en impuls videre.

På fig. 5 er gjengitt et vilkårlig utvalgt samspill

av flere styreventiler 27, 28, 29. Hvis styreventilen 28 trykkes inn ved hjelp av en impuls b, strammer trykkluft fra ledningen 36

inn i ledningene 36a og 38. Ved trykkluften i ledningen 38 trykkes styreventilens 29 stempel inn og trykkluft strommer fra ledningen 37 inn i ledningen 37a. Åpnes deretter styreventilen 27 ved en impuls a i lopet av en kort tidsperiode, videregis en luftimpuls fra 35 til 35a og styreventilen 28 stenges igjen over 35b. Ved en luftimpuls i ledningen 39 kan styreventilen fores tilbake til sin stenge-stilling.

Ifolge fig. 6 drives styreanlegget med lavtrykks-trykkluft. De i kapslingen 41 anordnede inngangsledninger .42 krysses også i dette tilfelle av utgangsledningene 43. Disse er imidlertid forsynt med en felles tilforselsledning 44 for lavtrykks-luftstrommen. Dessuten har utgangsledningene 43 på baksiden av hvert krysningspunkt

B åpninger (fig. 6a), som danner en fortsettelse av tverrforbindelsene. Ved den annen ende av utgangsledningene 43 befinner seg servoventiler 45, tilnærmet en styreventil i likhet med fig. 3, som er slik innrettet at de under innvirkningen av den stadig strømmende luftstrom sperrer gjennomgangen for arbeidsluften. Hvis i et krysningspunkt B stengeorganet 50a er åpent (fig. 6a) og inngangsventilen lar styreluften passere for den angjeldende inngangsledning 42, vil denne styreluft omstyre den svake luftstrom i dette krysningspunkt. Den ved enden av den tilhorende utgangsle.dning 43 anordnede servoventil 45 påvirkes ikke lenger og åpner for arbeidsluften.

Den på fig. 7 gjengitte anordning av luftveiene er

slik utformet at de enkelte inngangsledninger 46 er anordnet trinn-formet og hver for seg er forbundet med utgangsledningene 47 som ender i en forbindelseskanal 48.

På fig. 8 betegner henvisningstallet 51 et koplings-anlegg, hvor åpne 53 og stengte 52 registerventiler bestemmer styre-luftens veier. Til servoventilene 54, 55 er en trykksylinder 57 koplet over ledningene 56, idet trykksylinderens stempel 58 overtar matningen av materialet som er lagret i et magasin 59. Stemplets 56 stang 60 har dessuten et anslag 61. Den egentlige arbeidssylinder 62 får sin arbeidsluft gjennom ledningen 63 som er tilkoplet servoventilene 64, 65. Også arbeidssylinderens 62 stempel 66 har et anslag 67. Styreledningene 68 forbinder inngangsventilene 69, 70, 71, 72 med endebryterventilene 73, 74, 75, 76. Manuelt betjente ventiler 79, 80 er over ledningen 78 forbundet med hjorneventilen 77 som er forsynt med tilsvarende styreventil.

5om inngangsventiler og endebryterventiler kan anvendes styreventilen 20 på fig. 3.

Den med et styreanlegg forsynte dyptrekkpresse på fig. 8 arbeider på folgende måte: Ved stemplets 58 returbevegelse i matesylinderen 57 betjener anslaget 61 endebryterv8ntilen 73 og styreluften frigis gjennom inngangsventilen 72. Derved åpnes servoventilen 65 og trykkluft strommer inn i arbeidssylinderen 62. Stempelet 66 beveger seg nedover. Ved hjelp av anslaget 67 betjenes ved slutten av denne bevegelse endebryterventilen 75. Derved stenges inngangsventilen 72 og servoventilen 65 og inngangsventilen 71 åpnes. Den over inngangsventilen 71 innstrommende styreluft åpner servoventilen 64 og arbeidssylinderens 62 stempel 66 beveger seg igjen oppover. Derved påvirkes endebryterventilen 76 og derved inngangsventilen 71 og servoventilen 64 stenges, mens inngangsventilen 70 åpnes. Den gjennom inngangsventilen 70 strommende styreluft åpner servoventilen 54, slik at matesylinderens 57 stempel 58 beveger seg mot hoyre og tar ut en materialdel fra magasinet 59. Samtidig påvirkes også endebryterventilen 74 og derved inngangsventilen 70, og servoventilen 54 stenges, mens inngangsventilen 69 og dermed også servoventilen

55 åpnes og matesylinderens 57 stempel 58 beveger seg tilbake til sin utgangsstilling. Den ved påvirkningen av en inngangsventil be-virkede stengning av forutgående inngangsventiltrinn kan foregå i likhet med fig. 5i

Ved hjelp av håndventilene 79 og 80 påvirkes tilsvarende styreelementer i hjorneventilen 77, slik at tilførselen av trykkluft til inngangsventilene er åpnet eller stengt og folgelig pressen begynner å arbeide eller stoppes.

I stedet for de på tegningene viste, med blokkformede kapslinger utformede utforelsesformer, kan styreanlegget ifolge oppfinnelsen også bestå av innbyrdes like, seriemessig fremstilte ven-tilenheter, f.eks. som vist på fig. 2, eventuelt med korte rorfor». bindelser som ledningssystem.

Claims (7)

1. Pneumatisk styreanlegg for programmert styring av arbeids- og sjalteoperasjoner med hverandre kryssende, fortrinnsvis i en massiv blokk anordnede, inngangs- og utgangsledninger, karakterisert ved at et ledningssystem av registerliknende anordnede, over inngangsventiler (4) til styreluftkoplede inngangsledninger (2) er tilforordnet et annet ledningssystem av inngangsledningene (2) med liten avstand kryssende, likeledes registerliknende anordnede utgangsledninger (3), idet der mellom inngangs- og utgangsledningene er anordnet i krysningspunktene ;tilkoplbare tverr-forbindelser ;(11) ; og fortrinnsvis ved . utgangsledningene (3) under innvirkning av styreluften.påvirkbare og fortrinnsvis arbeidsluftens styrende servoventiler (5).

2. Styreanlegg ifolge krav 1,:karakterisert ved at en tilbakeslagsventil (13) er anordnet i hver tverrforbindelse (11).

3. 5tyreanlegg 'ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved'at innstillbare registerventiler er-anordnet i alle krysningspunkter- for valgfri' tilkopling av tverrforbindelsene (11).

4. Styreanlegg -ifolge et av kravene.1 - 3, karakterisert ved at inngangsventilene (.4), som eventuelt er forsynt med vekselvis påvirkbare innstillingselementer, f.eks. styreventiler (20, 26, 27» 28, 29), er anordnet for alt etter sjal-temåten ved impulsliknende ankommende 'luf tmengder.å frigi sekundærstyreluft for inngangsledningene (2) som en permanent strom eller .omvendt å om-danne en ankommende jevn luftstrom til en impuls..

5. ; Styreanlegg ifolge krav 4, karakterisert ved at' der' mellom;- inn garrgsven-t ilen es styreside og manoversiden på dan folgende' inngangsventil er anordnet en lu.ftk.anal, gjennom hvilken ved utlosning av et programtrinn en styreventil for det nBSte programtrinn <f>ri<g>is-<,>' mens samtlige- ovrige trinn, forblir stengt, slik at bare styresignalex1 kan -bli. virksomme som innvirker .på. det neste programtrinn. r

6. Styreanlegg ifolge. et. av kravene 1 5, karakterisert ved en spesiell med innstillingselementer, f.eks. manoverventiler (20, 26, ,27, 28, 29) forsynt hjBrneventil (6) som styremiddel for -den :tii inngangsventilene .(4) strommende styreluft.

7. • Styreanlegg ifolge krav 1, 3 eller 6, k a. r a k t e - r i s e r t ved at utgangsledningsne (43). har en fellas tilfSrsels-ledning (44) for lavtrykksluft, f.eks. luft med et trykk på 100 til 300 mm vannsoyle, og at der i hvert krysningspunkt er anordnet åpninger (49), gjennom hvilke styreluften ved åpne registerventiler (50a) unnviker og den fortsatte stromning av den lavspente luft i den respektive utgangsledning (43) hindres ved turbulens, idet ved utgangsledningen (43) anordnede, under innvirkning av den lavspente luft tilkoplede servoventiler (45) åpnes (fig. 6, 6a).