CZ200116A3 - Actuator with approach pre-stroke and working stroke for operating a tool - Google Patents

Description

Pračovní válec pro pohotovostní přibližovací polohu a pracovní polohu nástroje.

Oblast techniky

Vynález se týká pracovního válce pro ovládání pracovních úkonů u nástroje, zvláště pro ovládání svařovacích kleští z klidové polohy do předběžného pohotovostního stisku a pracovního stisku nástroje, který kdy se v tělese válce mohou posunovat alespoň dva písty, buď ve stejném smyslu nebo v opačném smyslu, a to tak, že jeden píst je pístem pro pohotovostní ío polohu a alespoň jeden pracovní píst je přímo napojen na pracovní táhlo pohánějící nástroj.

Nástroj může být určen například pro provádění montážních operací svařováním, lisováním, pájením a jinými technikami, kdy je nástroj nebo naopak součást upevněna na robotu nebo manipulátoru pro provádění 15 různých pohybů při konstrukčních spojích, které zahrnují řadu svařovaných míst. Jestliže nese robot nebo manipulátor montážní součást, je nástroj vůči zemi nehybný. Pokud robot nebo manipulátor nese nástroj, potom součást nebo součásti určené k montáži jsou nehybné vůči zemi. Vynález se využije u nástroje, který je opatřen svíracím zařízením, umožňujícím sevření 20 montážních součástí mezi dvě otočné čelisti, přičemž pracovní sevření se provede po předchozím pohotovostním sevření nástroje.

Dosavadní stav techniky

Pneumatický nebo hydraulický nástroj známého typu, již dříve 25 zmíněný, určený například pro výše uvedená použití, může být využit v rámci dále uvedeného technického řešení je zobrazeného na obr. 1.

Tento výkres představuje svářečské pracoviště, na kterém obsluha provádí svary za pomocí svařovacích kleští ve tvaru písmene X.

Svařovací kleště nakreslené na obr. 1 mají dvě ramena s elektrodami.

Obě ramena jsou otočně upevněna jedno k druhému kolem osy jejich výkyvu.

Pracovní válec, například pneumatický, je připojený k jednomu rameni svým táhlem. Svařovací kleště mohou být ještě opatřeny svařovacím transformátorem.

• · • ·

V případě manuálního svářečského pracoviště zde popsaného, jsou svařovací kleště zavěšeny na vyvažovacím zařízení prostřednictvím závěsného kruhu a závěsu , které takto umožňují pohodlnou manipulaci s nástrojem, aniž by se obsluha namáhala s jeho váhou. Předpokládá se, že 5 součást P, což jsou dva plechy, na kterých jsou prováděny svary, je nehybná vzhledem k zemi.

Sestava zdviháku a kloubů umožňuje uzavřít kleště, to znamená stisknout plechy mezi elektrodami, aby se k sobě pořádně přitiskly. Jakmile se docílí dostatečné síly stisku, nechá se procházet proud součástí takovým 10 způsobem, aby se vyvolal tavný spoj mezi plechy. Po vychladnutí se takový spoj stává místem spojení.

Jakmile je ukončen svařovací cyklus, dostane pracovní válec povel k otevření ramen kleští a nástroj může být přemístěn k dalšímu místu řady svarů.

Jestliže se použijí svařovací kleště tvaru C místo svařovacích kleští ve tvaru X, je funkce v podstatě stejná, přičemž síla stisku zdviháku je přímo přenášena na elektrody.

Práce na takových zařízeních je taková, že obsluha zavede elektrody nad následující z řady svarů a může začít nový cyklus svařování. Síla stisku 20 kleští na povrch je přímo úměrná síle vyvolané válcem, tedy na tlaku tlakového média v různých komorách pracovního válce. Rovněž pro danou délku D2 ramen si lze představit několik řešení pro získání dostatečných sil působících na plechy:

- zvýšením tlaku vzduchu v pracovním válci

- zvýšením průměru pístu, na který se bude vyvíjet pneumatický tlak ve válci

- znásobení počtu pístů, kterými se bude síla přenášet. Těmto válcům se potom říká vícestupňové válce; nebo

- zvětšením vzdálenosti mezi rameny, tedy zvětšením páky D1, v případě kleští, kterým se říká nůžky.

V praxi zůstává maximální použitelný tlak omezen a pohybuje se nejčastěji v rozmezí 0,5 až 1 MPa v případě manuálního svářečského pracoviště. Navíc, v případě svářečských kleští ať už určených pro ovládání obsluhou nebo robotem, požadavky, týkající se hmotnosti, setrvačnosti,

objemu, ergonomické požadavky a požadavek na dobrou viditelnost svařovaného místa si vynutí maximální možné snížení rozměrů každé součásti kleští. Zejména je nemožné zvýšit nadměrně průměr pracovního válce, jeho délku znásobením zesilovacích stupňů nebo ještě, v případě 5 kleští typu nůžky, jejich rameno D1 páky.

Výrobní problémy týkající se válců pro ovládání svařování spočívají tedy ve schopnosti znásobit počet stupňů při zachování dvojí funkce a aniž by se nadměrně zvětšila délka válce.

A konečně požadavky, spočívající v rozsahu svařování, si vynutí 10 pracovat s válcem, kterému se říká dvojzdvižný, a který dovoluje provozovat zároveň velký zdvih a tím i pohotovostní sevření resp. uvolnění ramen a malý zdvih, kterému se říká pracovní zdvih , který představuje stisk během svařovacího cyklu. Rozdělení fází je dobré z důvodu získání času nebo z důvodu překážky, omezující maximální výšku, která zabraňuje novému 15 otevření kleští s velkým rozevřením.

V praxi je poměr mezi malým a velkým zdvihem je nejčastěji mezi 2 : 5.

Nutnost předběžného zdvihu pro přiblížení a pracovního zdvihu ve stejném zdviháku působí ovšem provozní problémy, které U jednodušších provedení se předpokládá, že nástrojem jsou kleště obsahující dvě ramena, 20 například kloubová typu X, kde jedno z nich je řízené táhlem předběžného zdvihu a provádí veškeré předběžné zdvihy pro přiblížení příslušné součásti mezi polohou plného otevření a polohou malého otevření na obr. 1B, zatímco druhé rameno, řízené pracovním táhlem, provádí pouze pracovní zdvih tj. sevření součásti mezi polohou malého otevření a polohou uzavření kleští.

Nevýhodou takové koncepce zdviháku o dvou zdvizích je omezení síly při svařování vlivem slabšího tlaku vyvíjeného na táhlo předběžného zdvihu a na pracovní táhlo. Ve skutečnosti nerovnováha mezi těmito dvěma hnacími silami způsobuje přemisťování pístů a až do jejich kontaktu s jednou ze stěn válcve.

Zejména však není možné s takovou koncepcí zvýšit působení svařování aniž by se zvýšila síla předběžného zdvihu.

V dosavadním stavu techniky nakresleném na obr. 2A až 2C se využívá stejných odkazů jako v obr. 1A až 1C pro označení stejných součástí • · Ď · 9 9 9 9· 9

99 9 9· · · . * 9 9 9 9 · 9 9, 99

-4- · · · 9 · 9·Μ·Η ···· ·· 9 9 9 9 9 99 9 nebo součástí plnících stejnou funkci. Píst předběžného zdvihu pro přiblížení je proto bez táhla a je proveden ve formě válce 26 upevněného posuvně v tělese 21 zdviháku a ve kterém se může pohybovat pracovní píst 31, jehož pracovní táhlo 34 prochází hlavou 28, stejně tak jako přední hlavou 22 tělesa

21. V tomto příkladu provedení mimo jiné táhlo pracovního pístu zahrnuje axiální zahloubení E, které ústí do pracovní tlakové komory 32 a do kterého lze vsunout trubku T přívodu tlakového media, procházející zadní hlavou 23 tělesa 21 zdviháku, stejně tak jako druhou hlavou 33 pístu předběžného zdvihu 26.

Funkci zařízení lze stručně popsat za předpokladu, že jde o ovládání uzavírání kleští, například svařovacích kleští, následovně: počínaje polohou velkého otevření na obr. 2A, zavedení tlakového media do tlakové komory 27 předběžného zdvihu způsobí, že se oba písty, které komora obsahuje, tj. píst 26 předběžného zdvihu a pracovní píst 31 zatlačí směrem doprava, až do polohy malého otevření na obr. 2B; pracovní píst 34 (který slouží zároveň jako píst 29 předběžného zdvihu) je jen částečně vytažený. Počínaje touto polohou, přivedení tlakového media do trubky T, vyvolá přemístění pracovního pístu 31 směrem doprava, do vnitřku komory 32-32' pístu 26 předběžného zdvihu, což vede nástroj do polohy plného uzavření kleští, tj. polohy sevření součásti (obr. 2C).

Taková koncepce zdviháku s dvojím zdvihem ještě neumožňuje využití vícestupňové konstrukce zdviháku pro zvýšení pracovní síly. Navíc stejně jako v předešlém příkladu je nezbytné, aby síla, umožňující udržet pracovní modul, byla větší nebo rovna síle vyvozované na pracovní táhlo pro vytvoření svařovací síly. Ve skutečnosti by nerovnováha těchto sil způsobila pohyb zpět pracovního modulu až do kontaktu s pracovním pístem 31 s válcovou hlavou 28. Je tedy nemožné s takovou koncepcí zvyšovat svařovací sílu aniž by se zvýšila síla předběžného zdvihu.

Zdvihák s dvojím zdvihem (předběžný zdvih pro přiblížení a pracovní zdvih) výše popsaného typu představuje další nevýhody, pokud se požaduje vyrobit vícestupňový zdvihák, to znamená zdvihák, (a to bude především v případě pneumatických zdviháků) jehož pracovní píst je spřažen s jedním nebo více zesilovacími stupni.

• · · · · · · » · ·ύ • · ♦ · ♦ · · · ·· · · • ·· · · · ·· · • 9 9 · gMB··* ···· ·· ·· ···· V·«··

Tento způsob provedení vícestupňového zdviháku má pro daný průměr a tlak tu nevýhodu, že prodlužuje délku zdviháku na minimum jeho celkového zdvihu (předběžný zdvih pro přiblížení a pracovní zdvih) v každém připojeném zesilovacím stupni. Zvětšující se objem komor, čas přemístění pístů a čas 5 uvedení zdviháku do činnosti narůstá stejným způsobem. V praxi snižování rozměrů, rovnováha, hmotnost, setrvačnost, ergonomie, dobrá viditelnost svařovaných míst a rychlost zdviháku jsou limitující, pokud jde o případy využití tohoto typu zdviháku o jediném zesilovacím stupni.

Cílem vynálezu je vyřešit všechny tyto problémy dosavadního stavu ío techniky.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry pracovní válec pro pohotovostní přibližovací polohu a pracovní polohu nástroje ve kterém jsou 15 posuvně uloženy alespoň dva písty pro pohyb buď ve stejném smyslu nebo v opačném smyslu vysouvání z válce a to píst předběžného zdvihu a alespoň jeden pracovní píst ovládající nástroj, podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že mezi pístem předběžného zdvihu a válcem jsou uspořádány zajišťovacími prostředky alespoň pro zamezení vratného pohybu.

V dalším výhodném provedení působí zajišťovací prostředky mezi pístem předběžného zdvihu a válcem zdviháku a táhlo předběžného zdvihu je spojeno s pístem předběžného zdvihu.

V jiném výhodném provedení se pracovní táhlo a táhlo předběžného zdvihu přesunují ve stejném smyslu mezi svou počáteční polohou ve válci a svou vysunutou polohou, přičemž pracovní táhlo je posuvně uloženo v axiálním pouzdře uvnitř táhla předběžného zdvihu.

V jiném výhodném provedení zahrnují zajišťovací prostředky alespoň jednu závoru příčně posuvnou vůči ose válce v levé stěně válce, přičemž tato závora je uspořádána ve formě pístku a může být vnějším tlakem vedena do zajištěné polohy v lůžku v táhle předběžného zdvihu stlačením vratné pružiny z polohy odjištění.

V dalším výhodném provedení zahrnují zajišťovací prostředky zahrnují v pravé stěně válce věnec, který je souosý s táhlem předběžného zdvihu a *

je vratný do odjištěné polohy pružinami s obvodovou působností, přičemž otáčení věnce proti této vratné síle může být vyvoláno přívodem vnější energie nebo automaticky tím, že píst předběžného zdvihu docílí konce přibližovacího zdvihu a tím je závora nebo závory nuceny zablokovat se do 5 lůžek v pístu předběžného zdvihu.

V dalším výhodném provedení je plocha pístu přivrácená k pravé stěně opatřena kónickými hroty pro součinnost s odpovídajícími zahloubeními věnce a pro otáčení tímto věncem do uzamčené polohy, přičemž hroty jsou zkoseny vůči zahloubením když je věnec v klidové poloze, t.j. v poloze odjištění.

V jiném výhodném provedení je válec opatřen západkou nebo západkami vratnými pomocí pružin, s tendencí vést západky na rozšíření na bočním povrchu pístu předběžného zdvihu pro jejích zapadnutí do zářezů válce a tak zajistit zablokování pístu předběžného zdvihu vůči tomuto válci, alespoň ve smyslu jeho zatažení, přičemž pracovní píst obsahuje zkosené výstupky pro součinnost s konci těchto západek při návratu pístu do počáteční, zcela zatažené polohy, pro vedení těchto západek do počáteční odjištěné polohy.

V dalším výhodném provedení zajišťovací prostředky zahrnují závoru 20 nebo závory pohyblivé radiálně v příslušných vedeních pístu předběžného zdvihu a vhodné k zablokování do lůžek v levé stěně válce.

V jiném výhodném provedení jsou závory zablokovány v lůžkách vodicím zkosením pracovního táhla.

U dalšího výhodného provedení jsou závora nebo závory zablokovány v lůžkách vodicím pouzdrem uloženém posuvně na pracovním táhle uvnitř táhla předběžného zdvihu.

V dalším výhodném provedení je vodicí pouzdro ovládáno pracovním táhlem mezi polohou uvolnění závor a polohou zajištění těchto závor v lůžkách, přičemž pracovní táhlo je k tomuto účelu opatřeno z jedné strany rozšířením pro axiální stlačení vodícího pouzdra ke své poloze zablokování závorou nebo závorami prostřednictvím pružného elementu a z druhé strany vnějším dorazem pro uvedení vodícího pouzdra zpět do odjištěné polohy od závory nebo závor, kdyžje pracovní táhlo zataženo.

V jiném výhodném provedení je pracovní píst spojen s jedním nebo několika zesilovacími písty, z nichž každý je pohyblivě uložen v zesilovací komoře napájené tlakovým mediem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje celkový pohled na zařízení pro svařování plechů, jehož součástí je pracovní válec podle vynálezu, obr.1A až 1C představují pracovní válec podle prvního provedení známého ze stavu techniky ve třech pracovních ío polohách - klidové, pohotovostní a pracovní, obr.2A až 2C představují pracovní válec podle druhého provedení známého ze stavu techniky ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní, obr.3A až 3C představují pracovní válec podle prvního provedení podle vynálezu ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní, obr.4 je čelním 15 pohledem na válec podle druhého provedení podle vynálezu, obr.4A až 4C představují pracovní válec podle tohoto druhého provedení ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní, obr.5A až 5C představují pracovní válec podle třetího provedení podle vynálezu ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní, obr.6A až 6C 20 představují pracovní válec podle čtvrtého provedení podle vynálezu ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní a obr.7A až 7C představují pracovní válec podle pátého provedení podle vynálezu ve třech pracovních polohách - klidové, pohotovostní a pracovní.

Příkladyprovedení vynálezu

Na obr.1 je pohled na zařízení ke svařování plechů 12,13 s kleštěmi

2,3 a opatřenými svařovacími elektrodami 2',3', jejichž pracovní cyklus je ovládán pracovním válcem, který je předmětem vynálezu. Schematicky je znázorněn ovládací prvek 1, jehož součástí je později popisovaný pracovní 30 válec 21, kleště 2,3, elektrody 2', 3', osa otáčení 4, těleso kleští 5, táhlo 6 válce, svařovací transformátor 7, závěsný kruh 9, závěs W, vyvažovači zařízení 11 a svařované plechy 12,13.

Na obr. 1A až 1B už je znázorněn v detailu pracovní válec 21 pneumatického ovládání pracovních pohybů. V pracovním válci 21 je pohyblivě uložen levý píst 31 na táhle 34 a pravý píst 26 na táhle 29. Na stranách obou táhel 29,34 jsou dorazy A,B. Válec 21 je rozdělen pevnou rozdělovači stěnou 28 do dvou tlakových komor 27,32. Obr.lA představuje situaci, kdy jsou písty 26,31 v poloze zcela zatažené, tj. v případě, kdy je dán povel nástroji typu svařovacích kleští nebo podobnému nástroji pro zaujmutí polohy odpovídající plnému rozevření kleští. Na obr.1B je situace, je pravý píst 26 odtažen ke kraji, zatímco levý píst zůstává ve stažené poloze, což je 10 situace kdy jsou kleště v pohotovostní poloze při přibližování, tj. v případě, kdy je dán povel pro zaujmutí polohy odpovídající malému rozevření kleští a na obr.1C je situace s oběma písty v odsunuté poloze, což je vlastně poloha pracovní, tj. v případě, kdy je dán povel svařovacím kleštím nebo podobnému nástroji pro jejich sevření.

Na obr.2A až 2C je další varianta provedení pracovního válce 21.

Tentokrát je vytvořen pouze jeden píst 31 s táhlem 34, přičemž píst 31 je uložen v pohyblivé pístové skříni 26 jejíž stěnou prochází táhlo 34. Tlakovou komoru 27 představuje vnitřek válce 21 a tlakovou komoru 32 vnitřek pístové skříně 26. Obr.2A představuje situaci, kdy jsou píst 31 i pístová skříň 26 20 v obou případech v poloze zcela zatažené na levé straně pracovního válce 21 resp. pístové skříně 26, tj. v případě, kdy je dán povel nástroji typu svařovacích kleští nebo podobnému nástroji pro zaujmutí polohy odpovídající plnému rozevření kleští. Na obr.2B je situace, je pístová skříň 26 odtažena zcela k pravému kraji válce 21, zatímco píst 31 zůstává v relativně stažené 25 poloze na levé straně pístové skříně 26, což je situace kdy jsou kleště v pohotovostní poloze při přibližování, tj. v případě, kdy je dán povel pro zaujmutí polohy odpovídající malému rozevření kleští a na obr.1C je situace, kdy se i píst 31 odsune k pravé straně pístové skříně 26, což je vlastně poloha pracovní, tj. v případě, kdy je dán povel svařovacím kleštím nebo podobnému 30 nástroji pro jejich sevření.

V příkladu provedení nakresleném na obr. 3A až 3C je pracovní válec 21 opatřen rozdělovači stěnou 28 rozdělující válec 21 do dvou komor 27 a 32. V komoře 27 je uložen píst 26 s táhlem 29 s přírubou 30, kterým prochází

táhlo 34 druhého pístu 31, který je uložen v komoře 32. Přes přírubu 30 je táhlo 29 připevněno k tělesu 5 nástroje, což jsou svařovací kleště znázorněné na obr.1. V přední stěně 22 válce 21 jsou uspořádána radiální lůžka 45' pro dva pístky 43' odtlačované směrem ven z válce 21 pružinami.

Na obr.3A je situace, kdy je kdy jsou píst 26 i píst 31 natlačeny k levé resp. pravé stěně válce 21, tj. v případě, kdy je dán povel nástroji typu svařovacích kleští nebo podobnému nástroji pro zaujmutí polohy odpovídající plnému rozevření kleští.

Na obr.3B je situace kdy se do komory 27 vpustí tlakové medium, které odtlačí píst 26 doprava k rozdělovači stěně 28. Přitom se dostanou radiální lůžka 45' pod pístky 43’ které jsou pod tlakem média a zafixují polohu táhla 29. To je situace kdy jsou kleště v pohotovostní poloze při přibližování, tj. v případě, kdy je dán povel pro zaujmutí polohy odpovídající malému rozevření kleští.

Na obr.3C je situace, kdy po vpuštění tlakového media do pracovní tlakové komory 32 je zatlačeno píst 31 do leva až pracovní táhlo 34 dosedne na doraz B, aniž by vyvolal pohyb zpět pístu 26 zdviháku, dokonce ani při silném tlaku v komoře 32.

V příkladu funkce válce 21 zobrazené na obr. 3A až 3C se předpokládá, že pracovní táhlo 34 provádí vždy přemístění pro předběžný pohotovostní zdvih a následně se provede pracovní zdvih, přičemž se jako nástroj uvažuje například nástroj se dvěma kloubovými rameny, jedno pevné a druhé připojené k pracovnímu táhlu 34.

U provedení válce 21 nakresleném na obr. 4A až 4C je tomu jinak. Předpokládá se, že kleště mají dvě pohyblivá ramena: jedno připojené k táhlu 29 předběžného zdvihu, provádějící pohyb pro přiblížení (až do polohy opření na doraz A) a druhé, připojené k pracovnímu táhlu 34, provádějící doplňkový zdvih při sevření, symbolizovaný polohou opření tohoto táhla na doraz Β. V tomto případě je válec 21 ještě opatřen zajišťovacími prostředky táhla 29 předběžného zdvihu. Pro jejich uskutečnění je v levé stěně 23 válce 21 rotační věnec 51, uložená koaxiálně s táhlem 29 předběžného zdvihu a uváděná do odemknuté polohy pružinami 52 s obvodovým působením vloženými mezi věnec a hlavu - to je vidět na obr.4. Tento věnec 51 je • · ·Λ · 9 · · · · ··· • '99 9 9 9 9 99

9 9 9 9 9 9 9 9 99

9’9 ·9

9 9 9 9 9 9 9 9999 ^^^^^9 9 opatřen čtyřmi axiálními otvory 53 a věnec 51 nese ve středu vačku 54 se zajišťovacími kuličkami 55. Tato vačka 54 je opatřena čtyřmi sedly pro usazení kuliček 55 do zajištěné polohy tím, že se jednoduše opřou o rovný povrch táhla 29 předběžného zdvihu.

Na straně, kterou dolehne ke stěně 23 je píst 26 předběžného posuvu opatřen čtyřmi konickými hroty 56, které odpovídají velikosti otvorů 53.

Za situace, kdy jsou kleště plně otevřeny, což je situace ve válci 21 znázorněná na obr. 4A, způsobí průnik tlakového media do komory 27 přemístění pístu 26 předběžného zdvihu doleva, až se jeho táhlo 29 opře o doraz A, což vede kleště nebo podobný nástroj do polohy malého pohotovostního sevření, kdy je táhlo 29 fixováno pomocí kuliček 55. Kónické výstupky 56 při pronikání do otvorů 53 věnce 51 takto věnec natáčejí, přičemž píst 26 se neotáčí. To pomocí otáčení vačky 54 donutí kuličky 55 zablokovat se v odpovídajících lůžcích táhla 29 předběžného zdvihu. Tak je válec 21 tedy pohybově zajištěn vzhledem k táhlu 29 předběžného zdvihu a zároveň k dorazu A. To je situace z obr.4B Proto se vstříknutím media, zejména pod vysokým tlakem, do pracovní tlakové komory 32 (s přepouštěním do komory 32') neriskuje zpětný pohyb válce 21: toto medium může pouze posunout pracovní táhlo 34 doprava, až k dosažení uzavřené polohy kleští, symbolizované opřením pracovního táhla 34 na doraz B, což je situace z obr. 4C.

Pro všechny příklady provedení platí, že návrat z polohy C do polohy B nebo z polohy B do polohy A se děje přirozeně přivedením tlaku do komor 27' a 32' a vypuštěním komor 27 a 32.

Příklad provedení nakreslený na obr. 5A až 5C je analogický k příkladu provedení popsanému dříve a nakreslenému na obr. 2A až 2C. V na jednu stranu otevřeném válci 21 je uspořádána pístová komora 26 ve tvaru válce s vnitřní boční stěnou 28 a vnější stěnou. Pístová komora 26 je rozdělena na dvě komory vnitřní přepážkou. Tou prochází táhlo 34 pístu 31 a vnější stěnou zase prochází další táhlo 34a zesilovacího pístu 31a. Válec 21 je na své jedné stěně opatřen přídavným válcem 21a, tvořícím přídavnou komoru 27a. V té se pohybuje pomocný píst 26a s táhlem 29a. To je na druhé straně připevněno na boční stěnu 28 pístové komory 26. Pístová komora 26 předběžného

zdvihu je uváděna do činnosti přídavným pístem 26a předběžného zdvihu, uloženém v přídavném válci 21a, který tvoří prodloužení válce 21 a jehož přídavné táhlo 29a předběžného zdvihu je spojeno s boční stěnou 28 pístové komory 26 předběžného zdvihu. V této vnitřní boční stěně 28 jsou kyvné 5 uloženy dvě západky 57 jejichž vahadla jsou tlačena pružinami k ose válce, čímž tlačí paty k zářezu 58 na obvodě pístové komory 26 předběžného zdvihu pro umožnění jejich zapadnutí a zablokování zpětného pohybu boční stěny 28 při zapadení pat západek 57 do zářezu 58 ve válci 21. Zářez 58 je vidět na obr. 5A. Z obr.5C je vidět, že pracovní píst 31 nese na straně tlakové pracovní ío komory 32 dva zkosené vodicí výstupky 59 vhodné pro součinnost s vahadly západek 57 takovým způsobem, že vahadla stlačí a vykývne západky 57 do počáteční odblokované polohy, kdy se píst 31 přibližuje k boční stěně 28.

Funkce výše popsaného příkladu provedení je následující: v poloze plného otevření nakreslené na obr. 5A způsobí přívod tlakového media do 15 přídavné tlakové komory 27a předběžného zdvihu přemístění přídavného pístu 26a předběžného zdvihu doleva, stejně jako pístové komory 26 předběžného zdvihu. Samozřejmě tento pohyb způsobí celkové přemístění pracovního pístu 31 doleva, stejně jako táhla 34a pohonu nástroje. Celá sestava tedy zaujme pohotovostní polohu malého sevření neboli konce 20 předběžného zdvihu nakreslenou na obr. 5B.

Jakmile je tlakové medium vpuštěno do komory 32 uvolní pracovní píst 31 západky 57, které zafixují pístovou komoru 26 předběžného zdvihu ve válci a zároveň tlačí táhlem zesilovací píst 31a až k dosednutí táhla 34a na doraz B. To je situace z obr.5C, kdy jsou kleště sevřeny.

Pracovní píst 31 při svém návratu do polohy nakreslené na obr. 5B uvolní výstupky 59 západky 57, což odjistí pístovou komoru 26 předběžného zdvihu a umožní následně její návrat, a také táhla 34a, do počáteční polohy velkého rozevření nakreslené na obr. 5A.

Další příklad provedení podle vynálezu, který nyní následuje, se 30 odvolává na obr. 6A až 6C, na kterých je vidět axiální řez vícestupňovým pneumatickým pracovním válcem 21 pro dva zdvihy, znázorněný v různých polohách své funkce.

Pracovní válec 21 pneumatického ovládání je uzavřen na svých koncích pravou stěnou 22 a levou stěnou 23. Samotný válec je z trubek 24 a 25, které a meziprostor je s dutinou propojen ventily, které umožňují přívod stlačeného vzduchu do různých komor válce 21 nebo jeho odvod podle 5 různých fází funkce a to způsobem, který zde není podrobně popsán.

Ve válci 21 je uložen píst 26 předběžného zdvihu v tlakové komoře 27 předběžného zdvihu, která se nachází mezi levou stěnou 22 a první přepážkou 28, přičemž píst 26 předběžného zdvihu je spojen s dutým táhlem 29 předběžného zdvihu, opatřeným na svém vnějším konci přírubou 30, ío pomocí které může být toto táhlo 29 připevněno k tělesu 5 nástroje, t.j. svařovacích kleští nebo na kostru svařovacího stroje.

Pracovní píst 31 je v tlakové pracovní komoře 32, která se nachází mezi první přepážkou 28 a další druhou přepážkou 33, přičemž tento pracovní píst 31 je připevněn k pracovnímu táhlu 34, uloženému posuvně v dutém táhle 15 29 předběžného zdvihu prostřednictvím vodícího pouzdra 35. Vnější konec pracovního táhla 34 přečnívající vnitřní vodicí pouzdro 35 uvede v činnost pohyblivou část nástroje tak, že vyvine tlak například na kleštiny ke svaření svařovaných plechů.

Dva zesilovací písty 36 a 37 uložené v příslušných zesilovacích 20 komorách 38 a 40, kde zesilovací komora 38 se a zesilovací komora 40 se nachází mezi třetí přepážkou 39 a pravou stěnou 23. Oba zesilovací, písty 36 θ 37, jejichž počet může být ještě větší, jsou spojeny se svými příslušnými zesilovacími táhly 41 a 42, díky kterým mohou vyvíjet doplňkový tlak na pracovní táhlo 34.

Pracovní válec 21 pneumatického ovládání se může pohybovat axiálně po dutém táhlu 29 předběžného zdvihu a může být na něm zajištěno. Za tím účelem je táhlo 29 opatřeno sadou zajišťovacích kuliček 43 uložených v zahloubení 44 v táhle 29 předběžného zdvihu pro zajištění válce 21 jejich uložením do lůžek 45 v levé stěně 22 vlivem působení výše zmíněného 30 vodícího pouzdra 35, které je na konci přivráceném k válci 21 opatřeno rozšířením 46 a je uloženo osově posuvně mezi pracovním táhlem 34 a dutým táhlem 29 předběžného zdvihu.

Vodicím pouzdrem 35 lze osově pohybovat v obou smyslech, jednak pomocí pružiny 47 stlačené mezi osazením 48 pracovního táhla 34 a objímkou 49 uloženou mezi táhly 34 a 35, jednak pomocí dorazového nákružku 50 předem vytvořeného na vyčnívajícím konci pracovního táhla 34 5 a určeného pro oporu vyčnívajícího konce vodícího pouzdra 35.

Funkce výše popsaného příkladu provedení pneumatického zdviháku je následující: v poloze nakreslené na obr. 6A bylo přivedeno tlakové medium do komor 27, 32, 38 a 40, na pravou plochu pístu 26 předběžného zdvihu a na levou plochu pracovního pístu 31 a zesilovacích pístů 36 a 37. Tlak v ío komoře 27 vyvolá odtlačení první přepážky 28 vůči nástroji a táhlu 29 předběžného zdvihu a tedy i válce 21, zatímco tlak v komorách 32, 38 a 40 (nebo v jedné mezi nimi) udržuje pracovní píst 34 v poloze co nejvíce vzdálené od nástroje, což odpovídá poloze plného rozevření svařovacích kleští.

Z této polohy může být dosaženo polohy malého otevření kleští udržováním tlaku na ploše pístů 31, 36 a 37 a přivedením tlaku rovněž na levou plochu pístu 26 předběžného zdvihu, přičemž další část komory 27 dříve pod tlakem, je tedy vypuštěná. To je zřejmé z obr. 6B. Píst 26 je spojen pevně s nástrojem stejně jako táhlo 29 předběžného zdvihu, přičemž tlak, vyvozovaný na levou stěnu 22 vyvolá přemístění válce .21 směrem k nástroji, stejně jako pracovního táhla 34, které tedy zaujme polohu pohotovostního malého sevření svařovacích kleští.

Z této polohy malého sevření, nakreslené na obr. 6B, může být dosaženo zpět polohy úplného rozevření, nakreslené na obr. 6A, obnovením 25 tlaku na pravé ploše pístu 26 předběžného zdvihu, nebo lze dát povel k zaujmutí polohy uzavření kleští pro provedení operace sevření plechů 12 a 13 a operace svařování.

K tomuto účelu postačí udržovat tlak na levé ploše pístu 26 předběžného zdvihu pro udržení tělesa 21 zdviháku v poloze nakreslené na 30 obr. 6B a 6C a přivést tlak do komor 32, 38 a 40, na pravou plochu pracovního pístu 31 a zesilovacích pístů 36 a 37, přičemž oddělení ležící naproti těchto komor, z přední plochy těchto pístů, je samozřejmě vypuštěné.

·· *· ♦· ·· «· · • · · ♦ ♦ · · · φ φ φ φ • · · · · · φ φ _: φ

- 14 ~ ······ ·♦·♦ ·· ·· ···· ·· ···

Načež se pracovní píst 31 přemístí vůči válci 21 směrem doleva, podle obr. 6C, což vyvolá zajištění dutého táhla 29 předběžného zdvihu na pracovním pístu 31. Rozšíření 46 vodícího pouzdra 35, tlačené pružinou 47 k dosednutí na osazení 48 pracovního táhla nutí kuličky 43 postupovat směrem 5 ven a zapadnout do dna lůžek 45 přední hlavy 22. Tlak, působící v pracovní komoře 32 a v zesilovacích komorách 38 a 40 (na pravé ploše odpovídajících pístů) nemůže vyvolat zpětný pohyb válce 21 směrem doprava. Válec 21 je totiž blokován v poloze nakreslené na obr. 6C a tento tlak stačí způsobit jen přemístění pracovního táhla 34 do polohy nakreslené na obr. 6C, která ío odpovídá uzavřeným svařovacím kleštím.

Při provádění svařování působí kuličky 43 silným tlakem na vodicí pouzdro 35, které se tedy může zablokovat. To však nezabrání pracovnímu táhlu 34 pokračovat v osovém pohybu ve smyslu vysouvání, protože toto táhlo se může také zasouvat do vodícího pouzdra 35 stisknutím pružiny 47. Tak 15 nelze uvolnit elektrody 2' a 3' (nebo jiného nástroje) od jejich stisku dokud působí síla od válce 21.

Z této pracovní polohy, nakreslené na obr. 6C, může být dosaženo zpět polohy malého otevření obrácením tlaku v pracovní komoře 32 a v zesilovacích komorách 38 a 40 pro vyvolání pohybu zatažení pracovního 20 táhla 34 do válce 21. Při tomto návratu se doraz 50 pracovního táhla 34 opře o konec vodícího pouzdra 35 a umožní tím odjištění závory mezi válcem 21 a táhlem 29 předběžného zdvihu, následkem čeho lze znovu získat polohu plného otevření nakreslenou na obr. 6A způsobem již popsaným výše.

Příklad provedení nakreslený na obr. 7A až 7C je stejného druhu jako 25 příklad provedení nakreslený na obr. 6A až 6C, ale zjednodušený. Není zde vodicí pouzdro 35 a přímo na pracovním táhle 34 je provedeno zkosení 60, který působí na zajišťovací kuličky 43.

Z polohy úplného rozevření, nakreslené na obr. 7A, vede v důsledku posouvání válce 21 doleva lůžka 45 levé stěny 22 naproti kuličkám 43 30 dutého táhla 29 předběžného zdvihu. Stejný posun pracovního táhla 34 (přičemž pracovní píst 31 je na dorazu druhé přepážky 33) vede do polohy malého pohotovostního sevření nakreslené na obr. 7B. Uvedení tlakové pracovní komory 32 pod tlak způsobí přemístění pracovního táhla 34 doleva,

•v

až do polohy uzavření, nakreslené na obr. 7C. Je třeba poznamenat, že od počátku tohoto pohybu zkosení 60 na táhle 34 vede kuličky 43 k zapadnutí do lůžek 45 levé stěny 22, což v tom místě ještě způsobí zablokování pístu 26 předběžného zdvihu vůči válci 21. Píst 26 předběžného zdvihu je pevný, válec 5 21 se tedy nemůže pohybovat doprava, zejména kvůli zvýšenému tlaku sevření.

Vždycky bude díky vynálezu možné v provozu zavést sníženou sílu předběžného zdvihu a zcela zachovat zvýšenou sílu sevření, což umožní - vytvořit snadno tlak a získat včas odezvu. A na druhou stranu lze vždy 10 znásobit počet stupňů zesílení aniž by se nadměrně zvětšila délka nebo objem válce.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pracovní válec pro pohotovostní přibližovací polohu a pracovní polohu nástroje, ve kterém jsou posuvně uloženy alespoň dva písty pro pohyb buď ve

   5 stejném smyslu nebo v opačném smyslu vysouvání z válce a to píst předběžného zdvihu a alespoň jeden pracovní píst ovládající nástroj, vyznačující se tím, že mezi pístem (26) předběžného zdvihu a válcem (21) jsou uspořádány zajišťovacími prostředky alespoň pro zamezení vratného pohybu.
2. 2. Pracovní válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že zajišťovací prostředky působí mezi pístem (26) předběžného zdvihu a válcem (21) zdviháku a že táhlo (29) předběžného zdvihu je spojeno s pístem (26) předběžného zdvihu.
3. 3. Pracovní válec podle nároku 2, vyznačující se tím, že pracovní táhlo (34) a táhlo (29) předběžného zdvihu se přesunují ve stejném smyslu mezi svou počáteční polohou ve válci (21) a svou vysunutou polohou, přičemž pracovní táhlo (34) je posuvně uloženo v axiálním pouzdře uvnitř táhla (29)

   20 předběžného zdvihu.
4. 4. Pracovní válec podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že zajišťovací prostředky zahrnují alespoň jednu závoru (43') příčně posuvnou vůči ose válce (21) v levé stěně (22) válce (21), přičemž tato závora je uspořádána ve

   25 formě pístku a může být vnějším tlakem vedena do zajištěné polohy v lůžku (45') v táhle (29) předběžného zdvihu stlačením vratné pružiny z polohy odjištění.
5. 5. Pracovní válec podle nároku 2, vyznačující se tím, že zajišťovací 30 prostředky zahrnují v pravé stěně (23) válce (21) věnec (51), který je souosý s táhlem (29) předběžného zdvihu a je vratný do odjištěné polohy pružinami (52) s obvodovou působností, přičemž otáčení věnce (51) proti této vratné síle může být vyvoláno přívodem vnější energie nebo automaticky tím, že píst (26) ·· ♦· ·· ·· ·· · ···· ·♦·· · · ·· • A·· · · · A · 9 • •-^r · · · ♦ 9 · a . . » • · · · ···· 99 99 9999 9-9 999 * předběžného zdvihu docílí konce přibližovacího zdvihu a tím je závora nebo závory (55) nuceny zablokovat se do lůžek v pístu (26) předběžného zdvihu.
6. 6. Pracovní válec podle nároku 5, vyznačující se tím, že plocha pístu (26)

   5 přivrácená k pravé stěně (23) je opatřena kónickými hroty (56) pro součinnost s odpovídajícími zahloubeními (53) věnce (51) a pro otáčení tímto věncem (51) do uzamčené polohy, přičemž hroty (56) jsou zkoseny vůči zahloubením (53) když je věnec (51) v klidové poloze, t.j. v poloze odjištění.

   ío
7. 7. Pracovní válec podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je opatřen západkou nebo západkami (57) vratnými pomocí pružin, s tendencí vést západky (57) na rozšíření na bočním povrchu pístu (26) předběžného zdvihu pro jejich zapadnutí do zářezů (58) válce (21) a tak zajistit zablokování pístu (26) předběžného zdvihu vůči tomuto válci (21),

   15 alespoň ve smyslu jeho zatažení, přičemž pracovní píst (31) obsahuje zkosené výstupky (59) pro součinnost s konci těchto západek (57) při návratu pístu (31) do počáteční, zcela zatažené polohy, pro vedení těchto západek (57) do počáteční odjištěné polohy.

   20
8. 8. Pracovní válec podle nároku 3, vyznačující se tím, že zajišťovací prostředky zahrnují závoru nebo závory (43) pohyblivé radiálně v příslušných vedeních (44) pístu (26) předběžného zdvihu a vhodné k zablokování do lůžek (45) v levé stěně (22) válce (21).

   25
9. 9. Pracovní válec podle nároku 8, vyznačující se tím, že závory (43) jsou zablokovány v lůžkách (45) vodicím zkosením (60) pracovního táhla (34).
10. 10. Pracovní válec podle nároku 8, vyznačující se tím, že závora nebo závory (43) jsou zablokovány v lůžkách (45) vodicím pouzdrem (35) uloženém

    30 posuvně na pracovním táhle (34) uvnitř táhla (29) předběžného zdvihu.
11. 11. Pracovní válec podle nároku 10, vyznačující se tím, že vodicí pouzdro (35) je ovládáno pracovním táhlem (34) mezi polohou uvolnění závor (43) a polohou zajištění těchto závor (43) v lůžkách (45), přičemž pracovní táhlo (34)έ je k tomuto účelu opatřeno z jedné strany rozšířením (48) pro axiální stlačení·*;

    vodícího pouzdra (35) ke své poloze zablokování závorou nebo závorami (43)M * prostřednictvím pružného elementu (47) a z druhé strany vnějším dorazem’ ’

    5 (50) pro uvedení vodícího pouzdra (35) zpět do odjištěné polohy od závoryů nebo závor (43), když je pracovní táhlo (34) zataženo.
12. 12. . Pracovní válec podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pracovní píst (31) je spojen s jedním nebo několika zesilovacími ío písty (36, 37), z nichž každý je pohyblivě uložen v zesilovací komoře (38,40) napájené tlakovým mediem.