DE3508277A1 - Geraet zur steuerung der bewegung eines kolbens in einem doppeltwirkenden pneumatikzylinder, insbesondere fuer pneumatisch betaetigbare schweisszangen - Google Patents
Geraet zur steuerung der bewegung eines kolbens in einem doppeltwirkenden pneumatikzylinder, insbesondere fuer pneumatisch betaetigbare schweisszangenInfo
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- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
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Description
Lothar Schmitt GmbH
und
Hans E. Winkelmann GmbH
Hans E. Winkelmann GmbH
in einem doppeltwirkenden Pneumatikzylinder,
insbesondere für pneumatisch betätigbare
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Steuerung der
Bewegung eines Kolbens in einem doppeltwirkenden Pneumati
kzy I i nder, wie er insbesondere zur Betätigung von
Schweißzangen für das Widerstandspunktschweißen verwendet
wi rd .
Bewegt ein mit dem üblichen Betriebsdruck beaufschlagter
Kolben eines Pneumatikzylinders die Elektroden einer Punktschweißzange innerhalb eines Schweißzyklus aufeinander
zu, so tritt beim Auftreffen der Elektroden auf die zu verschweißenden Werkstücke eine Prallwirkung ein. Diese
erzeugt Lärm, belastet die Lager der Schweißzange zusätzlich,
führt zu einer vorzeitigen Abnutzung der Elektroden
und kann eine Deformation der Werkstücke hervorrufen.
Es ist bekannt, zur Verringerung der Prallwirkung sowohl
mehrstufige, ineinander I iegende als auch mittels Luft oder
öl gedämpfte Pneumatikzylinder zu verwenden. Beide Lösungsformen
haben den Nachteil, das solche Zylinder sehr aufwendig sind, nicht den Normen entsprechen und für jeden
Anwendungsfall gesondert ausgelegt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prallwirkung
bei Verwendung bzw. Weiterbenutzung handelsüblicher doppeltwirkender
Pneumatikzylinder zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei
einem gattungsgemäßen Steuergerät Mittel vorgesehen sind,
die dem KoLben zu seinem mit einer einstellbaren Geschwindigkeit
erfolgenden Ausfahren einen einstellbaren, geringeren
Druck als den Betriebsdruck zuführen und bei Stillstand
des Kolbens an einer beliebigen Stelle seines Weges den zugeführten Druck selbsttätig auf den vollen Betriebsdruck umschalten.
Eine weitere. Ausgesta Itung der Erfindung ist in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 2 angegeben.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht vor allem
darin, daß das Steuergerät in Verbindung mit allen handelsüblichen und genormten sowie mit den am Einsatzort bereits
vorhandenen doppeltwirkenden Pneumatikzylindern verwendet
werden kann. Es ist Ie d.i glich erforderlich, das erfindungsgemäße
Steuergerät in die Rohrleitungen zwischen
dem stets vorhandenen 5/2-Wege-Pneumatikventi I und dem
Pneumatikzylinder einzubauen. Durch die am Steuergerät
vorhandenen Einstellmöglichkeiten kann es jedem üblichen
dopeltwirkenden Pneumatikzylinder angepaßt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Steuergerät im
Schnitt. In einem Ventilblock 1 sind im wesentlichen folgende
Ventile angeordnet:
3 Rückschlagventile 2, 3 und 4,
1 einstellbares Drosselventil 5,
1 einstellbares Differenzdruckventil 6 und
1 Differenzflachen ventiI 7.
Diese Ventile sind - wie nachfolgend näher erläutert untereinander
und/oder mit Anschlüssen A und B bzw. C und D des Ventilblocks 1 durch Kanäle verbunden.
Die Anschlüsse A und B sind mit den Ausgängen eines schematisch
dargestellten 5/2-Wege-Pneumatikventils 8 und die Anschlüsse C und D mit einem ebenfalls schematisch dargestellten
doppeltwirkenden Pneumatikzylinder 9 durch Rohrleitungen
verbunden. Der Pneumatikzylinder 9 weist einen
Kolben 10 und eine Kolbenstange 11 auf.
Zum Ausfahren des Kolbens 10 wird das 5/2-Wege-Pneumatikventil
8 umgeschaltet, so daß am Anschluß B der volle Betriebsdruck
ansteht; der Anschluß A ist drucklos. Der Anschluß B steht über einen Kanal 12 und einen Abzweig des
geschlossenen Rückschlagventils 2 mit den Kanälen 13 und
14 in Verbindung, übersteigt der im Kanal 13 sich aufbauende
Druck die einstellbare Kraft der Schließfeder des Di fferenzdruckventiIs 6, so öffnet sich dieses Ventil und
läßt so lange Luft in den Kanal 15 einströmen, bis es sich
unter der Einwirkung der Kraft seiner Feder wieder schließt. Dadurch herrscht im Kanal 15 ein wesentlich niedrigerer
Druck als der in den Kanälen 12 und 13 anstehende Betriebsdruck. Der sich im Kanal 15 bildende Druck wird
über den Anschluß D dem Pneumatikzylinder 9 zugeführt, so
daß dessen Kolben 10 mit dem reduzierten Druck ausfährt.
Die auf der Kolbenstangenseite des Pneumatikzylinders 9
austretende Rückluft wird über den Anschluß C, einen Kanal 16, einen Abzweig des geschlossenen Rückschlagventils 3,
das einstellbare Drosselventil 5 und die Kanäle 17 und 18
dem Anschluß A zugeführt. Je nach Einstellung des Drosselventils 5 entsteht in den Kanälen 16 und 19 ein mehr oder
weniger großer Staudruck. Dieser Staudruck wirkt auf die große Fläche des vom vorhergehenden Schweißzyklus bereits
geschlossenen Differenzflächenventils 7 ein und preßt dessen
Dichtplatte 20 auf den Ventilsitz 21. Dadurch wird der
im Kanal 14 herrschende Betriebsdruck vom Kanal 22 und damit
vom Rückschlagventil 4 ferngehalten. Ein etwaiger
Druckausgleich zwischen den Kanälen 19 und 22 wird durch
einen Dichtring 23 des Differenzflächenventils 7 verhindert
.
Stößt die Kolbenstange 11 (oder daran befestigte Elemente)
während des Kolbenhubes an einer beliebigen Stelle ihres Weges gegen ein Werkstück, einen Anschlag oder allgemein
gegen einen Widerstand, der größer als der Ausfahrdruck
des Kolbens 10 ist, so bleibt der Kolben 10 stehen. Dadurch bricht der in den Kanälen 16 und 19 vorhandene Staudruck
zusammen und der im Kanal 14 anstehende Betriebsdruck
öffnet das Differenzflachen venti I 7. Nunmehr kann
der Betriebsdruck über den Kanal 22, das Rückschlagventil
4 und den Anschluß D zum PneumatikzyLinder 9 gelangen, wodurch
die Wirkkraft des Kolbens 10 schlagartig ansteigt.
Auf diese Weise wird durch das erfindungsgemäße Steuergerät
jede Prallwirkung beim Punktschweißen vermieden. Sobald
der an einen Elektrodenarm der Schweißzange angelenkte
PneumatikzyIinder 9 und die am anderen Elektrodenarm
angelenkte Kolbenstange 11 die Elektrodenarme soweit einander
genähert haben, daß die Schweißelektroden die zu
verschweißenden Werkstücke mit geringem Druck, also ohne Prallwirkung, berühren, setzt der volle Betriebsdruck ein;
eine Prallwirkung kann dann aber nicht mehr auftreten.
Zum Einfahren des Kolbens 10 wird das 5/2-Wege-VentiI umgeschaltet
(diese Stellung entspricht dem gezeichneten Ausführungsbeispiel). Dadurch steht am Anschluß A der volle
Betriebsdruck an, während der Anschluß B drucklos ist.
Der im Kanal 18 nunmehr herrschende Betriebsdruck öffnet
das Rückschlagventil 3 und gelangt über den Anschluß C auf
die der KoLbenstange 11 zugewandte Seite des KoLbens 10
des PneumatikzyLinders 9. Der Betriebsdruck wirkt ferner
über den KanaL 19 auf das DifferenzfLächenventiL 7 ein und
schLießt dieses gegen den dabei in den KanäLen 14 und 13
herrschenden AbLuftdruck.
Die aus dem PneumatikzyLinder 9 austretende RückLuft gelangt
über den Anschluß D und einen Abzweig des geschlossenen Rücksch Lag vent i L s 4 in den KanaL 15 und von dort
über einen Abzweig des geschLossenen DifferenzdruckventiLs
6 in den KanaL 24, öffnet das Rüc ksch Lag vent i L 2 und strömt über den AnschLuß B ab.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist in. erster Linie zum
Einsatz in Verbindung mit pneumatisch betätigbaren Punktschweißzangen bestimmt, jedoch ist seine Anwendung nicht
hierauf beschränkt. Vielmehr kann es überalL dort Verwendung
finden, wo der Kolben eines doppeltwirkenden PneumatikzyLinders
zunächst mit einstellbarem geringen Druck und
einstellbarer Geschwindigkeit an eine beliebig vorgegebene
Stelle herangefahren werden und bei Erreichen dieser Stel-Ie
schlagartig und prallfrei seine voLLe Kraft entwickeln soll.
- Leerseite -
Claims (2)
1. Gerät zur Steuerung der Bewegung eines Kolbens in
einem doppeltwirkenden Pneumatikzylinder, insbesondere
für pneumatisch betätigbare Schweißzangen, da
durch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen
sind, die dem Kolben zu seinem mit einer einstellbaren
Geschwindigkeit erfolgenden Ausfahren einen
einstellbaren, geringeren Druck als den Betriebsdruck
zuführen und bei Stillstand des Kolbens an einer beliebigen Stelle seines Weges den zugegeführten
Druck selbsttätig auf den vollen Betriebsdruck umschalten.
2. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rückschlagventil (2) vorgesehen ist,
das beim Ausfahren des Kolbens (10) den direk
ten Zugang des vollen Betriebsdrucks auf den
Kolben (10) sperrt und beim Einfahren des Kolbens (10) die Rückluft frei abströmen läßt,
daß ein einstellbares Differenzdruckventil (6)
vorgesehen ist, über das der Kolben (10) zum
Ausfahren mit einem Druck unterhalb des Betriebsdrucks beaufschlagt wird,
daß ein Rückschlagventil (3) vorgesehen ist,
das beim Ausfahren des Kolbens (10) den Rückluftstrom sperrt und beim Einfahren des Kolbens
(10) den vollen Betriebsdruck auf die Kolbenstangenseite
des Kolbens (10) freigibt und dabei das Schließen eines Differenzflächenventils
(7) bewirkt,
daß ein einstellbares Drosselventil (5) vorgesehen
ist, das beim Ausfahren des Kolbens (10)
den Austritt der Rückluft drosselt und dabei einen einstellbaren Staudruck hervorruft, der das
Differenzflächenventil (7) geschlossen hält und
dessen Höhe die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens
(10) bestimmt, und
daß sich bei Stillstand des Kolbens an einer beliebigen Stelle seines Ausfahrweges das DifferenzflächenventiI
(7) infolge Zusammenbrechens des Staudrucks öffnet, so daß der Kolben (10) über ein Rückschlagventil (4) mit dem vollen Betriebsdruck
beaufschlagt wird.
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Family
ID=6264610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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