542503 Leseprobe Es

Manual de trabajoTP 101

Con CD-ROM

Festo Didactic

542503 es

NeumticaNivel bsico

1

2

3

1A1

1V2 24

35

1

1V3 1V4

1Z1 1Z2

14

1V1

2

31

1S1

1B1

1 1

2 2

2

31

1B1

12

2

31

1S2

2

11

Utilizacin debida

El sistema para la enseanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formacin y el

perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y tcnicas de automatizacin industrial. La empresa

u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los estudiantes y/o

los aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual.

Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u

organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilizacin del presente conjunto de aparatos se

realiza con propsitos que no son de instruccin, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daos

premeditadamente o de manera culposa.

N de referencia: 542503

Datos actualizados en: 03/2012

Autores: W. Haring, M. Metzger, R.-C. Weber

Redaccin: Frank Ebel

Artes grficas: Doris Schwarzenberger

Maquetacin: 03/2012

Festo Didactic GmbH & Co. KG, D-73770 Denkendorf, Alemania, 2013

Internet: www.festo-didactic.com

E-mail: [email protected]

El comprador adquiere un derecho de utilizacin limitado sencillo, no excluyente, sin limitacin en el

tiempo, aunque limitado geogrficamente a la utilizacin en su lugar / su sede.

El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la obra con fines de capacitacin de los empleados

de su empresa, as como el derecho de copiar partes del contenido con el propsito de crear material

didctico propio a utilizar durante los cursos de capacitacin de sus empleados localmente en su propia

empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de escuelas / universidades y centros de

formacin profesional, el derecho de utilizacin aqu definido tambin se aplica a los escolares,

participantes en cursos y estudiantes de la institucin receptora.

En todos los casos se excluye el derecho de publicacin, as como la inclusin y utilizacin en Intranet e

Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo, Moodle), que permitiran el acceso a una

cantidad no definida de usuarios que no pertenecen al lugar del comprador.

Los derechos de entrega a terceros, multicopiado, procesamiento, traduccin, microfilmacin, traslado,

inclusin en otros documentos y procesamiento por medios electrnicos requieren de la autorizacin previa

y explcita de Festo Didactic GmbH & Co. KG.

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 III

Contenido

Prlogo _________________________________________________________________________________ V

Introduccin ____________________________________________________________________________ VII

Equipo didctico tecnolgico para neumtica (TP100) ____________________________________________X

Objetivos didcticos del nivel bsico (TP101) _________________________________________________ XII

Atribucin de ejercicios en funcin de objetivos didcticos ______________________________________ XIII

Componentes del nivel bsico (TP101) _______________________________________________________ XV

Atribucin de componentes en funcin de los ejercicios _________________________________________ XIX

Informaciones didcticas para el instructor ___________________________________________________ XX

Estructura metdica de los ejercicios ________________________________________________________ XX

Denominacin de los components __________________________________________________________ XXI

Contenido del CD-ROM ___________________________________________________________________ XXI

Componentes del nivel avanzado (TP102) ___________________________________________________ XXIII

Objetivos didcticos del nivel avanzado (TP102) ______________________________________________ XXIV

Soluciones

Ejercicio 1: Prensa de quesos ________________________________________________________________ 1

Ejercicio 2: Abrir un silo de pienso ____________________________________________________________ 9

Ejercicio 3: Fijacin de tablas en una sierra ___________________________________________________ 15

Ejercicio 4: Clasificacin de paquetes ________________________________________________________ 21

Ejercicio 5: Detencin de botellas de leche ___________________________________________________ 31

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubera ________________________________________________________ 37

Ejercicio 7: Bloqueo mediante desconexin rpida _____________________________________________ 45

Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ___________________________________________ 51

Ejercicio 9: Ampliacin de la unidad de control para la prensa de queso ____________________________ 59

Ejercicio 10: Sujecin de una pieza __________________________________________________________ 65

Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metlicas ___________________________________________ 73

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ___________________________________________ 79

Ejercicio 13: Alimentacin de tablas de madera ________________________________________________ 87

Ejercicio 14: Prensar latas de bebidas _______________________________________________________ 93

Ejercicio 15: Embalar prospectos ___________________________________________________________ 99

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo _____________________________________________ 105

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura _________________________________________________ 111

Ejercicio 18: Limpieza de piezas ___________________________________________________________ 117

Ejercicio 19: Aplicacin de etiquetas de identificacin a presin _________________________________ 123

IV Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 V

Prlogo

El sistema de enseanza en materia de sistemas y tcnica de automatizacin industrial de Festo se rige por

diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. Los equipos

didcticos estn clasificados segn los siguientes criterios:

Los equipos didcticos bsicos permiten adquirir conocimientos tecnolgicos bsicos generales Los equipos didcticos tecnolgicos abordan temas de importancia sobre la tcnica de control y

regulacin

Los equipos didcticos de funciones explican funciones bsicas de sistemas automatizados Los equipos didcticos de aplicaciones permiten estudiar en circunstancias que corresponden a la

realidad prctica

Los equipos didcticos abordan los siguientes temas tcnicos: neumtica, electroneumtica, controles

lgicos programables, automatizacin mediante ordenadores personales, hidrulica, electrohidrulica,

hidrulica proporcional, sensores, actuadores elctricos y sistemas de manipulacin.

VI Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Los equipos didcticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que

rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didcticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar

con controles lgicos programables para actuadores neumticos, hidrulicos y elctricos.

Todos los equipos didcticos tienen la misma estructura:

Hardware (equipos tcnicos) Teachware (material didctico para la enseanza) Software Seminarios

El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didcticos.

La concepcin didctica y metodolgica del teachware considera el hardware didctico ofrecido. El

teachware incluye lo siguiente:

Manuales de estudio (con ejercicios y ejemplos) Manuales de trabajo (con ejercicios prcticos, informaciones complementarias y soluciones) Transparencias para proyeccin y vdeos (para crear un entorno de estudio activo)

El material de trabajo del TP 101 consta de un manual de ejercicios y un manual de trabajo. El manual de

ejercicios incluye hojas de trabajo para cada uno de los 19 ejercicios. El manual de trabajo incluye las

soluciones correspondientes a cada una de las hojas de trabajo, las hojas de trabajo de la coleccin de

ejercicios y un CD-ROM. El manual de ejercicios puede adquirirse por separado para el uso personal. De esta

manera, cada estudiante puede disponer de su propio manual de ejercicios.

El equipo didctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware.

Adems, las hojas de datos tambin constan en el CD-ROM.

Los medios de estudio y enseanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilizacin en

clase, aunque tambin son apropiados para el estudio autodidctico.

El software incluye software didctico y software de programacin para controles lgicos programables.

Los contenidos que se abordan mediante los equipos didcticos tecnolgicos se completan mediante una

amplia oferta de seminarios para la formacin y el perfeccionamiento profesional.

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 VII

Introduccin

El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseanza en materia de sistemas y tcnica

de automatizacin industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una slida base para la

formacin y el perfeccionamiento profesional de carcter prctico. El TP 100 incluye exclusivamente

unidades de control neumticas.

El equipo didctico bsico TP 101 es apropiado para adquirir conocimientos bsicos en materia de tcnicas

de control de sistemas neumticos. Se adquieren conocimientos fsicos bsicos de neumtica y, adems,

sobre el funcionamiento y la utilizacin de equipos neumticos. Con los componentes pueden configurarse

sistemas de control neumtico sencillos.

El nivel avanzado TP 102 es apropiado para profundizar conocimientos en materia de tcnicas de control de

sistemas neumticos. Con los componentes pueden configurarse sistemas combinados, con conexiones

para compartir las seales de entrada y de salida. Tambin es posible configurar sistemas de control con

mdulos para cadenas secuenciales.

Para efectuar el montaje de los sistemas de control, debe disponerse de un puesto de trabajo fijo, equipado

con un panel de prcticas perfilado de Festo Didactic. El panel perfilado tiene 14 ranuras en T paralelas a

una distancia de 50 milmetros. La fuente de aire comprimido puede ser un compresor mvil con silenciador

(230 V, mximo 800 kPa = 8 bar).

La presin de funcionamiento deber ser, como mximo, de p = 600 kPa = 6 bar.

Para un funcionamiento ptimo, la presin de funcionamiento del sistema de control deber ser de mximo

p = 500 kPa = 5 bar con aire sin lubricar.

Para solucionar las tareas de los 19 ejercicios se necesitan los componentes incluidos en el conjunto TP

101. La teora necesaria para entender los ejercicios consta en el manual titulado

Neumtica, nivel bsico

Adems, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los componentes (cilindros, vlvulas, aparatos

de medicin).

VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Indicaciones de seguridad y utilizacin

Informaciones generales Los estudiantes nicamente podrn trabajar con los equipos en presencia de un instructor. Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los elementos y, especialmente,

respete las respectivas indicaciones de seguridad.

Parte mecnica Monte todos los componentes fijamente sobre la placa perfilada. Los detectores de posiciones finales no debern accionarse frontalmente. Peligro de accidente durante la localizacin de fallos!

Para accionar los detectores de posiciones finales, utilice una herramienta (por ejemplo, un

destornillador).

Manipule los componentes de la estacin nicamente si est desconectada.

Parte elctrica Las conexiones elctricas nicamente debern conectarse y desconectarse sin tensin. Utilizar nicamente cables provistos de conectores de seguridad. nicamente deber utilizarse baja tensin (de mximo 24 V DC).

Parte neumtica No deber superarse la presin mxima admisible de 600 kPa (6 bar). nicamente conectar el aire comprimido despus de haber montado y fijado correctamente todos los

tubos flexibles.

No desacoplar tubos flexibles mientras el sistema est bajo presin. Peligro de accidente al conectar el aire comprimido!

Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado.

Peligro de accidente por tubos sueltos bajo presin! Si es posible, utilice tubos cortos.

Utilice gafas de proteccin.

Si se suelta un tubo bajo presin, proceda de la siguiente manera:

Desconecte de inmediato la alimentacin de aire comprimido.

Montaje del sistema neumtico: Establezca las conexiones utilizando tubos flexibles de 4 5 milmetros de dimetro exterior.

Introduzca los tubos flexibles hasta el tope de las conexiones enchufables.

Antes de desmontar los tubos flexibles, deber desconectarse la alimentacin de aire comprimido. Desmontaje del sistema neumtico:

Presione el anillo de desbloqueo de color azul y retire el tubo flexible.

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 IX

Las placas de montaje de los equipos estn dotadas con las variantes de fijacin A, B o C:

Variante A, sistema de retencin por encastre Para componentes ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, vlvulas de vas). Los componentes se

montan grapndolos simplemente en las ranuras de panel perfilado. Para desmontar los componentes debe

accionarse la leva azul.

Variante B, sistema giratorio Componentes medianamente pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, actuadores). Estos

componentes se sujetan al panel perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar o soltar

los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul.

Variante C, sistema atornillado Para componentes que soportan cargas altas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel

perfilado (por ejemplo, vlvula de cierre con unidad de filtro y regulador). Estos componentes se fijan

mediante tornillos de cabeza cilndrica y tuercas en T.

Debern tenerse en cuenta las indicaciones incluidas sobre cada componente en las hojas de datos.

Para evaluar el funcionamiento de los sistemas de control, se necesita un cronmetro. El cronmetro es

necesario para lo siguiente:

Ajustar las vlvulas reguladoras de tal manera que el tiempo de los movimientos de los cilindros coincida con los valores nominales previamente definidos.

Ajustar el retardo de la reaccin de las vlvulas.

X Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Equipo didctico tecnolgico para neumtica (TP100)

El equipo didctico tecnolgico TP100 incluye una gran cantidad de material didctico y, tambin,

seminarios. El TP100 incluye exclusivamente unidades de control neumticas. Los componentes

individuales del equipo didctico TP100 tambin pueden formar parte del contenido de otros equipos

didcticos.

Componentes esenciales del TP100 Mesa de trabajo fija con panel perfilado de Festo Didactic Compresor (230 V, 0,55 kW, mximo 800 kPa = 8 bar) Conjuntos de elementos o componentes individuales (por ejemplo, cilindros, vlvulas de vas,

contadores incrementales, mdulos paso a paso, elementos lgicos, detectores neumticos de

posicin)

Material didctico opcional (por ejemplo, indicadores pticos, vlvula de 5/3 vas, cargas que aplican fuerzas de traccin/compresin)

Modelos prcticos Instalaciones de laboratorio completas

Material didctico

Manuales de estudio Nivel bsico TP101

Fundamentos de la tcnica de control neumtico

Mantenimiento de mquinas y equipos neumticos

Neumtica/Electroneumtica

Manuales de trabajo Nivel bsico TP101

Nivel avanzado TP102

Teachware opcional Juegos de transparencias para proyeccin

Smbolos magnticos, plantillas

Software de simulacin FluidSIM Neumtica

Curso en la web (WBT), neumtica

Modelos seccionados, con maletn

Seminarios

P100 Fundamentos de la neumtica, para operarios de mquinas

P111 Fundamentos de la neumtica y de la electroneumtica

P121 Reparacin de equipos neumticos y electroneumticos; localizacin de fallos

P-OP Reduccin de costos: uso econmico de la neumtica

P-NEU Neumtica: reactivacin y actualizacin de conocimientos

IW-PEP Reparacin y mantenimiento en la tcnica de control: sistemas de control neumticos y

electroneumticos

P-AL Neumtica para la formacin profesional

P-AZUBI Neumtica y electroneumtica para aprendices

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XI

Las fechas y lugares de los seminarios, as como los precios de los cursos constan en el folleto actualizado

del plan de seminarios.

Los materiales didcticos disponibles constan en los catlogos y en Internet. Los equipos didcticos de la

tecnologa de la automatizacin industrial se actualizan y amplan constantemente. Los juegos de

transparencias, las pelculas, los CD-ROM y DVD y los manuales se ofrecen en diversos idiomas.

Objetivos didcticos del nivel bsico (TP101)

Construccin y funcionamiento de un cilindro de simple efecto. Construccin y funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas. Tipos de accionamiento de vlvulas de vas. Confeccin de esquemas de funcionamiento. Explicacin y configuracin de sistemas de accionamiento directo. Anlisis y evaluacin de esquemas de distribucin. Construccin y funcionamiento de un cilindro de doble efecto. Construccin y funcionamiento de una vlvula de 5/2 vas. Explicacin y configuracin de sistemas de accionamiento indirecto. Funcionamiento de una vlvula de 5/2 vas de accionamiento neumtico. Diferencia entre una unidad de funcin lgica una unidad de mando. Medicin de la presin en sistemas de control neumticos. Diferenciacin entre tipos de regulacin y estrangulacin. Utilizacin segn requisitos de la aplicacin. Ajuste de la velocidad de avance y retroceso de cilindros. Tipos de memorizacin de seales en sistemas de control neumticos. Explicacin de las funciones lgicas Y/O/NO y su aplicacin. Explicacin y configuracin de circuitos de autorretencin. Posibilidades existentes para detectar posiciones finales de cilindros. Combinacin de enlaces lgicos. Construccin y funcionamiento de detectores de posicin magnticos. Diferenciacin entre tipos de vlvulas de 5/2 vas. Seleccin y utilizacin segn requisitos de la

aplicacin.

Ampliacin de circuitos ya existentes. Construccin y funcionamiento de vlvulas de secuencia. Configuracin de sistemas de control de funcionamiento en funcin de la presin. Construccin y funcionamiento de vlvulas reguladoras de presin. Anlisis de circuitos existentes y su optimizacin segn requisitos de la aplicacin. Construccin y funcionamiento de una vlvula temporizadora. Configuracin de circuitos con movimientos oscilantes. Utilizacin de vlvulas temporizadoras en funcin de las condiciones de la aplicacin. Anlisis y configuracin de circuitos con dos cilindros.

XII Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Atribucin de ejercicios en funcin de objetivos didcticos

Cometido 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Objetivo didctico

Construccin y funcionamiento de

un cilindro de simple efecto.


una vlvula de 3/2 vas.

Tipos de accionamiento de

vlvulas de vas. Confeccin de

esquemas de funcionamiento.

Explicacin y configuracin de

sistemas de accionamiento

directo.

Anlisis y evaluacin de

esquemas de distribucin.


un cilindro de doble efecto.


una vlvula de 5/2 vas.


sistemas de accionamiento

indirecto.

Diferencia entre una unidad de

funcin lgica una unidad de

mando.

Medicin de la presin en

sistemas de control neumticos.

Diferenciacin entre tipos de

regulacin y estrangulacin.

Utilizacin segn requisitos de la

aplicacin.

Ajuste de la velocidad de avance

y retroceso de cilindros.

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XIII

Cometido 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Objetivo didctico

Tipos de memorizacin de

seales en sistemas de control

neumticos.

Explicacin de las funciones

lgicas Y/O/NO y su aplicacin.


circuitos de autorretencin.

Posibilidades existentes para

detectar posiciones finales de

cilindros.

Combinacin de enlaces lgicos.

Construccin y funcionamiento

de detectores de posicin

magnticos.

Diferenciacin entre tipos de

vlvulas de 5/2 vas. Seleccin y

utilizacin segn requisitos de la

aplicacin.

Ampliacin de circuitos ya

existentes.


de vlvulas de secuencia.

Configuracin de sistemas de

control de funcionamiento en

funcin de la presin.


de vlvulas reguladoras de

presin.


de una vlvula temporizadora.

Configuracin de circuitos con

movimientos oscilantes.

Utilizacin de vlvulas

temporizadoras en funcin de las

condiciones de la aplicacin.

Anlisis y configuracin de

circuitos con dos cilindros.

XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Componentes del nivel bsico (TP101)

Los componentes incluidos en este equipo didctico fueron concebidos para la adquisicin de

conocimientos bsicos en materia de tcnica de control neumtico. Contiene todos los componentes

necesarios para alcanzar los objetivos didcticos definidos, y puede ampliarse indistintamente mediante

componentes de otros equipos didcticos. Para que los sistemas de control funcionen, se necesita

adicionalmente el panel perfilado y una fuente de aire comprimido.

Componentes del nivel bsico (TP101)

Cantidad Denominacin N de referencia

2 Vlvula de 3/2 vas con rodillo, normalmente cerrada 152866

1 Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente abierta 152861

2 Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente cerrada 152860

1 Vlvula de 3/2 vas con selector, normalmente cerrada 152863

1 Vlvula monoestable de 3/2 vas 576302

3 Vlvula de impulsos de 5/2 vas, biestable 576303

1 Vlvula de 5/2 vas con selector 152862


1 Cilindro de doble efecto 152888

2 Regulador de caudal 193967

2 Manmetro 152865

1 Vlvula reguladora con manmetro 539756

1 Vlvula de secuencia 152884

1 Cilindro de simple efecto 152887

1 Vlvula de cierre con unidad de filtro y regulador 540691

2 Tubo flexible 4 x 0,75, color plateado, 10 m 151496

2 Detector de posicin neumtico, con elemento para el montaje en cilindros 539775

1 Temporizador neumtico, normalmente cerrado 540694

1 Vlvula de escape rpido 539772

10 Casquillo enchufable 153251

10 Conector enchufable en T 153128

1 Bloque distribuidor 152896

1 Vlvula selectora (funcin O) 539771

2 Vlvula de simultaneidad (funcin Y) 539770

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XV

Smbolos de los componentes

Denominacin Smbolo

Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente cerrada 2

31

Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente abierta

Vlvula de 5/2 vas con selector 24

351

Vlvula de 3/2 vas con selector

Aparato de medicin de la presin (manmetro)

Vlvula de 3/2 vas con rodillo, normalmente cerrada

31

2

Detector neumtico de posiciones

31

2

Vlvula monoestable de 3/2 vas 2

31

12

Vlvula monoestable de 5/2 vas 4 2

15

14

3

Vlvula de impulsos de 5/2 vas, biestable

XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Denominacin Smbolo

Vlvula selectora

2

11

Vlvula de simultaneidad

211

Temporizador neumtico, normalmente cerrado 2

31

t

Vlvula de escape rpido

2

31

Regulador de caudal

21

Vlvula de secuencia 2

3112

Cilindro de simple efecto

Cilindro de doble efecto

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XVII

Denominacin Smbolo

Vlvula de cierre con unidad de filtro y regulador

2

31

Vlvula reguladora con manmetro

2

31

Bloque distribuidor

Elementos de conexin

XVIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Atribucin de componentes en funcin de los ejercicios

Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Componente

Cilindro de simple efecto 1 1 1 1 1 1

Cilindro de doble efecto 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Vlvula reguladora 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2

Vlvula de escape rpido 1 1

Aparato de medicin de la

presin (manmetro)

2 2 1 2 1

Vlvula de 3/2 vas con

pulsador, normalmente

cerrada

1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 1 1



abierta

1 1



cerrada

1 1 2 1


rodillo, normalmente cerrada

1 1 1

Detector neumtico de

posiciones

2 2 2 1 2 2 2 2

Vlvula neumtica de 3/2

vas

1 1

Vlvula de impulsos de 3/2

vas

1 1


selector

1 1 1

Vlvula neumtica de 5/2

vas

1 1 1 1

Vlvula de impulsos de 5/2

vas

1 1 1 1 1 1 1 1

Vlvula selectora 1 1 1 1 1

Vlvula de simultaneidad 1 2 2 1 1 2 1 1

Vlvula de secuencia 1 1 1

Vlvula reguladora con

manmetro

1 2 1 1

Vlvula temporizadora,

normalmente cerrada

1 1

Bloque distribuidor 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Vlvula de cierre con unidad

de filtro y regulador

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XIX

Informaciones didcticas para el instructor

Objetivos didcticos El objetivo didctico general del manual de ejercicios es el de ensear la configuracin sistemtica de

esquemas de distribucin y el montaje del sistema de control en el panel perfilado. La interaccin directa

entre la teora y la prctica asegura un rpido y sostenible progreso de los estudios. Los objetivos

detallados constan en la lista anterior correspondiente. Los objetivos didcticos concretos e individuales

estn relacionados con cada ejercicios especfico.

Duracin aproximada El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos.

Con una formacin previa como mecnico o electricista, la duracin es de aproximadamente dos semanas.

Con una formacin previa como tcnico o ingeniero, debe preverse ms o menos una semana.

Componentes necesarios Las tareas y los componentes se corresponden. Para resolver los 19 ejercicios, nicamente se necesitan los

componentes del nivel bsico TP101.

Todas las tareas de los ejercicios del nivel bsico pueden resolverse efectuando el montaje necesario en un

panel de prcticas perfilado.

Estructura metdica de los ejercicios

La estructura metdica es la misma para todos los 19 ejercicios. Los ejercicios estn estructurados de la

siguiente manera:

Ttulo Objetivos didcticos Descripcin del problema Condiciones generales Finalidad del proyecto Esquema de situacin Hojas de trabajo

El manual del instructor contiene las soluciones de las 19 tareas incluidas en el manual de ejercicios.

XX Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Denominacin de los components

Los componentes incluidos en los esquemas de distribucin estn denominados de acuerdo con la norma

DIN-ISO 1219-2. Todos los componentes incluidos en un circuito llevan el mismo nmero principal de

identificacin. Dependiendo del componente especfico, se agregan letras de identificacin. Si un circuito

incluye varios componentes iguales, stos estn numerados correlativamente. Los ramales sometidos a

presin estn identificados con la letra P y se numeran por separado.

Cilindros: 1A1, 2A1, 2A2, ...

Vlvulas: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...

Sensores: 1B1, 1B2, ...

Seales de entrada: 1S1, 1S2, ...

Accesorios: 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...

Contenido del CD-ROM

El CD-ROM del presente equipo didctico incluye material didctico complementario. El CD-ROM entregado

con el manual, incluye archivos de formato pdf, que contienen las hojas de los ejercicios y las soluciones.

Estructura del contenido del CD-ROM:

Instrucciones de utilizacin Hojas de datos Demostraciones Catlogo de Festo Esquemas de distribucin FluidSIM Ejemplos de aplicaciones industriales Presentaciones Informaciones sobre productos Vdeos

Instrucciones de utilizacin Instrucciones para la utilizacin apropiada de los diversos componentes incluidos en el equipo didctico.

Estas instrucciones son tiles al efectuar el montaje y poner en funcionamiento los componentes

respectivos.

Hojas de datos Las hojas de datos se entregan junto con el equipo didctico y, adems, estn guardadas en archivos con

formato pdf.

Versin de demostracin de FluidSIM En el CD-ROM se incluye una versin de demostracin del software FluidSIM para neumtica. Esta versin

es suficiente para comprobar el funcionamiento de los sistemas de control configurados por el estudiante.

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XXI

Catlogo de Festo Diversos componentes se explican mediante pginas que estn incluidas en el catlogo de Festo AG & Co.

KG. Esta forma de explicar estos componentes tiene la finalidad de demostrar cmo se presentan los

componentes en un catlogo industrial. Adems, estas pginas incluyen informaciones complementarias

sobre los componentes.

Esquemas de distribucin FluidSIM En esta carpeta se incluyen los esquemas de distribucin FluidSIM correspondientes a los 19 ejercicios.

Ejemplos de aplicaciones industriales Mediante fotografas y representaciones grficas se muestran aplicaciones industriales reales. Estas

imgenes pueden aprovecharse para entender mejor la tarea a resolver en cada ejercicio. Adems, pueden

utilizarse para ampliar y completar la presentacin de proyectos.

Presentaciones En esta carpeta se incluyen presentaciones resumidas de los componentes incluidos en el equipo didctico.

Pueden utilizarse, por ejemplo, para incluirlas en las presentaciones sobre proyectos.

Informaciones sobre productos En esta carpeta se incluyen informaciones sobre productos y hojas de datos de Festo AG & Co. KG, incluidos

en el equipo didctico. De esta manera se entiende qu informaciones y datos deben ofrecerse sobre un

componente de uso industrial.

Vdeos El material didctico del equipo didctico tecnolgico se completa con vdeos de aplicaciones industriales.

Las breves secuencias muestran la utilizacin de los componentes en aplicaciones industriales reales.

XXII Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Componentes del nivel avanzado (TP102)

Los componentes incluidos en este equipo didctico de nivel avanzado fueron concebidos para la

adquisicin de conocimientos bsicos en materia de tcnica de control neumtico. Los dos equipos

didcticos (TP101 y TP102) contienen todos los componentes necesarios para alcanzar los objetivos

didcticos definidos, y puede ampliarse indistintamente mediante componentes de otros equipos

didcticos del sistema para enseanza de tcnicas de automatizacin.

Componentes del nivel avanzado (TP102)

Cantidad Denominacin N de referencia

1 Vlvula de 3/2 vas con rodillo abatible, normalmente cerrada 152867

2 Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente cerrada 152860

1 Vlvula de 3/2 vas con pulsador (rojo), normalmente abierta 152864


2 Vlvula de impulsos de 5/2 vas, biestable 576303

2 Cilindro de doble efecto 152888

2 Regulador de caudal 193967

2 Tubo flexible 4 x 0,75, color plateado, 10 m 151496

1 Temporizador neumtico, normalmente abierto 539759

2 Vlvula con funcin antirretorno desbloqueable 540715

1 Vlvula de presin dinmica 152868

10 Casquillo enchufable 153251

1 Mdulo secuencial de pasos 152886

20 Conector enchufable en T 153128

1 Contador incremental neumtico 152877

1 Vlvula selectora (funcin O) 539771

1 Vlvula selectora triple (funcin O) 152882

1 Vlvula de simultaneidad triple (funcin Y) 152883

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 XXIII

Objetivos didcticos del nivel avanzado (TP102)

Detectar posiciones finales sin vlvula con rodillo Entender y configurar circuitos de memoria (flip-flop, vlvula de impulsos) Transformar una vlvula de 3/2 vas y/o de 5/2 vas Evaluar, utilizar y ajustar diversos tipos de sensores Entender la funcin de un transmisor de presin dinmica Conocer el funcionamiento de mdulos paso a paso Configurar sistemas de control bsicos con mdulos paso a paso (ciclo continuo) Configurar un control paso a paso con modalidades de funcionamiento AUTOMTICO/MANUAL, START y

RESET

Configurar un enlace lgico en O con seales de confirmacin Ajustar y coordinar de funciones de temporizacin Interrumpir tiempos de retardo mediante un enlace lgico en O Configurar un sistema de control paso a paso con paso cero (3 pasos) Describir y configurar repeticiones de pasos en secuencias de movimiento, utilizando un contador

incremental

Desarrollar un circuito de entradas con funcin de autorretencin, con modalidades AUTOMTICO/MANUAL, STOP al FINAL DEL CICLO y RESET

Evaluar sensores para la deteccin de materiales; configurar un sistema con estos sensores Configurar el accionamiento de un actuador mediante mdulos paso a paso, utilizando una vlvula con

funcin lgica en O (carreras de avance y retroceso del cilindro)

Utilizar un detector de posiciones intermedias, para invertir el sentido del movimiento del cilindro Desarrollar un circuito de entradas para un control con mdulos paso a paso, con aire de pilotaje

seguro y las funciones START (MARCHA), PARADA DE EMERGENCIA y RESET

Detener un cilindro en una posicin intermedia (tarea de posicionamiento), aplicando presin en ambos lados (pretensin)

Ajustar detectores de posiciones finales y de posiciones intermedias Utilizar una combinacin de vlvula de escape rpido y vlvula reguladora provista de manmetro Configurar un sistema con inversin de la seal del temporizador Configurar un sistema de mando con funcin de guiado, combinado con un mando secuencial paso a

paso

XXIV Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 1

Ejercicio 1: Prensa de quesos

Objetivos didcticos Una vez realizado este ejercicio, usted habr alcanzado las siguientes metas didcticas:

Construccin y funcionamiento de un cilindro de simple efecto. puede calcular la fuerza del mbolo de un cilindro de simple efecto. Construccin y funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada. Tipos de accionamiento de vlvulas de vas. Confeccin de esquemas de funcionamiento. Explicacin y configuracin de sistemas de accionamiento directo.

Descripcin del problema En la fabricacin de queso, se utilizan cilindros neumticos para introducir a presin la masa en los moldes.

Configure un sistema de control para ejecutar esta terea.

Esquema de situacin

Fabricacin de queso


2 Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Condiciones generales Utilice un cilindro de simple efecto Configure el sistema de control neumtico del cilindro, utilizando una vlvula de accionamiento manual.

Finalidad del proyecto 1. Describa el funcionamiento de un cilindro de simple efecto. 2. Describa el funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada. 3. Complete el esquema de distribucin neumtico, utilizado en la prensa de quesos. 4. Efecte el montaje. 5. Compruebe la configuracin del sistema de control. 6. Describa el funcionamiento del sistema de control. 7. Confeccione una lista de componentes.

Secuencia 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador, avanza el cilindro y presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deber mantenerse presionado hasta que concluya la operacin. 4. Si se suelta el pulsador, el cilindro retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Es posible retirar el queso.

Indicacin de seguridad

Para realizar este ejercicio, limite la presin en la unidad de mantenimiento a mximo 340 kPa (3,5 bar).

Si se suelta un tubo bajo presin, proceda de la siguiente manera: Desconecte de inmediato la

alimentacin de aire comprimido.



Construccin y funcionamiento de un cilindro de simple efecto

1 2 3 4 5

678

Smbolo y representacin esquemtica de un cilindro de simple efecto

Compare el smbolo con la representacin esquemtica del cilindro de simple efecto. Compruebe si el smbolo coincide con el esquema.

El contenido del smbolo coincide con el contenido del esquema.

Describa la construccin y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto

El aire comprimido entra en la cmara del lado del mbolo. En esta cmara aumenta la presin,

aplicndose una fuerza en la superficie del mbolo. Si esta fuerza supera la fuerza de la friccin esttica,

el mbolo avanza. La presin alcanza el nivel de presin de funcionamiento una vez que el mbolo

avanz completamente.

Si disminuye la presin, el mbolo vuelve a su posicin inicial debido a la fuerza que aplica el muelle de

reposicin. La fuerza del muelle no es suficiente para mover cargas pesadas sujetas al vstago. Por ello,

los cilindros de simple efecto solamente pueden ejecutar un trabajo en un solo sentido.

En la fig. anterior, atribuya a cada componente el nmero que corresponda.

Pieza Denominacin

3 Camisa del cilindro

1 Culata posterior

6 Culata anterior

5 Vstago

8 mbolo

7 Muelle recuperador

2 Alimentacin de aire

4 Taladro de escape

Tabla de denominaciones de componentes



Clculo de la fuerza del mbolo de un cilindro de simple efecto La fuerza terica del mbolo se calcula utilizando la siguiente frmula:

Fth = A p Fth = Fuerza terica del mbolo (N)

A = Superficie til del mbolo (m2)

= )(4

D2

p = Presin de trabajo (Pa)

D = Dimetro del cilindro (m)

En la prctica, la fuerza importante es la fuerza efectiva del mbolo Feff Al efectuar el clculo, debe tenerse

en cuenta la resistencia ocasionada por la friccin. Suponiendo condiciones de funcionamiento normales

(presin entre 400 y 800 kPa [entre 4 y 8 bar]), se considera que la fuerza de friccin (F) corresponde

aproximadamente al 10 por ciento de la fuerza nominal del mbolo.

Para calcular la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto, se aplica lo siguiente:

Feff = A p (FR + FF) Feff = Fuerza real del mbolo (N)

FR = Fuerza de la friccin (aprox. 10% de F) (N)

FF = Fuerza del muelle de reposicin (N)

Calcule la fuerza real del mbolo en movimiento de avance, suponiendo una presin de trabajo de 600 kPa (6 bar).

A = )(4

3,140,022 = 0,000314

Feff = 0,9 A p FF

Feff = 0,9 (0,000314) 600.000 13,6

Feff = 169,56 13,6 = 155,96 N

Importante

En este cilindro, el dimetro del mbolo es de 20 mm y la fuerza de reposicin del muelle es de 13,6 N.



Funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada

Complete el smbolo de una vlvula de 3/2 vas normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposicin por muelle.

2

31

1

2

3

Smbolo y esquema de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada

Describa el funcionamiento de la vlvula de 3/2 vas.

Una vlvula de 3/2 vas tiene 3 conexiones y 2 posiciones. El smbolo la muestra en posicin normal.

La indicacin de normalmente cerrada, significa que el aire comprimido no puede fluir a travs de la

vlvula. Si se presiona el pulsador, la vlvula abre el paso y avanza el mbolo del cilindro conectado.



Complete el esquema de distribucin neumtico

Complete el esquema de distribucin neumtico del sistema de control, e incluya las denominaciones de las conexiones.

2

31

0Z1

0Z2

2

31

1A1

1S1

Esquema de distribucin neumtico



Descripcin de las secuencias

Efecte el montaje de acuerdo con el esquema y describa las secuencias.

Posicin normal

En la posicin normal, la vlvula 1S1 est bloqueada. El vstago del cilindro 1A1 est retrado.

Pasos 1-2

Presionando el pulsador de la vlvula de 3/2 vas 1S1, fluye aire comprimido hacia la cmara del lado del

mbolo del cilindro 1A1, y el vstago avanza.

Pasos 2-3

Al soltar el pulsador, se descarga el aire a travs de la vlvula 1S1, y el cilindro 1A1 retrocede a su

posicin inicial debido a la fuerza que aplica el muelle de reposicin.



Confeccin de la lista de componentes La documentacin completa de un proyecto debe incluir el esquema de distribucin y, adems, la lista de

componentes.

Confeccione la lista de componentes. Incluya en la tabla siguiente los componentes y las cantidades necesarias.

Cantidad Denominacin

1 Cilindro de simple efecto

1 Vlvula de 3/2 vas con pulsador, normalmente abierta

1 Bloque distribuidor

1 Vlvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1 Fuente de aire comprimido

Lista de componentes

Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 I

Contenido

Ejercicios y hojas de trabajo

Ejercicio 1: Prensa de quesos ________________________________________________________________ 1

Ejercicio 2: Abrir un silo de pienso ____________________________________________________________ 9

Ejercicio 3: Fijacin de tablas en una sierra ___________________________________________________ 15

Ejercicio 4: Clasificacin de paquetes ________________________________________________________ 21

Ejercicio 5: Detencin de botellas de leche ___________________________________________________ 31

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubera ________________________________________________________ 37

Ejercicio 7: Bloqueo mediante desconexin rpida _____________________________________________ 45

Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ___________________________________________ 51

Ejercicio 9: Ampliacin de la unidad de control para la prensa de queso ____________________________ 59

Ejercicio 10: Sujecin de una pieza __________________________________________________________ 65

Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metlicas ___________________________________________ 73

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ___________________________________________ 79

Ejercicio 13: Alimentacin de tablas de madera ________________________________________________ 87

Ejercicio 14: Prensar latas de bebidas _______________________________________________________ 93

Ejercicio 15: Embalar prospectos ___________________________________________________________ 99

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo _____________________________________________ 105

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura _________________________________________________ 111

Ejercicio 18: Limpieza de piezas ___________________________________________________________ 117

Ejercicio 19: Aplicacin de etiquetas de identificacin a presin _________________________________ 123

II Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503



Objetivos didcticos Una vez realizado este ejercicio, usted habr alcanzado las siguientes metas didcticas:

Construccin y funcionamiento de un cilindro de simple efecto. puede calcular la fuerza del mbolo de un cilindro de simple efecto. Construccin y funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada. Tipos de accionamiento de vlvulas de vas. Confeccin de esquemas de funcionamiento. Explicacin y configuracin de sistemas de accionamiento directo.

Descripcin del problema En la fabricacin de queso, se utilizan cilindros neumticos para introducir a presin la masa en los moldes.

Configure un sistema de control para ejecutar esta terea.

Esquema de situacin

Fabricacin de queso


2 Nombre: __________________________________ Fecha: ____________ Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503

Condiciones generales Utilice un cilindro de simple efecto Configure el sistema de control neumtico del cilindro, utilizando una vlvula de accionamiento manual.

Finalidad del proyecto 1. Describa el funcionamiento de un cilindro de simple efecto. 2. Describa el funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada. 3. Complete el esquema de distribucin neumtico, utilizado en la prensa de quesos. 4. Efecte el montaje. 5. Compruebe la configuracin del sistema de control. 6. Describa el funcionamiento del sistema de control. 7. Confeccione una lista de componentes.

Secuencia 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador, avanza el cilindro y presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deber mantenerse presionado hasta que concluya la operacin. 4. Si se suelta el pulsador, el cilindro retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Es posible retirar el queso.

Indicacin de seguridad

Para realizar este ejercicio, limite la presin en la unidad de mantenimiento a mximo 340 kPa (3,5 bar).

Si se suelta un tubo bajo presin, proceda de la siguiente manera: Desconecte de inmediato la

alimentacin de aire comprimido.


Festo Didactic GmbH & Co. KG 542503 Nombre: __________________________________ Fecha: ____________ 3

Construccin y funcionamiento de un cilindro de simple efecto

1 2 3 4 5

678

Smbolo y representacin esquemtica de un cilindro de simple efecto

Compare el smbolo con la representacin esquemtica del cilindro de simple efecto. Compruebe si el smbolo coincide con el esquema.

_________________________________________________________________________________________

Describa la construccin y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

En la fig. anterior, atribuya a cada componente el nmero que corresponda.

Pieza Denominacin

Camisa del cilindro

Culata posterior

Culata anterior

Vstago

mbolo

Muelle recuperador

Alimentacin de aire

Taladro de escape

Tabla de denominaciones de componentes



Clculo de la fuerza del mbolo de un cilindro de simple efecto La fuerza terica del mbolo se calcula utilizando la siguiente frmula:

Fth = A p

Fth = Fuerza terica del mbolo (N)

A = Superficie til del mbolo (m2)

= 2D( )4

p = Presin de trabajo (Pa)

D = Dimetro del cilindro (m)

En la prctica, la fuerza importante es la fuerza efectiva del mbolo Feff Al efectuar el clculo, debe tenerse

en cuenta la resistencia ocasionada por la friccin. Suponiendo condiciones de funcionamiento normales

(presin entre 400 y 800 kPa [entre 4 y 8 bar]), se considera que la fuerza de friccin (F) corresponde

aproximadamente al 10 por ciento de la fuerza nominal del mbolo.

Para calcular la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto, se aplica lo siguiente:

Feff = A p (FR + FF)

Feff = Fuerza real del mbolo (N)

FR = Fuerza de la friccin (aprox. 10% de F) (N)

FF = Fuerza del muelle de reposicin (N)

Calcule la fuerza real del mbolo en movimiento de avance, suponiendo una presin de trabajo de 600 kPa (6 bar).

Importante

Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del cilindro.



Funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada

Complete el smbolo de una vlvula de 3/2 vas normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposicin por muelle.

2

31

1

2

3

Smbolo y esquema de una vlvula de 3/2 vas, normalmente cerrada

Describa el funcionamiento de la vlvula de 3/2 vas.

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________



Complete el esquema de distribucin neumtico

Complete el esquema de distribucin neumtico del sistema de control, e incluya las denominaciones de las conexiones.

2

31

0Z1

0Z2

1A1

Esquema de distribucin neumtico



Descripcin de las secuencias

Efecte el montaje de acuerdo con el esquema y describa las secuencias.

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________



Confeccin de la lista de componentes La documentacin completa de un proyecto debe incluir el esquema de distribucin y, adems, la lista de

componentes.

Confeccione la lista de componentes. Incluya en la tabla siguiente los componentes y las cantidades necesarias.

Cantidad Denominacin

Lista de componentes

Utilizacin debidaContenidoPrlogoIntroduccinIndicaciones de seguridad y utilizacinEquipo didctico tecnolgico para neumtica (TP100)Objetivos didcticos del nivel bsico (TP101)Atribucin de ejercicios en funcin de objetivos didcticosComponentes del nivel bsico (TP101)Atribucin de componentes en funcin de los ejercicios

Informaciones didcticas para el instructorEstructura metdica de los ejerciciosDenominacin de los componentsContenido del CD-ROM

Componentes del nivel avanzado (TP102)Objetivos didcticos del nivel avanzado (TP102)Ejercicios y solucionesEjercicio 1: Prensa de quesosEjercicio 2: Abrir un silo de piensoEjercicio 3: Fijacin de tablas en una sierraEjercicio 4: Clasificacin de paquetesEjercicio 5: Detencin de botellas de lecheEjercicio 6: Cerrar y abrir una tuberaEjercicio 7: Bloqueo mediante desconexin rpidaEjercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueoEjercicio 9: Ampliacin de la unidad de control para la prensa de quesoEjercicio 10: Sujecin de una piezaEjercicio 11: Depositar piezas en canastas metlicasEjercicio 12: Accionamiento de una puerta corredizaEjercicio 13: Alimentacin de tablas de maderaEjercicio 14: Prensar latas de bebidasEjercicio 15: Embalar prospectosEjercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueoEjercicio 17: Etiquetado de cubos de pinturaEjercicio 18: Limpieza de piezasEjercicio 19: Aplicacin de etiquetas de identificacin a presin

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542503 Leseprobe Es

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