SITEMA-PowerStroke

Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
Deutschsprachige Originalversion
Technische Information TI-P12
SITEMA-PowerStroke
Formschließkopf Bauart FSKP
Inhaltsverzeichnis
1
2
3
4
Funktionsbeschreibung ............................................. 2
Wichtige Einbauvoraussetzungen ............................. 3
Zubehör ........................................................................ 4
Übersicht Baugrößen zur Montage an separater Stange .............................. 5
5
Übersicht Baugrößen zur Montage an Normzylinder ..................................... 6
Eine ausführliche Beschreibung zu Ansteuerung und Einsatz
des SITEMA-PowerStrokeBauart FSKP finden Sie in der
„Montageanleitung MA-P12“.
pEilhub
Zweck
Zylinder
Der Formschließkopf SITEMA-PowerStroke Bauart FSKP ist
eine Klemmeinheit mit integriertem Kurzhubzylinder.
Dazu ist nur Pneumatik und keine Hydraulik notwendig.
Anwendungen
Der Formschließkopf SITEMA-PowerStroke kann seine
Stärken dann auspielen, wenn hohe Kräfte über kurze Wege
(Krafthub) und gleichzeitig kleine Kräfte über lange Wege
(Eilhub) erforderlich sind und weiterhin nur Pneumatik zur
Verfügung steht.
Die Krafthübe sind dabei nicht nur auf die Endlage begrenzt,
sondern stehen über den gesamten Hub zur Verfügung. Dabei
wird eine dem Pneumatikdruck proportionale Kraft erreicht.
Die Einheit ist sowohl zur direkten Montage auf StandardPneumatikzylinder als auch auf separaten Stangen ausgelegt.
Damit ist der SITEMA-PowerStroke geeignet für eine Vielzahl
von Einsatzfällen, wie zum Beispiel:
• Formschließen
• Umformen
• Stanzen
• Nieten
• Biegen
• Pressen
• Quetschen
• Prägen
• Verbinden
• Fixieren
pKrafthub
PowerStroke
Anwendungsbeispiel:
SITEMA - PowerStroke montiert auf
Standard-Pneumatikzylinder
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
1/6
Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
1 Funktionsbeschreibung
Wird der Anschluss L druckfrei geschaltet, so erzeugen die
Tellerfedern eine Anfangs-Klemmkraft. Die Einheit ist damit für
den Schließhub bereit.
Der Näherungsschalter 2 „Klemmung gelöst“ ist nicht mehr
aktiv.
1.1 Aufbau
W
1.4 Ausführen des Schließhubs
Schließkraft
Kraftrichtung
Y
Schließrichtung
X
K
L
3
Abb. 1: Aufbau des SITEMA-PowerStroke (gelöster Zustand)
Das Klemmsystem des SITEMA-PowerStroke besteht aus den
Klemmbacken (X) Abb. 1 und der Klemmhülse (Y) Abb. 1, die
über Federn (Z) Abb. 1 gegeneinander verspannt sind. Die
Klemmhülse ist im Gehäuse (W) Abb. 1 verschiebbar gelagert
und kann pneumatisch über die Druckanschlüsse L und K
bewegt werden.
Schließrichtung
2
ausgeführter Schließhub
Z
K
L
2
3
1.2 Lösen der Klemmung
Wird der Anschluss L mit dem erforderlichen Mindestdruck
beaufschlagt (Anschluss K druckfrei), so bewegt sich die
Klemmhülse entgegen der Schließrichtung bis an den
Anschlag und öffnet dabei das Klemmsystem (siehe Abb. 1).
Der Näherungsschalter 2 „Klemmung gelöst“ ist bedämpft.
1.3 Klemmen der Stange
K
L
2
3
Abb. 3: Situation gegen Ende des Schließhubes
Jetzt kann der Anschluss K mit Druck beaufschlagt werden,
wodurch sich die Klemmkraft selbstverstärkend erhöht und die
Stange in Schließrichtung bewegt wird.
Der Schließhub endet normalerweise, wenn die dem
Schließdruck am Anschluss K entsprechende Kraft erreicht ist.
Wie bei jedem pneumatischen Zylinder ist die Schließkraft
auch hier proportional zum wirkenden Druck und kann so
genau eingestellt werden.
Optional kann man den SITEMA-PowerStroke mit einem
zusätzlichen Näherungsschalter 3 „Hubbegrenzung erreicht“
ausstatten. Dieser darf im Normalbetrieb nicht ansprechen.
Damit kann die korrekte Funktion des SITEMA-PowerStroke
stetig überwacht werden.
Zum Lösen der Klemmung ist der Anschluss K wieder druckfrei
zu schalten und der Anschluss L mit Druck zu beaufschlagen.
Dabei wird die Stange zunächst um den zuvor ausgeführten
Schließhub zurück bewegt und dann die Klemmwirkung
aufgehoben.
Abb. 2: Situation bei Klemmbeginn
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
2/6
Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
2 Wichtige Einbauvoraussetzungen
2.1 Lieferbare Bauformen
Der SITEMA-PowerStroke ist in zwei verschiedenen
Bauformen für zwei unterschiedliche Montagearten lieferbar:
• Bauform zur Montage an separater Stange (Seite 5)
• Bauform zur Montage an Normzylinder ISO 15552
(Seite 6)
2.2 Stangenausführung
Die Funktion des SITEMA-PowerStroke ist nur bei
ordnungsgemäßer Stangenoberfläche gewährleistet.
Anforderungen an die Stangenausführung:
• Das Stangenende ist mit einer Einführschräge (mind.
15×10°, gerundet) versehen.
• Die Stangenoberfläche ist gehärtet (mindestens HRC 56),
poliert und liegt im ISO-Toleranzfeld f7. Im Betriebsbereich
des SITEMA-PowerStroke weist sie eine Rautiefe von
Rz = 1 bis 4 μm auf.
Gut verfügbar und geeignet sind u.a. die folgenden
Stangenqualitäten:
• Kolbenstangen, hartverchromt (Toleranz f7)
Grundmaterial: Streckgrenze min 580 N/mm²
Induktionsgehärtet HRC 56 - 60, min. 1,5 - 3mm tief
Hartverchromung: 800 - 1000 HV min 20 +/- 10 μm tief
J
Zähe Schmiermittel, Fette oder Trennmittel können die
Klemmwirkung beeinträchtigen.
2.3 Druckversorgung
Druckmedium
Die Druckluft muss getrocknet und gefiltert sein. SITEMA
empfiehlt Druckluft der Druckluftklasse 5-4-5 nach ISO 8573-1.
2.4 Ansteuerung
Anschluss L für die Druckversorgung „Lösen“
Der Anschluss L ist ständig mit dem Mindestdruck zu
beaufschlagen, solange die Stange in Bewegung ist bzw.
eingeführt wird. Die Klemmung ist dadurch geöffnet.
Bevor der Schließhub ausgeführt werden kann, ist der Druck
bei Anschluss L abzuschalten.
Anschluss K für die Druckversorgung Schließhub
Der Anschluss K wird nach Druckfreiheit an Anschluss L mit
dem der gewünschten Schließkraft entsprechenden Druck
beaufschlagt. Dadurch wird eine der Schließkraft
entsprechende Klemmkraft erzeugt und der Schließhub
ausgeführt.
In keiner Situation ist der SITEMA-PowerStroke an den
Anschlüssen K und L gleichzeitig mit Druck zu beaufschlagen.
Abb. 4: Prinzipschema pneumatische Ansteuerung
Die pneumatische Ansteuerung ist kundenseitig unter
Beachtung der geltenden Sicherheitsregeln in Anlehnung an
den oben dargestellten Schaltplan auszuführen. Dabei sind
primär die logischen Verknüpfungen dargestellt. Für die
Einhaltung der geltenden Vorschriften und ebenso für die
abschließende Überprüfung aller Funktionen ist der Hersteller
verantwortlich.
Ein Klemmen mit dem SITEMA-PowerStroke während der
Bewegung durch den Primärantrieb ist zu vermeiden, da
hierbei hohe dynamische Bremskräfte entstehen können.
Gegebenenfalls sind daher Vorkehrungen gegen einen
unerwünschten Druckabfall am Anschluss L zu treffen.
Ist eine kurze Reaktionszeit des SITEMA-PowerStroke
gefordert, sind folgende Anforderungen unbedingt zu
beachten:
• Schnellentlüftungsventil
• Kurze Leitungswege
• entsprechend große Ventil- und Schlauchquerschnitte
• geeignete Steuerung
Hinweis
Beim Öffnen (Lösen) des SITEMA-PowerStroke darf an der
Stange keine Zug- oder Druckkraft anstehen. Dies ist bei der
Ansteuerung des Fahrantriebs zu berücksichtigen.
Bei Vertikalen Anwendungen ist ggf. während des Rückhubs
und Lösevorgangs des SITEMA-PowerStroke über den
Fahrantrieb eine Kraft aufbringen. Diese soll gerade so groß
sein, dass sie die Stange samt Anbauteilen hält
(Gewichtsausgleich). Hierdurch wird nach dem Lösen des
SITEMA-PowerStroke ein Absinken der Stange verhindert.
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
3/6
Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
2.5 Zustandskontrolle durch Näherungsschalter
Der Näherungschalter 2 „Klemmung gelöst“ signalisiert die
geöffnete Klemmung des SITEMA-PowerStroke und wird
benutzt, um die Bewegung des Antrieb freizuschalten.
Der Näherungsschalter 3 „Hubbegrenzung erreicht“
signalisiert, dass der gesamte mögliche Schließhub
durchfahren und der interne Endanschlag des SITEMAPowerStroke erreicht ist. Dies hat zur Folge, dass die
Schließkraft nicht in voller Höhe zur Verfügung steht und deutet
auf einen Fehler in der Maschinensteuerung oder des
SITEMA-PowerStroke hin.
2.6 Betriebsbedingungen
Die unmittelbare Umgebung des SITEMA-PowerStroke muss
trocken und sauber sein. Bei starkem Schmutzanfall (wie
Fremdteile, Fett, Schleifstaub oder Späne) sind besondere
Schutzmaßnahmen zu treffen. Flüssigkeiten wie Trennmittel,
Konservierungsmittel und andere flüssige Medien oder Chemikalien im Gehäuseinneren können die Haltekraft reduzieren.
Insbesondere darf die Stange nicht eingefettet werden.
• Der Maschinenhersteller muss entsprechende Maßnahmen
ergreifen um Verunreinigungen des Gehäuseinneren zu vermeiden.
• In Zweifelsfällen wenden Sie sich an SITEMA.
Die zulässige Umgebungstemperatur beträgt 0 – 60°C.
2.7 CE-Kennzeichnung
Der SITEMA-PowerStroke ist als Komponente zum Einbau in
eine Maschine bzw. Anlage bestimmt und kann als solche nicht
selbst zertifiziert werden. Der Inverkehrbringer der Maschine
bzw. Anlage muss Informationen über den SITEMAPowerStroke in der Gesamtdokumentation bereitstellen und
ggf. für die CE-Zertifizierung der Gesamtmaschine bzw. anlage sorgen.
3 Zubehör
3.1 Näherungsschalter
Der Näherungsschalterhalter am Anschluss 2 und ggf.
Anschluss 3 ist für handelsübliche Näherungsschalter (M8x1,
bündig einbaubar, Nennschaltabstand 1,5 mm) vorgesehen.
Der Näherungsschalterhalter besitzt einen Tiefenanschlag.
Der Näherungsschalter selbst gehört nicht zum StandardLieferumfang, kann aber gerne bei SITEMA bestellt werden.
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
4/6
Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
4 Übersicht Baugrößen - Bauform zur Montage an separater Stange
K
L
Schließrichtung
2
Kraftrichtung
3
Druckanschluss
Klemmen und
Formschließen
siehe 1
Druckanschluss
Lösen
min. 5 bar
siehe 2
Näherungsschalter 2
Klemmung gelöst
siehe 3
Näherungsschalter 3
Hubbegrenzung erreicht
siehe 3
(max. ausgefahrene Länge)
Abb. 5: Abmessungen SITEMA-PowerStroke Bauart FSKP zur Montage an separater Stange
Typ
Ident.-Nr.
Schließkraft bei Nenndruck
Schließkraft bei max. zul. Druck
Technische Daten
Stangendurchmesser [d]
Außendurchmesser [D]
Gesamtlänge [H]
max. ausgefahrene Länge [HE]
Schließhub
Gewicht ca.
Pneumatik
Nenndruck für Schließkraft 1
max. zul. Druck für Schließkraft 1
Normvolumen K bei Gesamthub 1
min. Druck Lösen 2
Normvolumen L bei Gesamthub 2
Anschlussmaße
HK
HL
H2
H3
D1
X
D2
Z
L1
L2
G
T1
FSKP16/3-S
FSKP20/3-S
FSKP25/3-S
kN
kN
FSKP 016 01
11,5
12,5
FSKP 020 01
19
21
FSKP 025 01
27,5
30
mm
mm
mm
mm
mm
kg
16
126
227
244
12
7,5
20
148
228
245
12
10
25
177
254
271
12
15,5
bar
bar
cm³
bar
cm³
6
6,5
380
5
120
6
6,5
560
5
180
6
6,5
790
5
240
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
18
160,5
195,5
191,5
80
14
85
3
92
95
M6
12
18
159
196
192
95
14
100
3,5
110
115
M8
15
21
171
214,5
210,5
145
26,5
110
3,5
160
125
M8
18
mm
Technische Änderungen vorbehalten
3 Die eingebauten Halter für Näherungsschalter sind für handelsübliche Näherungsschalter M8x1 mit Nennschaltabstand 1,5 mm (bündig einbaubar) vorgesehen. Die Halter besitzen als Montagehilfe einen Tiefenanschlag und sind ab Werk bereits auf die richtige Tiefe voreingestellt.
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
5/6
Technische Information
SITEMA-PowerStroke
Klemmen, Antreiben und Lösen durch Pneumatikdruck
TI-P12-DE-07/2013
5 Übersicht Baugrößen - Bauform zur Montage an Normzylinder ISO 15552
K
L
Schließrichtung
2
Kraftrichtung
3
Druckanschluss
Klemmen und
Formschließen
siehe 1
Druckanschluss
Lösen
min. 5 bar
siehe 2
Näherungsschalter 2
Klemmung gelöst
siehe 3
Näherungsschalter 3
Hubbegrenzung erreicht
siehe 3
(max. ausgefahrene Länge)
Abb. 6: Abmessungen SITEMA-PowerStrokeBauart FSKP zur Montage an Normzylinder
Typ
FSKP16/3-Z
FSKP20/3-Z
FSKP25/3-Z
Ident.-Nr.
Schließkraft bei Nenndruck
Schließkraft bei max. zul. Druck
Technische Daten
Stangendurchmesser [d]
Erforderliche Kolbenstangenverlängerung
bei Normzylinder ISO 15552
Außendurchmesser [D]
Gesamtlänge [H]
max. ausgefahrene Länge [HE]
Schließhub
Gewicht ca.
Pneumatik
Nenndruck für Schließkraft 1
max. zul. Druck für Schließkraft 1
Normvolumen K bei Gesamthub 1
min. Druck Lösen 2
Normvolumen L bei Gesamthub 2
Anschlussmaße
HK
HL
H2
H3
D1
X
D2
Z
L1
L2
G
T1
TG
DR
kN
kN
FSKP 016 11
11,5
12,5
FSKP 020 11
19
21
FSKP 025 11
27,5
30
mm
16
20
25
mm
mm
mm
mm
mm
kg
225
126
227
244
12
7,5
225
148
228
245
12
10
250
177
254
271
12
15,5
bar
bar
cm³
bar
cm³
6
6,5
380
5
120
6
6,5
560
5
180
6
6,5
790
5
240
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
18
160,5
195,5
191,5
80
14
85
3
92
95
M6
12
38
6,6
18
159
196
192
95
19
100
3,5
110
115
M8
15
46,5
9
21
171
214,5
210,5
145
26,5
110
3,5
160
125
M8
mm
18
mm
72
mm
11
Technische Änderungen vorbehalten
3 Die eingebauten Halter für Näherungsschalter sind für handelsübliche Näherungsschalter M8x1 mit Nennschaltabstand 1,5 mm (bündig einbaubar) vorgesehen. Die Halter besitzen als Montagehilfe einen Tiefenanschlag und sind ab Werk bereits auf die richtige Tiefe voreingestellt.
SITEMA GmbH & Co.KG . Im Mittelfeld 10 . D-76135 Karlsruhe . Telefon: +49(0)721/98661-0 . Fax: -11 . www.sitema.de
6/6