DE10049958A1

DE10049958A1 - Fluid technology arrangement has valve arrangement and actuator connected together via electrical connections via which valve arrangement supplies actuator with electrical energy

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Publication number: DE10049958A1
Application number: DE10049958A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lederer; Achim Ziegele; Alexander Aichele
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: US20040011194A1; DE50104715D1; ATE283978T1; EP1325237B1; DE10049958B4; WO2002031364A1; EP1325237A1

Abstract

A fluid technology arrangement has at least one fluid technology actuator (10) that is operable by a valve arrangement (12) via at least a first and a second fluid pipeline. On the actuator is arranged at least one electrical component provided for the connection to a control module (39). The valve arrangement and the actuator are connected together via a first and a second electrical connection (28) via which the valve arrangement supplies the actuator with electrical energy by providing a voltage. The first electrical connection is guided via the first fluid pipeline and the second electrical connection is guided via the second fluid pipeline or via a common earth potential between the actuator and the valve arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluidtechnische An ordnung mit mindestens einem fluidtechnischen Aktuator, der mittels einer Ventilanordnung über zumindest eine erste und eine zweite Fluidleitung durch Fluidkraft betätigbar ist, wo bei an dem Aktuator zumindest eine zum Anschluss an ein Steu ermodul vorgesehene elektrische Komponente angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Aktuator sowie eine Ven tilanordnung jeweils für eine fluidtechnische Anordnung der genannten Art.The present invention relates to a fluid technology order with at least one fluid power actuator, the by means of a valve arrangement via at least a first and a second fluid line can be actuated by fluid force, where at least one on the actuator for connection to a control arranged electrical component is arranged. The invention further relates to an actuator and a Ven tilanordnung each for a fluid arrangement of the Art.

Eine derartige fluidtechnische Anordnung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 27 833 A1 be kannt. Dort sind als Aktuatoren sogenannte doppeltwirkende Zylinder gezeigt, deren Kolben in zwei einander entgegenge setzte Richtungen bewegbar und jeweils in eine Endstellung verfahrbar sind. Die Zylinder werden durch Druckluft betä tigt, die ihnen jeweils über ein Paar von Druckluftleitungen jeweils lagerdeckel- und abschlussdeckelseitig aus einer Ven tilanordnung zugeführt wird. Zur Betätigung der Zylinder be wirken in der Ventilanordnung angeordnete Ventile eine Druck beaufschlagung oder Entlüftung der Zylinderkammern. An den Zylindern wird über Sensoren die jeweilige Kolbenstellung er fasst und über separate elektrische Verbindungsleitungen ei nem Steuergerät gemeldet.Such a fluid power arrangement is, for example from the German patent application DE 198 27 833 A1 known. There are so-called double-acting actuators Cylinder shown, the pistons in two against each other set directions movable and in each case in an end position are movable. The cylinders are actuated by compressed air that they each have a pair of compressed air lines each bearing cap and end cap from one Ven tilanordnung is supplied. To operate the cylinder valves arranged in the valve arrangement act as a pressure Actuation or ventilation of the cylinder chambers. To the Cylinders use sensors to determine the respective piston position summarizes and via separate electrical connection lines reported to a control unit.

Bei dieser konventionellen fluidtechnischen Anordnung sind sowohl jeweils zwei Druckluftleitungen als auch zwei elektri sche Verbindungsleitungen an jeden Zylinder zu führen. Der Verschlauchungs- und Verkabelungsaufwand ist also beträcht lich.In this conventional fluid power arrangement both two compressed air lines and two electri routing cables to each cylinder. The The amount of tubing and cabling is therefore considerable Lich.

Als eine Lösung für diese Problematik wird in der DE 198 27 833 A1 bereits vorgeschlagen, die jeweils einem Zylinder zu geordneten Ventile unmittelbar an den Zylindern anzuordnen und lediglich eine Druckluft-Speiseleitung zu dem Zylinder zu führen. Ferner wird vorgeschlagen, die Druckluft- Speiseleitung mit mehreren elektrischen Leitungen zu verse hen, die teils der Stromversorgung der elektrischen Komponen ten des Zylinders dienen und teils der Übertragung von Daten zwischen dem Steuergerät sowie den Ventilen und Sensoren.DE 198 27 833 A1 describes a solution to this problem already suggested each one cylinder too to arrange ordered valves directly on the cylinders and only a compressed air feed line to the cylinder to lead. It is also proposed that the compressed air Supply line with several electrical lines to verse hen, partly the power supply of the electrical components ten of the cylinder serve and some of the transmission of data between the control unit and the valves and sensors.

Zwar verringert dieser Lösungsvorschlag auf der einen Seite den Verschlauchungsaufwand. Auf der anderen Seite jedoch sind teure und kompliziert aufgebaute Druckluftschläuche mit meh reren elektrischen Leitern erforderlich, die zudem noch eine aufwendige Anschlusstechnik zum Anschluss der Druckluft schläuche an die Zylinder sowie die Druckluftversorgung er forderlich machen.On the one hand, this proposed solution reduces the tubing effort. On the other hand, however expensive and complicated compressed air hoses with meh Other electrical conductors required, which also a elaborate connection technology for connecting the compressed air hoses to the cylinders and the compressed air supply make demands.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine übersichtlich und leicht aufzubauende, kostengünstige fluidtechnische Anordnung zu schaffen. Ferner sollen eine Ventilanordnung und ein Aktu ator vorgeschlagen werden, die für eine derartige fluidtech nische Anordnung besonders geeignet sind.It is therefore an object of the invention to provide a clear and easy to set up, inexpensive fluid technology arrangement to accomplish. Furthermore, a valve arrangement and an actuator ator be proposed for such a fluidtech African arrangement are particularly suitable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine fluidtechnische Anord nung der eingangs genannten Art, bei der vorgesehen ist, dass die Ventilanordnung und der Aktuator über eine erste und eine zweite elektrische Verbindung miteinander verbunden sind, über die die Ventilanordnung den Aktuator durch Bereitstellen einer Spannung mit elektrischer Energie versorgt, wobei die erste elektrische Verbindung über die erste Fluidleitung ge führt ist und die zweite elektrische Verbindung über die zweite Fluidleitung oder über ein gemeinsames Massepotential zwischen dem Aktuator und der Ventilanordnung, und dass dem Aktuator und der Ventilanordnung jeweils Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel zum Aufbau einer Signalver bindung zwischen der mindestens einen elektrischen Komponente und dem Steuermodul über die erste und die zweite elektrische Verbindung zugeordnet sind.This problem is solved by a fluid technology arrangement of the type mentioned at the outset, which provides that the valve arrangement and the actuator via a first and a second electrical connection are connected to one another, via which the valve arrangement provides the actuator a voltage supplied with electrical energy, the ge first electrical connection via the first fluid line leads and the second electrical connection over the second fluid line or via a common ground potential between the actuator and the valve assembly, and that the Actuator and the valve arrangement in each case and / or signal detection means for setting up a signal ver bond between the at least one electrical component and the control module via the first and second electrical Connection are assigned.

Zur Lösung der Aufgabe sind ferner ein Aktuator gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 18 und eine Ventilanordnung gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 19 vorgesehen.To solve the problem, an actuator according to the Technical teaching of claim 18 and a valve arrangement provided according to the technical teaching of claim 19.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zwischen dem Aktua tor und der Ventilanordnung einen Stromkreis zu bilden, über den der Aktuator zum einen mit elektrischer Energie versorgt wird und über den zum andern eine elektrische Signalverbin dung zwischen der oder den elektrischen Komponenten des Aktu ators und dem Steuermodul hergestellt wird. Dabei wird eine zu dem Aktuator führende erste Fluidleitung, beispielsweise eine Druckluft- oder Hydraulikleitung, nicht nur für die Zu- und Abfuhr von Fluid genutzt, sondern auch als elektrische Verbindungsleitung zwischen Ventilanordnung und Aktuator. Die Fluidleitung ist dazu elektrisch leitend oder mit einem elektrischen Leiter versehen.The invention is based on the idea between the actua gate and the valve assembly to form a circuit which the actuator supplies with electrical energy an electrical signal connector between the electrical component (s) of the actuator ators and the control module is manufactured. Doing so first fluid line leading to the actuator, for example a compressed air or hydraulic line, not only for the supply and discharge of fluid, but also as electrical Connection line between valve arrangement and actuator. The For this purpose, the fluid line is electrically conductive or with a electrical conductor provided.

Der Stromkreis zwischen Aktuator und Ventilanordnung wird in einer bevorzugten Variante über eine zweite elektrisch lei tende Fluidleitung geschlossen.The circuit between the actuator and valve assembly is in a preferred variant of a second electrically lei ting fluid line closed.

In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite elektrisch leitende Fluidleitung nicht erforderlich. Stattdessen wird der kombinierte Energie-/Signalstromkreis zwischen dem Aktua tor und der Ventilanordnung über ein gemeinsames Massepoten tial zwischen dem Aktuator und der Ventilanordnung geschlos sen.In a further embodiment, the second is electrical conductive fluid line not required. Instead it will the combined energy / signal circuit between the Aktua gate and the valve arrangement via a common ground tial closed between the actuator and the valve assembly sen.

Jedenfalls sind die elektrische Energieversorgung und die Signalübertragung über einen einzigen, gemeinsamen Stromkreis realisiert, für den keine von den Fluidleitungen separaten elektrischen Leitungen erforderlich sind. Dabei ist auch der Herstellungsaufwand gering, da die Fluidleitungen nicht mit mehreren elektrischen Leitern ausgestattet sein müssen, son dern lediglich mit einem einzigen elektrischen Leiter. Der Aktuator ist zudem kompakt bauend, da zu seiner Betätigung verwendete Ventile von ihm entfernt an der Ventilanordnung angeordnet werden können. Ferner kann das Steuermodul bei entsprechender Ausstattung mit Diagnosemitteln das Auftrennen einer der Fluidleitungen unmittelbar anhand der Unterbrechung der über die jeweilige Fluidleitung führenden elektrischen Verbindung diagnostizieren.Anyway, the electrical power supply and the Signal transmission over a single, common circuit realized for which no separate from the fluid lines electrical cables are required. There is also the Manufacturing costs low, since the fluid lines are not included must be equipped with several electrical conductors, son only with a single electrical conductor. The Actuator is also compact because it is used to operate it used valves away from it on the valve assembly can be arranged. Furthermore, the control module can appropriate equipment with diagnostic tools one of the fluid lines immediately based on the break the electrical leading over the respective fluid line Diagnose connection.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung.Find further advantageous embodiments of the invention themselves in the dependent claims as well as in the description.

Zur Signalübertragung in Melderichtung vom Aktuator zum Steu ermodul, enthalten die Signalgeber- und/oder Signalerfas sungsmittel des Aktuators zweckmäßigerweise als Kommunikati onsmittel einen Modulator zum Aufmodulieren von Meldesignalen auf die Spannung und die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel als Kommunikati onsmittel einen Demodulator zum Demodulieren der Meldesignale aus der Spannung. Der Modulator und der Demodulator übertra gen seriell digital codierte Pulsfolgen.For signal transmission in the signaling direction from the actuator to the control ermodul, contain the signal generator and / or signal detector means of the actuator expediently as communicati means a modulator for modulating signaling signals to the voltage and that associated with the valve assembly Signal generator and / or signal detection means as communicati onsmittel a demodulator for demodulating the signal signals out of tension. The modulator and demodulator transmit gen series of digitally encoded pulse trains.

Zur Steuerung des Aktuators durch das Steuermodul in Steuer richtung enthalten die der Ventilanordnung zugeordneten Sig nalgebermittel als Kommunikationsmittel einen Modulator zum Einspeisen von Steuersignalen durch Modulation auf die Span nung oder durch Modulation der Spannung. Die Signalerfas sungsmittel des Aktuators demodulieren dann mit einem Demodu lator die Steuersignale aus der Spannung. Auch die in Steuer richtung vorgesehene Modulator-/Demodulatorkombination über trägt seriell digital codierte Pulsfolgen. To control the actuator by the control module in control direction contain the Sig assigned to the valve arrangement nalgebermittel as communication means a modulator for Feeding of control signals by modulation on the chip voltage or by modulating the voltage. The signal detectors demodulating means of the actuator with a demodule lator the control signals from the voltage. Even those in tax direction provided modulator / demodulator combination via carries serially digitally coded pulse trains.

Die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel bilden vorteilhafterweise einen Be standteil der Ventilanordnung. Sie können jedoch prinzipiell auch Bestandteil z. B. des Steuermoduls oder eines Busknotens eines Feldbusses sein, der zwischen der Ventilanordnung und dem Steuermodul vorgesehen ist.The signal generator and / or associated with the valve arrangement Signal detection means advantageously form a Be part of the valve assembly. You can, however, in principle also part of z. B. the control module or a bus node a fieldbus that is between the valve assembly and the control module is provided.

Vorteilhafterweise weisen die der Ventilanordnung zugeordne ten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel eine zur Kommunikation zwischen der Ventilanordnung und dem Steuermo dul vorgesehene Bus-Schnittstelle auf.Advantageously, they are assigned to the valve arrangement th signaling and / or signal detection means one for Communication between the valve arrangement and the control mo provided bus interface.

Die Montage der fluidtechnische Anordnung wird seitens des Aktuators und/oder der Ventilanordnung durch insbesondere als Steckanschlussmittel ausgestaltete Anschlussmittel erleich tert, bei denen zweckmäßigerweise mit einer einzigen Betäti gungshandlung sowohl eine fluidische als auch eine elektri sche Verbindung hergestellt wird. Hierzu eignet sich bei spielsweise ein elektrisch leitender Schraub- oder Steckan schluss für die Fluidleitung.The assembly of the fluid power arrangement is on the part of Actuator and / or the valve arrangement by in particular as Plug connection means designed to facilitate connection means tert, where appropriate with a single actuator act both a fluidic and an electri connection is established. This is suitable for for example an electrically conductive screw or plug closing for the fluid line.

Vorzugsweise weisen die erste und/oder die zweite Fluidlei tung jeweils nur exakt einen einzigen elektrischen Leiter auf, der verschiedenartig ausgeführt sein kann. Eine als fle xibler Schlauch ausgeführte Fluidleitung kann beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Drahtgeflecht oder einer elektrisch leitenden Folie versehen sein. Eine feste Fluidlei tung, beispielsweise ein Metallrohr, kann an sich bereits als elektrischer Leiter dienen und ist, falls erforderlich, äu ßerlich mit einer elektrischen Isolierung versehen.The first and / or the second fluid line preferably have only one electrical conductor at a time that can be designed in different ways. One as fle Xibler hose designed fluid line can for example with an electrically conductive wire mesh or be electrically conductive film. A solid fluid line device, for example a metal tube, can in itself be used as serve electrical conductors and is, if necessary, äu externally provided with electrical insulation.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung stellen die Sig nalgebermittel zur Signalgabe einen eingeprägten Stromfluss auf der Signalverbindung ein. Dazu eignen sich als Signalge bermittel Transistor-Schaltungen oder vorzugsweise auch soge nannte Stromdioden, die jeweils nur einen vorbestimmten ein geprägten Stromfluss erlauben. Die Signalerfassungsmittel er mitteln dann den jeweiligen Stromfluss z. B. mit einem Messwi derstand und können auf diese Weise Signale von der mindes tens einen elektrischen Komponente erhalten. Sehr einfach lässt sich ein Stromfluss zur Signalgabe auch durch einen oder mehrere Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswer ten erzielen.In a preferred variant of the invention, the sig nalender means for signaling an impressed current flow on the signal link. Are suitable as a signal by means of transistor circuits or preferably also so-called called current diodes, each only a predetermined one allow embossed current flow. The signal detection means then average the current flow z. B. with a Messwi and can in this way send signals from the mindes receive an electrical component. Very easy can a current flow for signaling also by a or several resistors with different resistance values achieve.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnung dargestellt. Es zeigenThe invention and its advantages are described below of exemplary embodiments with the aid of the drawing shown. Show it

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen fluidtechnischen Anordnung mit einem Aktua tor, der über zwei Fluidleitungen mit jeweils einer zusätzlichen elektrischen Leitung mit einer Ventil anordnung verbunden ist, Fig. 1 shows a first embodiment of a fluid power arrangement erfindungsge MAESSEN goal with a Aktua, which is connected via two fluid lines, each with an additional electrical line with a valve arrangement,

Fig. 2 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 mit einem weiteren Aktuator und einer weite ren Ventilanordnung, Fig. 2 is a further development of the embodiment of Fig. 1 with a further actuator and a wide reindeer valve assembly,

Fig. 3 eine Variante des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, bei dem eine elektrische Verbindung zwischen der Ventilanordnung und dem Aktuator unter Nutzung ei nes gemeinsamen Massepotentials hergestellt ist, und Fig. 3 shows a variant of the embodiment of Fig. 1, in which an electrical connection between the valve arrangement and the actuator is made using egg nes common ground potential, and

Fig. 4 eine schematisch dargestellte Variante des Ausfüh rungsbeispiels aus Fig. 1, bei der die Signalge bermittel des Aktuators eingeprägte Stromflüsse auf der Signalverbindung zur Ventilanordnung einstel len. Fig. 4 is a schematically illustrated variant of the embodiment from Fig. 1, in which the Signalge means of the actuator impressed current flows on the signal connection to the valve assembly len.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine fluidtechni sche, vorliegend elektro-pneumatische Anordnung mit einem Ak tuator 10, der als Antriebselement einen Zylinder 11 auf weist. Der Aktuator 10 kann auch eine andere Bauart eines fluidbetätigten Antriebs enthalten, beispielsweise einen Drehantrieb oder einen kolbenstangenlosen Linearantrieb. Der Zylinder 11 ist mittels einer Ventilanordnung 12 durch Druck luft betätigbar, wobei ein Kolben 27 des Zylinders 11 in ei ner Zylinderkammer 9 hin- und her bewegt wird. Zur Betätigung des Zylinders 11 mit Druckluft sind zwischen der Ventilanord nung 12 und dem Aktuator 10 als Fluidleitungen dienende Druckluftleitungen 13 und 14 angeordnet, die beispielsweise als flexible Schlauchleitungen oder als starre Metallrohre ausgeführt sind. Die Druckluftleitungen 13, 14 sind mit An schlussmittel bildenden Anschlüssen 15, 16 an die Ventilan ordnung 12 angeschlossen und mit Anschlüssen 17, 18 an den Aktuator 10. Die Anschlüsse 17, 18 sind vorliegend paarweise an einer gemeinsamen Seite des Aktuators 10 angeordnet, könn ten jedoch prinzipiell auch z. B. an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein. Die Anschlüsse 15 bis 18 können beispiels weise Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse sein. Fig. 1 shows a schematic representation of a fluid technology cal, in the present electro-pneumatic arrangement with an actuator 10 , which has a cylinder 11 as a drive element. The actuator 10 can also contain another type of fluid-operated drive, for example a rotary drive or a rodless linear drive. The cylinder 11 can be actuated by compressed air by means of a valve arrangement 12 , a piston 27 of the cylinder 11 being moved back and forth in a cylinder chamber 9 . To actuate the cylinder 11 with compressed air between the Ventilanord voltage 12 and the actuator 10 serving as fluid lines compressed air lines 13 and 14 are arranged, which are designed for example as flexible hose lines or as rigid metal pipes. The compressed air lines 13 , 14 are connected to connection means forming connections 15 , 16 to the valve arrangement 12 and with connections 17 , 18 to the actuator 10 . The connections 17 , 18 are arranged in pairs on a common side of the actuator 10 in the present case, but in principle could also, for. B. may be arranged on opposite sides. The connections 15 to 18 can, for example, be plug connections or screw connections.

In der Ventilanordnung 12 führen Druckluft-Kanäle 20, 21 von den Anschlüssen 15 bzw. 16 zu einem Ventil 19, das die Druck luftbeaufschlagung oder Entlüftung der Druckluftleitungen 13, 14 steuert. Eine nicht dargestellte Druckluftversorgungsein richtung, z. B. mit einer Drucklufterzeugungsvorrichtung und einer Wartungsvorrichtung, versorgt das Ventil 19 mit Druck luft. Das Ventil 19 ist an die Druckluftversorgungseinrich tung über ein lediglich durch eine Druckluft-Speiseleitung 22 dargestelltes Druckluft-Versorgungsleitungssystem angeschlos sen. Das Ventil 19 bildet einen integralen Bestandteil der Ventilanordnung 12 oder es ist ein austauschbares separates, an der Ventilanordnung 12 beispielsweise durch Aufstecken anordenbares Ventil. Neben dem Ventil 19 kann die Ventilanord nung 12 weitere, nicht dargestellte Ventile aufweisen.In the valve arrangement 12 , compressed air channels 20 , 21 lead from the connections 15 and 16, respectively, to a valve 19 which controls the pressurized air or ventilation of the compressed air lines 13 , 14 . A compressed air supply device, not shown, for. B. with a compressed air generating device and a maintenance device, supplies the valve 19 with compressed air. The valve 19 is connected to the compressed air supply device by means of a compressed air supply line system only represented by a compressed air supply line 22 . The valve 19 forms an integral part of the valve arrangement 12 or it is an exchangeable separate valve which can be arranged on the valve arrangement 12, for example by being plugged on. In addition to the valve 19 , the Ventilanord voltage 12 may have other valves, not shown.

In dem Aktuator 10 führt ein Druckluft-Kanal 23 vom Anschluss 17 zu einem abschlussdeckelseitigen Zylinderraum 24 der Zy linderkammer 9 des Zylinders 11, ein Druckluft-Kanal 25 vom Anschluss 18 zu einem lagerdeckelseitigen Zylinderraum 26 der Zylinderkammer 9. Wenn das Ventil 19 die Druckluftleitung 13 mit Druckluft beaufschlagt und zugleich die Druckluftleitung 14 entlüftet, wird der Kolben 27 des Zylinders 11 zum lager deckelseitigen Zylinderraum 26 hin bewegt. In Richtung des Zylinderraumes 24 bewegt sich der Kolben 27, wenn das Ventil 19 den lagerdeckelseitige Zylinderraum 26 über die Druckluft leitung 14 mit Druckluft beaufschlagt und die Druckluftlei tung 13 entlüftet.In the actuator 10 , a compressed air channel 23 leads from the connection 17 to a cover-side cylinder chamber 24 of the cylinder chamber 9 of the cylinder 11 , a compressed-air channel 25 from the connection 18 to a cylinder cover 26 of the cylinder chamber 9 . If the valve 19 acts on the compressed air line 13 with compressed air and at the same time vents the compressed air line 14 , the piston 27 of the cylinder 11 is moved toward the cylinder chamber 26 on the bearing cover side. In the direction of the cylinder space 24 , the piston 27 moves when the valve 19 acts on the bearing cover-side cylinder space 26 via the compressed air line 14 with compressed air and the compressed air line 13 is vented.

Die Ventilanordnung 12 und der Aktuator 10 sind über elektri sche Verbindungsleitungen 28, 29 miteinander verbunden, die in oder an den Druckluftleitungen 13, 14 verlaufen und bei spielsweise durch ein in einem Mantel der Druckluftleitungen 13, 14 eingebettetes oder auf diesem verlaufendes Drahtgewebe oder einer derart angeordneten Metallfolie gebildet werden. Ferner könnten in den Druckluftleitungen 13, 14 als elektri sche Leiter auch eine oder mehrere Metall-Litzen oder Kabel vorgesehen sein. Der elektrische Kontakt der Verbindungslei tungen 28, 29 zu dem Aktuator 10 sowie zu der Ventilanordnung 12 wird über die Anschlüsse 15 bis 18 hergestellt, die vor liegend beispielsweise aus Metall bestehen und somit elekt risch leitend sind. Die Anschlüsse 15 bis 18 stehen in elekt rischem Kontakt zu den Druckluftleitungen 13, 14, der z. B. durch Messerkontakte gebildet wird, die in die Druckluftlei tungen 13, 14 einschneiden.The valve arrangement 12 and the actuator 10 are connected to one another via electrical connecting lines 28 , 29 which run in or on the compressed air lines 13 , 14 and, for example, by a wire mesh embedded in a jacket of the compressed air lines 13 , 14 or running thereon or such arranged metal foil are formed. Furthermore, one or more metal strands or cables could also be provided in the compressed air lines 13 , 14 as electrical conductors. The electrical contact of the connecting lines 28 , 29 to the actuator 10 and to the valve arrangement 12 is produced via the connections 15 to 18 which, for example, consist of metal before lying and are thus electrically conductive. The connections 15 to 18 are in electrical contact with the compressed air lines 13 , 14 , the z. B. is formed by knife contacts which cut lines 13 , 14 in the Druckluftlei.

Bei der Montage der Anschlüsse 15 bis 18, z. B. beim Zusammen schrauben oder Ineinanderstecken, wird vorliegend mit einer einzigen Betätigungshandlung sowohl eine fluidische als auch eine elektrische Verbindung zwischen der Ventilanordnung 12 und dem Aktuator 10 hergestellt. Prinzipiell könnten an den Anschlüssen 15 bis 18 auch separate, von dem jeweiligen fluid technischen Anschluss unabhängige elektrische Kontakte zum Anschluss der elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 an die Ventilanordnung 12 bzw. den Aktuator 10 vorgesehen sein.When mounting the connections 15 to 18 , for. B. when screwing together or plugging into each other, both a fluidic and an electrical connection between the valve assembly 12 and the actuator 10 is established with a single operation. In principle, separate electrical contacts for connecting the electrical connecting lines 28 , 29 to the valve arrangement 12 or the actuator 10 could also be provided at the connections 15 to 18 , independent of the respective fluid-technical connection.

Die Ventilanordnung 12 weist eine elektrische Energiequelle 30 auf, die über elektrische Verbindungen 31, 32 und über die Anschlüsse 15, 16 mit den elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 verbunden ist. Die Energiequelle kann beispielsweise eine von einer externen, nicht dargestellten Spannungsquelle gespeiste Spannungswandlerbaugruppe sein. Die Energiequelle 30 stellt eine Spannung UV für den Aktuator 10 auf den elek trischen Verbindungsleitungen 28, 29 bereit.The valve arrangement 12 has an electrical energy source 30 which is connected to the electrical connecting lines 28 , 29 via electrical connections 31 , 32 and via the connections 15 , 16 . The energy source can be, for example, a voltage converter module fed by an external voltage source, not shown. The energy source 30 provides a voltage UV for the actuator 10 on the elec trical connecting lines 28 , 29 .

Der Aktuator 10 weist zur Entnahme der Spannung UV einen elektrischen Energiewandler 33 auf, der über elektrische Ver bindungen 34, 35 und über die Anschlüsse 17, 18 mit den elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 verbunden ist. Der Energiewandler 33 bereitet die Spannung UV beispielsweise mit Hilfe einer elektronischen Schaltung und/oder eines elektri schen Transformators, eines Gleichrichters und eines Glät tungskondensators auf und speist ein lediglich durch ein po sitives Potential und ein negatives Potential angedeutetes Stromversorgungssystem 36 des Aktuators 10.The actuator 10 has an electrical energy converter 33 for removing the voltage UV, which is connected via electrical connections 34 , 35 and via the connections 17 , 18 to the electrical connecting lines 28 , 29 . The energy converter 33 processes the voltage UV, for example with the aid of an electronic circuit and / or an electrical transformer, a rectifier and a smoothing capacitor, and feeds a power supply system 36 of the actuator 10 which is only indicated by a positive potential and a negative potential.

Am Aktuator 10 sind als elektrische Komponenten ausgeführte Sensoren 37 bzw. 38 vorgesehen, die den Zylinderräumen 24, 26 jeweils zugeordnet sind. Die Sensoren 37, 38 erfassen einen Betriebszustand des Aktuators 10, vorliegend die Stellung des Kolbens 27, und melden diesen einem Steuermodul 39, das die Ventilanordnung 12 und den Aktuator 10 steuert. Die Sensoren 37, 38 sind beispielsweise durch den Kolben 27 betätigte End schalter. Die Sensoren 37, 38 könnten jedoch auch z. B. mit Ultraschall arbeitende Sensoren sein, die als Bestandteile eines Wegemesssystems die Stellung des Kolbens 27 ermitteln. An dem Aktuator 10 könnten beispielsweise auch Temperatursen soren, Drucksensoren oder sonstige Sensoren zur Erfassung ei nes regulären Betriebszustandes und/oder einer Störung vorge sehen sein.Sensors 37 and 38 , designed as electrical components, are provided on the actuator 10, which are each assigned to the cylinder spaces 24 , 26 . The sensors 37 , 38 detect an operating state of the actuator 10 , in the present case the position of the piston 27 , and report this to a control module 39 , which controls the valve arrangement 12 and the actuator 10 . The sensors 37 , 38 are, for example, operated by the piston 27 limit switch. However, the sensors 37 , 38 could also, for. B. ultrasound sensors that determine the position of the piston 27 as components of a position measuring system. On the actuator 10 , for example, temperature sensors, pressure sensors or other sensors for detecting a normal operating state and / or a fault could also be seen.

Der Aktuator 10 meldet von den Sensoren 37, 38 erfasste Werte an das Steuermodul 39, das in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 einen Bestandteil der Ventilanordnung 12 bildet. Das Steuermodul 39 enthält z. B. einen Mikroprozessor, Speicher mittel und eine Ein-/Ausgabeschnittstelle. Das Steuermodul 39 arbeitet nach einen vorprogrammierten Funktionsablauf, der von in dem Speichermittel abgelegtem Programmcode festgelegt ist, und steuert über eine Steuerverbindung 48 das Ventil 19 und somit den Aktuator 10. Das Steuermodul 39 könnte auch ei ne analoge und/oder digitale Regelungsschaltung sein. Das Steuermodul 39 kann Befehle von einem nicht dargestellten Be dienfeld und/oder von einer zentralen, nicht dargestellten übergeordneten Steuerung erhalten.The actuator 10 reports values detected by the sensors 37 , 38 to the control module 39 , which forms a component of the valve arrangement 12 in the exemplary embodiment of FIG. 1. The control module 39 contains e.g. B. a microprocessor, storage medium and an input / output interface. The control module 39 operates according to a preprogrammed functional sequence, which is defined by the program code stored in the storage means, and controls the valve 19 and thus the actuator 10 via a control connection 48 . The control module 39 could also be an analog and / or digital control circuit. The control module 39 can receive commands from a control panel (not shown) and / or from a central control system (not shown).

Die von den Sensoren 37, 38 erfassten Werte werden dem Steu ermodul 39 auf einer über die elektrischen Verbindungsleitun gen 28, 29 führenden, gestrichelt eingezeichneten Signalver bindung SV gemeldet. Zur Herstellung der Signalverbindung SV ist in dem Aktuator 10 als Signalgeber- und/oder Signalerfas sungsmittel ein Kommunikationsmodul 41 vorgesehen, das als Kommunikationsmittel dient und an die Verbindungen 34, 35 z. B. mit einem elektrischen Übertrager angekoppelt ist. Somit ist es mit den elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 ver bunden. Das Kommunikationsmodul 41 erhält über Verbindungen 42, 43 von den Sensoren 37, 38 erfasste Messwerte. Diese mo duliert das Kommunikationsmodul 41 als Meldesignale mit Hilfe eines Modulators auf die Spannung UV auf. Dazu wird bei spielsweise ein Pulsweiten-, Pulsfrequenz- oder ein sonstiges Modulationsverfahren eingesetzt. Es ist auch möglich, dass das Kommunikationsmodul 41 die Meldesignale mit einer Codier einrichtung digital codiert und z. B. als serielle Datentele gramme an die Ventilanordnung 12 sendet. Dazu kann beispiels weise ein Feldbus-Protokoll verwendet werden.The values detected by the sensors 37 , 38 are reported to the control module 39 on a signal connection SV, which is shown in broken lines and leads via the electrical connecting lines 28 , 29 . To establish the signal connection SV, a communication module 41 is provided in the actuator 10 as a signal generator and / or signal detection means, which serves as a communication means and to the connections 34 , 35 z. B. is coupled to an electrical transformer. Thus, it is connected to the electrical connecting lines 28 , 29 . The communication module 41 receives measured values from the sensors 37 , 38 via connections 42 , 43 . This modulates the communication module 41 as signal signals with the aid of a modulator to the voltage UV. For this purpose, a pulse width, pulse frequency or other modulation method is used for example. It is also possible that the communication module 41 digitally codes the message signals with a coding device and z. B. as a serial data telegram sends to the valve assembly 12 . For example, a fieldbus protocol can be used for this.

Die Ventilanordnung 12 weist zum Empfangen der Meldesignale auf der Signalverbindung SV ein Kommunikationsmodul 44 auf, das an die Verbindungen 31, 32, beispielsweise über einen in Reihe mit der Energiequelle 30 geschalteten Messwiderstand angekoppelt ist und somit die auf den elektrischen Verbin dungsleitungen 28, 29 gesendeten modulierten und/oder codier ten Meldesignale sozusagen mithört und mit Hilfe eines Demo dulators und/oder Decodierers aus der Spannung UV ermittelt. Das Kommunikationsmodul 42 überträgt die Meldesignale über eine Verbindung 45 an das Steuermodul 39, so dass insgesamt die Signalverbindung SV zwischen dem Sensoren 37, 38 und dem Steuermodul 39 aufgebaut ist.The valve arrangement 12 has a communication module 44 for receiving the signal signals on the signal connection SV, which is coupled to the connections 31 , 32 , for example via a measuring resistor connected in series with the energy source 30 , and thus the transmission lines 28 , 29 sent on the electrical connection lines overhears modulated and / or coded signal signals, so to speak, and determined from the voltage UV with the aid of a demodulator and / or decoder. The communication module 42 transmits the message signals to the control module 39 via a connection 45 , so that the signal connection SV is established overall between the sensors 37 , 38 and the control module 39 .

Das Steuermodul 39 steuert das Ventil 19 in Abhängigkeit von den jeweiligen Meldesignalen der Sensoren 37, 38, die Infor mationen über die Stellung des Kolbens 27 enthalten. Dabei wird beispielsweise der Zylinderraum 26 nur solange mit Druckluft beaufschlagt, bis der Sensor 37 an das Steuermodul 39 meldet, dass der Kolben 27 seine abschlussdeckelseitige Endstellung erreicht hat.The control module 39 controls the valve 19 as a function of the respective signal signals from the sensors 37 , 38 which contain information about the position of the piston 27 . For example, the cylinder chamber 26 is only pressurized with compressed air until the sensor 37 reports to the control module 39 that the piston 27 has reached its end position on the end cover side.

Der Aktuator 10 weist beim Ausführungsbeispiel als weitere elektrische Komponente ein Anzeigeelement 46 auf. Das Anzei geelement 46 enthält beispielsweise Leuchtdioden und/oder ein Flüssig-Kristall-Anzeigemodul zur Anzeige aktueller Betriebs zustände, z. B. der aktuellen Stellung des Kolbens 27, und/oder zur Anzeige von Störungen, z. B. wenn eine Komponente des Aktuators 10 gestört oder ganz ausgefallen ist.In the exemplary embodiment, the actuator 10 has a display element 46 as a further electrical component. The display element 46 includes, for example, light emitting diodes and / or a liquid crystal display module for displaying current operating states, for. B. the current position of the piston 27 , and / or to display faults, for. B. if a component of the actuator 10 is disturbed or has failed completely.

Das Anzeigeelement 46 ist über eine elektrische Verbindung 47 mit dem Kommunikationsmodul 41 verbunden und erhält über die ses von dem Steuermodul 39 Steuerbefehle. Dabei speist das Kommunikationsmodul 44 mit einem Modulator Steuersignale durch Modulation in die Spannung UV ein, welche das Kommuni kationsmodul 41 mit einem Demodulator wieder demoduliert. Der Modulator ist beispielsweise mit einem elektrischen Übertra ger an die Verbindungen 31, 32 angekoppelt. Der Demodulator tastet z. B. an einem in Reihe mit dem Energiewandler 33 ge schalteten Widerstand durch die auf die Spannung UV aufmodu lierten Steuersignale hervorgerufene Spannungsänderungen ab.The display element 46 is connected to the communication module 41 via an electrical connection 47 and receives control commands from the control module 39 via this. The communication module 44 feeds control signals with a modulator by modulation into the voltage UV, which the communication module 41 demodulates again with a demodulator. The modulator is, for example, coupled to the connections 31 , 32 with an electrical transformer. The demodulator z. B. at a series with the energy converter 33 switched resistor by the voltage signals aufmodu on control voltage induced voltage changes.

Prinzipiell könnte der Modulator in dem Kommunikationsmodul 44 auch die Spannung UV modulieren, beispielsweise durch Ein- und Ausschalten der Spannung UV eine digitale Pulsfolge bil den.In principle, the modulator in the communication module 44 could also modulate the voltage UV, for example by switching the voltage UV on and off to form a digital pulse train.

Der Aktuator 10 könnte als elektrische Komponente auch ein von dem Steuermodul 39 gesteuertes elektrisches Stellglied, z. B. einen elektromagnetischen Antrieb oder einen Stellmotor aufweisen. Ferner könnten an dem Aktuator 10 Bedienelemente, beispielsweise ein "Notaus"-Schalter, vorgesehen sein, die von einem Bediener gegebene Befehle über das Kommunikations modul 42 und die elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 an das Steuermodul 39 melden.The actuator 10 could, as an electrical component, also an electrical actuator controlled by the control module 39 , e.g. B. have an electromagnetic drive or a servomotor. Further, could on the actuator 10 controls, for example, an "emergency stop" button may be provided that given by an operator commands via the communication module 42 and the electrical connecting lines 28, 29 report to the control module. 39

Fig. 2 zeigt Ventilanordnungen 12a und 12b, die mit Aktuato ren 10a bzw. 10b über Druckluftleitungen 13a, 14a bzw. 13b, 14b verbunden sind. Die Ventilanordnungen 12a und 12b sind Module einer Ventilbatterie 60, die über die aus Fig. 1 be kannte Druckluft-Speiseleitung 22 mit Druckluft versorgt und von einem zentralen Steuermodul 61 über einen Bus 63, z. B. einen AS-i-Feldbus (AS-i = Aktuator-Sensor-Interface), ge steuert wird. Der Bus 63 sowie die symbolisch für ein nicht dargestelltes Druckluft-Versorgungssystem gezeigte Druckluft- Speiseleitung 22 sind durch die Ventilanordnungen 12a und 12b hindurchgeführt, so dass weitere als Module ausgeführte, aus Gründen der Übersicht nicht dargestellte Ventilanordnungen an die Ventilbatterie 60 angereiht werden können. Das Steuermo dul 61 kann ein separates Steuergerät sein oder einen Be standteil der Ventilbatterie 60 bilden. Fig. 2 shows valve assemblies 12 a and 12 b, which are connected to actuators 10 a and 10 b via compressed air lines 13 a, 14 a and 13 b, 14 b. The valve assemblies 12 a and 12 b are modules of a valve manifold 60 , which is supplied with compressed air via the compressed air feed line 22 known from FIG. 1 and from a central control module 61 via a bus 63 , for. B. an AS-i field bus (AS-i = actuator sensor interface), ge controls. The bus 63 and the compressed air supply line 22 shown symbolically for a compressed air supply system, not shown, are passed through the valve arrangements 12 a and 12 b, so that further valve arrangements designed as modules and not shown for reasons of clarity can be attached to the valve manifold 60 , The control module 61 can be a separate control unit or form part of the valve battery 60 .

Die Aktuatoren 10a und 10b sind im Wesentlichen gleich aufge baut wie der Aktuator 10 gemäß Fig. 1, enthalten jedoch nicht das Anzeigeelement 46. Ferner sind die Ventilanordnun gen 12a und 12b im Wesentlichen gleich aufgebaut wie die Ven tilanordnung 12. Gleiche oder gleichwirkende Komponenten sind in Fig. 2 daher mit gleichen Bezugszeichen wie die entspre chenden Komponenten in Fig. 1 versehen, wobei teilweise an gefügte Buchstaben "a" oder "b" eine Zuordnung der jeweiligen Komponente zu den Aktuator-Ventilanordnung-Kombinationen 10a, 12a bzw. 10b, 12b verdeutlichen.The actuators 10 a and 10 b are constructed essentially the same as the actuator 10 according to FIG. 1, but do not contain the display element 46 . Furthermore, the Ventilanordnun gene 12 a and 12 b are constructed essentially the same as the Ven tilanordnung 12th The same or equivalent components in Fig. 2 are therefore provided with the same reference numerals as the corre sponding components in Fig. 1, in some cases attached letters "a" or "b" an assignment of the respective component to the actuator-valve assembly combinations 10 a , 12 a and 10 b, 12 b illustrate.

Im Unterschied zur Ventilanordnung 12 weisen die Ventilanord nungen 12a und 12b jedoch kein eigenes Steuermodul auf, son dern sind stattdessen über Bus-Schnittstellen-Module 64a, 64b an den Feldbus 63 angeschlossen und werden über diesen von dem Steuermodul 61 gesteuert. Die Bus-Schnittstellen-Module 64a und 64b und die ihnen jeweils zugeordneten Kommunikati onsmodule 44a, 44b können jeweils zu einer Baugruppe, bei spielsweise zu einem integrierten Schaltkreis, zusammenge fasst sein.In contrast to valve arrangement 12 , valve arrangement 12 a and 12 b, however, do not have their own control module, but are instead connected via bus interface modules 64 a, 64 b to field bus 63 and are controlled by control module 61 via this. The bus interface modules 64 a and 64 b and the communication modules 44 a, 44 b respectively assigned to them can each be combined to form an assembly, for example an integrated circuit.

Fig. 3 zeigt im Wesentlichen die aus Fig. 1 bekannte Anord nung. Im Unterschied zu Fig. 1 ist jedoch nur eine elektri sche Verbindung zwischen der Ventilanordnung 12 und dem Aktu ator 10 über eine elektrisch leitende Druckluftleitung, die Druckluftleitung 13, vorgesehen. Die zweite elektrische Ver bindung zwischen der Ventilanordnung 12 und dem Aktuator 10 führt über ein gemeinsames Massepotential MP, beispielsweise eine gemeinsame Erdung, an das die elektrisch leitenden An schlüsse 16 und 18 jeweils angeschlossen sind. Es ist auch möglich, dass die Gehäuse des Aktuators 10 und der Ventilan ordnung 12 jeweils an das Massepotential MP angeschlossen sind und auf diese Weise die zweite elektrische Verbindung hergestellt wird. In einer die Anschlüsse 16 und 18 fluidisch verbindenden Druckluftleitung 14c ist daher im Gegensatz zu der Druckluftleitung 14 kein elektrischer Leiter erforder lich. Fig. 3 shows essentially the arrangement known from FIG. 1. In contrast to FIG. 1, however, only an electrical connection between the valve arrangement 12 and the actuator 10 is provided via an electrically conductive compressed air line, the compressed air line 13 . The second electrical connection between the valve arrangement 12 and the actuator 10 leads via a common ground potential MP, for example a common ground, to which the electrically conductive connections 16 and 18 are each connected. It is also possible that the housing of the actuator 10 and the valve arrangement 12 are each connected to the ground potential MP, and in this way the second electrical connection is established. In one of the connections 16 and 18 fluidly connecting compressed air line 14 c, therefore, in contrast to the compressed air line 14, no electrical conductor is required.

Es ist auch möglich, dass die Aktuatoren 10a und 10b nur ge steuerte elektrische Komponenten, beispielsweise elektrische Stellglieder, oder nur meldende Komponenten, beispielsweise Sensoren, aufweisen.It is also possible that the actuators 10 a and 10 b only have ge controlled electrical components, for example electrical actuators, or only reporting components, for example sensors.

Eine besonders einfache, lediglich schematisch dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 ist in Fig. 4 gezeigt, bei der die Signalgebermittel des Aktuators einge prägte Stromflüsse auf der Signalverbindung zur Ventilanord nung einstellen. Allerdings sind zur Vereinfachung der Dar stellung lediglich einige Komponenten des Aktuators 10 und der Ventilanordnung 12 gezeigt. Die Energiequelle 30 der Ven tilanordnung 12 versorgt über die elektrischen Verbindungen 28, 29, die über die Druckluftleitungen 13, 14 führen, den Aktuator 10 mit der Spannung UV, die an den parallel in die elektrischen Verbindungen 34, 35 geschalteten Sensoren 37, 38 sowie an jeweils zu diesen in Reihe geschalteten, als Signal gebermittel dienenden Stromquellen 50, 51 abfällt. Die Senso ren 37, 38 sind beispielsweise Reed-Schalter, magnetoresisti ve Elemente oder Hall-Sensoren, die bei Annäherung des Kol bens 27 elektrisch leitend werden und ansonsten elektrisch nicht oder wenig leitend sind. Die Stromquellen 50, 51 sind beispielsweise sogenannte Stromdioden, die in ihrer Durch lassrichtung bis zu einem vorbestimmten Stromfluss durchgän gig sind, also einen eingeprägten Strom einstellen. Es ist auch möglich, dass die Stromquellen 50, 51 durch Transistor schaltungen gebildet werden, die einen eingeprägten Strom fluss einstellen oder dass die Sensoren 37, 38 an sich, bei spielsweise durch ihren jeweiligen Widerstandswert, einge prägte Ströme einstellen und somit für sich allein schon die Signalgebermittel des Aktuators 10 bilden.A particularly simple variant of the exemplary embodiment from FIG. 1, shown only schematically, is shown in FIG. 4, in which the signaling means of the actuator set embossed current flows on the signal connection to the valve arrangement. However, to simplify the Dar position only a few components of the actuator 10 and the valve assembly 12 are shown. The energy source 30 of the Ven valve assembly 12 supplies the electrical connections 28 , 29 , which lead via the compressed air lines 13 , 14 , the actuator 10 with the voltage UV, which at the parallel in the electrical connections 34 , 35 connected sensors 37 , 38 and drops in each case to these current sources 50 , 51 connected in series and serving as signaling means. The sensors 37 , 38 are, for example, reed switches, magnetoresistive elements or Hall sensors which become electrically conductive when the piston 27 approaches and are otherwise electrically non-conductive or not very conductive. The current sources 50 , 51 are, for example, so-called current diodes which are permeable in their transmission direction up to a predetermined current flow, that is to say to set an impressed current. It is also possible that the current sources 50 , 51 are formed by transistor circuits that set an impressed current flow or that the sensors 37 , 38 themselves, for example by their respective resistance value, set impressed currents and thus by themselves form the signaling means of the actuator 10 .

Wenn die Sensoren 37, 38 infolge der Annäherung des Kolbens 27 elektrisch leitend werden, werden sie von einem Strom durchflossen, der von den Stromquellen 50, 51 jeweils als eingeprägter Strom I37 bzw. I38 eingestellt wird. Die Werte der Ströme I37 und I38 sind unterschiedlich hoch, so dass sich ein die elektrischen Verbindungen 28, 29 jeweils durch fließender Gesamtstrom Iges mit den Werten Iges = 0, Iges = I37, Iges = I38 oder, insbesondere im Fehlerfall, Iges = I37 + I38 einstellt. Die Höhe des Gesamtstromes Iges ist demnach ein durch die Signalgebermittel des Aktuators 10 gegebenes Signal für die jeweilige Position des Kolbens 27.When the sensors 37 , 38 become electrically conductive due to the approach of the piston 27 , a current flows through them, which is set by the current sources 50 , 51 as impressed current I37 or I38, respectively. The values of the currents I37 and I38 are of different heights, so that the electrical connections 28 , 29 each flow through the total current Iges flowing with the values Iges = 0, Iges = I37, Iges = I38 or, especially in the event of a fault, Iges = I37 + I38 sets. The level of the total current Iges is accordingly a signal given by the signal transmitter means of the actuator 10 for the respective position of the piston 27 .

In der Ventilanordnung 12 ist ein in Reihe mit der Energie quelle 30 geschalteter, den Signalerfassungsmitteln der Ven tilanordnung 12 zugeordneter Messwiderstand 52 mit einem Wi derstandswert R, ein sogenannter "Shunt", vorgesehen, der von dem Gesamtstrom Iges durchflossen wird und an dem in Abhän gigkeit vom Gesamtstrom Iges eine Spannung Um mit den Werten Um = 0, Um = R.I37, Um = R.I38 oder Um = R.(I37 + I38) abfällt. Die Höhe der Spannung Um wird von nicht detailliert dargestellten Signalerfassungsmitteln abgetastet und ausge wertet.In the valve arrangement 12 , a series-connected with the energy source 30 , the signal detection means of the valve arrangement 12 associated measuring resistor 52 with a resistance value R, a so-called "shunt", is provided, which is flowed through by the total current Iges and on which depend of the total current Iges a voltage Um drops with the values Um = 0, Um = R.I37, Um = R.I38 or Um = R. (I37 + I38). The level of the voltage Um is sampled and evaluated by signal detection means, which are not shown in detail.

Es versteht sich, dass das in Fig. 4 gezeigte Prinzip, bei dem eingeprägte Ströme eingestellt werden, auch in umgekehr ter Richtung zur Signalgabe von der Ventilanordnung 12 an den Aktuator 10 anwendbar ist.It goes without saying that the principle shown in FIG. 4, in which impressed currents are set, can also be used in the opposite direction for signaling from the valve arrangement 12 to the actuator 10 .

Ferner könnte als Signalgebermittel anstatt der Stromquellen 50, 51 oder zusätzlich zu diesen jeweils ein Widerstand vor gesehen sein, wobei diese Widerstände vorzugsweise unter schiedliche Widerstandswerte aufweisen. Weiter könnten die Sensoren 37 und 38 im jeweils z. B. infolge der Annäherung des Kolbens 27 elektrisch leitenden Zustand unterschiedliche Wi derstandswerte aufweisen, so dass die Sensoren 37 und 38 als Signalgebermittel dienen könnten.Furthermore, a resistor could be provided instead of the current sources 50 , 51 or in addition to the current source means, these resistors preferably having different resistance values. Furthermore, the sensors 37 and 38 each in the z. B. due to the approach of the piston 27 electrically conductive state have different resistance values, so that the sensors 37 and 38 could serve as signaling means.

Weitere Ausgestaltungen sind ohne Weiteres möglich:
Sofern ein Aktuator nur meldende elektrische Komponenten ent hält, sind in seinem Kommunikationsmodul nur Sendemittel, beispielsweise ein Modulator, und in der dem Aktuator zuge ordneten Ventilanordnung oder dem ihm zugeordneten Steuermo dul nur Empfangsmittel, beispielsweise ein Demodulator, er forderlich. Further configurations are easily possible:
If an actuator only contains reporting electrical components, only transmission means, for example a modulator, and in the valve arrangement assigned to the actuator or the control module associated with it only receiving means, for example a demodulator, are required in its communication module.

Wenn ein Aktuator nur gesteuerte, jedoch keine meldenden elektrischen Komponenten aufweist, sind in dem Aktuator zuge ordneten Kommunikationsmodul nur eine Sendeeinrichtung, bei spielsweise ein Modulator, und in dem Aktuator nur eine Emp fangseinrichtung, beispielsweise ein Demodulator, erforder lich.If an actuator is only controlled, but not reporting has electrical components are in the actuator assigned only one transmission device to the communication module for example a modulator, and only one Emp in the actuator capture device, such as a demodulator, required Lich.

Kommunizieren ein Aktuator und eine Ventilanordnung aller dings bidirektional, beispielsweise unter Verwendung eines Feldbus-Protokolles, sind in deren jeweiligen Kommunikations modulen sowohl Sende- als auch Empfangseinrichtungen notwen dig, und zwar unabhängig davon, ob der jeweilige Aktuator nur gesteuerte oder nur meldende elektrische Komponenten auf weist. Über eine bidirektional Verbindung kann das jeweilige Steuermodul den Informationsfluss steuern und beispielsweise Diagnoseabfragen an den Aktuator senden.Communicate one actuator and one valve assembly all things bidirectionally, for example using a Fieldbus protocol, are in their respective communication modules both transmit and receive devices necessary dig, regardless of whether the respective actuator only controlled or only reporting electrical components has. The respective can via a bidirectional connection Control module control the flow of information and for example Send diagnostic queries to the actuator.

In einer Variante der Anordnung aus Fig. 2 könnten die Kom munikationsmodule 44a, 44b sowie die Energiequellen 30 nicht in die Ventilanordnungen 12a, 12b integriert sein, sondern einen Bestandteil des Steuermoduls 61 bilden. Die elektri schen Verbindungsleitungen 28a, 29a, 28b und 28b wären dann durch die Ventilanordnungen 12a, 12b hindurchgeführt und wä ren mit dem Steuermodul 61 verbunden, beispielsweise über ei nen Parallel-Bus zwischen dem Steuermodul 61 und den Ventil anordnungen 12a, 12b.In a variant of the arrangement from FIG. 2, the communication modules 44 a, 44 b and the energy sources 30 could not be integrated into the valve arrangements 12 a, 12 b, but could form part of the control module 61 . The electrical connecting lines 28 a, 29 a, 28 b and 28 b would then be passed through the valve arrangements 12 a, 12 b and would be connected to the control module 61 , for example via a parallel bus between the control module 61 and the valve arrangements 12 a, 12 b.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung könnten die Bus- Schnittstellen-Module 64a, 64b und die ihnen jeweils zugeord neten Kommunikationsmodule 44a, 44b zu einer separaten Bau gruppe zusammengefasst sein, die beispielsweise an einer Ven tilbatterie oder an einem Steuermodul angeordnet werden kann. Die Verbindungen 42, 43 für die Sensoren 37, 38 sind drahtge bundene oder drahtlose Verbindungen. Die Sensoren 37, 38 wä ren bei drahtlosen Verbindungen beispielsweise als sogenannte Transponder ausgestaltet.As a further embodiment of the invention, the bus interface modules 64 a, 64 b and their respective assigned communication modules 44 a, 44 b could be combined to form a separate construction group, which can be arranged, for example, on a valve battery or on a control module , The connections 42 , 43 for the sensors 37 , 38 are wired or wireless connections. In the case of wireless connections, the sensors 37 , 38 would be configured, for example, as so-called transponders.

Die elektrischen Komponenten des Aktuators 10, z. B. das Kom munikationsmodul 42 und der Energiewandler 33, können zumin dest teilweise zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst sein. Diese kann z. B. an dem Zylinder 11 angeordnet sein, beispielsweise in einem Zylinderdeckel des Zylinders 11. In den gezeigten Beispielen weisen die Druckluftleitungen 13, 14 jeweils nur einen einzigen elektrischen Leiter auf. Es ist jedoch auch prinzipiell möglich, dass für sonstige Zwecke weitere elektrische Leiter vorgesehen sind.The electrical components of the actuator 10 , e.g. B. the com communication module 42 and the energy converter 33 can be at least partially combined into a common assembly. This can e.g. B. may be arranged on the cylinder 11 , for example in a cylinder cover of the cylinder 11 . In the examples shown, the compressed air lines 13 , 14 each have only a single electrical conductor. However, it is also possible in principle that further electrical conductors are provided for other purposes.

Claims

1. Fluidic arrangement with at least one fluidic actuator ( 10 ) which can be actuated by means of a valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 , 14 ) by fluid force, with at least one actuator on the actuator ( 10 ) Connection to a control module ( 39 , 61 ) provided electrical component ( 37 , 38 , 46 ) is arranged, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) and the actuator ( 10 ) via a first and a second electrical connection ( 28 , 29 ) are interconnected, via which the valve arrangement ( 12 ) provides the actuator ( 10 ) with electrical energy by providing a voltage (UV), the first electrical connection ( 28 ) being guided via the first fluid line ( 13 ) and the second electrical connection ( 29 ) via the second fluid line ( 14 ) or via a common ground potential (MP) between the actuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ), and that the Ak tuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ) each have signaling and / or signal detection means ( 41 , 44 ) for establishing a signal connection (SV) between the at least one electrical component ( 37 , 38 , 46 ) and the control module ( 39 , 61 ) are assigned via the first and the second electrical connection ( 28 , 29 ).

2. Fluid power arrangement according to claim 1, characterized in that at least one electrical component is a sensor ( 37 , 38 ) for detecting at least one operating state of the actuator ( 10 ).

3. Fluid power arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the signal transmitter and / or signal detection means ( 41 ) of the actuator ( 10 ) as communication means contain a modulator for modulating signal signals to the voltage (UV), and that the valve arrangement ( 12 ) assigned signaling and / or signal detection means ( 44 ) contain a demodulator for demodulating the Mel designale from the voltage (UV).

4. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one electrical component is an electrical actuator and / or a display element ( 46 ).

5. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) associated signal transmitter and / or signal detection means ( 44 ) as communication means a modulator for feeding control signals by modulation to the voltage (UV) or by modulating the voltage (UV), and that the signal transmitter and / or signal detection means ( 41 ) of the actuator ( 10 ) contain a demodulator for demodulating the control signals from the voltage (UV).

6. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) associated signal generator and / or signal detection means ( 44 ) form part of the valve arrangement ( 12 ).

7. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) associated signal transmitter and / or signal detection means ( 41 , 44 ) one for communication between the valve assembly ( 12 ) and the control module ( 39 , 61 ) provided bus interface.

8. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 10 ) and / or the valve arrangement ( 12 ) for connecting the first and / or the second fluid line ( 13 , 14 ), in particular as plug-in connection means ( 15 , 16 , 17 , 18 ), in which both a fluidic and egg ne electrical connection ( 28 , 29 ) is expediently established with a single actuation action.

9. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) contains at least one valve ( 19 ) and that the first and / or the second fluid line ( 13 , 14 ) directly with the at least one valve ( 19 ) or with channels ( 20 , 21 ) of the valve arrangement ( 12 ) leading to the valve ( 19 ).

10. Fluid power arrangement according to claim 9, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) associated signal transmitter and / or signal detection means ( 41 , 44 ) are provided on or in the valve ( 19 ).

11. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) comprises a single valve or a multiple valve arrangement.

12. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second fluid line ( 13 , 14 ) are designed as flexible hose lines.

13. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement is constructed as a valve battery ( 60 ) preferably constructed from modules ( 11 a, 11 b).

14. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control module ( 39 ) forms part of the valve arrangement ( 12 ).

15. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second fluid line ( 13 , 14 ) are connected in pairs to a common side of the actuator ( 10 ).

16. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrical component ( 37 , 38 , 46 ) wirelessly communicates with the signal transmitter and / or signal detection means ( 41 , 44 ) of the actuator ( 10 ).

17. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) and the actuator ( 10 ) transmit data on the signal connection (SV) serially, in particular using a fieldbus protocol, or with other digital signal sequences.

18. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second fluid line ( 13 , 14 ) each have only a single electrical conductor ( 28 , 29 ).

19. Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the signaling means ( 41 , 44 ) for signaling set a different, preferably impressed current flow on the signal connection (SV).

20. Fluid power arrangement according to claim 19, characterized in that the signaling means ( 41 , 44 ) at least one current diode and / or a transistor and / or a resistor with a predetermined current carrying potential.

21. Actuator for a fluid power arrangement, which can be actuated by means of a valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 , 14 ) by fluid force, on which at least one electrical one is provided for connection to a control module ( 39 , 61 ) Component ( 37 , 38 , 46 ) is arranged, characterized in that the actuator ( 10 ) has connection means ( 17 , 18 ) for a first and a second electrical connection ( 28 , 29 ) via which the actuator ( 10 ) can be supplied with electrical energy by providing a voltage (UV), the first electrical connection ( 28 ) via the first fluid line ( 13 ) and the second electrical connection ( 29 ) via the second fluid line ( 14 ) or via a ground potential (MP) and that the actuator ( 10 ) signal transmitter and / or signal detection means ( 41 ) for establishing a signal connection (SV) between the at least one electrical component ( 37 , 38 , 46 ) and the control module ( 39 , 61 ) via the first and the second electrical connection ( 28 , 29 ).

22. Valve arrangement for a fluid power arrangement with at least one fluid power actuator ( 10 ) which can be actuated by means of fluid force by means of the valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 , 14 ) and on which at least one for connection to a control module ( 39 , 61 ) provided electrical component ( 37 , 38 , 46 ) is arranged, characterized in that the Ventilanord voltage ( 12 ) connection means ( 15 , 16 ) for a first and a second electrical connection ( 28 , 29 ) with the Actuator ( 10 ), via which the valve arrangement ( 12 ) can supply the actuator ( 10 ) with electrical energy by providing a voltage (UV), the first electrical connection ( 28 ) being conducted via the first fluid line ( 13 ) and the second electrical connection ( 29 ) via the second fluid line ( 14 ) or via a common ground potential (MP) between the actuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ) , and that the valve arrangement ( 12 ) signal transmitter and / or signal detection means ( 44 ) for establishing a signal connection (SV) between the at least one electrical component ( 37 , 38 , 46 ) and the control module ( 39 , 61 ) via the first and the second electrical connection ( 28 , 29 ).