SAZ Arbeitsbuch Pneumatik [PDF]

Zitiervorschau

Pneumatik Arbeitsbuch

Pneumatik

Gerätesatz der Grundstufe (TP101)

Symbole des Gerätesatzes

Benennung

Symbol

3/2-Wegeventil mit Drucktaster,

2

in Ruhestellung gesperrt 1 3/2-Wegeventil mit Drucktaster,

3 2

in Ruhestellung geöffnet 1

3 4

5/2-Wegeventil mit Wahlschalter

2

5 3/2-Wegeventil mit Wahlschalter

3

1

2

1

3

Druckmessgerät (Manometer)

3/2-Wege-Rollenhebelventil,

2

in Ruhestellung gesperrt 1 Pneumatischer Näherungsschalter

3

2

1

3

3/2-Wege-Pneumatikventil,

2

in Ruhestellung gesperrt

12 1

5/2-Wege-Pneumatikventil

3 4

2

5

1 3

4

2

14

5/2-Wege-Pneumatik-Impulsventil 14

12 5

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1 3

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2

Pneumatik

Gerätesatz der Grundstufe (TP101)

Benennung

Symbol

Wechselventil

2 1/3

1 Zweidruckventil

2 1/3

1

2

Verzögerungsventil, in Ruhestellung gesperrt

1 Schnellentlüftungsventil

3

2 1

Drossel-Rückschlagventil

1

1/3 2

Druckschaltventil

2

12

1

3

Einfachwirkender Zylinder

Doppeltwirkender Zylinder

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3

Pneumatik

Gerätesatz der Grundstufe (TP101)

Benennung

Symbol

Einschaltventil mit Filterregelventil

1 2

3

Druckregelventil mit Manometer

2

1

3

Verteilerblock

Anschlusselemente

20

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4

Pneumatik

Gerätesatz der Aufbaustufe (TP102)

Benennung

Symbol 2

Wechselventil, 3-fach

1

2

1/3

Wechselventil

1

2

1/3

1

1/3

2 1/3

1 2

Zweidruckventil, 3-fach

1

2

1/3

1

2

1/3

1

1/3

Doppeltwirkender Zylinder

Rückschlagventil, entsperrbar

2

1 21

Benennung

Symbol A1

Taktstufen-Baustein

A2

TAA

A3

TAA

A4

TAA

TAB

Yn

Y

Yn

Yn+1

Yn

Yn+1

Yn

Yn+1

Yn

P Zn L

P Z L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

X1

X2

X3

Yn+1

P Zn+1 L

Y

Yn+1

P Z L

P Zn+1 L

X4

19

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5

Pneumatik

Inhaltsverzeichnis Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe

1: Pressen von Käselaiben ______________________________________7 2: Öffnen eines Futtermittelsilos ________________________________14 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen _______________________________19 4: Sortieren von Paketen _______________________________________24 5: Stoppen von Getränkekisten _________________________________35 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung_______________________40 7: Absperren mit Schnellabschaltung ___________________________46 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung __________________________51 9: Bürsten von Käselaiben ______________________________________58 10: Spannen eines Werkstücks _________________________________64 11: Ansteuern einer Schiebetür_________________________________71 12: Zuführen von Werkstücken _________________________________77 13: Pressen von Getränkedosen ________________________________82 14: Verpacken von Broschüren _________________________________88 15: Montieren von Verriegelungsbügeln_________________________94 16: Etikettieren von Farbeimern ________________________________100 17: Reinigen von Werkstücken __________________________________105 18: Einpressen von Deckeln_____________________________________111 19: Öffnen und schließen einer Ofentür _________________________116 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen ___________________________122 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken _________________________129 22: Abfüllen von Getränkeflaschen ______________________________136 23: Reinigen von Werkstücken __________________________________145 24: Bedrucken von Handyschalen _______________________________152 25: Abpacken von Zündkerzen__________________________________157 26: Verschließen von Führungsbuchsen _________________________163 27: Härten von Werkstoffproben ________________________________170 28: Biegen von Blechstreifen____________________________________175

A-1

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Pneumatik Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Lernziele

• Sie kennen Zylinders. • Sie kennen • Sie können • Sie können

den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wegeventils. Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren. eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen.

Problemstellung

Bei der Käseherstellung werden pneumatische Zylinder zum Pressen der Käselaibe in Formen eingesetzt. Entwickeln Sie eine Steuerung, mit der dieser Prozess durchgeführt werden kann.

Randbedingungen

• Setzen Sie einen einfachwirkenden Zylinder ein. • Führen Sie die pneumatische Steuerung des Zylinders durch ein handbetätigtes Ventil aus.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Beschreiben Sie die Arbeitsweise eines einfachwirkenden Zylinders. Beschreiben Sie die Arbeitsweise eines 3/2-Wegeventils. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Pressvorrichtung. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Lageplan

Käseherstellung

1. Die Käselaibe werden von Hand in die Vorrichtung eingesetzt. 2. Durch Betätigen des Drucktasters fährt der Zylinder aus und drückt den Deckel auf die Vorrichtung. 3. Der Drucktaster wird solange gedrückt gehalten, bis der Pressvorgang abgeschlossen ist. 4. Wird der Drucktaster losgelassen, fährt der Zylinder wieder ein und gibt die Vorrichtung frei. 5. Der Käselaib kann entnommen werden.

Hinweis Für diese Steuerung muss ein einfachwirkender Zylinder mit starker Rückstellfeder eingesetzt werden.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

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Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines einfach wirkenden Zylinders

Blatt 1 von 2

– Vergleichen Sie das abgebildete Schaltzeichen mit der schematischen Darstellung des einfachwirkenden Zylinders. Überprüfen Sie, ob Übereinstimmung besteht. 1A1

Schaltzeichen einfachwirkender Zylinder

1

2

3

8

7

4

5

6

Schematische Darstellung eines einfachwirkenden Zylinders

– Ordnen Sie den einzelnen Bauteilen Bezeichnungen zu. Nr.

Bezeichnung Zylinderrohr Bodendeckel Lagerdeckel Kolbenstange Kolben Rückstellfeder Druckluftanschluss Entlüftungsbohrung

Tabelle Bauteilbezeichnungen

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Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines einfach wirkenden Zylinders

Blatt 2 von 2

Die theoretische Kolbenkraft wird nach folgender Formel berechnet: Fth Fth A p

= = = =

A•p theoretische Kolbenkraft (N) nutzbare Kolbenfläche (m2) Arbeitsdruck (Pa)

Für die Praxis ist die effektive Kolbenkraft von Bedeutung. Bei ihrer Berechnung ist der Reibungswiderstand zu berücksichtigen. Bei normalen Betriebsverhältnissen (Druckbereich 400 bis 800 kPa (4 bis 8 bar)) können die Reibungskräfte mit ca. 10% der theoretischen Kolbenkraft angenommen werden. Für einfachwirkende Zylinder gilt: Feff

=

A • p – (FR + FF) Feff FR FF

= = =

effektive Kolbenkraft (N) Reibungskraft (ca. 10% von F th ) (N) Kraft der Rückholfeder (N)

– Berechnen Sie die effektive Kolbenkraft im Vorhub für den eingesetzten Zylinder bei einem Arbeitsdruck von 600 kPa (6 bar)!

_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Name:

Datum:

Arbeitsweise eines 3/2 Wegeventils.

Blatt 1 von 1

– Ergänzen Sie das Schaltzeichen eines 3/2-Wegeventils, handbetätigt, federrückgestellt, in Ruhestellung gesperrt. 2

1

3

Schaltzeichen 3/2-Wegeventil

2 3 1

Schematische Darstellung eines 3/2-Wegeventils

– Erklären Sie die Funktionsweise des 3/2-Wegeventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-7

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Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Vorrichtung und tragen Sie die Anschlussbezeichnungen ein.

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

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12

Pneumatik

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben

Aufgabe 1: Pressen von Käselaiben Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

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Pneumatik Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos Lernziele

• Sie kennen Zylinders. • Sie kennen • Sie können • Sie können

den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wegeventils. Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren. eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen.

Problemstellung

Mit Tastendruck soll der Schieber eines Futtermittelsilos geöffnet werden. Nach dem Loslassen des Tasters wird der Schieber wieder geschlossen.

Randbedingungen

• Es soll ein einfachwirkender Zylinder eingesetzt werden. • Die pneumatische Steuerung des Zylinders soll durch einen Drucktaster ausgeführt werden.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Beantworten Sie die Fragen zum 3/2-Wegeventil. Erstellen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Schiebersteuerung. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie die Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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Pneumatik

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos

Lageplan

Futtermittelsilo

1. Durch Betätigen des Drucktasters fährt der Zylinder ein, bis die hintere Endlage erreicht ist. 2. Der Drucktaster wird solange betätigt, wie der Schieber geöffnet sein soll. 3. Wird der Drucktaster wieder losgelassen, fährt der Zylinder aus und der Schieber schließt die Siloöffnung.

Hinweis Für diese Steuerung muss ein einfachwirkender Zylinder mit starker Rückstellfeder eingesetzt werden.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

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Pneumatik

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos Name:

Datum:

Arbeitsweise eines 3/2 Wegeventils

Blatt 1 von 1

– Ergänzen Sie das Schaltzeichen eines 3/2-Wegeventils, handbetätigt, federrückgestellt, in Ruhestellung geöffnet. 2

1

3

Schaltzeichen 3/2-Wegeventil

2 1 3

Schematische Darstellung eines 3/2-Wegeventils

– Erklären Sie die Funktionsweise des 3/2-Wegeventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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Pneumatik

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Ändern Sie den pneumatischen Schaltplan für die Vorrichtung und tragen Sie die Anschlussbezeichnungen ein.

Hinweis Beachten Sie, dass Schaltungen in Ihrer Ausgangsstellung dargestellt werden müssen.

1A1

1S1

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

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Pneumatik

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos

Aufgabe 2: Öffnen eines Futtermittelsilos Name:

Datum:

Geräteliste ändern

Blatt 1 von 1

– Ändern Sie die Geräteliste. Menge

Benennung

1

Druckluftquelle Verschlauchungsmaterial

1

Einfachwirkender Zylinder

1

3/2-Wegeventil, handbetätigt, in Ruhestellung gesperrt

Menge

Benennung

Geräteliste

Geänderte Geräteliste

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Pneumatik Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen Lernziele

• Sie kennen Zylinders. • Sie kennen • Sie können • Sie können • Sie können

den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wegeventils. Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren. eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen. Schaltungen analysieren und bewerten.

Problemstellung

Schlüsselrohlinge werden an einem Handarbeitsplatz geprüft. Das Einlegen der Schlüsselrohlinge beansprucht eine gewisse Zeit. Die Spannzylinder sollen daher wahlweise in beiden Endpositionen gehalten werden können.

Randbedingungen

• Verwenden Sie eine der Schaltungen aus den vorherigen Aufgaben und ändern Sie diese angepasst an das Problem.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Spannvorrichtung Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Ändern Sie die Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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Pneumatik

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen

Lageplan

Prüfplatz für Schlüsselrohlinge

1. Schlüsselrohlinge werden von Hand in die Prüfvorrichtung gelegt. 2. Durch Betätigung des Wahlschalters fährt der Zylinder aus und fixiert die Schlüsselrohlinge. 3. Der Zylinder bleibt auch nach Loslassen des Drucktasters in dieser Stellung. 4. Durch Rückstellen des Wahlschalters fährt der Zylinder in die hintere Endlage und bleibt dort, bis der Wahlschalter erneut betätigt wird.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese.

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Pneumatik

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte die untenstehenden Schaltpläne. – Wählen Sie die optimale Schaltung aus und vervollständigen Sie diese indem Sie die benötigte Betätigungsart hinzufügen. Begründen Sie Ihre Wahl. a)

b)

Pneumatische Schaltpläne

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

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Pneumatik

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen Name:

Datum:

Geräteliste ändern

Blatt 1 von 1

– Ändern Sie die Geräteliste. Menge

Benennung

1

Zylinder, einfachwirkend

1

3/2-Wegeventil mit Taster, in Ruhestellung geöffnet

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Menge

Benennung

Geräteliste

Geänderte Geräteliste

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Pneumatik

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen

Aufgabe 3: Prüfen von Schlüsselrohlingen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese.

_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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Pneumatik Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Lernziele

• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines 5/2-Wegeventils. • Sie können eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen.

Problemstellung

An einer Sortierstation werden Pakete von einem Transportband von Hand in große Container sortiert. Wenn die Container gefüllt sind, werden sie abtransportiert und neue Container beigestellt. Während dieser Zeit soll der Materialfluss angehalten werden, dabei läuft das Transportband weiter. Das Anhalten geschieht durch eine mechanische Sperre (Schieber). Diese Sperre soll vom Sortierplatz aus bedient werden.

Randbedingungen

• Aus Kostengründen soll ein doppeltwirkender Zylinder eingesetzt werden.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Beschreiben Sie die Arbeitsweise eines doppeltwirkenden Zylinders. Beschreiben Sie die Arbeitsweise eines 5/2-Wegeventils. Zeichnen Sie einen pneumatischen Schaltplan für die Paketsperre. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste

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Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Lageplan

Pakettransportband

1. Durch Betätigung des Wahlschalters fährt der Zylinder aus und drückt den Schieber in den Materialstrom. 2. Der Zylinder bleibt auch nach Loslassen des Wahlschalters in dieser Stellung und der Materialfluss bleibt unterbrochen. 3. Durch Rückstellen des Wahlschalters fährt der Zylinder in die hintere Endlage und gibt den Materialfluss wieder frei. 4. Er bleibt dort, bis der Wahlschalter erneut betätigt wird.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

A-24

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Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Welche Beobachtung machen Sie hinsichtlich der Vor- und Rückbewegung des Zylinders? Begründen Sie. • Warum ist ein doppeltwirkender Zylinder günstiger als ein einfachwirkender Zylinder? • Ermitteln Sie die Anforderungen an das Wegeventil. • Begründen Sie, warum am Wegeventil als Betätigungsfunktion ein Wahlschalter gewählt wird.

A-25

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Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders

Blatt 1 von 4

– Vergleichen Sie das abgebildete Schaltzeichen mit der schematischen Darstellung des doppeltwirkenden Zylinders. Überprüfen Sie, ob Übereinstimmung besteht. 1A1

Schaltzeichen doppeltwirkender Zylinder

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27

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders

Blatt 2 von 4

1

9

2

3

8

4

7

5

6

Schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Zylinders

– Ordnen Sie den einzelnen Bauteilen Bezeichnungen zu. Nr.

Bezeichnung Zylinderrohr Bodendeckel Lagerdeckel Kolbenstange Kolben Druckluftanschluss Kolbenraum Druckluftanschluss Kolbenstangenraum Einstellschrauben Endlagendämpfung

Tabelle Bauteilbezeichnungen

A-28

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28

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders

Blatt 3 von 4

Die ausgeübte Kolbenkraft eines Arbeitselementes ist abhängig vom Luftdruck, dem Zylinderdurchmesser und dem Reibungswiderstand der Dichtelemente. Die theoretische Kolbenkraft wird nach folgender Formel berechnet: Fth Fth A p

= = = =

A•p theoretische Kolbenkraft (N) nutzbare Kolbenfläche (m 2) Arbeitsdruck (Pa)

Für die Praxis ist die effektive Kolbenkraft von Bedeutung. Bei ihrer Berechnung ist der Reibungswiderstand zu berücksichtigen. Bei normalen Betriebsverhältnissen (Druckbereich 400 bis 800 kPa (4 bis 8 bar)) können die Reibungskräfte mit ca. 10% der theoretischen Kolbenkraft angenommen werden. Für doppeltwirkende Zylinder gilt: Vorhub Rückhub

Feff Feff Feff A

= = = = =

A'

= =

p FR FF D d

= = = = =

(A • p) – FR (A' • p) – FR effektive Kolbenkraft (N) nutzbare Kolbenfläche)(m 2 D2 •π ( ) 4 nutzbare Kolbenringfläche (m 2 ) π (D2 −d2 ) 4 Arbeitsdruck (Pa) Reibungskraft (ca. 10% von F th ) (N) Kraft der Rückholfeder (N) Zylinderdurchmesser (m) Kolbenstangendurchmesser (m)

A-29

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29

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Aufbau und Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders

Blatt 4 von 4

– Berechnen Sie die effektive Kolbenkraft im Vorhub und im Rückhub für den eingesetzten Zylinder bei einem Arbeitsdruck von 600 kPa (6 bar)!

_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-30

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30

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Arbeitsweise eines 5/2 Wegeventils

Blatt 1 von 1

– Ergänzen Sie das Schaltzeichen eines 5/2-Wegeventils, handbetätigt, federrückgestellt.

Schaltzeichen 5/2-Wegeventil

14

5

4

1

2

3

Schematische Darstellung eines 5/2-Wegeventils

– Erklären Sie die Funktionsweise des 5/2-Wegeventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-31

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31

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan erstellen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan, zeichnen Sie hierzu die benötigte Betätigungsart ein. Begründen Sie Ihre Wahl.

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

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32

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-33

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33

Pneumatik

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen

Aufgabe 4: Sortieren von Paketen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Beschreiben Sie die Arbeitsweise eines doppeltwirkenden Zylinders. – Welche Beobachtung machen Sie hinsichtlich der Vor- und Rückbewegung des Zylinders? Begründen Sie. – Warum ist ein doppeltwirkender Zylinder günstiger als ein einfachwirkender Zylinder? – Ermitteln Sie die Anforderungen an das Wegeventil: – Begründen Sie, warum am Wegeventil als Betätigungsfunktion ein Wahlschalter gewählt wird. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-34

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Pneumatik Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten Lernziele

• Sie können eine indirekte Ansteuerung erklären und aufbauen. • Sie kennen die Funktionsweise eines 5/2-Wegeventil mit pneumatischer Ansteuerung. • Sie kennen den Unterschied zwischen einem Signalglied und einem Steuerglied.

Problemstellung

Getränkekisten sollen mit neuen Etiketten versehen werden. An einem Testaufbau soll dieser Vorgang erprobt werden. Die Getränkekisten werden auf einem Band zugeführt. Die Kisten müssen einzeln am Etikettiergerät vorbei transportiert werden. Das Anhalten der Kisten geschieht durch eine mechanische Sperre (Schieber). Der Schieber soll vom Bedienpult der Anlage aus betätigt werden.

Randbedingungen

• Das Stoppen des Materialflusses soll von einem zentralen Bedienpult vorgenommen werden. Da dort Druckluft zur Verfügung steht, soll eine pneumatische Lösung eingesetzt werden.

Projektauftrag

1. Ermitteln Sie die Anforderungen, die an die Schaltung hinsichtlich der Betätigungskomponenten und Steuerglied gestellt werden. 2. Ergänzen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Materialsperre. 3. Führen Sie den Aufbau durch. 4. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. 5. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. 6. Erstellen Sie eine Geräteliste 7. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-35

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35

Pneumatik

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten

Lageplan

Etikettieren von Getränkekisten

1. Durch Betätigung eines Wahlschalters fährt der Zylinder aus und drückt den Schieber in den Materialstrom, die Getränkekisten werden angehalten. 2. Durch Rückstellen des Wahlschalters fährt der Zylinder in die hintere Endlage und gibt den Materialfluss wieder frei. 3. Er bleibt dort, bis der Wahlschalter erneut betätigt wird.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Erklären Sie die Begriffe „Vorsteuerung“ und „Fernsteuerung“.

A-36

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36

Pneumatik

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan.

4

5

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

A-37

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37

Pneumatik

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-38

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38

Pneumatik

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten

Aufgabe 5: Stoppen von Getränkekisten Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Erklären Sie die Begriffe „Vorsteuerung“ und „Fernsteuerung“. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-39

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39

Pneumatik Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung Lernziele

• Sie können den Druck in pneumatischen Steuerungen messen. • Sie können Drosselungsarten unterscheiden und nach Vorgaben einsetzen.

Problemstellung

Der Schieber einer Rohrleitung soll geöffnet und geschlossen werden. Die Betätigung soll durch ein Ventil mit Wahlschalter ausgelöst werden. Als Antrieb soll ein doppeltwirkender Zylinder verwendet werden.

Randbedingungen

• Der Schieber darf nur langsam öffnen/schließen, da sonst die Belastung der Rohrleitung zu groß wird (Wellenbildung soll vermieden werden).

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Erstellen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste Beobachten Sie die Druckverhältnisse vor und nach der Drossel und dokumentieren Sie diese.

7. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-41

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40

Pneumatik

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung

Lageplan

Abwasseraufbereitung

1. Wird der Wahlschalter betätigt, fährt der Zylinder aus und öffnet den Durchfluss. 2. Wird der Wahlschalter rückgestellt, fährt der Zylinder in seine Ruhestellung zurück und der Schieber wird geschlossen.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Bei welchem Druck beobachten Sie die Ruck-Gleitung • Beschreiben Sie wie die Ruck-Gleitung entsteht.

A-42

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41

Pneumatik

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung Name:

Datum:

Funktion eines Drossel-Rückschlagventils

Blatt 1 von 1

1

2

Schaltzeichen Drossel-Rückschlagventil

1

2

Schematische Darstellung eines Drossel-Rückschlagventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Drosselrückschlagventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-43

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42

Pneumatik

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan erstellen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. Ergänzen Sie die Symbole der Drossel-Rückschlagventile. 1A1

1V1

1S1

2

2

1

1

4

5

1V2

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

A-44

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43

Pneumatik

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-45

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44

Pneumatik

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung

Aufgabe 6: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Bei welchem Druck beobachten Sie die Ruck-Gleitung – Beschreiben Sie, wie die Ruck-Gleitung entsteht. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-46

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45

Pneumatik Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung Lernziele

• Sie können Aus- und Einfahrgeschwindigkeiten von Zylindern einstellen. • Sie können Drosselungsarten unterscheiden und nach Vorgaben einsetzen.

Problemstellung

Eine Abfüllanlage füllt Farbeimer mit Wand- oder Deckenfarbe. Die Rohrleitungen, durch die die Farbe fließt, sollen schnell geschlossen werden können. Wird die Leitung geöffnet, soll dies langsam geschehen.

Randbedingungen

• Es soll ein zweiwirkender Zylinder verwendet werden

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5.

Erstellen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Absperrvorrichtung. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste.

6. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-47

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Pneumatik

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung

Lageplan

Abfüllen von Farbeimern

1. Durch die Betätigung eines Wahlschalters wird ein Absperrschieber langsam geöffnet. 2. Durch Rückstellen des Wahlschalters wird der Absperrschieber schnell geschlossen.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können bei der Verschlauchung vorkommen? • Wie wirken sich diese Verschlauchungsfehler aus? Beschreiben Sie diese.

A-48

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47

Pneumatik

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan erstellen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. Ergänzen Sie die Symbole der Drossel-Rückschlagventile. 1A1

1Z2

1V1

1Z1

1S1

1

1

2

2

4

5

1V2

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

Definieren Sie den Begriff Abluftdrosselung: _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ A-49

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48

Pneumatik

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-50

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Pneumatik

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung

Aufgabe 7: Absperren mit Schnellabschaltung Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können bei der Verschlauchung vorkommen? – Wie wirken sich diese Verschlauchungsfehler aus? Beschreiben Sie diese. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-51

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50

Pneumatik Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Lernziele

• Sie kennen eine Art der Signalspeicherung in pneumatischen Steuerungen. • Sie können Aus- und Einfahrgeschwindigkeiten von Zylindern einstellen.

Problemstellung

Der Schieber einer Kunststoffgranulat Abfüllanlage soll schnell geschlossen werden können. Wird der Schieber geöffnet, soll langsam geschehen.

Randbedingungen

• Es soll ein doppeltwirkender Zylinder verwendet werden

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Schnellentlüftungsventils. Beschreiben Sie die Funktionsweise eines 5/2-Wege-Impulsventils. Zeichnen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Absperrvorrichtung. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste

A-53

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51

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Lageplan

Granulat Abfüllanlage

• Durch die Betätigung eines Drucktasters wird eine Absperrvorrichtung (Kugelhahn) langsam geöffnet. • Durch die Betätigung eines zweiten Drucktasters wird die Absperrvorrichtung schnell geschlossen.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese.

A-54

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52

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Name:

Datum:

Funktion eines Schnellentlüftungsventils

Blatt 1 von 1

2 1

1/3

Schaltzeichen Schnellentlüftungsventil

3

2

1

Schematische Darstellung eines Schnellentlüftungsventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Schnellentlüftungsventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-55

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53

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Name:

Datum:

Arbeitsweise eines 5/2 Wege-Impulsventils

Blatt 1 von 1

14

5

4

1

2

3

12

Schematische Darstellung eines 5/2-Wege-Impulsventils

– Erklären Sie die Funktionsweise des 5/2-Wege-Impulsventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-56

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54

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan erstellen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1A1

1

2

2

4

5

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

Hinweis Das Einschaltventil mit Filterregelventil und der Verteilerblock sind nicht dargestellt. Beim Schaltungsaufbau werden diese Komponenten benötigt.

A-57

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55

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-58

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56

Pneumatik

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung

Aufgabe 8: Betätigen einer Absperrvorrichtung Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-59

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57

Pneumatik Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben Lernziele

• Sie können indirekte Ansteuerungen erklären und aufbauen. • Sie können logische Verknüpfungen UND/ODER/NICHT erklären und realisieren. • Sie können Selbsthalteschaltungen erklären und aufbauen.

Problemstellung

Bei der Herstellung von Käse müssen die Käselaibe gebürstet werden. Das Beladen der Bürstvorrichtung wird von Hand gesteuert. Die Käselaibe werden durch ein Transportband angeliefert. Ist die Vorrichtung gefüllt, wird der Materialfluss durch einen Schieber angehalten.

Randbedingungen

• Der Materialfluss soll von zwei Ventilen mit Drucktaster gesteuert werden, je einem Drucktaster für das Sperren und einem Drucktaster für das Freigeben. • Da das Signal der Drucktaster nur kurze Zeit anliegt, muss eine Schaltung aufgebaut werden, die den Signalzustand speichert.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Beschreiben Sie die Funktion eines Wechselventils. Beschreiben Sie den Aufbau einer Selbsthalteschaltung. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-61

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58

Pneumatik

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben

Lageplan

Käseherstellung

1. Durch Betätigung des Drucktasters fährt der Zylinder aus und drückt den Schieber in den Materialstrom. 2. Der Zylinder bleibt auch nach Loslassen des Drucktasters in dieser Stellung und der Materialfluss bleibt unterbrochen. 3. Durch Betätigung des zweiten Drucktasters fährt der Zylinder in die hintere Endlage und gibt den Materialfluss wieder frei. 4. Er bleibt dort, bis der erste Drucktaster erneut betätigt wird.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können bei der Verschlauchung vorkommen? • Wie wirken sich diese Verschlauchungsfehler aus? Beschreiben Sie diese. • Beschreiben Sie die Funktionsweise der Selbsthaltung an Hand der Schaltung.

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59

Pneumatik

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben Name:

Datum:

Funktion eines Wechselventils

Blatt 1 von 1

2 1/3

1

Schaltzeichen Wechselventil

2

1

1/3

Schematische Darstellung eines Wechselventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Wechselventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-63

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60

Pneumatik

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Entwickeln Sie die benötigte Selbsthalteschaltung und ergänzen Sie den untenstehenden Schaltplan.

1A1

1

1

2

2

4

2

14 5 1S2

3

2

12

1S1

3

2

1 1V1

1

14

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-64

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61

Pneumatik

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

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62

Pneumatik

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben

Aufgabe 9: Bürsten von Käselaiben Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können bei der Verschlauchung vorkommen? – Wie wirken sich diese Verschlauchungsfehler aus? Beschreiben Sie diese. – Beschreiben Sie die Funktionsweise der Selbsthaltung an Hand der Schaltung. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-66

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63

Pneumatik Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Lernziele

• Sie können logische Verknüpfungen UND/ODER/NICHT erklären und realisieren. • Sie kennen eine Möglichkeit der Endlagenabfrage von Zylindern.

Problemstellung

Ein Rundtaktautomat wird in der Fertigung zum Zuführen von Werkstücken eingesetzt. In den einzelnen Werkstückaufnahmen müssen die Werkstücke zur Bearbeitung gespannt werden. Durch einen Versuchsaufbau soll eine Spannvorrichtung entwickelt und erprobt werden.

Randbedingungen

• Nur wenn der Zylinder in der hinteren Endlage ist, darf der Spannvorgang gestartet werden. • Durch Betätigen eines zweiten Drucktasters fährt der Zylinder wieder in die hintere Endlage und gibt das Werkstück frei. • Zur Anzeige des Drucks soll jeweils ein Druckmessgerät zwischen DrosselRückschlagventil und Zylinder an beiden Arbeitsanschlüssen angebracht werden.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Beschreiben Sie die Funktion eines Zweidruckventils. Beschreiben Sie die Funktion eines 3/2-Wege-Rollenhebelventils. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste

A-67

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64

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Lageplan

Rundtaktautomat

1. Ein doppeltwirkender Zylinder darf nur ausfahren, wenn ein Drucktaster betätigt wird UND der Zylinder sich gleichzeitig in der hinteren Endlage befindet, da sonst kein Werkstück zum Bearbeiten eingelegt werden kann. 2. Der Spannzylinder soll so lange in der vorderen Endlage gehalten werden, bis das Werkstück bearbeitet ist. Die Bearbeitungszeit kann unterschiedlich lang sein. 3. Durch Drücken eines zweiten Drucktasters wird das Werkstück freigegeben.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 350 kPa (3,5 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Wie wirkt sich das Verstellen des 3/2-Wege-Rollenhebelventils aus?

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65

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Name:

Datum:

Funktion eines Zweidruckventils

Blatt 1 von 1

2 1/3

1

Schaltzeichen Zweidruckventil

2

1

1/3

Schematische Darstellung eines Zweidruckventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Zweidruckventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-69

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66

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Name:

Datum:

Funktion eines 3/2-Wege-Rollenhebelventils

Blatt 1 von 1

2

1

3

Schaltzeichen 3/2-Wege-Rollenhebelventil

– Beschreiben Sie die Funktion eines 3/2-Wege-Rollenhebelventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-70

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67

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B1

1A1

1

1

2

2

4

2

14

12 5

1

3

1B1 2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-71

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68

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-72

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69

Pneumatik

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks

Aufgabe 10: Spannen eines Werkstücks Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Wie wirkt sich das Verstellen des 3/2-Wege-Rollenhebelventils aus? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-73

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70

Pneumatik Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür Lernziele

• Sie können logische Verknüpfungen UND/ODER/NICHT erklären und realisieren. • Sie können logische Verknüpfungen kombinieren. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise magnetischer Näherungsschalter. • Sie können 5/2-Wegeventile unterscheiden und nach Vorgaben auswählen und einsetzen.

Problemstellung

Eine Schiebetür soll von beiden Seiten mit einem Drucktaster geöffnet oder geschlossen werden. Auf jeder Seite der Tür soll sich nur ein Drucktaster befinden, um eine Fehlbedienung im Notfall zu verhindern.

Randbedingungen

• Beide Vorgänge dürfen nur gestartet werden, wenn die Tür sich in einer der Endlagen befindet. • Aus Sicherheitsgründen muss der Druck auf 300 kPa (3 bar) begrenzt werden (Quetschgefahr).

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Zeichnen Sie einen pneumatischen Schaltplan für die Steuerung der Schiebetür. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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71

Pneumatik

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür

Lageplan

Schiebetür

1. Befindet sich die Schiebetür in einer definierten Endlage, kann durch Tastendruck die Schiebetür in die andere Endlage bewegt werden. Dadurch kann sie geöffnet oder geschlossen werden. 2. Solange die Türe nicht in einer Endlage ist, kann der Öffnungs- oder Schließvorgang nicht gestartet werden.

Sicherheitshinweis Bitte begrenzen Sie den Druck an der Wartungseinheit auf max. 300 kPa (3 bar) für diese Aufgabe.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Was geschieht, wenn während der Vor- oder Rückwärtsbewegung die Druckluftversorgung ausfällt? • Wie kann die Schaltung wieder in Betriebgenommen werden, was muss hierzu getan werden?

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Pneumatik

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür Name:

Datum:

Funktion eines pneumatischen Näherungsschalters

Blatt 1 von 1

2

1

3

Schaltzeichen pneumatischer Näherungsschalter

2

1

S N

3

N S

Schematische Darstellung des pneumatischen Näherungsschalters

– Beschreiben Sie die Funktion des pneumatischen Näherungsschalters. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-77

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73

Pneumatik

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan zeichnen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan.

1A1

1B1

1

1

2

2

4

2

14

12 5

1B1 2

1

1S1

3

3

1S2

2

1

1B2

3

1B2

2

1

3

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-78

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Pneumatik

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-79

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75

Pneumatik

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür

Aufgabe 11: Ansteuern einer Schiebetür Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Was geschieht, wenn während der Vor- oder Rückwärtsbewegung die Druckluftversorgung ausfällt? – Wie kann die Schaltung wieder in Betrieb genommen werden, was muss hierzu getan werden? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-80

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Pneumatik Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken Lernziele

• Sie kennen die logische NICHT-Verknüpfung. • Sie können logische Verknüpfungen kombinieren. • Sie können bestehende Schaltungen weiter entwickeln.

Problemstellung

Aus einem Magazin sollen Werkstücke einem Bearbeitungsprozess zugeführt werden. Wenn der Entnahmebereich nicht frei ist, muss ein Ausschieben von Werkstücken verhindert werden.

Randbedingungen

• Die Überprüfung, ob ein Werkstück im Entnahmebereich befindet, erfolgt mechanisch durch ein Rollenhebelventil. • Der Zylinder wird beim Aus- und Einfahren gedrosselt.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-81

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Pneumatik

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken

Lageplan

Rundtaktautomat

1. Der Ausschiebevorgang wird durch einen Drucktaster gestartet, wenn der Zylinder in seiner hinteren Endlage ist. Der Ausschiebezylinder schiebt nur dann ein Werkstück aus dem Magazin, wenn die Steuerung mit einem Rastschalter eingeschaltet st. 2. Nach dem Arbeitsvorgang fährt der Zylinder automatisch abluftgedrosselt ein.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Wie müssten Sie die Schaltung verändern, wenn der Ausschiebevorgang nur starten darf, wenn ein Werkstück im Magazin vorhanden UND die Entnahmeposition frei ist?

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Pneumatik

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan.

1A1

1

1

2

2

4

2

14

12 5

1

3

Pneumatischer Schaltplan Hinweis Verwenden Sie in der Schaltung statt eines 3/2-Wege-Rollenhebelventils ein 3/2-Wegeventil mit Taster oder Wahlschalter, um zu simulieren, ob der Entnahmebereich frei oder nicht frei ist.

A-83

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79

Pneumatik

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-84

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80

Pneumatik

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken

Aufgabe 12: Zuführen von Werkstücken Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Wie müssten Sie die Schaltung verändern, wenn der Ausschiebevorgang nur starten darf, wenn ein Werkstück im Magazin vorhanden UND die Entnahmeposition frei ist? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-85

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Pneumatik Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen Lernziele

• Sie kennen Aufbau und Funktionsweise eines Druckschaltventils. • Sie können druckabhängige Steuerungen aufbauen.

Problemstellung

In einem Recyclingbetrieb werden Getränkedosen zu einem Paket gepresst, das platzsparend gelagert werden kann. Der Pressvorgang wird durch einen Drucktaster ausgelöst. Der Rückhub kann von einem Drucktaster ausgelöst werden können. Der Pressvorgang soll nur starten, wenn ausreichend Druck vorhanden ist.

Randbedingungen

• Die Ausgangsstellung des Presszylinders ist die hintere Endlage. • Der Pressvorgang soll nur dann starten, wenn der Netzdruck über 600 kPa (6 bar) liegt. • Der Rückhub kann von Hand ausgelöst werden, da der Presszylinder je nach Materialbeladung nicht die vordere Endlage erreicht.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Dosenpresse. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-87

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82

Pneumatik

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen

Lageplan

Dosenpresse

1. Ein Druckschaltventil schaltet bei Erreichen des voreingestellten Druckes und gibt die Druckluft für die Schaltung frei. Unter einem Druck von 450 kPa (4,5 bar) darf die Schaltung nicht funktionieren. 2. Nur wenn der Pressenzylinder in der oberen Endlage ist, soll der Pressvorgang durch einen Starttaster gestartet werden können. Der Pressenzylinder fährt bis in die vordere Endlage oder bis zu dem durch das Material vorgegebenen Anschlag. 3. Der Rückhub wird durch einen Grenztaster oder einen Drucktaster ausgelöst.

Hinweis Das notwendige Schutzgitter ist nicht dargestellt.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese.

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Pneumatik

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen Name:

Datum:

Funktion eines Druckschaltventils

Blatt 1 von 1

2

12

1

3

Schaltzeichen Druckschaltventil

3 2 1

12

Schematische Darstellung eines Druckschaltventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Druckschaltventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-89

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84

Pneumatik

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan.

1B1

1A1

1V6

1V5

1

1

2

2

4

12 5

2

1

3 1V4

1/3

1

1B1 2

1

1V7

2

14

1V3

2 1/3

1

1S1

1S2

2

1

3

1B2

1

3

1V2

1B2

2

2

1

3

3

2

12

1

3

1V1

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-90

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85

Pneumatik

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-91

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86

Pneumatik

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen

Aufgabe 13: Pressen von Getränkedosen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-92

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87

Pneumatik Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren Lernziele

• Sie kennen Aufbau und Funktionsweise eines Druckregelventils. • Sie können druckabhängige Steuerungen aufbauen.

Problemstellung

Es sollen jeweils 10 Broschüren von Hand mit einer Kunststofffolie umwickelt werden. Um die Folie sauber verkleben zu können, müssen die Broschüren eingespannt werden. Um die Broschüren sicher einspannen zukönnen, muss ein Mindestdruck von 600 kPa (6 bar) vorliegen. Am Spannzylinder soll aber max. 800 kPa (8 bar) Druck anliegen. Vor- und Rückhub werden jeweils von einem Drucktaster ausgelöst. Die Endlagen des Spannzylinders werden über pneumatische Näherungsschalter abgefragt.

Randbedingungen

• Der Vorgang kann nur gestartet werden, wenn der Spannzylinder in der hinteren Endlage ist. • Die Schaltung soll nur dann starten können, wenn der Betriebsdruck über 600 kPa (6 bar) liegt. • Der Rückhub wird bewusst ausgelöst, da der Abpackvorgang unterschiedlich lang dauert.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Verspackungseinheit. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-93

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88

Pneumatik

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren

Lageplan

Broschürenherstellung

1. Ein Druckschaltventil schaltet bei Erreichen des voreingestellten Druckes und gibt die Druckluft für die Schaltung frei. 2. Der Spannvorgang startet, wenn der Spannzylinder in der hinteren Endlage ist und ein Drucktaster betätigt wird. Der Zylinder fährt aus und verbleibt in dieser Position. 3. Über einen zweiten Drucktaster wird der Vorgang beendet und der Zylinder fährt wieder in seine hintere Endlage. Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Welche Funktion erfüllt das Drossel-Rückschlagventil, welches parallel zum Druckregelventil geschaltet ist?

A-94

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89

Pneumatik

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren Name:

Datum:

Funktion eines Druckregelventils

Blatt 1 von 1

2

1

3

Schaltzeichen Druckregelventil

p1

p2

Schematische Darstellung eines Druckregelventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Druckregelventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-95

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90

Pneumatik

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B1 1A1

1

2 1 2

2

1

1V4

4

3

2

14

12 5

1

1V2

1V1

3

2

12

1

3

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-96

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91

Pneumatik

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-97

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92

Pneumatik

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren

Aufgabe 14: Verpacken von Broschüren Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Welche Funktion erfüllt das Drossel-Rückschlagventil, welches parallel zum Druckregelventil geschaltet ist? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-98

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Pneumatik Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln Lernziele

• Sie können druckabhängige Steuerungen aufbauen. • Sie können bestehende Schaltungen analysieren und nach Vorgaben optimieren.

Problemstellung

Mit einem Montageautomaten sollen Verriegelungsbügel an Steckverbindergehäusen montiert werden. Bisher wurde der Druck durch ein Druckregelventil am Montageautomaten eingestellt. Hierbei kam es immer wieder zu Störungen im Montageprozess. Mit einem Versuchsaufbau soll der Montagevorgang untersucht werden. Jeder Montagevorgang wird von Hand ausgelöst. Die Schaltung soll so geändert werden, dass sie nur arbeitet, wenn der Druck eine bestimmte Höhe nicht überschreitet.

Randbedingungen

• Der Druck am Arbeitsanschluss des Montagezylinders muss mindestens 350 kPa (3,5 bar) sein, damit die Verriegelungsbügel sicher montiert werden können. • Ist der Druck größer als 380 kPa (3,8 bar) soll der Vorgang nicht gestartet werden können. • Der Rückhub des Montagezylinders startet automatisch, wenn die vordere Endlage erreicht ist.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für den Montageautomaten. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung Erstellen Sie eine Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-99

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94

Pneumatik

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln

Lageplan

Montageautomat Steckverbindergehäuse

1. Der Vorgang soll mit einem Drucktaster gestartet werden, wenn der Montagezylinder in der hinteren Endlage ist. 2. Mit geringer Kraft soll der Zylinder in die vordere Endlage fahren. 3. Dort betätigt er einen Grenztaster. 4. Danach soll er schnell wieder in die hintere Endlage zurückfahren.

A-100

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Pneumatik

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B1

1B2

1A1

1V7

1V6

1

1

2

2

4

1V8

2

14

12 5

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-101

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96

Pneumatik

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan analysieren

Blatt 1 von 2

– Analysieren Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B1 1A1

1V7

1

2

1V6 1V5

1 2

2

1

1V4

4

3

2

14 1V3

2

5

1

1

3

1/3

1 1B1 2

12

1S1

1S2

2

1

3

1

3

1V2

1V1

2

3

2

12

1

3

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-102

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97

Pneumatik

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan analysieren

Blatt 2 von 2

– Prüfen Sie, ob die Schaltung von Blatt 1 auch für diese Problemstellung geeignet ist? – Wo liegt der Unterschied der beiden Schaltungen? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-103

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98

Pneumatik

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln

Aufgabe 15: Montieren von Verriegelungsbügeln Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-104

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99

Pneumatik Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern Lernziele

• Sie können druckabhängige Steuerungen aufbauen. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines Verzögerungsventils.

Problemstellung

In einer Klebevorrichtung werden Farbeimer etikettiert. Der Klebevorgang wird über einen Drucktaster an der Vorrichtung ausgelöst. Damit der Klebstoff wirken kann, ist eine Andrückzeit von 10 s erforderlich. Die Anlage ist erst startbereit, wenn der Kolben des Andrückzylinders in der hinteren Endlage ist.

Randbedingungen

• Da das Etikett mit geringer Kraft auf den Farbeimer geklebt werden soll, muss der Arbeitsdruck einstellbar sein. • Das Einfahren des Zylinders soll möglichst schnell erfolgen. • Der Arbeitsdruck muss zwischen 300 und 700 kPa (3 und 7 bar) einstellbar sein • Der Druck soll an einem Druckmessgerät vor dem Zylinder ablesbar sein.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-105

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100

Pneumatik

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern

Lageplan

Etikettiervorrichtung

1. Der Vorgang soll mit einem Drucktaster gestartet werden, wenn der Zylinder in der hinteren Endlage ist. 2. Mit geringer Kraft und Geschwindigkeit soll der Zylinder in die vordere Endlage fahren, in der er eine einstellbare Zeit verbleibt. 3. Danach soll er schnell wieder in die hintere Endlage zurückfahren. 4. Der Druck beim Ausfahren soll an einem Druckmessgerät angezeigt werden. Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese.

A-106

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101

Pneumatik

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern Name:

Datum:

Funktion eines Verzögerungsventils

Blatt 1 von 1

2 12

1

3

Schaltzeichen Verzögerungsventil

12

3

2

1

Schematische Darstellung eines Verzögerungsventils

– Beschreiben Sie die Funktion eines Verzögerungsventils. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-107

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102

Pneumatik

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B1

1B2

1A1

2 1

1/3 2

1 4

2

14

12 5

2

1

3

1/3

1

2 1B1 2

1S1

1B2

2 1

1

3

1

2

3 1

3

3

Pneumatischer Schaltplan

A-108

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103

Pneumatik

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern

Aufgabe 16: Etikettieren von Farbeimern Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-109

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104

Pneumatik Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken Lernziele

• Sie können Schaltungen mit oszillierenden Bewegungen aufbauen. • Sie können Verzögerungsventile abhängig von Randbedingungen einsetzen.

Problemstellung

Ein Gitterkorb mit Werkstücken soll im Reinigungsbad bewegt werden. Gestartet wird der Ablauf mit einem Drucktaster. Die Anzahl der Bewegungen im Reinigungsbad ist durch ein Verzögerungsventil einstellbar.

Randbedingungen

• Zur Erkennung der hinteren Endlage soll ein Rollenhebelventil eingesetzt werden. • Es sollen 6 Bewegungen im Reinigungsbad erfolgen.

Projektauftrag

1. Rüsten Sie ein 5/2-Wege-Impulsventil auf ein 3/2-Wege-Impulsventil um. 2. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan für die automatische Waschanlage. 3. Führen Sie den Aufbau durch. 4. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. 5. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. 6. Erstellen Sie eine Geräteliste. 7. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-111

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105

Pneumatik

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken

Lageplan

Automatische Waschanlage

1. Der Vorgang wird über einen Drucktaster gestartet, wenn der Hebezylinder in der hinteren Endlage ist. 2. Der Zylinder der Hebeeinrichtung fährt aus bis zur vorderen Endlage. Dann fährt er zurück bis zur Mittellage und fährt wieder zurück bis zur vorderen Endlage. Diese Bewegung hält an, bis das Zeitverzögerungsventil den Vorgang unterbricht. 3. Dann fährt der Zylinder wieder in die hintere Endlage. Zusatzaufgaben

• Welches Bauteil müssen Sie in die Schaltung einbauen, damit beim Abschalten der Druckluftversorgung der Gitterkorb nicht in das Reinigungsbad fällt? • Wie wirken sich die Drossel-Rückschlagventile auf das Laufverhalten des Zylinders aus?

A-112

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106

Pneumatik

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Umrüsten eines 5/2-Wege-Impulsventils

Blatt 1 von 1

4

2

14

12 5

1 3

Schaltzeichen 5/2-Wege-Impulsventil

– Welche Funktionen können durch den Umbau in ein 3/2-Wegeventil realisiert werden? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-113

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107

Pneumatik

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 1B31B2

1B1

1A1

1V4 4

2

14

12 5

1V3

2

3

1/3

1 1B1 2

1

1

1B3 2

3

1B2 2

1

3

1

3

1V2 2 10

12 1

1V1

3

2

1S1

2

1

1

3

3

Pneumatischer Schaltplan

A-114

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108

Pneumatik

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-115

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109

Pneumatik

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 17: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welches Bauteil müssen Sie in die Schaltung einbauen, damit beim Abschalten der Druckluftversorgung der Gitterkorb nicht in das Reinigungsbad fällt? – Wie wirken sich die Drossel-Rückschlagventile auf das Laufverhalten des Zylinders aus? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-116

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110

Pneumatik Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln Lernziele

• Sie können Schaltungen mit zwei Zylindern analysieren und aufbauen.

Problemstellung

In einer Bearbeitungsstation werden Deckel in eine Fassung gepresst. Zuerst werden die Deckel auf die Fassung aufgelegt. Durch einen Presszylinder werden sie anschließend in die Fassung gepresst. Das Spannen der Deckel soll mit einem Drucktaster erfolgen. Nach erfolgtem Spannen startet der Pressvorgang. Wenn der Presszylinder die vordere Endlage erreicht hat, sollen beide Zylinder wieder zurückfahren.

Hinweis Notwendige Schutzeinrichtungen werden nicht berücksichtigt.

Randbedingungen

• Zum Spannen der Werkstücke soll ein einfachwirkender Zylinder eingesetzt werden. • Zur Erkennung ob der Spannzylinder seine vordere Endlage erreicht hat, soll ein Rollenhebelventil eingesetzt werden. • Als Presszylinder wird ein doppeltwirkender Zylinder eingesetzt. • Die Vorschubgeschwindigkeit von Spann- und des Presszylinder sollen einstellbar sein.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Analysieren Sie den pneumatischen Schaltplan für die Einpressvorrichtung. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie eine Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-117

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111

Pneumatik

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln

Lageplan

Einpressvorrichtung

1. Kunststoffdeckel werden in eine Fassung eingelegt. 2. Der Einpressvorgang wird mit einem Drucktaster gestartet. 3. Zur Erkennung ob der Spannzylinder seine Position erreicht hat, soll ein Grenztaster eingesetzt werden. 4. Erst wenn der Spannzylinder seine vordere Endlage erreicht hat, soll der Einpresszylinder ausfahren. 5. Ist der Kunststoffdeckel eingepresst, fahren beide Zylinder zurück.

Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? • Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Was geschieht wenn der Näherungsschalter 1B2 am Zylinder verschoben wird?

A-118

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112

Pneumatik

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie bitte den untenstehenden Schaltplan. 2B1 1B2

1A1

1V3

2V2

2

1

1 1V2

2 2V1

2

12

10 1

2B2

2A1

4

2

14

3

12 5

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-119

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113

Pneumatik

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln Name:

Datum:

Geräteliste erstellen

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-120

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114

Pneumatik

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln

Aufgabe 18: Einpressen von Deckeln Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Welche Fehler können beim Aufbau und der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? – Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Was geschieht wenn der pneumatische Näherungsschalter 1B2 verschoben wird? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-121

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115

Pneumatik Aufgabe 19: Öffnen und schließen einer Ofentür Lernziele

• Sie kennen verschiedene Arten der Erkennung von Endlagen. • Sie kennen Möglichkeiten, um Steuerungen mit speicherndem Verhalten aufzubauen. • Sie können 3/2- und/oder 5/2-Wegeventile umrüsten (Ruhestellung gesperrt/Ruhestellung geöffnet).

Problemstellung

Die Härteanlage ist für das kontinuierliche Härten von massengefertigten Metallteilen konzipiert. Die Werkstücke werden durch Erwärmen gehärtet und anschließend im Ölbad abgeschreckt. Die Klappen am Ein- und Ausgang der Härteanlage werden mit doppeltwirkenden Zylindern geschlossen und geöffnet.

Randbedingungen

• Wegen der Hitzeentwicklung sollen keine Grenztaster eingesetzt werden. Es soll der Druck abgefragt werden, wenn der Zylinder in eine der beiden Endlagen fährt.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Rüsten Sie die im Gerätesatz enthaltenen Wegeventile um. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-3

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116

Pneumatik

Aufgabe 1: Öffnen und schließen einer Ofentür

Lageplan

Härteofen

1. Der Öffnungs- und Schließvorgang wird mit einem Taster 1S1 gestartet. 2. Ein 5/2 Wege-Impulsventil steuert den doppeltwirkenden Zylinder. Der Steuerimpuls dafür soll der Druck sein, der entsteht, wenn der Zylinder in eine der beiden Endlagen fährt. Entweder erfolgt ein Impuls über die Ventile 1V1, 1V3 auf 1V4: "Einfahren". Oder es erfolgt ein Impuls über die Ventile 1V2, 1V3 auf 1V4: "Ausfahren" 3. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise 1A1+ 1A1– Zusatzaufgaben

• Welche Fehler können bei der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. • Für die notwendigen 3/2 Wegeventile 1V1 und 1V2 sind die umrüstbaren 3/2-Wege-Pneumatikventile vorgesehen. Ausgeliefert werden diese Ventile in Ruhestellung gesperrt. Wie müssen diese umgerüstet werden, damit sie die notwendige Funktion erfüllen? • Nehmen Sie alternativ dafür 5/2-Wege-Pneumatikventile. Wie müssen diese umgerüstet werden? • Wie verhält sich die Schaltung nach einem Druckverlust? • Was ist ein Binäruntersetzer?

A-4

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117

Pneumatik

Aufgabe 1: Öffnen und schließen einer Ofentür

Aufgabe 19: Öffnen und schließen einer Ofentür Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan und tragen Sie die Anschlussbezeichnungen ein. 1A1

1V5

1

1

2

2

1V4 4

1V6

2

14

12 5

1

1V3 4

3

2

14

12 5

1

3

1V2

2

10 1 1V1

1S1

2

3

2

10 1

3

1

3

Pneumatischer Schaltplan

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118

Pneumatik

Aufgabe 1: Öffnen und schließen einer Ofentür

Aufgabe 19: Öffnen und schließen einer Ofentür Name:

Datum:

Erstellen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-6

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119

Pneumatik

Aufgabe 1: Öffnen und schließen einer Ofentür

Aufgabe 19: Öffnen und schließen einer Ofentür Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 2

– Welche Fehler können bei der Verschlauchung der Schaltung vorkommen? Wie wirken sich diese Fehler aus? Beschreiben Sie diese. – Für die notwendigen 3/2 Wegeventile 1V1 und 1V2 sind die umrüstbaren 3/2-Wege-Pneumatikventile vorgesehen. Ausgeliefert werden diese Ventile in Ruhestellung gesperrt. Wie müssen diese umgerüstet werden, damit sie die notwendige Funktion erfüllen? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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120

Pneumatik

Aufgabe 1: Öffnen und schließen einer Ofentür

Aufgabe 19: Öffnen und schließen einer Ofentür Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 2 von 2

– Nehmen Sie alternativ dafür 5/2-Wege-Pneumatikventile. Wie müssen diese umgerüstet werden? – Wie verhält sich die Schaltung nach einem Druckverlust? – Was ist ein Binäruntersetzer? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-8

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121

Pneumatik Aufgabe 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen Lernziele

• Sie kennen Weg-Schritt-Diagramme und können diese für eine vorgegebene Schaltung erstellen. • Sie können Schaltungen mit Parallelbewegungen im Gegentakt realisieren. • Sie können pneumatische Subtraktionszähler einsetzen.

Problemstellung

In einer Abfüllanlage für Getränke werden Flaschen gefüllt. Im Anschluss an die Abfüllstation werden die Flaschen vereinzelt. Jeweils drei Flaschen werden durch einen Ausschiebezylinder auf ein Transportband geschoben. In einer folgenden Station werden diese Flaschen mit einem Handhabungsgerät in Getränkekisten gesetzt.

Randbedingungen

• Es soll sichergestellt werden, dass auch bei längerer Betätigung des Starttasters nur ein einzelnes Startsignal gegeben wird.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-9

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122

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Lageplan

Abfüllanlage

1. Wird das 5/2-Wege-Pneumatikventil mit Wahlschalter 0S1 betätigt, fährt der Zylinder 1A1 aus und der Zylinder 2A1 ein. 2. Das Ausgangssignal des pneumatischen Näherungsschalters 2B1 erniedrigt den Zahlenwert am Vorwahlzähler 0Z1 bei jeder Betätigung um eins. 3. Hat der pneumatische Vorwahlzähler 0Z1 den Zahlenwert 0, wird durch das 3/2-Wege-Pneumatikventil 0V1 die Druckluftversorgung des Steueranschlusses 14 des 5/2-Wege-Pneumatik-Impulsventils 0V2 abgeschaltet. 4. Rückstellen des 5/2-Wege-Pneumatikventils mit Wahlschalter 0S1 setzt den pneumatischen Vorwahlzähler zurück. 5. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise 1A+ 1A– 2A– 2A+ 3 Doppelhübe

A-10

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123

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Zusatzaufgabe

• Was passiert, wenn die beiden Näherungsschalter auf dem Zylinder verschoben werden?

Hinweise • Sie müssen einen der beiden pneumatischen Näherungsschalter des auf den doppeltwirkenden Zylinder aus montiern • Der pneumatische Vorwahlzähler 0Z1 wird eingestellt, indem die breite Taste neben dem Zählwerk dauernd gedrückt wird und die Stellen (Einer, Zehner, .. ) eingetippt werden (siehe Datenblatt).

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124

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Aufgabe 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Erstellen Sie das Weg-Schritt-Diagramm für den beschriebenen Ablauf.

1

2

3=1

1

1A1 0

1

2A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

A-12

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125

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Aufgabe 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 1B1

1A1

1V2

1

1

2 1V1

1V3

2V2

2

12 5

0V2

2 2

14

12

3

1

2V3

1

2V1 4

2

14

5

4

1B1 2

1

3

0Z1 12

5

1

2

14

0V1

1

2

4

2

12

10 1

3 2B1

3

1

2B1

2A1

2

1

3

2

10 1

3 2

0S1

4

5

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

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126

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Aufgabe 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Erstellen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-14

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127

Pneumatik

Aufgabe 2: Vereinzeln von Getränkeflaschen

Aufgabe 20: Vereinzeln von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Was passiert, wenn die beiden Näherungsschalter auf dem Zylinder verschoben werden? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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Pneumatik Aufgabe 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken Lernziele

• Sie können indirekte Ansteuerungen von Zylindern aufbauen. • Sie können unterschiedliche Sensoren vergleichen und geeignete Sensoren für eine Anwendung auswählen.

Problemstellung

Durch zwei pneumatisch angetriebene Vorschubeinheiten werden Ventilanschlussblöcke waagrecht und senkrecht gebohrt. Die beiden Bohrungsachsen schneiden sich. Der Start erfolgt über ein Ventil mit Handtaster.

Randbedingungen

• Da die Bohrungsachsen sich schneiden, muss sichergestellt sein, dass der erste Bohrvorgang abgeschlossen ist, bevor der zweite beginnt.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-17

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129

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Lageplan

Bohrautomat

1. Die doppeltwirkenden Zylinder 1A1 und 2A1 werden in der hinteren Endlage von einem Kipprollenventil 1B1 bzw. von einem pneumatischen Näherungsschalter 2B1 überwacht. 2. Der Start erfolgt über ein 3/2 Wegeventil mit Handtaster 1S1. 3. Der Zylinder 1A1 fährt aus und simuliert die erste Bohrung. In vorderer Endlage bedämpft der Zylinder ein Staudruckventil 1B2, welches das Stellglied 1V1 umschaltet. Der Zylinder 1A1 fährt zurück. 4. Ist der Zylinder 1A1 wieder in seiner hinteren Endlage, schaltet das Kipprollenventil 1B1 in Durchlassrichtung und betätigt das Stellglied 2V1. 5. Der Zylinder 2A1 fährt aus und simuliert die zweite Bohrung. Erreicht er seine vordere Endlage, betätigt er das Rollenhebelventil 2B2. Das Stellglied 2V1 wird umgesteuert und der Zylinder 2A1 fährt wieder in seine hintere Endlage und betätigt dort den Näherungsschalter 2B1. 6. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise 1A1+ 1A1– 2A1+ 2A1–

A-18

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130

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Fährt der Zylinder auf das Staudruckventil auf, kann es beschädigt werden.

Zusätzliche Aufgaben

• Wie reagiert die Schaltung, wenn das Rollenhebelventil verschoben wird? • Was muss bei der Montage des Staudruckgebers beachtet werden? • Vergleichen Sie die Funktion und Ansprechweise der verschiedenen Sensoren.

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131

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Aufgabe 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Erstellen Sie das Weg-Schritt-Diagramm.

1

2

3

4

5=1

1

1A1 0

1

2A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

A-20

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132

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Aufgabe 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 2B1 1B1

1A1

1B2

2B1 2

1 1S1

3

1B2

1B1

2

1

2B2

2A1

1

3

2B2

2

3

2

1

3

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

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133

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Aufgabe 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken Name:

Datum:

Erstellen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

A-22

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134

Pneumatik

Aufgabe 3: Bohren von Ventilanschlussblöcken

Aufgabe 21: Bohren von Ventilanschlussblöcken Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Wie reagiert die Schaltung, wenn das Rollenhebelventil verschoben wird? – Was muss bei der Montage des Staudruckgebers beachtet werden? – Vergleichen Sie die Funktion und Ansprechweise der verschiedenen Sensoren. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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135

Pneumatik Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Lernziele

• • • •

Sie können indirekte Ansteuerungen von Zylindern aufbauen. Sie kennen den Aufbau und die Funktion von Taktstufen-Bausteinen. Sie können die Taktstufen-Grundsteuerung „Dauerzyklus“ aufbauen. Sie können Drossel-Rückschlagventile abhängig von gegebenen Randbedingungen einbauen.

Problemstellung

Bei einem Getränkehersteller werden Flaschen automatisch befüllt. Beim Abfüllvorgang werden die Flaschen durch ein ständig laufendes Förderband gegen die ausgefahrene Kolbenstange des Vereinzelungszylinders gedrückt. Darüber befindet sich der Vorratsbehälter, der von einem Zylinder geöffnet und verschlossen wird. Der Zylinder verschließt in eingefahrenem Zustand die Öffnung des Behälters.

Randbedingungen

• Die Drosselung des Vereinzelungszylinder ist so einzustellen, dass nur die befüllte Flasche freigegeben wird und danach eine neue, leere Getränkeflasche unter dem Abfüllventil steht.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Bearbeiten Sie bitte zuerst die einführenden Übungen zum Taktstufenbaustein. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Erstellen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-25

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136

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Lageplan

Abfülleinrichtung

1. Wird ein Ventil mit Wahlschalter 0S1 betätigt, fährt der Schließzylinder 1A1 abluftgedrosselt aus und wieder ein. Beide Zylinderendlagen werden durch Rollenhebelventile 1B1 und 1B2 kontrolliert. 2. Anschließend fährt der Vereinzelungszylinder 2A1 abluftgedrosselt ein und sofort abluftgedrosselt wieder aus. Hier werden die Zylinderendlagen durch pneumatische Näherungsschalter 2B1 und 2B2 kontrolliert. 3. Beide Näherungsschalter und die Rollenhebelventile melden die Zylinderstellungen an die Taktkette. 4. Wird das Ventil mit Wahlschalter 0S1 zurückgestellt, endet der Bewegungsablauf bei Zyklusende. 5. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise 1A+ 1A– 2A– 2A+ Zusätzliche Aufgaben

• Wie reagiert die Schaltung, wenn das Rollenhebelventil 1B2 oder der Näherungsschalter 2B2 verschoben werden? • Erstellen Sie das Weg-Schritt Diagramm für diese Schaltung.

A-26

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137

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Taktstufen-Baustein

Blatt 1 von 3

Einführende Übung mit dem Taktstufen-Baustein (ohne Antriebe und Sensoren) Verbinden Sie die richtigen Anschlüsse der Taktstufe, damit sie alleine durchläuft. – Welche Anschlüsse müssen Sie miteinander verbinden? Anschluss

Anschluss

Yn

Yn+1

P

P

Zn

Zn+1

L

L

X1

A1

X2

A2

X3

A3

X4

A4

– Welche Folgen hat die Unterbrechung der Schlauchverbindungen? Erstellen Sie eine Auswertetabelle. Verbindung

Auswirkung

A1 – X1 A2 – X2 A3 – X3 A4 – X4 Zn – Zn+1 Yn – Yn+1

A-27

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138

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Taktstufen-Baustein

Blatt 2 von 3

Arbeitsweise einer Taktkette Über den Eingang Yn wird ein Startsignal in den Taktstufen-Baustein 1 eingegeben. Damit wird Ausgangsbefehl z.B. 1A1+ ausgelöst. Gleichzeitig wird Takt 2 vorbereitet und der letzte Takt in der Kette (in diesem Fall Takt 4) über den Ausgangsanschluss Z gelöscht. Erhält Takt 1 die Quittung "Befehl ausgeführt" durch den Grenztaster 1B2, so wird Takt 2 gesetzt und ein Ausgangssignal z.B. 2A1+ ausgelöst. Gleichzeitig wird Takt 3 vorbereitet und Takt 1 gelöscht. Die nächsten Schritte laufen analog ab. A1

A2

TAA

A3

TAA

A4

TAA

TAB

Yn

Y

Yn

Yn+1

Yn

Yn+1

Yn

Yn+1

Yn

P Zn L

P Z L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

P Zn+1 L

P Zn L

X1

X2

X3

Yn+1

P Zn+1 L

Y

Yn+1

P Z L

P Zn+1 L

X4

Richten einer Taktkette Bleibt die Taktkette an irgendeinem Takt stehen, so kann über ein zentrales Richtsignal bei Anschluss "L" der im Moment aktivierte Takt gelöscht werden. Das zentrale Richtsignal wird auf einen der beiden ODER Eingänge gegeben.

A-28

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139

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Taktstufen-Baustein

Blatt 3 von 3

– Welche Vorteile hat der Taktstufenbaustein gegenüber der Umschaltventiltechnik? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ – Welche Aufgaben kann der einzelne Taktstufen-Grundbaustein übernehmen? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-29

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140

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Erstellen Sie das Weg-Schritt-Diagramm.

1

2

3

4

5=1

1

1A1 0

1

2A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

A-30

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141

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan.

1B1

1A1

1V2

1

1

2 1V1

2B1

1B2

1V3

2V2

2

12 1

1

2V3

2

2V1 4

2

14 5

1

2

4

2B2

2A1

2

14

12

3

5

1

3

s1 s2 s3 s4

A1

TAA

Yn P L Zn 0S1

1

3

A3

TAA

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2

1

X3

1B1 2

2

3

1

2B1

3

Yn+1 Y

Yn+1

P PP Zn+1 Z L L

L Zn+1

X4 2B2 2

2

1

A4

TAB

Y

1B2

2

A2

TAA

3

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-31

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142

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Erstellen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

Geräteliste

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143

Pneumatik

Aufgabe 4: Abfüllen von Getränkeflaschen

Aufgabe 22: Abfüllen von Getränkeflaschen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben

Blatt 1 von 1

– Wie reagiert die Schaltung, wenn das Rollenhebelventil 1B2 oder der Näherungsschalter 2B2 verschoben werden? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-33

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144

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Lernziele

• Sie können eine Taktstufen-Steuerung mit den Eingabebefehlen AUTOMATIK/MANUELL, START und RICHTEN aufbauen. • Sie können die ODER Verknüpfung von Rückmeldesignalen realisieren. • Sie können Verzögerungszeiten nach Vorgaben und einstellen. • Sie kennen Schaltungen, um Verzögerungszeiten durch Signaleingabe abzubrechen.

Problemstellung

Ein Reinigungsbad soll automatisch beschickt werden. Dafür wird ein Drahtkorb mit Material von einem doppeltwirkenden Zylinder über das Bad gefahren. Ein zweiter doppeltwirkender Zylinder senkt den Drahtkorb ins Reinigungsbad ab. Dort verweilt er eine einstellbare Zeit, bis er wieder angehoben wird, um abzutropfen. Die Abtropfzeit ist ebenfalls einstellbar. Danach fährt der erste Zylinder wieder in seine Ausgangsposition zurück.

Randbedingungen

• Wird ein Ventil mit Wahlschalter 0S1 von AUTOMATIK auf MANUELL gestellt, können die Antriebe und die Taktkette mit einem Taster 0S3 gerichtet werden. • Durch Betätigen eines Tasters 0S4 wird die Badverweilzeit t1 abgebrochen und der Tauchzylinder 2A1 fährt in die hintere Endlage. • Das Betätigen eines Ventils mit Taster 0S5 beendet die Abtropfzeit t 2. Der Horizontalzylinder 1A1 fährt in die Ausgangstellung.

Projektauftrag

1. Entwerfen Sie zuerst einen vereinfachten Schaltplan ohne Berücksichtigung der Randbedingungen und der Zeitverzögerung. 2. Bauen Sie diese Schaltung auf und überprüfen Sie die Funktion. 3. Erweitern Sie den pneumatischen Schaltplan gemäß der Randbedingungen. 4. Führen Sie den Aufbau durch. 5. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. 6. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. 7. Ergänzen Sie die Geräteliste. 8. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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A-35

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Lageplan

Reinigungsbad

1. Wenn ein Ventil mit Taster 0S2 betätigt wird, dann verschiebt ein horizontal eingebauter doppeltwirkender Zylinder 1A1 den Drahtkorb nach rechts unter die Absaughaube bzw. über das Reinigungsbad. 2. Nach dem Ausfahren des doppeltwirkenden Tauchzylinders 2A1 verweilt der Korb für1t= 3 Sekunden im Bad. 3. Wenn der Korb wieder angehoben ist, verharrt dieser für t2 = 2 Sekunden zum Abtropfen, bevor der Horizontalzylinder 1A1 wieder in seine hintere Endlage fährt. 4. Die Bewegungen der Zylinder sind beidseitig abluftgedrosselt. 5. Die Zylinderbewegungen sind in Kurzschreibweise 1A+ 2A+ 2A– 1A–

Zusätzliche Aufgaben

•

Zeichnen Sie das Weg-Schritt-Diagramm mit Signallinien.

A-36

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146

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagramm mit Signallinien.

1

2

3

4

5=1

1

1A1 0

1

2A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

A-37

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147

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 3

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan, ohne die Randbedingungen zu realisieren. 1B1

1B2

1A1

1V2

1V1

1

1

2

1V3

2V2

2

4

2V1

2

14

12 5

1

2B2

2B1

2A1

1

1

2

2V3

2

4

2

14

12

3

5

1

3

s1 s2 s3 s4

TAA

Yn P

0S2

1 0S1

4

5

0S3

2 3

L Zn

2 1

A1

A2

TAA

TAA

A3

TAB

Y

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2

X3

X4

A4

Yn+1

Y

Yn+1

P PP Zn+1 Z L L

L Zn+1

3

2

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-38

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148

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 2 von 3

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Realisieren Sie die Randbedingungen. 1B1

1B2

1A1

1V2

1

2

1V1

1V3

1

2V2

2

4

14

12 5

1

1

2

4

2

14

3 0V7

12 5

2

1

2V3

1

2

2V1

2

2B2

2B1

2A1

1

3 0V8

1/3

2

1

1/3

s1 s2 s3 s4

A1

TAA

Yn P L Zn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2 0V4

2

0S3

1

2

3

1 0S1

4

3

1

X3 0V5 1/3

L Zn+1 1B1 2

0S5

1

2

3

10

3

1

3

1

3

1

3

2 0V2

5

Yn+1

1/3

2

0V3

2

Y

P PP Zn+1 Z L L

2

1

2

Yn+1

X4

2

0S4

0V1

A4

TAB

Yn

1 2

A3

TAA

Y

1B2

0S2

A2

TAA

1

3

1

3

2

2B1 2

10 1

2B2

3

2 1 1

3

3

Pneumatischer Schaltplan

A-39

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149

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 3 von 3

– Ändern Sie den Schaltplan so, dass beim Richtvorgang sichergestellt ist, dass zuerst Zylinder 2A1 einfährt und anschließend Zylinder 1A1. 1B1

1A1

1V2

1B2

1

1V3

1

2

1V1

2V2

2

4

12 5

1

3

1

2

4

2

14

0V7

12 5

2

1

2B2

2V3

1

2

2V1

2

14

2B1

2A1

1

3

2

1/3

0V8 1

1/3

s1 s2 s3 s4

A1

TAA

Yn P L Zn 1B2

0S3

2

TAB

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2 0V4

2 1

2

A3

TAA

Y

3

X3 0V5

1/3 0S4

Yn+1

Yn+1

L Zn+1 1B1 2

1/3

2

0V3

Y

P PP Zn+1 Z L L

2

1 2

A4

X4

2

1 0S2

A2

TAA

0S5

1

2

3

10 1 0S1

3

4

2

5

3

1

1

3

0V1 1

2

2B2

1

3

3

1

0V2

2

2

3

2B1 2

10 1

1

3 1

1

3

3

3

Pneumatischer Schaltplan

A-40

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150

Pneumatik

Aufgabe 5: Reinigen von Werkstücken

Aufgabe 23: Reinigen von Werkstücken Name:

Datum:

Ergänzen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

2

Zylinder, doppeltwirkend

4

Drossel-Rückschlagventil

2

5/2-Wege-Pneumatik-Impulsventil 5/2-Wegeventil mit Wahlschalter 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung geöffnet 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND) Verzögerungsventil, in Ruhestellung gesperrt Verzögerungsventil, in Ruhestellung geöffnet

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

A-41

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151

Pneumatik Aufgabe 24: Bedrucken von Handyschalen Lernziele

• Sie können die folgenden Eingabebefehle realisieren: NOT-AUS, NOT-AUS quittieren, START, RICHTEN, HALT BEI ZYKLUSENDE und AUTOMATIK/MANUELL.

Problemstellung

Mit einer Tampondruckmaschine werden Oberschalen von Handys bedruckt. Die Handyoberschalen werden paarweise durch ein Transportband zugeführt. Der Ablauf in der Tampondruckmaschine wird durch ein Taktvorschubgerät realisiert.

Randbedingungen

• Über ein Ventil mit Wahlschalter kann zwischen MANUELL und AUTOMATIK Betrieb vorgewählt werden. • Bei AUTOMATIK-Betrieb sind zwei Ventile mit Drucktaster belüftet (START, HALT BEI ZYKLUSENDE), die einen Speicher beeinflussen. • Zwei weitere Ventile mit Schlagtaster bzw. Drucktaster (NOT-AUS, NOT-AUS quittieren) wirken ebenfalls auf einen Speicher. • In der Betriebsart MANUELL können über ein fünftes Ventil mit Drucktaster die Taktkette und die Antriebe gerichtet werden.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Erweitern Sie den pneumatischen Schaltplan gemäß den Randbedingungen. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Ergänzen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-43

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152

Pneumatik

Aufgabe 6: Bedrucken von Handyschalen

Lageplan

Tampondruckmaschine

1. Wir der START Taster 0S6 betätigt, wird der Ablauf dauerhaft gestartet. Durch Drücken des Tasters HALT BEI ZYKLUSENDE 0S5 wird der Ablauf am Ende eines Zyklus angehalten. 2. In der Betriebsart MANUELL können die Zylinder und die Taktkette durch betätigen des Tasters RICHTEN 0S4 gerichtet werden. 3. Die Einfahrbewegungen der Zylinder sind abluftgedrosselt. 4. Die Zylinderbewegungen sind in Kurzschreibweise: 1A+ 3A+ 1A – 3A – 2A – 2A+

A-44

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153

Pneumatik

Aufgabe 6: Bedrucken von Handyschalen

Aufgabe 24: Bedrucken von Handyschalen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagramm mit Signallinien.

1

2

3

4

5=1

1

1A1 0

1

2A1 0

1

3A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

A-45

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154

Pneumatik

Aufgabe 6: Bedrucken von Handyschalen

Aufgabe 24: Bedrucken von Handyschalen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 1B1

1A1

1V2

2B1

1B2

2

1V1

4

12 5

1

3V2

1

2V1 4

2

2

3V1

2

14

3

0V12

12 5

2

1

3

0V13

0V10

2 1/3

1

2 4

2 12

5

2

1

0V11 1

0V9

3

3

2

10

2

1

3 0V8

1/3

1

3 B2

1

14

10

1/3

1

3B1

3A1

2V2

1

14

2B2

2A1

1

2 1/3

s1 s2 s3 s4

0V6

4

2

14

12 5

Start 0S6

1

2

3 0V5

Richten 0S4

3

Yn

1/3

P

Halt bei Zyklusende 0S5 2

L Zn

2 1 1

A4

TAB

Y

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2

X3

Yn+1

Y

Yn+1

P PP Zn+1 Z L L

L Zn+1

X4

3

1B2 2

2B1 2

1 3

4

10 1

3

3

1

3

3

1

3B2 12

5

2B2 2 3

1

3 3B1 2

2

2

14 0V1 2

2

1B1 2

2 1

5 0V2

1

A3

TAA

3 Manuell/Automatik 0S3 4

NOT-AUS 0S1

A2

TAA

2

1 1

A1

TAA

1

1

1

3

3

3 NOT-Aus entriegeln 0S2 2 1

3

Pneumatischer Schaltplan

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155

Pneumatik

Aufgabe 6: Bedrucken von Handyschalen

Aufgabe 24: Bedrucken von Handyschalen Name:

Datum:

Ergänzen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Geräte in die untenstehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

3

Zylinder, doppeltwirkend

3

Drossel-Rückschlagventil 5/2-Wege-Pneumatik-Impulsventil 5/2-Wegeventil mit Wahlschalter 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wegeventil mit Schlagtaster, in Ruhestellung geöffnet (NOT-AUS) 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung geöffnet 3/2-Wege-Kipprollenventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Staudruckventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND)

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

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156

Pneumatik Aufgabe 25: Abpacken von Zündkerzen Lernziele

• Sie können eine Taktstufen-Steuerung mit Leertakt aufbauen. • Sie kennen eine Möglichkeit, um einstellbare Schrittwiederholungen innerhalb eines Bewegungsablaufes zu ermöglichen und können diese Schaltung aufbauen. • Sie können eine Eingabeschaltung mit Selbsthaltung entwickeln, die folgende Eingaben ermöglicht: AUTOMATIK/MANUELL, START, HALT BEI ZYKLUSENDE und RICHTEN. • Sie können geeignete Sensoren für eine Anwendung auswählen und diese Sensoren justieren (Einsatz eines Sensors zur Abfrage von Faltschachteln im Magazin).

Problemstellung

Zwei doppeltwirkende Zylinder 1A1 und 2A1 bedienen zwei Magazine. Ein Flachmagazin enthält die Zündkerzen und ein Fallmagazin die Faltschachteln für die Verpackung. Jeweils vier Zündkerzen werden aus dem Flachmagazin einer Faltschachtel zugeführt. Die Anzahl der Zündkerzen, die verpackt werden sollen ist einstellbar. Durch Ausfahren des Zylinders 1A1 wird eine Faltschachtel aus dem Fallmagazin heraus geschoben und kann jetzt befüllt werden. Jetzt führt der Zylinder 2A1 vier Doppelhübe aus und vereinzelt dabei die Zündkerzen aus dem Flachmagazin. Mit dem Einfahren des Zylinders 1A1 (Fallmagazin) ist der Zyklus abgeschlossen.

Randbedingungen

• Durch Betätigen des Ventils mit Wahlschalter 0S1 wird zwischen den Betriebsarten MANUELL und AUTOMATIK umgeschaltet. • Beim Betätigen des Tasters HALT BEI ZYKLUSENDE 0S4 läuft der Zyklus bis zum Ende und die Steuerung hält an. • In der Betriebsart AUTOMATIK läuft die Steuerung im Dauerzyklus. • Wenn auf MANUELL umgeschaltet wird, können mit dem RICHTEN Taster 0S2 beide Zylinder eingefahren und die Taktkette in die Ausgangsstellung gebracht werden. • Ein Start ohne Schachteln soll nicht möglich sein. Ein 3/2-Wegeventil mit Wahlschalter 0S5 soll die Zustände „Magazin leer“ und „Magazin bestückt“ simulieren.

Projektauftrag

1. Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan und tragen Sie die Anschlussbezeichnungen ein. 2. Führen Sie den Aufbau durch. 3. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. 4. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. 5. Ergänzen Sie die Geräteliste. 6. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-49

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157

Pneumatik

Aufgabe 7: Abpacken von Zündkerzen

Lageplan

2A1

0S5 1A1

Abpackeinrichtung 1. Durch Betätigen des START Tasters 0S3 wird ein Selbsthaltekreis aufgebaut. Die Steuerung läuft im Dauerzyklus. Beim Betätigen des Tasters HALT bei ZYKLUSENDE 0S4 wird die Selbsthaltung unterbrochen und das gespeicherte START Signal gelöscht. Die Selbsthaltung wird ebenfalls unterbrochen bzw. kann nicht aufgebaut werden, wenn der Wahlschalter 0S5 den Zustand „Magazin leer“ simuliert. Dies ist der Fall, wenn kein Verpackungsmaterial im Schacht wäre. 2. Im AUTOMATIK Betrieb wird der Selbsthaltekreis und die Taktkette mit Druckluft versorgt. Wenn durch ein 5/2-Wegeventil mit Wahlschalter 0S1 auf MANUELL umgeschaltet wird, ist der RICHTEN Taster 0S2 mit Druckluft versorgt. Dessen Betätigung bewirkt, dass beide Zylinder einfahren und die Taktkette die Ausgangsstellung einnimmt. 3. Ein pneumatischer Vorwahlzahler zählt die Ausfahrbewegungen des Zylinders 2A1 und gibt beim Erreichen eines voreingestellten Wertes ein Signal an die Taktstufenkette. 4. Die Endlagen des Zylinders 1A1 werden mit Rollenhebelventilen kontrolliert. Zwei Näherungsschalter überwachen die Endlagen des Zylinders 2A1. 5. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise: 1A1+ 2A1+ 2A1– 1A1– 4x Zusätzliche Aufgaben

• Erstellen Sie das Weg-Schritt Diagramm für diese Schaltung.

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158

Pneumatik

Aufgabe 7: Abpacken von Zündkerzen

Hinweise • In der Praxis wird für die Kontrolle, ob das Fallmagazin gefüllt ist, ein Rollenhebelventil verwendet. Dies ist hier nicht zweckmäßig, da keine Dauerbetätigung des Ventils vorgesehen ist. Zur Simulation wird ein 3/2-Wegeventil mit Wahlschalter 0S5 vorgeschlagen. • Die Taktstufenkette 0Z1 hat nach Schaltplan drei Bausteine. Der Festo Didactic Taktstufen-Baustein ist mit vier Bausteinen bestückt. Überbrücken Sie deshalb z.B. die zweite Stufe durch Verschlauchen von Ausgang A2 und Eingang X2. Bei Überbrückung von Stufen gilt: – Letzte Stufe soll kein Leertakt sein. – Zwei Leertakte nicht direkt hintereinander schalten. • Die Ventile für die Eingabe sind: HALT BEI ZYKLUSENDE 0S4, START 0S3, RICHTEN 0S2, AUTOMATIK/MANUELL 0S1. Probelauf Gehen Sie in folgender Weise vor: 1. Richten: "MAN" und "RICHTEN" 2. Starten: "AUTO" und "START" 3. Unterbrechen: "HALT BEI ZYKLUSENDE"

A-51

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159

Pneumatik

Aufgabe 7: Abpacken von Zündkerzen

Aufgabe 25: Abpacken von Zündkerzen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagram mit Signallinien.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11=1

1

1A1 0

1

2A1 0

Weg-Schritt Diagramm

A-52

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160

Pneumatik

Aufgabe 7: Abpacken von Zündkerzen

Aufgabe 25: Abpacken von Zündkerzen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 1A1 1B1 1B2

1V2

1V1

1

2A1

1V3

1

2

2V2

2

4

14

12 5

1

2B2

2V3

1

2

2V1

2

1

2B1

2

4

2

14

12

3

5

1

3

s1 s2 s3 s4 0V7 10 1

0V4

2

1 0S4

3

1

0V1

1

0V2 2

Yn P

3

L Zn

2

12

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

X2

X3

Yn+1

Y

Yn+1

P PP Zn+1 Z L L

L Zn+1

X4 1B1 2

2

1

3

1

3

2 0S2 1

4

2

5

3

1

0Z3

2

3

2

12 1

0S1

A4

TAB

3

1/3 0S3

A3

TAA

Y

1B2 1

A2

TAA

3

0S5 2

2

1

A1

TAA

10

3

10 1

3 2B1 2

1

2B2

2

1

3

3

Pneumatischer Schaltplan

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161

Pneumatik

Aufgabe 7: Abpacken von Zündkerzen

Aufgabe 25: Abpacken von Zündkerzen Name:

Datum:

Ergänzen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

2

Zylinder, doppeltwirkend

4

Drossel-Rückschlagventil

2

5/2-Wege Pneumatik-Impulsventil 5/2-Wegeventil mit Wahlschalter 3/2-Wegeventil mit Wahlschalter, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung geöffnet 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Pneumatischer Vorwahlzähler Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND)

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

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Pneumatik Aufgabe 26: Verschließen von Führungsbuchsen Lernziele

• Sie kennen eine Möglichkeit, den Doppelhub eines Zylinders zu realisieren und können diese Schaltung aufbauen. • Sie kennen Schaltungen, um die Bewegungsumkehr eines Zylinders im Teilhubbereich zu ermöglichen. • Sie können eine Eingabeschaltung für eine Taktstufen-Steuerung mit abgesicherter Steuerluft entwickeln mit den Eingaben START, AUTOMATIK/MANUELL und RICHTEN.

Problemstellung

Führungsbuchsen mit geläppter Durchgangsbohrung werden beidseitig mit einem Kunststoffpfropfen verschlossen. Die Führungsbuchsen werden von Hand in die Vorrichtung eingelegt. Die Pfropfen werden über ein Fallmagazin zugeführt. Das START Signal 0S4 bewirkt zuerst das volle Ausfahren der Kolbenstange des beidseitig abluftgedrosselten doppeltwirkenden Zylinders 1A1. Ein Pfropfen wird durch die Bohrung hindurch gedrückt und verschließt die rechte, hintere Öffnung der Buchse. Nach dem Einfahren der Kolbenstange rutscht ein zweiter Pfropfen nach. Anschließend fährt die Kolbenstange halb aus und sofort wieder ein. Die linke, vordere Seite der Buchse wird dabei verschlossen. Die Buchse kann entnommen und ein neuer Vorgang gestartet werden.

Randbedingungen

• Durch Betätigen des NOT-AUS Schlagtasters 0S1 wird die Druckluftversorgung abgeschaltet. Ist der Zylinder 1A1 in Bewegung fährt er in seine hintere Endlage. Ist der Zylinder 1A1 in der vorderen Endlage, verharrt er dort. • Wenn der RICHTEN Taster 0S5 betätigt wird, gehen sowohl der Zylinder als auch die Taktstufenkette in Ausgangsstellung.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Ergänzen Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

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163

Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Lageplan

1A1

1B1 1B3

1B2

Verschlussapparat

1. Ein Einzelzyklus wird durch Betätigen des START Tasters 0S4 eingeleitet. Der AUTOMATIK/MANUELL Schalter 0S3 ist dabei auf AUTOMATIK geschaltet. Die Steuerluftversorgung der Taktstufenkette ist durch eine Selbsthaltung über die Ventile 0V3, 0V4 und 0V5 abgesichert. 2. Die hintere Endlage des Zylinders wird mit dem Rollenhebelventil 1B1, die vordere mit dem Rollenhebelventil 1B2 kontrolliert; die Umsteuerung im Teilhubbereich löst der pneumatischer Näherungsschalter 1B3 aus. 3. Das Rollenhebelventil 1B1 muss sein Signal an die Eingänge X2 und X4 der Taktstufenkette abgeben, da er innerhalb eines Zyklus zweimal angefahren wird.

A-56

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164

Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Hinweis • Hier tritt der Fall auf, dass ein Signalglied gleichzeitig zwei Taktstufen-Bausteine ansteuert. Der Magnetschalter (1S4) bedient gleichzeitig die Eingänge X2 und X4. Ist die 2. Taktstufe gesetzt, dann gibt diese den Impuls weiter. Ist die 4. Taktstufe gesetzt, dann geht das Signal über A4 auf den Zylinder und setzt den Taktstufenbaustein zurück. Beide Taktstufenausgänge sind über das Wechselventil (0V6) verbunden, d.h. sowohl die 2. Taktstufe als auch die 4. Taktstufe geben den Impuls über die Ventile (0V7), (0V10) und (0V11) auf das Stellglied (1V1).

Zusatzaufgaben

• Erstellen Sie das Weg-Schritt-Diagramm mit Signallinien. • Bauen Sie ein benötigtes 3/2-Wege-Pneumatikventil aus den vorhandenen 5/2-Wege-Pneumatikventilen um. Prüfen Sie die Funktion des Ventils vor dem Einbau.

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Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagramm mit Signallinien.

1

2

3

4

5=1

1

1A

m

0

Weg-Schritt-Diagramm

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166

Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Aufgabe 26: Verschließen von Führungsbuchsen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 1A1 1B3

1V2

1V1

1

1B1

1V3

1

2

1B2

2

4

2

5

1 3

14

12 0V13

2 1/3 0V12

1 0V11

2 1/3

1

2

10 0V10

2

1

3

10

0V9 1

3

2

10 1

0V7

0V8

2 1/3

1 0V6 1

1/3

A1 TAA

Yn P

2

L Zn

10 1

0V4

1/3

1

s1 s2 s3 s4

2

0V5

3

2

A2

A3

TAA

TAA

A4 TAB

Y

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Y

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Z L L

X1

X2

X3

Yn+1 P

L Zn+1

X4

3

2

1B2

1B3

2

1B1 2

2

12 0V3

1

2

Start 0S4

3

1/3

1 2 1

1

3

1

Manuell/Automatik 0S3 4

1

10 1

3

3

2

5

3

12

0V1 2

2

1

1 3

4

14

NOT-AUS 0S1

3

2

5 0V2

1

3

Richten 0S5 2

3

1

NOT-AUS entriegeln 0S2 2

3

1

3

Pneumatischer Schaltplan

A-59

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Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Aufgabe 26: Verschließen von Führungsbuchsen Name:

Datum:

Ergänzen der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen! Menge

Benennung

1

Zylinder, doppeltwirkend

2

Drossel-Rückschlagventil 5/2-Wege Pneumatik-Impulsventil 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wegeventil mit Schlagtaster, in Ruhestellung geöffnet (NOT-AUS) 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung geöffnet 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND)

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1 TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

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Pneumatik

Aufgabe 8: Verschließen von Führungsbuchsen

Aufgabe 26: Verschließen von Führungsbuchsen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben.

Blatt 1 von 1

– Bauen Sie ein benötigtes 3/2-Wege-Pneumatikventil aus den vorhandenen 5/2-Wege-Pneumatikventilen um. Prüfen Sie die Funktion des Ventils vor dem Einbau. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

A-61

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Pneumatik Aufgabe 27: Härten von Werkstoffproben Lernziele

• Sie können einen doppeltwirkenden Zylinder im Teilhubbereich anhalten. • Sie wissen, wie Ausgangssignale von Ventilen invertiert werden können. • Sie können geeignete Sensoren für eine Anwendung auswählen und diese Sensoren justieren.

Problemstellung

Werkzeugstahlproben aus unterschiedlichen Schmelzen werden einer reproduzierbaren Wärmebehandlung unterzogen. Die legierten Werkzeugstahlproben werden geglüht, abgeschreckt und angelassen. Die Probe wird in den Drahtkorb gelegt und der START Taster betätigt. Der Zylinder 1A1 fährt von der hinteren Endlage in die Mittelposition. Nach einer Glühzeit von t1 = 3 Sekunden wird die vordere Endlage angefahren und die Probe mit einem temperierten Öl- bzw. Wasserstrahl abgeschreckt. Bevor der Zylinder wieder die Ausgangsstellung einnimmt, verharrt er für t 2 = 2 Sekunden in der Mittelstellung zum Anlassen.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5.

Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Kontrollieren Sie die Geräteliste.

A-63

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170

Pneumatik

Aufgabe 9: Härten von Werkstoffproben

t1 = 3 s

Lageplan

t2 = 2 s

1B1

1B3

1B2

Härteeinrichtung

1. Wird der START Taster 0S1 betätigt, fährt der Zylinder 1A1 von der hinteren Endlage in die Mittelposition. Die hintere Endlage wird von dem Rollenhebelventil 1B1 überwacht. Die Mittelposition wird von dem pneumatischen Näherungsschalter 1B3 überwacht. 2. In der Mittelposition verharrt der Zylinder eine voreingestellte Zeit von t1 = 3 Sekunden zum Glühen der Probe. Danach wird die rechte Endlage angefahren und das Rollenhebelventil 1B2 wird betätigt. 3. Der Zylinder fährt wieder zurück in die Mittelstellung. Ein weiteres Verzögerungsventil startet und nach einer Zeit von t 2 = 2 Sekunden fährt der Zylinder zurück in die hintere Endlage.

Zusatzaufgabe

• Erstellen Sie ein Weg-Schritt-Diagramm mit Signallinien.

A-64

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171

Pneumatik

Aufgabe 9: Härten von Werkstoffproben

Aufgabe 27: Härten von Werkstoffproben Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagramm mit Signallinien.

1

2

3

4

5=1

1

1A1

m

0

Weg-Schritt-Diagramm

A-65

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172

Pneumatik

Aufgabe 9: Härten von Werkstoffproben

Aufgabe 27: Härten von Werkstoffproben Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan.

1B3

1B1

1A1

1V5 2

1V3

1V1

1V6

1B2

2

1 21

1 21

1

1

2

2

1V4

1V2

2

12 0V5

1

2

3

0V6

1/3

1

2

12 1

2 1/3

1

3

0V4

2

10 0V2

0V3

2

1

2

3

10

1 1

3

3

s1 s2 s3 s4 A1

TAA

Yn P L Zn 0S1

1

TAA

A3

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

3

X2 1B2

2 1

3

X3

Yn+1

Y

Yn+1

P P P Zn+1 Z L L

L Zn+1

X4 1B1 2

2 1

A4

TAB

Y

1B3

2

A2

TAA

3

1

3

Pneumatischer Schaltplan

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Pneumatik

Aufgabe 9: Härten von Werkstoffproben

Aufgabe 27: Härten von Werkstoffproben Name:

Datum:

Kontrollieren der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Kontrollieren Sie die Geräteliste, indem Sie die Anzahl der aufgeführten Geräte in der unten stehenden Tabelle mit Ihrem Schaltungsaufbau vergleichen! Menge

Benennung

1

Zylinder, doppeltwirkend Rückschlagventil, entsperrbar Drossel-Rückschlagventil 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung geöffnet 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Verzögerungsventil, in Ruhestellung gesperrt Verzögerungsventil, in Ruhestellung geöffnet Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND)

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1 TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

A-67

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Schweriner Aus- und Weiterbildungszentrum e.V. 19057 Schwerin, Ziegeleiweg 7

Tel.: 0385/4802-35, Fax: 0385/48015 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.sazev.de

174

Pneumatik Aufgabe 28: Biegen von Blechstreifen Lernziele

• Sie können eine Steuerung mit Führungsverhalten in Kombination mit einer Ablaufsteuerung in Taktstufenausführung realisieren. • Sie können geeignete Sensoren für eine Anwendung auswählen und diese Sensoren justieren.

Problemstellung

Mit dem Biegewerkzeug werden Blechstreifen gebogen. Der Blechstreifen wird von Hand in die Biegevorrichtung eingelegt. Nach Betätigen des START Tasters spannt ein Zylinder das Werkstück. Der erste Biegezylinder biegt den Blechstreifen vor und fährt sofort wieder ein. Der zweite Biegezylinder biegt den Blechstreifen fertig. Anschließend fahren der zweite Biegezylinder und der Spannzylinder gleichzeitig zurück. Der gebogene Winkel wird von Hand entnommen.

Randbedingungen

• Der Spannzylinder soll beim Ausfahren Führungsverhalten aufweisen. Das heißt: nach dem Erreichen der vorderen Endlage wird die Ablaufsteuerung gestartet. Wird der START Taster losgelassen, bevor der Zylinder die vordere Endlage erreicht hat, fährt er wieder in die Ausgangsstellung zurück.

Projektauftrag

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vervollständigen Sie den Schaltplan. Führen Sie den Aufbau durch. Überprüfen Sie den Schaltungsaufbau. Beschreiben Sie die Funktionsweise der Schaltung. Kontrollieren Sie die Geräteliste. Erstellen Sie ein Graf-CET-Diagram

A-69

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175

Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

Lageplan

1A1 2A1

3A1

Biegevorrichtung

1. Der einfachwirkende Spannzylinder 1A1 ist zuluftgedrosselt und wird durch ein federrückgestelltes 3/2-Wege-Pneumatikventil angesteuert, die Biegezylinder 2A1 und 3A1 werden durch 5/2-Wege-Pneumatik-Impulsventile und einen Taktstufen-Baustein angesteuert. 2. Die Endlagen des doppeltwirkenden Biegezylinders 2A1 werden mit je einem Rollenhebelventil 2B1 und einem Kipprollenventil 2B2, die des doppeltwirkenden Biegezylinders 3A1 mit je einem pneumatischen Näherungsschalter 3B1 und 3B2 abgefragt. Ein Staudruckventil 1B2 überwacht die vordere Endlage des einfachwirkenden Spannzylinders 1A1, die hintere Endlage wird mit dem Rollenhebelventil 1B1 überwacht. 3. Der START Taster 0S1 muss so lange betätigt werden, bis der Spannzylinder 1A1 ausgefahren ist und das Staudruckventil angesprochen hat. Damit erhält die Taktstufenkette das Signal zum Start.

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Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

4. Der Biegezylinder 2A1 fährt aus und betätigt in seiner vorderen Endlage das Kipprollenventil 2B2. Dieses setzt den ersten Baustein zurück und schaltet den zweiten Schritt. Der Biegezylinder 2A1 fährt sofort wieder ein und betätigt in seiner hinteren Endlage das Rollenhebelventil 2B1. Dieses setzt den zweiten Baustein zurück und schaltet den dritten Schritt. Der Biegezylinder 3A1 fährt aus und betätigt in seiner vorderen Endlage den Näherungsschalter 3B2. Dieser setzt den dritten Baustein zurück und schaltet den vierten Schritt. Der Spannzylinder 1A1 wird entlüftet und fährt in seine hintere Endlage. Gleichzeitig fährt der Biegezylinder 3A1 zurück und betätigt in seiner hinteren Endlage den Näherungsschalter 3B1. Dieser setzt den vierten Baustein und damit die Taktstufenkette wieder zurück. 5. Die Zylinderbewegung ist in Kurzschreibweise 1A1+ 2A1+ 2A1– 3A1+ 3A1– 1A1–

Hinweise • In der Praxis notwendige Schutzgitter werden nicht betrachtet. • Bevor die Biegearbeit beginnt, muss sicher gespannt werden. Das Staudruckventil 1B2 garantiert das sichere Anliegen des Bleches durch den Spannzylinder. Das handbetätigte Ventil 0S1 muss solange betätigt bleiben, bis das Staudruckventil 1B2 reagiert. Diese Verriegelung sichert die folgenden Biegeoperationen ab. • Da in der Schaltung 3 Rollenhebelventile benötigt werden, aber nur 2 in den Bauskästen TP101 und TP102 enthalten sind, wird das Ventil 2B2 durch ein Kipprollenventil ersetzt werden.

Zusatzaufgaben

• Zeichnen Sie das Weg-Schritt-Diagramm mit Signallinien. • Bauen Sie die benötigten 3/2-Wege-Impulsventile aus den vorhandenen 5/2-Wege-Impulsventilen um. Prüfen Sie die Funktion vor dem Einbau.

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Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

Aufgabe 28: Biegen von Blechstreifen Name:

Datum:

Erstellen des Weg-Schritt-Diagramms

Blatt 1 von 1

– Zeichnen Sie das Weg-Schritt Diagramm mit Signallinien.

1

2

3

4

5

6=1

1

1A1 0

1

2A1 0

1

3A1 0

Weg-Schritt-Diagramm

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Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

Aufgabe 28: Biegen von Blechstreifen Name:

Datum:

Pneumatischen Schaltplan vervollständigen

Blatt 1 von 1

– Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan. 3A1

1A1

1V2

1B1

2A1

1B2

2V2

2

1 2

1V1

3B1 2B1

3V2

1

1

2 2V1

12

2

4

2

14 1

12

3

5

3B2

2B2

1

4

2

5

3

14

12

3

1

s1 s2 s3 s4

A1

A2

TAA

0V4

Yn

1/3

P L Zn 0V3 2

Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

Yn+1 Yn

P Z L

P Zn L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

P P Zn+1 Zn L L

X1

2B2 3

1B2

2

1

3

3

Yn+1

P PP Zn+1 Z L L

L Zn+1

X4

2

1

3

3

3B2

2

1

Y

10 1

0S1

2B1

X3

Yn+1

2

12 3

X2

2

1 0V2

2

1

TAB

Y

10 1

1B1

A4

TAA

2

1

12

A3

TAA

3B1

2

1

3

2

1

3

3

Pneumatischer Schaltplan

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Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

Aufgabe 28: Biegen von Blechstreifen Name:

Datum:

Kontrollieren der Geräteliste

Blatt 1 von 1

Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste. – Kontrollieren Sie die Geräteliste, indem Sie die Anzahl der aufgeführten Geräte in der unten stehenden Tabelle mit Ihrem Schaltungsaufbau vergleichen! Menge

Benennung

2

Zylinder, doppeltwirkend

1

Zylinder, einfachwirkend Drossel-Rückschlagventil 5/2-Wege Pneumatik-Impulsventil 3/2-Wege-Pneumatikventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege Pneumatik-Impulsventil 3/2-Wegeventil mit Drucktaster, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Kipprollenventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Staudruckventil, in Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Rollenhebelventil, in Ruhestellung gesperrt Näherungsschalter, pneumatisch Wechselventil (ODER) Zweidruckventil (UND)

1

Taktstufenbaustein Typ 3TAA/1TAB

1

Verteilerblock

1

Einschaltventil mit Filterregelventil

1

Druckluftquelle

Geräteliste

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Pneumatik

Aufgabe 10: Biegen von Blechstreifen

Aufgabe 28: Biegen von Blechstreifen Name:

Datum:

Lösen der Zusatzaufgaben.

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– Bauen Sie die benötigten 3/2-Wege-Impulsventile aus den vorhandenen 5/2-Wege-Impulsventilen um. Prüfen Sie die Funktion vor dem Einbau. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

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