Zug-Dichtstopfen

Kernstück der Verarbeitung bildet die Setzeinheit

Das Setzgerät für die Verarbeitung von Dichtstopfen hat als Basis einen kräftigen Hohlkolbenzylinder, der an beiden Enden der Kolbenstange mit großem Abstand geführt ist. Durch den Kolbendurchmesser von 40 mm besitzt er große Leistungsreserven für den industriellen Einsatz. An der Verlängerung der Kolbenstange befindet sich ein auf den zum Einsatz kommenden Zug-Dichtstopfen abgestimmter Spannmechanismus. Zum Abtransport des abgerissenen Dornes nach dem Setzvorgang ist eine Vakuumerzeugung in der Setzeinheit integriert. Der Antrieb erfolgt mit unterschiedlichen Druckübersetzern mit Ölreservoir, die mit den Übersetzungsverhältnissen 9,7, 38 und 61, je nach Erfordernissen bei den Setzkräften ausgestattet sind. Das Setzgerät ist gut für den Anbau an eine Lineareinheit geeignet, für die Erweiterung mit einer automatischen Zuführung des Zug-Dichtstopfens und ideal für Roboter-Applikationen. Ein Hauptaugenmerk wurde bei der Konstruktion der Setzeinheit auf die Realisierung der Prozessüberwachung gelegt.

Handarbeitsplatz als teilautomatische Lösung

Bei teilautomatischen Lösungen wird das Setzgerät in seiner für die Verarbeitung richtigen Lage beweglich aufgehangen und das Gewicht durch einen Balancer kompensiert. Es handelt sich hierbei um einen Geräteständer mit Gelenkarm. Der Druckübersetzer und der Stiftauffangbehälter werden so angeordnet, dass die Schlauchlängen möglichst kurz ausfallen, ohne die Bewegungsmöglichkeiten einzuschränken. Wenn die Steuerung rein pneumatisch ausgeführt wird, kommt für die Ansteuerung oft ein Fußventil zur Anwendung. Das Vakuum wird dann über ein pneumatisches Zeitglied geschaltet, um den abgerissenen Dorn in den Auffangbehälter zu transportieren. Diese pneumatische Lösung ist auch mit Prozessüberwachung (Druck und Weg) möglich. Der Messwertverstärker, der Drucksensor und der analoge Wegsensor müssen dann allerdings mit einer Stromversorgung versehen werden. Die Anzeige der Prozessüberwachung wird in diesem Fall am Display des Messwertverstärkers ausgegeben.

Vollautomatische und überwachte Verarbeitung

Bei der vollautomatischen Setzeinheit wird das Werkstück automatisch positioniert und nach dem Setzvorgang auch weitertransportiert. Die Setzeinheit ist an einer Lineareinheit montiert, mit der man den Zug-Dichtstopfen in der Werkstückbohrung positionieren kann. Die Einheit wird auf einem mehrachsigen Handling montiert oder an einem Roboter. In einer weiteren Ausführungsvariante übernimmt der Roboter die Positionierung des Werkstückes.

Der Zug-Dichtstopfen wird mit Druckluft in die Übergabe geblasen und mit einem Pick-and-place in das Mundstück vorgesteckt. Bei einer vertikalen Anordnung muss der Zug-Dichtstopfen durch das Vakuum oder durch einen Vordruck festgehalten werden, bevor die Positionierung im Werkstück erfolgen kann. Mit der Lineareinheit wird der Zug-Dichtstopfen in der Bohrung des Werkstückes positioniert und der Setzvorgang ausgelöst. Nach dem Abriss des Dornes fährt die Setzeinheit zurück und der Druckübersetzer wird entlastet, wodurch der Dorn freigegeben wird und abgesaugt werden kann.

Die Zuführtechnik besteht aus einem Wendelförderer, der bei Bedarf auch mit einem Schallschutz und Deckel ausgerüstet ist. Die Zug-Dichtstopfen gelangen in hängender Lage vom Wendelförderer in eine nicht angetriebene Staustrecke, die mit einer Stauüberwachung ausgestattet ist. Nach der Staustrecke befindet sich die Vereinzelung, von der der Zug-Dichtstopfen in die Übergabe geschossen wird.

Die Zuführtechnik ist mit dem Steuergerät auf einer Grundplatte montiert. Wenn größere Mengen Zug-Dichtstopfen bevorratet werden sollen, kann ein Bunker vor dem Wendelförderer und eine Füllstandüberwachung im Wendelförderer vorgesehen werden.

Der Druckübersetzer und der Stiftauffangbehälter werden entsprechen der Bewegungen der Setzeinheit und der möglichst kurz gewählten Schlauchlängen in der Anlage angeordnet. Am Druckübersetzer befindet sich der Drucksensor für die Prozessüberwachung. Auf einer dritten Konsole befindet sich der Messwertverstärker für die Prozessüberwachung, die über Profibus oder Profinet mit der Anlagensteuerung (SPS) verbunden wird.

Bei der Prozessüberwachung wird der Druck und der Weg des Setzprozesses aufgezeichnet und der Kurvenverlauf mittels festgelegter Fenster überwacht. Der Ein- und Austritt der Kurve muss bei den Fenstern an einer vorgegebenen Stelle stattfinden, damit der Setzprozess mit IO ausgewertet werden kann.

Vereinfacht betrachtet kann man mit dem ersten Fenster erkennen ob der Bohrungsdurchmesser im Toleranzbereich gelegen hat. Mit dem zweiten Fenster sieht man ob die Bruchlast erreicht wurde, die für einen vollständig abgeschlossenen Setzvorgang erforderlich ist. Mit einem Schlauchsensor kann der erfolgreiche Abtransport des Dornes in den Auffangbehälter überwacht werden.

Handsetzgeräte für Flexibilität und Backup

Wenn unterschiedliche Zug-Dichtstopfen in kleineren Stückzahlen verarbeitet werden sollen, kommen die handgeführten hydro-pneumatischen Setzgeräte RPT03, RPT23 oder RPT43 mit automatischer Stiftabsaugung zum Einsatz.