EP0733549A1 - Device for tensioning ties - Google Patents
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- EP0733549A1 EP0733549A1 EP96103500A EP96103500A EP0733549A1 EP 0733549 A1 EP0733549 A1 EP 0733549A1 EP 96103500 A EP96103500 A EP 96103500A EP 96103500 A EP96103500 A EP 96103500A EP 0733549 A1 EP0733549 A1 EP 0733549A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B13/00—Bundling articles
- B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
- B65B13/185—Details of tools
- B65B13/187—Motor means
- B65B13/188—Motor means pneumatic or hydraulic
Definitions
- the invention relates to a tool for tensioning a strap and for actuating a strap closure and / or for cutting the strap at the end of the tensioning process, which has a pressure-medium-operated tensioning drive, a pressure-medium-operated actuation drive and a valve arrangement which, when reaching a predetermined pressure on the tensioning drive, the pressure medium supply to Actuating drive releases.
- the invention has for its object to increase the repeatability. This applies in particular to low band tensions in the order of a few DekaNewton, as are required, for example, in medical technology. This should be achieved with the shortest possible cycle time.
- the solution according to the invention consists in that the valve arrangement comprises on the one hand a reducing valve which is connected to the tensioning drive via a pressure medium supply line and which can be adjusted to the reducing pressure corresponding to the desired belt tension, the pressure medium supply line containing a throttle.
- the valve arrangement comprises a pressure medium-operated changeover valve connected to the actuating drive.
- the tensioning drive is adjusted by adjusting the reducing valve.
- this has the effect that the pressure at the tensioning drive is rapid at first and then slowly as the final pressure approaches.
- the pressure measurement that takes place to actuate the changeover valve takes place in the last, less steep area of the pressure rise, which improves the accuracy, as well for small as for large band tension settings.
- the steep rise in pressure in the first part means that the process takes place quickly. Regardless of the set belt tension, you can achieve both a short cycle time and good conditions for a precise determination of the pressure level at which the switchover is to take place.
- the actuation of the changeover valve does not start from the measurement of the pressure to be achieved, which corresponds to the belt tension to be achieved, but from the measurement of the differential pressure in the pressure medium supply line to the tensioning drive.
- the throttle in the feed line to the tensioning drive is flowed through quickly and a comparatively large pressure difference is established. This causes the changeover valve to be held in the blocking position.
- the pressure medium flow decreases. As a result, the pressure difference drops until it is no longer sufficient to balance the spring acting in the release direction, and the pressure medium supply to the actuating drive is released.
- the reducing valve can be set to the pressure which corresponds to the belt tension to be achieved, this is therefore only approximately true.
- the actuation drive is released when a difference between the pressures in the supply line to the tensioning drive in front of and behind the throttle, which is predetermined by the design of the changeover valve and the force of its spring, is reached. This is taken as a sign that the pressure set on the reducing valve on the tensioning drive has almost been reached.
- the possible deviation of the pressure actually prevailing at the tensioning drive from the set reducing pressure does not impair the repeatability of the set strap tension because it is the same with every tensioning process. It has been shown that a very high repeatability is possible with the device according to the invention. The deviations were less than 2 N for a device that had an adjustment range for the belt tension of 40 to 260 N. This repeatability is orders of magnitude better than can be achieved with previously known mechanically or pneumatically operated tools.
- the device can be equipped with an independently operating device for measuring the tensioning pressure and for displaying the resulting tape tension.
- the housing of the tool forms an elongated tool body 1 and a handle 2 arranged thereon like a pistol.
- the tool body contains a pneumatic cylinder 3, which is sealed off at the ends by a front disk 4 and a rear disk 5. It contains a first piston 6, which is connected via a piston rod 7 to a collet 8 for gripping the end of a band to be tensioned.
- the piston rod 7 is tightly guided through the disc 4.
- It also contains a second piston 9 with a piston rod 10 which is tightly guided through the hollow piston rod 7 and whose front end acts on a pair of levers 11, 12 which acts on a cutting blade 13 at the front end.
- the arrangement and mode of operation of the collet 8 and the cutting blade 13 require no further explanation because it is known.
- a space 14 in which a device (not shown in more detail) for measuring the pressure prevailing in the cylinder 3 between the disk 4 and the cylinder 6 is arranged.
- a display which shows the measurement result in the form of the belt tension achieved by this pressure.
- the valve arrangement through which the pressure medium supply to the cylinder 3 is controlled.
- the work cycle is started by a switch 15 which acts on a switch 16.
- the reducing pressure of the reducing valve 17 can be set by means of an adjusting screw 18.
- the switchover valve is provided at 19.
- a connection device for a flexible compressed air line is arranged. Normal air pressure of, for example, 6 bar can be used.
- the slide of the on-off valve 16 can be moved against spring force 29 by pressing the button 15 into the position shown in FIG. 2, in which the supply line 20 is connected to the line 21.
- the slide reaches the position shown in FIG. 4, in which the line 21 is separated from the supply line 20 and connected to a vent 39, while the supply line is connected to a line 37 leading to the cylinder 3 leads, and to a point that is still between the two pistons 6 and 9 when both have completed their working stroke. If the button 15 is pressed and the slide of the switch-on valve 16 is in the switch-on position (FIG. 2), this line 37 is vented via the opening 38 of the switch-on valve 16.
- a line 21 leads from the on-off valve 16 via branch 22 to the reducing valve 17.
- the reduced pressure is supplied to the cylinder 3 via the pressure medium supply line 23, namely between the front end plate 4 and the piston 6 in its initial position.
- a throttle 24 is provided in the pressure medium supply line 23, preferably close to the cylinder 3. It can be carried out in a simple manner by producing the inlet bore in the cylinder wall 3 with a clear diameter that is smaller than that of the pressure medium supply line 23. For example, this (like all other lines specified in the arrangement) has a clear diameter of 2 to 3 mm, while the throttle bore 24 has a diameter of 0.6 mm.
- a branch line 25 leads from the pressure medium supply line 23 to the end face of the slide of the reducing valve 17.
- this side of the slide is acted upon by a spring 26, which is generally set to an invariable value.
- This spring 26 and the pressure acting in the line 25 endeavor to move the slide of the reducing valve 17 downward in the drawing, so that the control edge of the slide interacting with the inlet bore of the branch line 22 tries to close it.
- a spring 27 acts on the opposite end face of the slide of the reducing valve 17, the spring force of which can be adjusted by means of a screw spindle 28 with a button 18.
- the inlet opening of the branch line 22 is open.
- the slide of the reducing valve 17 adjusts itself so that the reduced pressure acting on the slide via the line 25 with the spring 26 on the one hand and the force of the spring 27 on the other hand balance each other. If the reduced pressure drops, the control edge of the slide opens the inlet opening of the branch line 22 a little, so that more compressed air enters the pressure medium supply line 23. If the reduced pressure deviates upwards from the target value, the inlet opening of the branch line 22 is closed correspondingly more strongly.
- the springs 26 and 27 are dimensioned so that the desired setting range of the reduced pressure is achieved.
- the line 21 connected to the supply pressure in the switched-on state of the switch-on valve 16 is connected to the changeover valve 19 via the branch line 30. Furthermore, the changeover valve 19 is connected at the end via the line 31 to a region of the reducing valve 17 which constantly contains the reduced pressure. As a result, the reduced pressure acts on the end face of the slide of the changeover valve 19 which appears in the drawing below.
- the other end face of the slide of the changeover valve 19 is connected to the cylinder 3 via line 32, to a point at the same point as the mouth of the pressure medium supply line 23 is close but is blocked in the initial state of the piston 6 from its circumferential surface, so that the pressure supplied to the cylinder through the pressure medium supply line 23 at the beginning of the work cycle cannot yet be immediately communicated to the line 32. Only after a small displacement of the piston 6 to the right is the pressure acting in the cylinder 3 on the left side of the piston 6 communicated via the line 32 to the upper end of the slide in the changeover valve 19, so that it via the line 31 to the lower end face counteracts acting reduced pressure.
- a spring 33 acts on the upper end face of the slide of the changeover valve 19, the force acting on the slide is generally set to a certain, unchangeable value.
- the changeover valve 19 is finally connected to the cylinder 3 via line 34, to a point which, in the starting position of the second piston 9, lies between the latter and the rear end plate 5 of the cylinder.
- the slide of the changeover valve 19 can assume a first position, shown in FIG. 2, in which the lines 30 and 34 are not connected to one another and therefore the supply pressure does not act on the cylinder 3 via line 34. In this position it is set by the pressure acting on the lower side of the slide via line 31.
- the spring 33 and the pressure acting on the upper side of the slide via the line 32 endeavor to move the slide into a position in which the lines 30 and 34 are connected to one another. If the upper and lower end faces of the slide of the changeover valve 19 are of the same size, the slide is thus acted upon by the difference between the pressures acting in the line 31 and the line 32 and also by the spring 33.
- the changeover valve 19 also has a vent opening 35, which is connected to the line 34 when it is not connected to the line 30.
- the cylinder 3 has a vent 36 at a location which is blocked by the piston 6 in the initial state and during the stroke and is released when the piston 6 has completed the maximum stroke.
- the supply pressure 20 acts via line 21, 22 on the reducing valve 17.
- the reduced pressure acts via the pressure medium supply line 23 on the side of the piston 6 shown on the left in the drawing and via line 31 on the lower end face of the slide of the changeover valve 19.
- the upper one The front face of this slide is not yet acted upon by the reduced pressure because the mouth of the line 32 into the cylinder 3 is still blocked by the piston 6.
- the pressure acting on the lower end face of the slide of the changeover valve 19 moves the slide upward against the spring 33, as a result of which the line 30 carrying the supply pressure is shut off from the line 34 to the cylinder 3.
- the reduced pressure also acts on the upper end face of the slide of the reducing valve 17, as is necessary for its reducing function.
- the pressure acting in the cylinder 3 to the left of the piston 6 corresponds at any moment to the force exerted on the piston against the direction of movement by the band to be tensioned.
- This force increases with the progress of tension; the pressure in the cylinder 3 also increases accordingly.
- the speed at which the pressure medium flows into the cylinder and thus the pressure difference acting on the throttle 24 also decrease.
- the difference in the forces exerted on the slide of the changeover valve 19 by the pressures exerted on its opposite end faces via the lines 31 and 32 also decreases correspondingly. If this difference in force is less than the force exerted by the spring 33, the slide moves until it opens the changeover valve and the supply pressure is communicated via line 34 to the space in the cylinder 3 between the piston 9 and the rear end plate 5.
- the piston 9 is shifted to the left, whereby the cutting device is actuated.
- the pressure in the cylinder 3 must be measured at the point in time at which the clamping process is ended.
- a short, predetermined period of time is expediently provided for the measurement after the cutting process has been triggered, the highest measured pressure being determined, stored and displayed as decisive within this period.
- a microswitch can be arranged on the lever 11 or 12, which indicates the start of the measurement period. The duration of this time period is set so that a pressure increase that may still take place after the end of the tensioning process is no longer detected.
- the pressure measuring sensor can be connected to line 32.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Spannen eines Bandes und zum Betätigen eines Bandverschlusses und/oder zum Abschneiden des Bandes am Ende des Spannvorgangs, das einen druckmittelbetriebenen Spannantrieb, einen druckmittelbetriebenen Betätigungsantrieb sowie eine Ventilanordnung aufweist, die beim Erreichen eines vorbestimmten Drucks am Spannantrieb die Druckmittelzufuhr zum Betätigungsantrieb freigibt.The invention relates to a tool for tensioning a strap and for actuating a strap closure and / or for cutting the strap at the end of the tensioning process, which has a pressure-medium-operated tensioning drive, a pressure-medium-operated actuation drive and a valve arrangement which, when reaching a predetermined pressure on the tensioning drive, the pressure medium supply to Actuating drive releases.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (FR-A 2542388) sind zwei Kolbenzylinderantriebe für das Spannen des Bandes einerseits und für die Betätigung des Bandverschlusses andererseits vorgesehen, denen das Druckmittel über ein Umschaltventil zugeführt wird. In einer ersten Arbeitsphase wird das Druckmittel lediglich dem Spannantrieb zugeführt. Wenn ein vorbestimmter Druck am Spannantrieb erreicht wird, schaltet das Ventil um, so daß das Druckmittel zu dem Betätigungsantrieb gelangt. Währenddessen bleibt der Druck im Spannantrieb aufrechterhalten. Es ist unbekannt, auf welche Weise der am Spannantrieb wirkende Druck auf das Umschaltventil einwirkt und mit welcher Genauigkeit eine einmal eingestellte Spannkraft bei wiederholten Spannvor-gängen reproduziert werden kann. Es ist anzunehmen, daß die Genauigkeit ebenso zu wünschen übrig läßt wie bei einem anderen Werkzeug (EP-A 35367), bei welchem der Druck, der am Spann-Kolbenzylinderantrieb anliegt, gleichzeitig auf den Schneidantrieb wirkt.In a known device of this type (FR-A 2542388) two piston cylinder drives are provided for tensioning the band on the one hand and for actuating the band closure on the other hand, to which the pressure medium is supplied via a changeover valve. In a first working phase, the pressure medium is only supplied to the tensioning drive. When a predetermined pressure is reached on the tensioning drive, the valve switches over so that the pressure medium reaches the actuating drive. In the meantime, the pressure in the tensioning drive is maintained. It is unknown how the pressure acting on the tensioning drive acts on the changeover valve and the accuracy with which a tensioning force that has been set can be reproduced with repeated tensioning processes. It can be assumed that the accuracy leaves something to be desired, as in the case of another tool (EP-A 35367), in which the pressure which is applied to the clamping piston cylinder drive acts simultaneously on the cutting drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wiederholgenauigkeit zu erhöhen. Das gilt insbesondere für geringe Bandspannungen in der Größenordnung weniger DekaNewton, wie sie beispielsweise in der Medizintechnik benötigt werden. Dies soll bei möglichst kurzer Taktzeit erreicht werden.The invention has for its object to increase the repeatability. This applies in particular to low band tensions in the order of a few DekaNewton, as are required, for example, in medical technology. This should be achieved with the shortest possible cycle time.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Ventilanordnung zum einen ein über eine Druckmittelzufuhrleitung mit dem Spannantrieb verbundenes Reduzierventil umfaßt, das auf den der gewünschten Bandspannung entsprechenden Reduzierdruck einstellbar ist, wobei die Druckmittelzufuhrleitung eine Drossel enthält. Zum anderen umfaßt die Ventilanordnung ein mit dem Betätigungsantrieb verbundenes druckmittel-betätigtes Umschaltventil. Dies ist einerseits im Sinne der Freigabe der Druckmittelzufuhr zum Betätigungsantrieb von dem am Spannantrieb anliegenden Druck und einer Feder und zum anderen im entgegengesetzten Sinne von dem in der Druckmittelzufuhrleitung vor der Drossel herrschenden Druck beaufschlagt.The solution according to the invention consists in that the valve arrangement comprises on the one hand a reducing valve which is connected to the tensioning drive via a pressure medium supply line and which can be adjusted to the reducing pressure corresponding to the desired belt tension, the pressure medium supply line containing a throttle. On the other hand, the valve arrangement comprises a pressure medium-operated changeover valve connected to the actuating drive. On the one hand, in the sense of releasing the pressure medium supply to the actuating drive, the pressure applied to the tensioning drive and a spring and on the other hand in the opposite sense from the pressure prevailing in the pressure medium supply line upstream of the throttle.
Die Verstellung des Spannantriebs geschieht durch Verstellung des Reduzierventils. Dies hat in Verbindung mit der Drosselanordnung die Wirkung, daß der Druck am Spannantrieb zunächst rasch und dann bei zunehmender Annäherung an den Enddruck langsam vonstatten geht. die Druckmessung, die zur Betätigung des Umschaltventils stattfindet, geschieht im letzten, weniger steilen Bereich des Druckanstiegs, was der Genauigkeit zugute kommt, und zwar ebenso bei kleinen wie bei großen Bandspannungseinstellungen. Der steile Druckanstieg im ersten Teil bewirkt hingegen, daß der Vorgang sich rasch abspielt. Unabhängig von der eingestellten Bandspannung erreicht man auf diese Weise sowohl eine kurze Taktzeit als auch gute Voraussetzungen für eine genaue Feststellung derjenigen Druckstufe, bei welcher die Umschaltung stattfinden soll.The tensioning drive is adjusted by adjusting the reducing valve. In conjunction with the throttle arrangement, this has the effect that the pressure at the tensioning drive is rapid at first and then slowly as the final pressure approaches. the pressure measurement that takes place to actuate the changeover valve takes place in the last, less steep area of the pressure rise, which improves the accuracy, as well for small as for large band tension settings. The steep rise in pressure in the first part, on the other hand, means that the process takes place quickly. Regardless of the set belt tension, you can achieve both a short cycle time and good conditions for a precise determination of the pressure level at which the switchover is to take place.
Überraschend ist ferner, daß die Betätigung des Umschaltventils nicht von der Messung des zu erreichenden Drucks ausgeht, der der zu erreichenden Bandspannung entspricht, sondern von der Messung des Differenzdrucks in der Druckmittelzufuhrleitung zum Spannantrieb. Solange die Bandspannung und damit der Druck am Spannantrieb gering ist, wird die Drossel in der Zufuhrleitung zum Spannantrieb rasch durchströmt und stellt sich ein vergleichsweise großer Druckunterschied ein. Dieser bewirkt, daß das Umschaltventil in der Sperrstellung festgehalten wird. Am Ende des Spannvorgangs hingegen läßt die Druckmittelströmung nach. Dadurch sinkt die Druckdifferenz, bis sie schließlich nicht mehr ausreicht, um der in Freigaberichtung wirkenden Feder die Waage zu halten, und es erfolgt die Freigabe der Druckmittelzufuhr zum Betätigungsantrieb.It is also surprising that the actuation of the changeover valve does not start from the measurement of the pressure to be achieved, which corresponds to the belt tension to be achieved, but from the measurement of the differential pressure in the pressure medium supply line to the tensioning drive. As long as the belt tension and thus the pressure at the tensioning drive is low, the throttle in the feed line to the tensioning drive is flowed through quickly and a comparatively large pressure difference is established. This causes the changeover valve to be held in the blocking position. At the end of the tensioning process, however, the pressure medium flow decreases. As a result, the pressure difference drops until it is no longer sufficient to balance the spring acting in the release direction, and the pressure medium supply to the actuating drive is released.
Wenn oben und im Anspruch gesagt wird, daß das Reduzierventil auf denjenigen Druck einstellbar ist, welcher der zu erreichenden Bandspannung entspricht, so trifft dies folglich nur ungefähr zu. Genau genommen erfolgt die Freigabe des Betätigungsantriebs dann, wenn eine durch die Konstruktion des Umschaltventils und die Kraft seiner Feder vorgegebene Differenz zwischen den Drücken in der Zufuhrleitung zum Spannantrieb vor und hinter der Drossel erreicht ist. Dies wird als Zeichen dafür genommen, daß der am Reduzierventil eingestellte Druck am Spannantrieb nahezu erreicht ist. Die etwaige Abweichung des tatsächlich am Spannantrieb herrschenden Drucks vom eingestellten Reduzierdruck beeinträchtigt die Wiederholgenauigkeit der eingestellten Bandspannung nicht, weil sie bei jedem Spannvorgang dieselbe ist. Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Gerät eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit möglich ist. Die Abweichungen lagen bei einem Gerät, das einen Einstellbereich der Bandspannung von 40 bis 260 N hatte, unter 2 N. Diese Wiederholgenauigkeit liegt um Größenordnungen besser, als sie mit bislang bekannten mechanisch oder pneumatisch betriebenen Werkzeugen erreichbar ist.If it is said above and in the claim that the reducing valve can be set to the pressure which corresponds to the belt tension to be achieved, this is therefore only approximately true. Strictly speaking, the actuation drive is released when a difference between the pressures in the supply line to the tensioning drive in front of and behind the throttle, which is predetermined by the design of the changeover valve and the force of its spring, is reached. This is taken as a sign that the pressure set on the reducing valve on the tensioning drive has almost been reached. The possible deviation of the pressure actually prevailing at the tensioning drive from the set reducing pressure does not impair the repeatability of the set strap tension because it is the same with every tensioning process. It has been shown that a very high repeatability is possible with the device according to the invention. The deviations were less than 2 N for a device that had an adjustment range for the belt tension of 40 to 260 N. This repeatability is orders of magnitude better than can be achieved with previously known mechanically or pneumatically operated tools.
Zur Kontrolle kann das Gerät mit einer unabhängig arbeitenden Einrichtung zur Messung des Spanndrucks und zur Anzeige der dadurch erzielten Bandspannung ausgerüstet werden.As a control, the device can be equipped with an independently operating device for measuring the tensioning pressure and for displaying the resulting tape tension.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen:
- Fig.1 einen schematischen Längsschnitt durch das gesamte Werkzeug und
- Fig.2-4 das Schaltbild der Antriebsanordnung in unterschiedlichen Funktionsstellungen.
- 1 shows a schematic longitudinal section through the entire tool and
- Fig. 2-4 the circuit diagram of the drive arrangement in different functional positions.
Das Gehäuse des Werkzeugs bildet einen langgestreckten Werkzeugkörper 1 und einen daran pistolenartig angeordneten Griff 2. Der Werkzeugkörper enthält einen pneumatischen Zylinder 3, der durch eine vordere Scheibe 4 und eine hintere Scheibe 5 an den Enden dicht abgeschlossen ist. Er enthält einen ersten Kolben 6, der über eine Kolbenstange 7 mit einer Spannzange 8 zum Ergreifen des Endes eines zu spannenden Bandes verbunden ist. Die Kolbenstange 7 ist dicht durch die Scheibe 4 geführt. Er enthält ferner einen zweiten Kolben 9 mit einer Kolbenstange 10, die dicht durch die hohl ausgebildete Kolbenstange 7 geführt ist und deren vorderes Ende auf ein Hebelpaar 11, 12 wirkt, das am vorderen Ende auf eine Schneidklinge 13 wirkt. Die Anordnung und Wirkungsweise der Spannzange 8 und der Schneidklinge 13 bedarf keiner näheren Erläuterung, weil sie bekannt ist. Zum Spannen des Bandes wird Druckmittel in den Zylinder 3 zwischen die vordere Scheibe 4 und den Kolben 6 eingeführt. Dadurch wird dieser mit der Kolbenstange 7 und der Spannzange 8 nach rechts in der Zeichnung bewegt. Ist die dem Kolben 6 zur Verfügung stehende Bewegungsstrecke geringer als die zu spannende Bandlänge, so wird dieser Vorgang mehrfach wiederholt. Die Rückführung des Kolbens 6 in die in Fig.1 dargestellte Ausgangsstellung erfolgt dadurch, daß Druckmittel auf seiner Rückseite zugeführt wird. Wenn die gewünschte Bandspannung erreicht ist, wird Druckmittel zwischen die hintere Endscheibe 5 des Zylinders 3 und den zweiten Kolben 9 eingeführt, wodurch dieser mit der Kolbenstange 10 nach links (in der Zeichnung) bewegt wird, wodurch das Hebelpaar 11, 12 so bewegt wird, daß die Klinge 13 das Abschneiden des überstehenden, gespannten Bandendes bewirkt. Der Kolben 9 wird in seine Ausgangsstellung gleichfalls durch Druckmittel zurückgeführt, das zwischen die Kolben 6 und 9 in den Zylinder 3 eingegeben wird.The housing of the tool forms an
Am hinteren Ende des Werkzeugkörpers 1 befindet sich ein Raum 14, in welchen eine nicht näher dargestellte Einrichtung zum Messen des im Zylinder 3 zwischen der Scheibe 4 und dem Zylinder 6 herrschenden Drucks angeordnet ist. Im nach hinten offenen Ende des Raums 14 befindet sich ein Anzeigedisplay, das das Meßergebnis in Form der durch diesen Druck erzielten Bandspannung anzeigt.At the rear end of the
Im Griff 2 befindet sich die Ventilanordnung, durch die die Druckmittelzufuhr zum Zylinder 3 gesteuert wird. Das Arbeitsspiel wird durch einen Einschaltknopf 15 in Gang gesetzt, der auf ein Einschaltventil 16 wirkt. Der Reduzierdruck des Reduzierventils 17 kann mittels einer Einstellschraube 18 eingestellt werden. Bei 19 ist das Umschaltventil vorgesehen. An nicht gezeigter Stelle ist eine Anschlußeinrichtung für eine flexible Druckluftleitung angeordnet. Es kann betrieblich üblicher Luftdruck von beispielweise 6 bar verwendet werden.In the
In den Schaltbildern Fig.2 bis 4 erkennt man, daß die Druckluftzuleitung 20 mit dem Einschaltventil 16 verbunden ist.2 to 4 that the compressed
Der Schieber des Einschaltventils 16 kann gegen Federkraft 29 durch Druck auf den Knopf 15 in die in Fig.2 gezeigte Stellung verschoben werden, in welcher die Versorgungsleitung 20 mit der Leitung 21 verbunden ist. Wird der Knopf 15 losgelassen, so gelangt der Schieber in die in Fig.4 gezeigte Stellung, in welcher die Leitung 21 von der Versorgungsleitung 20 getrennt und mit einer Entlüftungsöffnung 39 verbunden ist, während die Versorgungsleitung mit einer Leitung 37 verbunden ist, die zum Zylinder 3 führt, und zwar zu einer Stelle, die auch dann noch zwischen den beiden Kolben 6 und 9 liegt, wenn beide ihren Arbeitshub vollständig durchlaufen haben. Ist der Knopf 15 gedrückt und befindet sich der Schieber des Einschaltventils 16 in der Einschaltstellung (Fig.2), so ist diese Leitung 37 über die Öffnung 38 des Einschaltventils 16 entlüftet.The slide of the on-off
Von dem Einschaltventil 16 führt eine Leitung 21 über Abzweig 22 zu dem Reduzierventil 17. Der reduzierte Druck wird über die Druckmittelzufuhrleitung 23 dem Zylinder 3 zugeführt, und zwar zwischen der vorderen Endscheibe 4 und dem Kolben 6 in dessen Ausgangsstellung. In der Druckmittelzufuhrleitung 23 ist eine Drossel 24 vorgesehen, und zwar vorzugsweise nahe dem Zylinder 3. Sie kann in einfacher Weise dadurch ausgeführt werden, daß die Einlaßbohrung in der Zylinderwand 3 mit einem lichten Durchmesser hergestellt wird, der kleiner ist als der der Druckmittelzufuhrleitung 23. Beispielsweise hat diese (ebenso wie alle übrigen in der Anordnung angegebenen Leitungen) einen lichten Durchmesser von 2 bis 3mm, während die Drosselbohrung 24 einen Durchmesser von 0,6mm aufweist.A
Von der Druckmittelzufuhrleitung 23 führt eine Zweigleitung 25 zu der Stirnseite des Schiebers des Reduzierventils 17. Außerdem wird diese Seite des Schiebers durch eine Feder 26 beaufschlagt, die in der Regel auf einen unveränderlichen Wert eingestellt ist. Diese Feder 26 und der in der Leitung 25 wirkende Druck sind bestrebt, den Schieber des Reduzierventils 17 in der Zeichnung nach unten zu verschieben, so daß die mit der Einlaßbohrung der Zweigleitung 22 zusammenwirkende Steuerkante des Schiebers diese zu verschließen trachtet.A
Auf die entgegengesetzte Stirnseite des Schiebers des Reduzierventils 17 wirkt eine Feder 27, deren Federkraft mittels einer Schraubspindel 28 mit Knopf 18 verstellt werden kann. In der Ausgangsstellung des Reduzierventils 17 ist die Einlaßöffnung der Zweigleitung 22 offen. Im Betrieb stellt sich der Schieber des Reduzierventils 17 so ein, daß der über die Leitung 25 auf den Schieber wirkende reduzierte Druck mit der Feder 26 einerseits und die Kraft der Feder 27 andererseits einander die Waage halten. Fällt der reduzierte Druck ab, so öffnet die Steuerkante des Schiebers die Einlaßöffnung der Zweigleitung 22 ein wenig, so daß mehr Druckluft in die Druckmittelzufuhrleitung 23 gelangt. Weicht der reduzierte Druck vom Sollwert nach oben ab, so wird die Einlaß-öffnung der Zweigleitung 22 entsprechend stärker geschlossen. Die Federn 26 und 27 werden so bemessen, daß der gewünschte Einstellbereich des reduzierten Drucks erzielt wird.A
Die im Einschaltzustand des Einschaltventils 16 an den Versorgungsdruck angeschlossene Leitung 21 steht über die Zweigleitung 30 mit dem Umschaltventil 19 in Verbindung. Ferner ist das Umschaltventil 19 über die Leitung 31 stirnseitig an einen Bereich des Reduzierventils 17 angeschlossen, der ständig den reduzierten Druck enthält. Dadurch wirkt der reduzierte Druck auf die in der Zeichnung unten erscheinende Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19. Die andere Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19 ist über Leitung 32 an den Zylinder 3 angeschlossen, und zwar an eine Stelle desselben, die der Mündung der Druckmittelzufuhrleitung 23 nahe ist aber im Ausgangszustand des Kolbens 6 von dessen Umfangsfläche abgesperrt ist, so daß der bei Beginn des Arbeitsspiels durch die Druckmittelzufuhrleitung 23 dem Zylinder zugeführte Druck sich noch nicht sofort der Leitung 32 mitteilen kann. Erst nach einer kleinen Verschiebung des Kolbens 6 nach rechts wird der im Zylinder 3 auf die linke Seite des Kolbens 6 wirkende Druck über die Leitung 32 der oberen Stirnseite des Schiebers im Umschaltventil 19 mitgeteilt, so daß er dem über die Leitung 31 auf die untere Stirnfläche wirkenden reduzierten Druck entgegenwirkt. Außerdem wirkt auf die obere Stirnfläche des Schiebers des Umschaltventils 19 eine Feder 33, deren auf den Schieber wirkende Kraft in der Regel auf einen bestimmten, unveränderlichen Wert eingestellt ist. Das Umschaltventil 19 ist schließlich über Leitung 34 an den Zylinder 3 angeschlossen, und zwar an eine Stelle, die in der Ausgangsstellung des zweiten Kolbens 9 zwischen diesem und der hinteren Endscheibe 5 des Zylinders liegt.The
Der Schieber des Umschaltventils 19 kann eine erste, in Fig.2 dargestellte Stellung einnehmen, in welcher die Leitungen 30 und 34 nicht miteinander in Verbindung stehen und daher der Versorgungsdruck nicht über Leitung 34 auf den Zylinder 3 wirkt. In diese Stellung wird er durch den auf die untere Seite des Schiebers über Leitung 31 wirkenden Druck versetzt.The slide of the
Hingegen sind die Feder 33 und der über die Leitung 32 auf die Oberseite des Schiebers wirkende Druck bestrebt, den Schieber in eine Stellung zu versetzen, in welcher die Leitungen 30 und 34 miteinander verbunden sind. Wenn die obere und die untere Stirnfläche des Schiebers des Umschaltventils 19 gleich groß sind, wird der Schieber somit von der Differenz der in der Leitung 31 und der Leitung 32 wirkende Drücke sowie zusätzlich durch die Feder 33 beaufschlagt. Das Umschaltventil 19 weist auch eine Entlüftungsöffnung 35 auf, die jeweils dann mit der Leitung 34 verbunden ist, wenn diese nicht mit der Leitung 30 verbunden ist.On the other hand, the
Der Zylinder 3 hat eine Entlüftungsöffnung 36 an einer Stelle, die im Ausgangszustand und während des Hubs des Kolbens 6 von diesem versperrt ist und dann freigegeben wird, wenn dieser den maximalen Hub vollzogen hat.The
Die Funktion dieser Schaltung wird im folgenden anhand der in Fig.2 bis 4 dargestellten unterschiedlichen Funktionsstadien erläutert. Dabei sind in diesen Figuren diejenigen Leitungen dick gezeichnet, die jeweils druckluftführend sind.The function of this circuit is explained below using the different functional stages shown in FIGS. 2 to 4. In these figures, those lines are drawn thick, which are each carrying compressed air.
Fig.2 zeigt die Schaltung unmittelbar, nachdem Knopf 15 des Einschaltventils 16 gedrückt wurde. Der Versorgungsdruck 20 wirkt über Leitung 21, 22 auf das Reduzierventil 17. Der reduzierte Druck wirkt über die Druckmittelzufuhrleitung 23 auf die in der Zeichnung links dargestellte Seite des Kolbens 6 sowie über die Leitung 31 auf die untere Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19. Die obere Stirnseite dieses Schiebers wird noch nicht von dem reduzierten Druck beaufschlagt, weil die Mündung der Leitung 32 in den Zylinder 3 vom Kolben 6 noch abgesperrt ist. Der auf die untere Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19 wirkende Druck bewegt den Schieber entgegen der Feder 33 nach oben, wodurch die den Versorgungsdruck führende Leitung 30 von der Leitung 34 zum Zylinder 3 abgesperrt wird. Über die Leitung 25 wirkt der reduzierte Druck auch auf die obere Stirnseite des Schiebers des Reduzierventils 17, wie es für dessen Reduzier-funktion erforderlich ist.2 shows the circuit immediately after
Sobald der Kolben 6 sich in Bewegung gesetzt hat, wird die Einlaßöffnung der Leitung 32 im Zylinder 3 frei und der im Zylinder wirkende Druck pflanzt sich - wie in Fig.3 angedeutet - über die Leitung 32 zu der oberen Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19 fort. Dank der Wirkung der Drossel 24 ist dieser Druck geringer als der über die Leitung 31 auf die entgegengesetzte Stirnseite des Schiebers des Umschaltventils 19 wirkende reduzierte Druck. Die durch diese beiden Drücke auf den Schieberwirkende Kraftdifferenz ist auch kleiner als die Kraft der Feder 33. Daher bleibt das Umschaltventil in der Sperrstellung.As soon as the
Wenn der Kolben 6 seinen durch die Lage der Entlüftungsöffnung 36 bestimmten Arbeitshub vollendet hat, ohne daß das Band hinreichend gespannt wurde, endet der Spannvorgang, weil durch die Entlüftung des Zylinders 3 der Druck des Druckmittels auf den Kolben 6 endet. Der Benutzer des Werkzeugs läßt den Knopf 15 los. Dadurch wird - wie weiter unten beschrieben wird - der Kolben 6 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Er beginnt ein neues Arbeitsspiel, indem er erneut den Knopf 15 drückt.When the
Der im Zylinder 3 links vom Kolben 6 wirkende Druck entspricht in jedem Augenblick derjenigen Kraft, die von dem zu spannenden Band auf den Kolben entgegen von dessen Bewegungsrichtung ausgeübt wird. Diese Kraft steigt mit fortschreitendem Spannungsvorgang; entsprechend steigt auch der Druck im Zylinder 3. Demzufolge sinkt die Geschwindigkeit, mit der das Druckmittel dem Zylinder zuströmt und damit auch die an der Drossel 24 wirkende Druckdifferenz. Entsprechend verringert sich auch die Differenz der Kräfte, die auf den Schieber des Umschaltventils 19 durch die Drücke ausgeübt wird, die über die Leitungen 31 und 32 auf seine entgegengesetzten Stirnflächen ausgeübt werden. Wird diese Kraftdifferenz kleiner als die von der Feder 33 ausgeübte Kraft, so verschiebt sich der Schieber, bis er das Umschaltventil öffnet und dadurch der Versorgungsdruck über Leitung 34 dem Zwischenraum im Zylinder 3 zwischen dem Kolben 9 und der hinteren Endscheibe 5 mitgeteilt wird. Der Kolben 9 wird nach links verschoben, wodurch die Schneidvorrichtung betätigt wird.The pressure acting in the
Der Benutzer wird nun den Knopf 15 loslassen, weil das Arbeitsspiel beendet wird. Dadurch gelangt die Schaltung in den Zustand gemäß Fig.4, in welchem der Raum zwischen den Kolben 6 und 9 über die Leitung 37 mit dem Versorgungsdruck beaufschlagt wird, wodurch die Kolben in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Dabei wird der Raum zwischen dem Kolben 6 und der Endscheibe 4 über die Leitungen 23, 22, 21 und der Raum zwischen dem Kolben 9 und der Endscheibe 5 über die Leitungen 34, 30, 21 entlüftet.The user will now release
Das Spiel kann nun von neuem beginnen.The game can now start again.
Für die Anzeige der Spannkraft muß der Druck im Zylinder 3 in demjenigen Zeitpunkt gemessen werden, in welchem der Spannvorgang beendet wird. Zweckmäßigerweise wird für die Messung eine kurze, vorbestimmte Zeitspanne nach dem Auslösen des Abschneidevorgangs vorgesehen, wobei innerhalb dieser Zeitspanne der höchste gemessene Druck als maßgebend festgestellt, gespeichert und angezeigt wird. Zu diesem Zweck kann an dem Hebel 11 oder 12 ein Mikroschalter angeordnet sein, der den Beginn der Meß-Zeitspanne angibt. Die Dauer dieser Zeitspanne wird so eingestellt, daß ein nach dem Beenden des Spannvorgangs möglicherweise noch stattfindender Druckanstieg nicht mehr erfaßt wird. Der Druckmeßsensor kann an die Leitung 32 angeschlossen werden.To display the clamping force, the pressure in the
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