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Da der Zylinder hier vergleichsweise klein ist, kanndie Ansteuerung durch ein Ventil mit Federrückstellung und mit manuellerBetätigung erfolgen. Ist der Handtaster betätigt, wird der Durchfluss vonAnschluss 1 nach 4 freigegeben und die Kolbenstange fährt aus. Wirder wieder losgelassen, bringt die Rückstellfeder das Stellglied wieder inRuhestellung, und die Kolbenstange fährt ein. Die Abluft vom Zylinder wirddabei über den Entlüftungsanschluss 3 abgeleitet.
Da der Zylinder daseinzige Antriebsmitglied im Schaltplan ist, erhält er die Bezeichnung 1A1.Das zugeordnete Stellglied erhält die Bezeichnung 1S1.65 Übung: Direktes Ansteuern eines doppeltwirkenden Zylinders – Lösung☞ Weisen Sie auf folgenden Effekt der Federrückstellung hin: Wird derTaster nur kurz betätigt, fährt die Kolbenstange nur teilweise aus unddann sofort wieder ein. Zum vollen Ausfahren muss der Handtaster immerausreichend lange gedrückt werden.66 Übung: Indirektes Ansteuern eines doppeltwirkenden Zylinders – ÜbersichtEin doppeltwirkender Zylinder soll nach Betätigen eines Tasters ausfahren und nach dessen Freigabe wieder einfahren. Der Zylinder besitzt einenDurchmesser von 250 mm und somit einen vergleichsweise hohen Druckluftbedarf.336© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIMC.
Lehrmaterialübersicht67 Übung: Indirektes Ansteuern eines doppeltwirkenden Zylinders – AufgabeZur Ansteuerung von Zylindern mit hohem Druckluftbedarf ist ein größeresStellglied mit höherem Durchfluss notwendig. Hier ist eine indirekteAnsteuerung vorzuziehen.Ist das Signalglied 1S1 betätigt, steht am Steuereingang 14 des Stellglieds1V1 ein 1-Signal an. Das Ventil schaltet um, die Kolbenseite des Zylinderswird mit Druckluft beaufschlagt, und die Kolbenstange des Zylinders 1A1fährt aus.
Nach Freigabe des Tasters wird die Steuerleitung am Anschluss 14entlüftet. Daraufhin steuert das Stellglied 1V1 durch die Rückstellfeder umund die Kolbenstange fährt ein.☞ Erläutern Sie die Vorteile indirekter Steuerung: Die erforderlicheBetätigungskraft ist geringer, die Arbeitsleitungen können kurz gehaltenwerden, da das Stellglied nahe am Zylinder angebracht sein kann, unddas Signalglied kann klein sein, da es nur das Signal zur Betätigung desStellgliedes erzeugen muss.68 Übung: Indirektes Ansteuern eines doppeltwirkenden Zylinders – Lösung☞ Weisen Sie darauf hin, dass eine Umkehr der Bewegungsrichtungjederzeit möglich ist, auch wenn die Kolbenstange ihre jeweilige Endlagenoch nicht erreicht hat.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM337C. LehrmaterialübersichtC.5Sperrventile69 Schaltsymbole SperrventileDas Bild zeigt die Schaltsymbole der wichtigsten Sperrventile.☞ Arbeiten Sie heraus, dass alle Sperrventile auf das Prinzip des Rückschlagventils zurückgeführt werden können.70 Rückschlagventil mit FederRückschlagventile sperren den Durchfluss in einer Richtung und geben ihnbei Durchströmung in Gegenrichtung frei (mit einem geringen Druckverlust).Das Dichtelement kann eine Kugel, ein Teller oder eine Membran sein.☞ Diskutieren Sie die Beziehung zwischen der Auslegung der Feder unddem erforderlichen Öffnungsdruck.71 ZweidruckventilDas Zweidruckventil besitzt die beiden Eingänge 1 und einen Ausgang 2.
Esdient der logischen UND-Verknüpfung von Signalen und wird hauptsächlichbei Verriegelungssteuerungen und für Kontrollfunktionen verwendet. Liegtnur an einem Eingang Druck an, wird Ausgang 2 gesperrt.Liegen sowohl am linken Anschluss 1 als auch am rechten Anschluss 1 1Signale an, wird eines der beiden Signale zum Ausgang 2 weitergeleitet.Bei Druckunterschieden wird der Eingang mit dem niedrigeren Druck zumAusgang 2 geöffnet.☞ Benutzen Sie das Bild der Themen 72 - 74 als Schaltplan-Beispiel.Erläutern Sie auch, weshalb die Verwendung eines UND-Gliedes der UNDVerknüpfung durch Reihenschaltung vorzuziehen ist.338© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIMC.
Lehrmaterialübersicht72 Schaltplan: Zweidruckventil IDie Kolbenstange eines doppeltwirkenden Zylinders soll nur dann ausfahren,wenn ein Handtaster betätigt ist und Teile vorhanden sind. Wird einer derTaster losgelassen, soll der Zylinder in Ausgangsstellung zurückgehen.☞ Diskutieren Sie Darstellung, Nummerierung und Arbeitsweise derSchaltung.73 Schaltplan: Zweidruckventil IIDie Eingänge des Zweidruckventils sind mit den Ausgängen von zwei 3/2Wegeventilen verbunden. Wird 1S1 betätigt, liegt am linken Eingang 1 desZweidruckventils ein Signal an. Ausgang 2 bleibt jedoch gesperrt.☞ Diskutieren Sie die logische UND-Funktion.
Die nachfolgenden Folienführen dieses Thema fort.74 Schaltplan: Zweidruckventil IIIWird zusätzlich 1S2 betätigt, steht am Ausgang 2 des Zweidruckventils Druckan. Das Stellglied 1V2 wird umgeschaltet, die Kolbenseite des Zylinders wirdmit Druck beaufschlagt und die Kolbenstange fährt aus.☞ Entwickeln Sie diese Folie aus der vorhergehenden.75 Übung: Die UND-Funktion:Zweidruckventil – ÜbersichtEine Übergabestation hebt Werkstücke vom Förderband ab. Die Kolbenstange des Zylinders 1A1 soll ausfahren, wenn ein 3/2-Rollenhebelventil durchdas Werkstück und ein Handtaster durch den Bediener betätigt sind.
NachFreigabe des Tasters soll die Kolbenstange des Zylinders 1A1 wieder in ihreAusgangsstellung zurückfahren.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM339C. Lehrmaterialübersicht76 Übung: Die UND-Funktion:Zweidruckventil – AufgabeDie Aufgabe erfordert eine logische UND-Verknüpfung der Signale, diedurch Rollenhebelventil und Handtaster erzeugt werden.
Hierzu wird einZweidruckventil verwendet.Sind 1B1 (durch das Werkstück) und 1S1 (durch den Bediener) betätigt,so liegen an beiden Eingängen 1 des Zweidruckventils 1-Signale an.Die UND-Bedingung ist erfüllt, und das Signal wird zum Eingang 14 desStellgliedes 1V2 weitergeleitet. Das Ventil schaltet um, die Kolbenseitedes Zylinders 1A1 wird mit Druck beaufschlagt, und die Kolbenstange fährtaus.
Nach Loslassen des Handtasters wird das 1-Signal am Eingang 2 desZweidruckventils gelöscht, die UND-Bedingung ist nicht mehr erfüllt undder Signaleingang des Ventils 1V2 wird drucklos. Das Ventil schaltet um unddie Kolbenstange fährt ein. Ein Ausfahren der Kolbenstange ist erst wiedermöglich, wenn das Ventil 1B1 durch das nächste Werkstück betätigt ist.77 Übung: Die UND-Funktion:Zweidruckventil – LösungVergleichen Sie diese Lösung mit einer UND-Verknüpfung durch Reihenschaltung und arbeiten Sie die Vorteile der gezeigten Lösung heraus (Verschlauchungsaufwand, Übersichtlichkeit der Schaltung usw.).78 WechselventilDieses Ventil besitzt die beiden Eingänge 1 und einen Ausgang 2. Wird einerder Eingänge mit Druckluft beaufschlagt, verschließt das Dichtelement dengegenüberliegenden Eingang und die Luft strömt nur nach 2.Dieses Ventil wird auch als ODER-Glied bezeichnet. Es wird zum Beispielhäufig verwendet, um zur Signaleingabe zwei Signalglieder alternativverwenden zu können.☞ Vergleichen Sie das Element in Aufbau und Funktion mit dem Zweidruckventil (Folie 71).340© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIMC. Lehrmaterialübersicht79 Schaltplan: Wechselventil IWenn die Aufgabenstellung lautet, ein Zylinder soll beim wahlweisenBetätigen von zwei Tastern ausfahren, ist man versucht, die Ausgänge von1S1 und 1S2 direkt zu verbinden. Diese Schaltung führt jedoch nicht zumgewünschten Erfolg, da die Druckluft durch den Entlüftungsausgang desVentils entweicht.☞ Lassen Sie die Teilnehmer die Fehlfunktion der Schaltung selbstherausfinden.80 Schaltplan: Wechselventil IIWenn 1S1 betätigt wird, entweicht die Druckluft durch den Entlüftungsanschluss 3 von 1S2 in die Atmosphäre. Der Druck fällt so stark ab, dass dasStellglied 1V1 nicht betätigt wird. Zur Lösung des Problems ist ein neuesElement notwendig.☞ Vergleichen Sie die Schaltung mit der vorhergehenden Folie.81 Schaltplan: Wechselventil IIIDas Bild zeigt die gleiche Schaltung wie die vorhergehende Folie, jedoch miteingebautem Wechselventil.☞ Weisen Sie auf die Rückschlagfunktion des Dichtelements im Wechselventil hin.82 Schaltplan: Wechselventil IVIst Handtaster 1S1 oder 1S2 betätigt, wird das Signal zum Steuereingang desStellglieds 1V2 weitergeleitet; der Zylinderkolben fährt aus.☞ Erarbeiten Sie die Schaltung mit der vorgehenden Folie.© Festo Didactic GmbH & Co.
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