DE10049958B4 - Fluid power arrangement as well as valve arrangement and actuator therefor - Google Patents

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Abstract

A fluid power arrangement and valve arrangement (12) with an actuator (10) for it. The actuator (10) is able to be operate by means of the valve arrangement (12) via at least one first and first second fluid line (13 and 14) using fluid power, at least one electrical component (37, 38 and 46), adapted for connection with a control module (39 and 61), being arranged on the actuator (10). In this case there is a provision such that the valve arrangement (12) and the actuator (10) are connected together by way of two electrical connections (28 and 29) included in the fluid lines (13 and 14), by way of which fluid lines the valve arrangement (12) supplies the actuator (10) with electrical energy and furthermore the actuator (10) and the valve arrangement (12) are provided respectively with signal producing and/or signal detecting means (41 and 44) for establishing an signal connection (SV) between the at least one electrical component (37,38 and 39) and the control module (39 and 61) by way of and the second electrical connection (28 and 29).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluidtechnische Anordnung mit mindestens einem fluidtechnischen Aktuator, der mittels einer Ventilanordnung über zumindest eine erste und eine zweite Fluidleitung durch Fluidkraft betätigbar ist, wobei an dem Aktuator zumindest eine zum Anschluss an ein Steuermodul vorgesehene elektrische Komponente angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Aktuator sowie eine Ventilanordnung jeweils für eine fluidtechnische Anordnung der genannten Art.The The present invention relates to a fluid power arrangement at least one fluid power actuator, which at least by means of a valve arrangement a first and a second fluid line can be actuated by fluid force, at least one on the actuator for connection to a control module provided electrical component is arranged. The invention further relates to an actuator and a valve arrangement in each case for one Fluid power arrangement of the type mentioned.

Eine derartige fluidtechnische Anordnung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 27 883 A1 bekannt. Dort sind als Aktuatoren sogenannte doppeltwirkende Zylinder gezeigt, deren Kolben in zwei einander entgegengesetzte Richtungen bewegbar und jeweils in eine Endstellung verfahrbar sind. Die Zylinder werden durch Druckluft betätigt, die ihnen jeweils über ein Paar von Druckluftleitungen jeweils lagerdeckel- und abschlussdeckelseitig aus einer Ventilanordnung zugeführt wird. Zur Betätigung der Zylinder bewirken in der Ventilanordnung angeordnete Ventile eine Druckbeaufschlagung oder Entlüftung der Zylinderkammern. An den Zylindern wird über Sensoren die jeweilige Kolbenstellung erfasst und über separate elektrische Verbindungsleitungen einem Steuergerät gemeldet.Such a fluid power arrangement is, for example, from the German published application DE 198 27 883 A1 known. So-called double-acting cylinders are shown as actuators, the pistons of which can be moved in two opposite directions and can each be moved into an end position. The cylinders are actuated by compressed air, which is fed to them from a valve arrangement via a pair of compressed air lines on the bearing cover and end cover side, respectively. To actuate the cylinders, valves arranged in the valve arrangement cause pressurization or ventilation of the cylinder chambers. The respective piston position on the cylinders is detected by sensors and reported to a control unit via separate electrical connecting lines.

Bei dieser konventionellen fluidtechnischen Anordnung sind sowohl jeweils zwei Druckluftleitungen als auch zwei elektrische Verbindungsleitungen an jeden Zylinder zu führen. Der Verschlauchungs- und Verkabelungsaufwand ist also beträchtlich.at this conventional fluid power arrangement are both two compressed air lines as well as two electrical connecting lines to guide every cylinder. The tubing and cabling effort is therefore considerable.

Als eine Lösung für diese Problematik wird in der DE 198 27 883 A1 bereits vorgeschlagen, die jeweils einem Zylinder zugeordneten 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 versehen, die teils der Stromversorgung der elektrischen Komponenten des Zylinders dienen und teils der Übertragung von Daten zwischen dem Steuergerät sowie den Ventilen und Sensoren.As a solution to this problem is in the DE 198 27 883 A1 already proposed to arrange the valves assigned to each cylinder directly on the cylinders and only to lead a compressed air feed line to the cylinder. It is also proposed to provide the compressed air feed line with a plurality of electrical lines, some of which are used to supply power to the electrical components of the cylinder and some are used to transmit 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 mehreren elektrischen Leitern erforderlich, die zudem noch eine aufwendige Anschlusstechnik zum Anschluss der Druckluftschläuche an die Zylinder sowie die Druckluftversorgung erforderlich machen.Though reduces this proposed solution on the one hand the tubing effort. On the other However, there are expensive and complicated compressed air hoses several electrical conductors required, which also one elaborate connection technology for connecting the compressed air hoses require the cylinders and compressed air supply.

Aus der EP 0 803 653 A1 ist eine pneumatische Betätigungsanordnung bekannt, bei der elektrische Signalleitungen und Versorgungsdruckleitungen zu Kombileitungen zusammengefasst sind. Eine Kombileitung verbindet beispielsweise einen pneumatischen Arbeitszylinder, der eine integral angebaute Ventilanordnung zu seiner Ansteuerung aufweist, mit einem Zuluft- und Signalverteiler, über den der Arbeitszylinder mit Druckluft versorgt wird und von dem er Ansteuersignale erhält.From the EP 0 803 653 A1 a pneumatic actuation arrangement is known in which electrical signal lines and supply pressure lines are combined to form combined lines. A combination line connects, for example, a pneumatic working cylinder, which has an integrally mounted valve arrangement for its control, to a supply air and signal distributor, via which the working cylinder is supplied with compressed air and from which it receives control signals.

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

Diese Aufgabe wird durch eine fluidtechnische Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This The task is achieved through a fluidic arrangement with the features of claim 1 solved.

Zur Lösung der Aufgabe sind ferner ein Aktuator gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 22 und eine Ventilanordnung gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 23 vorgesehen.to solution the task is also an actuator according to the technical teaching of Claim 22 and a valve assembly according to the technical teaching of Claim 23 provided.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zwischen dem Aktuator 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 Signalverbindung 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 actuator and the valve arrangement to form a circuit via which the actuator on the one hand is supplied with electrical energy and via the other an electrical Signal connection between the or the electrical components of the Actuator and the control module is manufactured. Doing so leading to the actuator first fluid line, for example a compressed air or hydraulic line, not only for the supply and removal used by fluid, but also as an electrical connection line between valve arrangement and actuator. The fluid line is for this electrically conductive or provided with an electrical conductor.

Der Stromkreis zwischen Aktuator und Ventilanordnung wird in einer bevorzugten Variante über eine zweite elektrisch leitende Fluidleitung geschlossen.The Circuit between actuator and valve assembly is preferred Variant over a second electrically conductive fluid line closed.

In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite elektrisch leitende Fluidleitung nicht erforderlich. Stattdessen wird der kombinierte Energie-/Signalstromkreis zwischen dem Aktuator und der Ventilanordnung über ein gemeinsames Massepotential zwischen dem Aktuator und der Ventilanordnung geschlossen.In a further embodiment the second electrically conductive fluid line is not required. Instead, the combined power / signal circuit is between the actuator and the valve arrangement via a common ground potential between the actuator and the valve assembly closed.

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, sondern 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.In any case, the electrical power supply and the signal transmission are realized via a single, common circuit for which kei electrical lines separate from the fluid lines are required. The manufacturing outlay is also low, since the fluid lines do not have to be equipped with several electrical conductors, but only with a single electrical conductor. The actuator is also of compact construction, since valves used for its actuation can be arranged at a distance from it on the valve arrangement. Furthermore, the control module, if appropriately equipped with diagnostic means, can diagnose the disconnection of one of the fluid lines directly on the basis of the interruption of the electrical connection leading via the respective fluid line.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims as well in the description.

Zur Signalübertragung in Melderichtung vom Aktuator zum Steuermodul, enthalten die Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel des Aktuators zweckmäßigerweise als Kommunikationsmittel einen Modulator zum Aufmodulieren von Meldesignalen auf die Spannung und die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel als Kommunikationsmittel einen Demodulator zum Demodulieren der Meldesignale aus der Spannung. Der Modulator und der Demodulator übertragen seriell digital codierte Pulsfolgen.to signal transmission in the signaling direction from the actuator to the control module, the signal transmitter and / or signal detection means of the actuator expediently a modulator for modulating signaling signals as a means of communication the voltage and the signal transmitter assigned to the valve arrangement and / or signal detection means as communication means a demodulator for Demodulation of the signal signals from the voltage. The modulator and the demodulator transmitted serial digitally encoded pulse trains.

Zur Steuerung des Aktuators durch das Steuermodul in Steuerrichtung enthalten die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgebermittel als Kommunikationsmittel einen Modulator zum Einspeisen von Steuersignalen durch Modulation auf die Spannung oder durch Modulation der Spannung. Die Signalerfassungsmittel des Aktuators demodulieren dann mit einem Demodulator die Steuersignale aus der Spannung. Auch die in Steuerrichtung vorgesehene Modulator-/Demodulatorkombination überträgt seriell digital codierte Pulsfolgen.to Control of the actuator by the control module in the control direction contain the signaling means assigned to the valve arrangement as a means of communication, a modulator for feeding control signals by modulating the voltage or by modulating the voltage. The signal detection means of the actuator then demodulate with one Demodulator the control signals from the voltage. Also in the control direction provided modulator / demodulator combination transmits serial digitally coded Pulse sequences.

Die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel bilden vorteilhafterweise einen Bestandteil 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 the signal arrangement and / or signal detection means assigned to the valve arrangement advantageously form part of the valve arrangement. You can but in principle also part e.g. of the control module or one Fieldbus bus node, which is between the valve arrangement and the control module is provided.

Vorteilhafterweise weisen die der Ventilanordnung zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel eine zur Kommunikation zwischen der Ventilanordnung und dem Steuermodul vorgesehene Bus-Schnittstelle auf.advantageously, have the signal transmitter and / or assigned to the valve arrangement Signal detection means one for communication between the valve arrangement and the control module provided bus interface.

Die Montage der fluidtechnischen Anordnung wird seitens des Aktuators und/oder der Ventilanordnung durch insbesondere als Steckanschlussmittel ausgestaltete Anschlussmittel erleichtert, bei denen zweckmäßigerweise mit einer einzigen Betätigungshandlung sowohl eine fluidische als auch eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Hierzu eignet sich beispielsweise ein elektrisch leitender Schraub- oder Steckanschluss für die Fluidleitung.The Assembly of the fluid technology arrangement is carried out on the part of the actuator and / or the valve arrangement by in particular as a plug connection means designed connection means facilitated, where appropriate with a single operation both a fluidic and an electrical connection are established becomes. An electrically conductive one is suitable for this, for example Screw or plug connection for the fluid line.

Vorzugsweise weisen die erste und/oder die zweite Fluidleitung jeweils nur exakt einen einzigen elektrischen Leiter auf, der verschiedenartig ausgeführt sein kann. Eine als flexibler Schlauch ausgeführte Fluidleitung kann beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Drahtgeflecht oder einer elektrisch leitenden Folie versehen sein. Eine feste Fluidleitung, beispielsweise ein Metallrohr, kann an sich bereits als elektrischer Leiter dienen und ist, falls erforderlich, äußerlich mit einer elektrischen Isolierung versehen.Preferably point the first and / or the second fluid line only exactly a single electrical conductor, which can be designed differently can. A fluid line designed as a flexible hose can, for example with an electrically conductive wire mesh or an electrically conductive film. A solid fluid line, for example a metal tube, can in itself serve as an electrical conductor and, if necessary, is external provided with electrical insulation.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung stellen die Signalgebermittel zur Signalgabe einen eingeprägten Stromfluss auf der Signalverbindung ein. Dazu eignen sich als Signalgebermittel Transistor-Schaltungen oder vorzugsweise auch sogenannte Stromdioden, die jeweils nur einen vorbestimmten eingeprägten Stromfluss erlauben. Die Signalerfassungsmittel ermitteln dann den jeweiligen Stromfluss z.B. mit einem Messwiderstand und können auf diese Weise Signale von der mindestens einen elektrischen Komponente erhalten. Sehr einfach lässt sich ein Stromfluss zur Signalgabe auch durch einen oder mehrere Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten erzielen.In The signaling means represent a preferred variant of the invention an embossed for signaling Current flow on the signal connection. Suitable as signaling means for this Transistor circuits or preferably also so-called current diodes, which each allow only a predetermined impressed current flow. The Signal detection means then determine the current flow, e.g. with a measuring resistor and can in this way signals from the at least one electrical component receive. Very easy leaves a current flow for signaling also through one or more resistors with different resistance values.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnung dargestellt. Es zeigenin the The following describes the invention and its advantages on the basis of exemplary embodiments shown with the help of the drawing. Show it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen fluidtechnischen Anordnung mit einem Aktuator, der über zwei Fluidleitungen mit jeweils einer zusätzlichen elektrischen Leitung mit einer Ventilanordnung verbunden ist, 1 1 shows a first exemplary embodiment of a fluid technology arrangement according to the invention with an actuator which is connected to a valve arrangement via two fluid lines, each with an additional electrical line,

2 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus 1 mit einem weiteren Aktuator und einer weiteren Ventilanordnung, 2 a development of the embodiment 1 with a further actuator and a further valve arrangement,

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

4 eine schematisch dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels aus 1, bei der die Signalgebermittel des Aktuators eingeprägte Stromflüsse auf der Signalverbindung zur Ventilanordnung einstellen. 4 a schematically illustrated variant of the embodiment 1 , in which the signaling means of the actuator set impressed current flows on the signal connection to the valve arrangement.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine fluidtechnische, vorliegend elektro-pneumatische Anordnung mit einem Aktuator 10, der als Antriebselement einen Zylinder 11 aufweist. 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 Druckluft betätigbar, wobei ein Kolben 27 des Zylinders 11 in einer Zylinderkammer 9 hin- und her bewegt wird. Zur Betätigung des Zylinders 11 mit Druckluft sind zwischen der Ventilanordnung 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 Anschlussmittel bildenden Anschlüssen 15, 16 an die Ventilanordnung 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, könnten jedoch prinzipiell auch z.B. an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein. Die Anschlüsse 15 bis 18 können beispielsweise Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse sein. 1 shows a schematic representation of a fluidic, in the present case electro-pneumatic arrangement with an actuator 10 which as a drive element a cylinder 11 having. 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 is by means of a valve arrangement 12 actuated by compressed air, with a piston 27 of the cylinder 11 in a cylinder chamber 9 is moved back and forth. To actuate the cylinder 11 with compressed air are between the valve assembly 12 and the actuator 10 compressed air lines serving as fluid lines 13 and 14 arranged, which are designed, for example, as flexible hose lines or as rigid metal pipes. The compressed air lines 13 . 14 are with connections forming connection means 15 . 16 to the valve assembly 12 connected and with connectors 17 . 18 to the actuator 10 , The connections 17 . 18 are present in pairs on a common side of the actuator 10 arranged, but could in principle also be arranged on opposite sides, for example. 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 Druckluftbeaufschlagung oder Entlüftung der Druckluftleitungen 13, 14 steuert. Eine nicht dargestellte Druckluftversorgungseinrichtung, z.B. mit einer Drucklufterzeugungsvorrichtung und einer Wartungsvorrichtung, versorgt das Ventil 19 mit Druckluft. Das Ventil 19 ist an die Druckluftversorgungseinrichtung über ein lediglich durch eine Druckluft-Speiseleitung 22 dargestelltes Druckluft-Versorgungsleitungssystem angeschlossen. 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 Ventilanordnung 12 weitere, nicht dargestellte Ventile aufweisen.In the valve arrangement 12 lead compressed air channels 20 . 21 from the connections 15 respectively. 16 to a valve 19 that the compressed air supply or ventilation of the compressed air lines 13 . 14 controls. A compressed air supply device, not shown, for example with a compressed air generating device and a maintenance device, supplies the valve 19 with compressed air. The valve 19 is to the compressed air supply device via a compressed air supply line only 22 shown compressed air supply line system connected. The valve 19 forms an integral part of the valve assembly 12 or it is a replaceable separate one on the valve assembly 12 for example, valve which can be arranged by plugging on. Next to the valve 19 can the valve assembly 12 have further valves, not shown.

In dem Aktuator 10 führt ein Druckluft-Kanal 23 vom Anschluss 17 zu einem abschlussdeckelseitigen Zylinderraum 24 der Zylinderkammer 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 lagerdeckelseitigen Zylinderraum 26 hin bewegt. In Richtung des Zylinderraumes 24 bewegt sich der Kolben 27, wenn das Ventil 19 den lagerdeckelseitigen Zylinderraum 26 über die Druckluftleitung 14 mit Druckluft beaufschlagt und die Druckluftleitung 13 entlüftet.In the actuator 10 leads a compressed air duct 23 from the connection 17 to a cylinder chamber on the end cover side 24 the cylinder chamber 9 of the cylinder 11 , a compressed air duct 25 from the connection 18 to a cylinder chamber on the bearing cover side 26 the cylinder chamber 9 , If the valve 19 the compressed air line 13 pressurized with compressed air and at the same time the compressed air line 14 the piston is vented 27 of the cylinder 11 to the cylinder chamber on the bearing cover side 26 moved there. In the direction of the cylinder space 24 the piston moves 27 when the valve 19 the cylinder chamber on the bearing cover side 26 via the compressed air line 14 pressurized with compressed air and the compressed air line 13 vented.

Die Ventilanordnung 12 und der Aktuator 10 sind über elektrische Verbindungsleitungen 28, 29 miteinander verbunden, die in oder an den Druckluftleitungen 13, 14 verlaufen und beispielsweise 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 elektrische Leiter auch eine oder mehrere Metall-Litzen oder Kabel vorgesehen sein. Der elektrische Kontakt der Verbindungsleitungen 28, 29 zu dem Aktuator 10 sowie zu der Ventilanordnung 12 wird über die Anschlüsse 15 bis 18 hergestellt, die vorliegend beispielsweise aus Metall bestehen und somit elektrisch leitend sind. Die Anschlüsse 15 bis 18 stehen in elektrischem Kontakt zu den Druckluftleitungen 13, 14, der z.B. durch Messerkontakte gebildet wird, die in die Druckluftleitungen 13, 14 einschneiden.The valve assembly 12 and the actuator 10 are via electrical connection lines 28 . 29 connected together in or on the compressed air lines 13 . 14 run and for example through a in a jacket of the compressed air lines 13 . 14 embedded or running on this wire mesh or a metal foil arranged in this way. Furthermore, in the compressed air lines 13 . 14 one or more metal strands or cables can also be provided as electrical conductors. The electrical contact of the connecting lines 28 . 29 to the actuator 10 as well as the valve arrangement 12 is about the connectors 15 to 18 produced, which in the present case consist for example of metal and are therefore electrically conductive. The connections 15 to 18 are in electrical contact with the compressed air lines 13 , 14, which is formed, for example, by knife contacts which lead into the compressed air lines 13 . 14 incise.

Bei der Montage der Anschlüsse 15 bis 18, z.B. beim Zusammenschrauben 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 fluidtechnischen Anschluss unabhängige elektrische Kontakte zum Anschluss der elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 an die Ventilanordnung 12 bzw. den Aktuator 10 vorgesehen sein.When assembling the connections 15 to 18 , for example when screwing together or plugging into one another, in the present case both a fluidic and an electrical connection between the valve arrangement is achieved with a single actuation action 12 and the actuator 10 manufactured. In principle, could at the connections 15 to 18 also separate electrical contacts that are independent of the respective fluid connection for connecting the electrical connecting lines 28 . 29 to the valve assembly 12 or the actuator 10 be provided.

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 elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 bereit.The valve assembly 12 has an electrical energy source 30 on that through electrical connections 31 . 32 and over the connections 15 . 16 with the electrical connection lines 28 . 29 connected is. 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 electrical connection lines 28 . 29 ready.

Der Aktuator 10 weist zur Entnahme der Spannung UV einen elektrischen Energiewandler 33 auf, der über elektrische Verbindungen 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 elektrischen Transformators, eines Gleichrichters und eines Glättungskondensators auf und speist ein lediglich durch ein positives Potential und ein negatives Potential angedeutetes Stromversorgungssystem 36 des Aktuators 10.The actuator 10 has an electrical energy converter for taking the voltage UV 33 on who has electrical connections 34 . 35 and over the connections 17 . 18 with the electrical connection lines 28 . 29 connected is. The energy converter 33 prepares 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 which is only indicated by a positive potential and a negative potential 36 of the actuator 10 ,

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 Endschalter. 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 Temperatursensoren, Drucksensoren oder sonstige Sensoren zur Erfassung eines regulären Betriebszustandes und/oder einer Störung vorgesehen sein.On the actuator 10 are sensors designed as electrical components 37 respectively. 38 provided the cylinder spaces 24 . 26 are each assigned. The sensors 37 . 38 capture a load drive state of the actuator 10 , in the present case the position of the piston 27 , and report this to a control module 39 that the valve assembly 12 and the actuator 10 controls. The sensors 37 . 38 are, for example, by the piston 27 actuated limit switches. The sensors 37 . 38 However, could also be, for example, ultrasound sensors, which form the position of the piston as components of a position measuring system 27 determine. On the actuator 10 For example, temperature sensors, pressure sensors or other sensors could also be provided for detecting a regular operating state and / or a fault.

Der Aktuator 10 meldet von den Sensoren 37, 38 erfasste Werte an das Steuermodul 39, das in dem Ausführungsbeispiel von 1 einen Bestandteil der Ventilanordnung 12 bildet. Das Steuermodul 39 enthält z.B. einen Mikroprozessor, Speichermittel 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 eine analoge und/oder digitale Regelungsschaltung sein. Das Steuermodul 39 kann Befehle von einem nicht dargestellten Bedienfeld und/oder von einer zentralen, nicht dargestellten übergeordneten Steuerung erhalten.The actuator 10 reports from the sensors 37 . 38 recorded values to the control module 39 that in the embodiment of 1 part of the valve assembly 12 forms. The control module 39 contains, for example, a microprocessor, storage means and an input / output interface. The control module 39 works according to a preprogrammed functional sequence, which is defined by program code stored in the storage means, and controls via a control connection 48 the valve 19 and thus the actuator 10 , 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 Steuermodul 39 auf einer über die elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 führenden, gestrichelt eingezeichneten Signalverbindung SV gemeldet. Zur Herstellung der Signalverbindung SV ist in dem Aktuator 10 als Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel 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 verbunden. Das Kommunikationsmodul 41 erhält über Verbindungen 42, 43 von den Sensoren 37, 38 erfasste Messwerte. Diese moduliert das Kommunikationsmodul 41 als Meldesignale mit Hilfe eines Modulators auf die Spannung UV auf. Dazu wird beispielsweise ein Pulsweiten-, Pulsfrequenz- oder ein sonstiges Modulationsverfahren eingesetzt. Es ist auch möglich, dass das Kommunikationsmodul 41 die Meldesignale mit einer Codiereinrichtung digital codiert und z.B. als serielle Datentelegramme an die Ventilanordnung 12 sendet. Dazu kann beispielsweise ein Feldbus-Protokoll verwendet werden.The sensors 37 . 38 recorded values are the control module 39 on one over the electrical connection lines 28 . 29 leading signal connection SV indicated by dashed lines. To establish the signal connection SV is in the actuator 10 a communication module as signal generator and / or signal detection means 41 provided that serves as a means of communication and to the connections 34 . 35 is coupled with an electrical transformer, for example. So it is with the electrical connection lines 28 . 29 connected. The communication module 41 receives about connections 42 . 43 from the sensors 37 . 38 recorded measured values. 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 the message signals are digitally coded with a coding device and, for example, as serial data telegrams to the valve arrangement 12 sends. 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 Verbindungsleitungen 28, 29 gesendeten modulierten und/oder codierten Meldesignale sozusagen mithört und mit Hilfe eines Demodulators und/oder Decodierers aus der Spannung UV ermittelt. Das Kommunikationsmodul 44 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 assembly 12 has a communication module for receiving the signal signals on the signal connection SV 44 on that to the connections 31 . 32 , for example, one in series with the energy source 30 switched measuring resistor is coupled and thus on the electrical connection lines 28 . 29 transmitted, modulated and / or coded message signals, so to speak, and determined from the voltage UV with the aid of a demodulator and / or decoder. The communication module 44 transmits the message signals via a connection 45 to the control module 39 , so that overall the signal connection SV between the sensors 37 . 38 and the control module 39 is constructed.

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 depending on the respective signal signals from the sensors 37 . 38 , the information on the position of the piston 27 contain. For example, the cylinder space 26 only pressurized air until the sensor 37 to the control module 39 reports that the piston 27 has reached its end position on the cover side.

Der Aktuator 10 weist beim Ausführungsbeispiel als weitere elektrische Komponente ein Anzeigeelement 46 auf. Das Anzeigeelement 46 enthält beispielsweise Leuchtdioden und/oder ein Flüssig-Kristall-Anzeigemodul zur Anzeige aktueller Betriebszustände, 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.The actuator 10 has a display element in the exemplary embodiment as a further electrical component 46 on. The display element 46 contains, for example, light emitting diodes and / or a liquid crystal display module for displaying current operating states, for example the current position of the piston 27 , and / or to display faults, for example 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 dieses von dem Steuermodul 39 Steuerbefehle. Dabei speist das Kommunikationsmodul 44 mit einem Modulator Steuersignale durch Modulation in die Spannung UV ein, welche das Kommunikationsmodul 41 mit einem Demodulator wieder demoduliert. Der Modulator ist beispielsweise mit einem elektrischen Übertrager an die Verbindungen 31, 32 angekoppelt. Der Demodulator tastet z.B. an einem in Reihe mit dem Energiewandler 33 geschalteten Widerstand durch die auf die Spannung UV aufmodulierten Steuersignale hervorgerufene Spannungsänderungen ab.The display element 46 is via an electrical connection 47 with the communication module 41 connected and receives this from the control module 39 Control commands. The communication module feeds 44 with a modulator control signals by modulation into the voltage UV which the communication module 41 demodulated again with a demodulator. The modulator is, for example, with an electrical transformer on the connections 31 . 32 coupled. The demodulator probes, for example, in line with the energy converter 33 switched resistance by the voltage changes caused by the control signals modulated onto the voltage UV.

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

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 Kommunikationsmodul 44 und die elektrischen Verbindungsleitungen 28, 29 an das Steuermodul 39 melden.The actuator 10 could also be one of the control module as an electrical component 39 Controlled electrical actuator, such as an electromagnetic drive or a servomotor. Furthermore, could be on the actuator 10 Operating elements, for example an "emergency stop" switch, can be provided, the commands given by an operator via the communication module 44 and the electrical connection lines 28 . 29 to the control module 39 Report.

2 zeigt Ventilanordnungen 12a und 12b, die mit Aktuatoren 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 1 bekannte 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), gesteuert 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 Steuermodul 61 kann ein separates Steuergerät sein oder einen Bestandteil der Ventilbatterie 60 bilden. 2 shows valve arrangements 12a and 12b that with actuators 10a respectively. 10b via compressed air lines 13a . 14a respectively. 13b . 14b are connected. The valve assemblies 12a and 12b are modules of a valve manifold 60 that over the out 1 well-known compressed air feed line 22 supplied with compressed air and from a central control module 61 over a bus 63 , for example an AS-i fieldbus (AS-i = actuator sensor interface) is controlled. The bus 63 and the compressed air feed line shown symbolically for a compressed air supply system, not shown 22 are through the valve arrangements 12a and 12b passed through, so that further valve arrangements designed as modules, not shown for reasons of clarity, on the valve manifold 60 can be lined up. The control module 61 can be a separate control unit or part of the valve manifold 60 form.

Die Aktuatoren 10a und 10b sind im Wesentlichen gleich aufgebaut wie der Aktuator 10 gemäß 1, enthalten jedoch nicht das Anzeigeelement 46. Ferner sind die Ventilanordnungen 12a und 12b im Wesentlichen gleich aufgebaut wie die Ventilanordnung 12. Gleiche oder gleichwirkende Komponenten sind in 2 daher mit gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Komponenten in 1 versehen, wobei teilweise angefügte Buchstaben "a" oder "b" eine Zuordnung der jeweiligen Komponente zu den Aktuator-Ventilanordnung-Kombinationen 10a, 12a bzw. 10b, 12b verdeutlichen.The actuators 10a and 10b have essentially the same structure as the actuator 10 according to 1 , but do not contain the display element 46 , Furthermore, the valve arrangements 12a and 12b constructed essentially the same as the valve arrangement 12 , The same or equivalent components are in 2 therefore with the same reference numerals as the corresponding components in 1 provided, partially attached letters "a" or "b" an assignment of the respective component to the actuator-valve assembly combinations 10a . 12a respectively. 10b . 12b clarify.

Im Unterschied zur Ventilanordnung 12 weisen die Ventilanordnungen 12a und 12b jedoch kein eigenes Steuermodul auf, sondern 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 Kommunikationsmodule 44a, 44b können jeweils zu einer Baugruppe, beispielsweise zu einem integrierten Schaltkreis, zusammengefasst sein.In contrast to the valve arrangement 12 point the valve assemblies 12a and 12b however, do not have their own control module, but are instead via bus interface modules 64a . 64b to the fieldbus 63 connected and are via this from the control module 61 controlled. The bus interface modules 64a and 64b and the communication modules assigned to them 44a . 44b can each be combined to form an assembly, for example an integrated circuit.

3 zeigt im Wesentlichen die aus 1 bekannte Anordnung. Im Unterschied zu 1 ist jedoch nur eine elektrische Verbindung zwischen der Ventilanordnung 12 und dem Aktuator 10 über eine elektrisch leitende Druckluftleitung, die Druckluftleitung 13, vorgesehen. Die zweite elektrische Verbindung 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 Ventilanordnung 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 erforderlich. 3 essentially shows that out 1 known arrangement. In contrast to 1 however, is only an electrical connection between the valve assembly 12 and the actuator 10 via an electrically conductive compressed air line, the compressed air line 13 , intended. The second electrical connection between the valve assembly 12 and the actuator 10 leads via a common ground potential MP, for example a common ground to which the electrically conductive connections are made 16 and 18 are each connected. It is also possible that the housing of the actuator 10 and the valve assembly 12 are each connected to the ground potential MP and in this way the second electrical connection is established. In one the connections 16 and 18 fluidically connecting compressed air line 14c is therefore in contrast to the compressed air line 14 no electrical conductor required.

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

Eine besonders einfache, lediglich schematisch dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels aus 1 ist in 4 gezeigt, bei der die Signalgebermittel des Aktuators eingeprägte Stromflüsse auf der Signalverbindung zur Ventilanordnung einstellen. Allerdings sind zur Vereinfachung der Darstellung lediglich einige Komponenten des Aktuators 10 und der Ventilanordnung 12 gezeigt. Die Energiequelle 30 der Ventilanordnung 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 Signalgebermittel dienenden Stromquellen 50, 51 abfällt. Die Sensoren 37, 38 sind beispielsweise Reed-Schalter, magnetoresistive 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 Durchlassrichtung bis zu einem vorbestimmten Stromfluss durchgängig sind, also einen eingeprägten Strom einstellen. Es ist auch möglich, dass die Stromquellen 50, 51 durch Transistorschaltungen gebildet werden, die einen eingeprägten Stromfluss einstellen oder dass die Sensoren 37, 38 an sich, beispielsweise durch ihren jeweiligen Widerstandswert, eingeprägte Ströme einstellen und somit für sich allein schon die Signalgebermittel des Aktuators 10 bilden.A particularly simple variant of the exemplary embodiment, shown only schematically 1 is in 4 shown, in which the signal transmitter means of the actuator set impressed current flows on the signal connection to the valve arrangement. However, to simplify the illustration, there are only a few components of the actuator 10 and the valve assembly 12 shown. The energy source 30 the valve assembly 12 supplied via the electrical connections 28 . 29 that go through the compressed air lines 13 . 14 lead the actuator 10 with the voltage UV that is in parallel in the electrical connections 34 . 35 switched sensors 37 . 38 and in each case in series with these current sources serving as signaling means 50 . 51 drops. The sensors 37 . 38 are, for example, reed switches, magnetoresistive elements or Hall sensors that bens when the piston approaches 27 become electrically conductive and are otherwise electrically non-conductive or poorly conductive. The power sources 50 . 51 are, for example, so-called current diodes which are continuous in their forward direction up to a predetermined current flow, that is to say set an impressed current. It is also possible that the power sources 50 . 51 are formed by transistor circuits that set an impressed current flow or that the sensors 37 . 38 adjust currents impressed per se, for example by their respective resistance value, and thus in themselves the signaling means of the actuator 10 form.

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 durchfließender 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.If the sensors 37 . 38 due to the approach of the piston 27 If they become electrically conductive, a current flows through them from the power sources 50 . 51 is set as impressed current I37 or I38. The values of the currents I37 and I38 are different, so that the electrical connections 28 . 29 sets the total current Iges flowing through with the values Iges = 0, Iges = I37, Iges = I38 or, especially in the event of a fault, Iges = I37 + I38. The level of the total current Iges is accordingly a through the signaling means of the actuator 10 given signal for the respective position of the piston 27 ,

In der Ventilanordnung 12 ist ein in Reihe mit der Energiequelle 30 geschalteter, den Signalerfassungsmitteln der Ventilanordnung 12 zugeordneter Messwiderstand 52 mit einem Widerstandswert 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 ausgewertet.In the valve arrangement 12 is one in line with the energy source 30 switched, the signal detection means of the valve assembly 12 assigned measuring resistor 52 with a resistance value R, a so-called "shunt", provided by the Total current Iges is flowed through and a voltage Um drops as a function of the total current Iges with the values Um = 0, Um = R * I37, Um = R * I38 or Um = R * (I37 + I38). The level of the voltage Um is scanned and evaluated by signal detection means, which are not shown in detail.

Es versteht sich, dass das in 4 gezeigte Prinzip, bei dem eingeprägte Ströme eingestellt werden, auch in umgekehrter Richtung zur Signalgabe von der Ventilanordnung 12 an den Aktuator 10 anwendbar ist.It is understood that in 4 Principle shown, in which impressed currents are set, also in the opposite direction to the signal from the valve assembly 12 to the actuator 10 is applicable.

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

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

Wenn ein Aktuator nur gesteuerte, jedoch keine meldenden elektrischen Komponenten aufweist, sind in dem Aktuator zugeordneten Kommunikationsmodul nur eine Sendeeinrichtung, beispielsweise ein Modulator, und in dem Aktuator nur eine Empfangseinrichtung, beispielsweise ein Demodulator, erforderlich.If an actuator only controlled, but no reporting electrical Components have are in the actuator associated communication module only one transmission device, for example a modulator, and in the actuator has only one receiving device, for example a demodulator, required.

Kommunizieren ein Aktuator und eine Ventilanordnung allerdings bidirektional, beispielsweise unter Verwendung eines Feldbus-Protokolles, sind in deren jeweiligen Kommunikationsmodulen sowohl Sende- als auch Empfangseinrichtungen notwendig, und zwar unabhängig davon, ob der jeweilige Aktuator nur gesteuerte oder nur meldende elektrische Komponenten aufweist. Über eine bidirektional Verbindung kann das jeweilige Steuermodul den Informationsfluss steuern und beispielsweise Diagnoseabfragen an den Aktuator senden.Communicate an actuator and a valve arrangement, however, bidirectionally, for example using a fieldbus protocol in their respective communication modules both transmit and Receiving equipment necessary, regardless of whether the particular Actuator only controlled or only reporting electrical components having. about the respective control module can provide a bidirectional connection Control the flow of information and, for example, diagnostic queries send the actuator.

In einer Variante der Anordnung aus 2 könnten die Kommunikationsmodule 44a, 44b sowie die Energiequellen 30 nicht in die Ventilanordnungen 12a, 12b integriert sein, sondern einen Bestandteil des Steuermoduls 61 bilden. Die elektrischen Verbindungsleitungen 28a, 29a, 28b und 28b wären dann durch die Ventilanordnungen 12a, 12b hindurchgeführt und wären mit dem Steuermodul 61 verbunden, beispielsweise über einen Parallel-Bus zwischen dem Steuermodul 61 und den Ventilanordnungen 12a, 12b.In a variant of the arrangement 2 could the communication modules 44a . 44b as well as the energy sources 30 not in the valve arrangements 12a . 12b be integrated, but part of the control module 61 form. The electrical connection lines 28a . 29a . 28b and 28b would then be through the valve arrangements 12a . 12b passed through and would be with the control module 61 connected, for example via a parallel bus between the control module 61 and the valve assemblies 12a . 12b ,

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung könnten die Bus-Schnittstellen-Module 64a, 64b und die ihnen jeweils zugeord neten Kommunikationsmodule 44a, 44b zu einer separaten Baugruppe zusammengefasst sein, die beispielsweise an einer Ventilbatterie oder an einem Steuermodul angeordnet werden kann.The bus interface modules could be a further embodiment of the invention 64a . 64b and the communication modules assigned to them 44a . 44b be combined into a separate assembly, which can be arranged, for example, on a valve manifold or on a control module.

Die Verbindungen 42, 43 für die Sensoren 37, 38 sind drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen. Die Sensoren 37, 38 wären bei drahtlosen Verbindungen beispielsweise als sogenannte Transponder ausgestaltet.The connections 42 . 43 for the sensors 37 . 38 are wired or wireless connections. The sensors 37 . 38 would be configured for wireless connections, for example, as so-called transponders.

Die elektrischen Komponenten des Aktuators 10, z.B. das Kommunikationsmodul 42 und der Energiewandler 33, können zumindest teilweise zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst sein. Diese kann z.B. an dem Zylinder 11 angeordnet sein, beispielsweise in einem Zylinderdeckel des Zylinders 11.The electrical components of the actuator 10 , for example the communication module 42 and the energy converter 33 , can at least partially be combined into a common assembly. This can, for example, on the cylinder 11 be arranged, for example in a cylinder cover of the cylinder 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.In the examples shown, the compressed air lines 13 . 14 only one electrical conductor at a time. However, it is also possible in principle that further electrical conductors are provided for other purposes.

Claims (23)

Fluidtechnische Anordnung mit mindestens einem fluidtechnischen Aktuator (10), der mittels einer Ventilanordnung (12) über zumindest eine erste und eine zweite Fluidleitung (13, 14) durch Fluidkraft betätigbar ist, wobei an dem Aktuator (10) zumindest eine zum Anschluss an ein Steuermodul (39, 61) vorgesehene elektrische Komponente (37, 38, 46) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) und der Aktuator (10) über eine erste und eine zweite elektrische Verbindung (28, 29) miteinander verbunden sind, über die die Ventilanordnung (12) den Aktuator (10) durch Bereitstellen einer Spannung (UV) mit elektrischer Energie versorgt, wobei die erste elektrische Verbindung (28) über die erste Fluidleitung (13) geführt ist und die zweite elektrische Verbindung (29) über die zweite Fluidleitung (14) oder über ein gemeinsames Massepotential (MP) zwischen dem Aktuator (10) und der Ventilanordnung (12), und dass dem Aktuator (10) und der Ventilanordnung (12) jeweils Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (41, 44) zum Aufbau einer Signalverbindung (SV) zwischen der mindestens einen elektri schen Komponente (37, 38, 46) und dem Steuermodul (39, 61) über die erste und die zweite elektrische Verbindung (28, 29) zugeordnet sind.Fluid power arrangement with at least one fluid power actuator ( 10 ) which by means of a valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 . 14 ) can be actuated by fluid power, with the actuator ( 10 ) at least one for 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 connected to each other via which the valve arrangement ( 12 ) the actuator ( 10 ) is 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 common ground potential (MP) between the actuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ), and that the actuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ) each signal generator and / or signal detection means ( 41 . 44 ) to establish a signal connection (SV) between the at least one electrical component (s) 37 . 38 . 46 ) and the tax ermodul ( 39 . 61 ) via the first and the second electrical connection ( 28 . 29 ) assigned. Fluidtechnische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrische Komponente ein Sensor (37, 38) zur Erfassung zumindest eines Betriebszustandes des Aktuators (10) ist.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 ) is. Fluidtechnische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (44) des Aktuators (10) als Kommunikationsmittel einen Modulator zum Auf modulieren von Meldesignalen auf die Spannung (UV) enthalten, und dass die der Ventilanordnung (12) zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (44) einen Demodulator zum Demodulieren der Meldesignale aus der Spannung (UV) enthalten.Fluid power arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the signal transmitter and / or signal detection means ( 44 ) of the actuator ( 10 ) contain as a means of communication a modulator for modulating signal signals to the voltage (UV), and that of the valve arrangement ( 12 ) assigned signal generator and / or signal detection means ( 44 ) contain a demodulator for demodulating the signal signals from the voltage (UV). Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrische Komponente ein elektrisches Stellglied und/oder ein Anzeigeelement (46) ist.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 ) is. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilanordnung (12) zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (44) als Kommunikationsmittel einen Modulator zum Einspeisen von Steuersignalen durch Modulation auf die Spannung (UV) oder durch Modulation der Spannung (UV) enthalten, und dass die Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (41) des Aktuators (10) einen Demodulator zum Demodulieren der Steuersignale aus der Spannung (UV) enthalten.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) assigned signal generator and / or signal detection means ( 44 ) contain as a means of communication a modulator for feeding in control signals by modulation to the voltage (UV) or by modulation of 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). Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilanordnung (12) zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (44) einen Bestandteil der Ventilanordnung (12) bilden.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) assigned signal generator and / or signal detection means ( 44 ) part of the valve arrangement ( 12 ) form. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilanordnung (12) zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (41, 44) eine zur Kommunikation zwischen der Ventilanordnung (12) und dem Steuermodul (39, 61) vorgesehene Bus-Schnittstelle aufweisen.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) assigned signal generator and / or signal detection means ( 41 . 44 ) one for communication between the valve arrangement ( 12 ) and the control module ( 39 . 61 ) have the intended bus interface. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10) und/oder die Ventilanordnung (12) zum Anschließen der ersten und/oder der zweiten Fluidleitung (13, 14) insbesondere als Steckanschlussmittel ausgestaltete Anschlussmittel (15, 16, 17, 18) aufweisen, bei denen zweckmäßigerweise mit einer einzigen Betätigungshandlung sowohl eine fluidische als auch eine elektrische Verbindung (28, 29) hergestellt wird.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 ) especially designed as plug connection means ( 15 . 16 . 17 . 18 ), in which expediently both a fluidic and an electrical connection with a single actuation action ( 28 . 29 ) will be produced. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) zumindest ein Ventil (19) enthält und dass die erste und /oder die zweite Fluidleitung (13, 14) unmittelbar mit dem mindestens einen Ventil (19) oder mit zu dem Ventil (19) führenden Kanälen (20, 21) der Ventilanordnung (12) verbunden sind.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) at least one valve ( 19 ) contains and that the first and / or the second fluid line ( 13 . 14 ) directly with the at least one valve ( 19 ) or with the valve ( 19 ) leading channels ( 20 . 21 ) the valve arrangement ( 12 ) are connected. Fluidtechnische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilanordnung (12) zugeordneten Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (41, 44) an dem oder in dem Ventil (19) vorgesehen sind.Fluid power arrangement according to claim 9, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) assigned signal generator and / or signal detection means ( 41 . 44 ) on or in the valve ( 19 ) are provided. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) ein Einzelventil oder eine Mehrfachventilanordnung umfasst.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. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Fluidleitung (13, 14) als flexible Schlauchleitungen ausgeführt sind.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. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung als vorzugsweise aus Modulen (12a, 12b) aufgebaute Ventilbatterie (60) aufgebaut ist.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement is preferably composed of modules ( 12a . 12b ) assembled valve battery ( 60 ) is constructed. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (39) einen Bestandteil der Ventilanordnung (12) bildet.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control module ( 39 ) part of the valve arrangement ( 12 ) forms. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Fluidleitung (13, 14) paarweise an eine gemeinsame Seite des Aktuators (10) angeschlossen sind.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second fluid line ( 13 . 14 ) in pairs on a common side of the actuator ( 10 ) are connected. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Komponente (37, 38, 46) drahtlos mit dem Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmitteln (41, 44) des Aktuators (10) kommuniziert.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrical component ( 37 . 38 . 46 ) wireless with the signal transmitter and / or signal detection means ( 41 . 44 ) of the actuator ( 10 ) communicates. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) und der Aktuator (10) Daten auf der Signalverbindung (SV) mit digitalen Signalfolgen übertragen.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) and the actuator ( 10 ) Transfer data on the signal connection (SV) with digital signal sequences. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) und der Aktuator (10) Daten auf der Signalverbindung (SV) seriell, insbesondere mit Hilfe eines Feldbus-Protokolles, übertragen.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) and the actuator ( 10 ) Data on the signal connection (SV) serially, especially with the help of a fieldbus protocol. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Fluidleitung (13, 14) jeweils nur einen einzigen elektrischen Leiter (28, 29) aufweisen.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second fluid line ( 13 . 14 ) only one electrical conductor at a time ( 28 . 29 ) exhibit. Fluidtechnische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgebermittel (41, 44) zur Signalgabe einen unterschiedlichen, vorzugsweise eingeprägten Stromfluss auf der Signalverbindung (SV) einstellen.Fluid power arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter means ( 41 . 44 ) set a different, preferably impressed current flow on the signal connection (SV) for signaling. Fluidtechnische Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgebermittel (41, 44) zumindest eine Stromdiode und/oder einen Transistor und/oder einen Widerstand mit einem vorbestimmten Stromführungspotential umfassen.Fluid power arrangement according to claim 20, characterized in that the signaling means ( 41 . 44 ) comprise at least one current diode and / or a transistor and / or a resistor with a predetermined current carrying potential. Aktuator für eine fluidtechnische Anordnung, der mittels einer Ventilanordnung (12) über zumindest eine erste und eine zweite Fluidleitung (13, 14) durch Fluidkraft betätigbar ist, an dem zumindest eine zum Anschluss an ein Steuermodul (39, 61) vorgesehene elektrische Komponente (37, 38, 46) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10) Anschlussmittel (17, 18) für eine erste und eine zweite elektrische Verbindung (28, 29) aufweist, über die der Aktuator (10) durch Bereitstellen einer Spannung (UV) mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wobei die erste elektrische Verbindung (28) über die erste Fluidleitung (13) geführt ist und die zweite elektrische Verbindung (29) über die zweite Fluidleitung (14) oder über ein Massepotential (MP), und dass der Aktuator (10) Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (41) zum Aufbau einer Signalverbindung (SV) zwischen der mindestens einen elektrischen Komponente (37, 38, 46) und dem Steuermodul (39, 61) über die erste und die zweite elektrische Verbindung (28, 29) aufweist.Actuator for a fluid power arrangement, which by means of a valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 . 14 ) can be actuated by fluid force, 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 actuator ( 10 ) Connection means ( 17 . 18 ) for a first and a second electrical connection ( 28 . 29 ) over 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 generator and / or signal detection means ( 41 ) to establish 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 ) having. Ventilanordnung für eine fluidtechnische Anordnung mit mindestens einem fluidtechnischen Aktuator (10), der mittels der Ventilanordnung (12) über zumindest eine erste und eine zweite Fluidleitung (13, 14) durch Fluidkraft betätigbar ist und an dem zumindest eine zum Anschluss an ein Steuermodul (39, 61) vorgesehene elektrische Komponente (37, 38, 46) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (12) Anschlussmittel (15, 16) für eine erste und eine zweite elektrische Verbindung (28, 29) mit dem Aktuator (10) aufweist, über die die Ventilanordnung (12) den Aktuator (10) durch Bereitstellen einer Spannung (UV) mit elektrischer Energie versorgen kann, wobei die erste elektrische Verbindung (28) über die erste Fluidleitung (13) geführt ist und die zweite elektrische Verbindung (29) über die zweite Fluidleitung (14) oder über ein gemeinsames Massepotential (MP) zwischen dem Aktuator (10) und der Ventilanordnung (12), und dass die Ventilanordnung (12) Signalgeber- und/oder Signalerfassungsmittel (44) zum Aufbau einer Signalverbindung (SV) zwischen der mindestens einen elektrischen Komponente (37, 38, 46) und dem Steuermodul (39, 61) über die erste und die zweite elektrische Verbindung (28, 29) aufweist.Valve arrangement for a fluid power arrangement with at least one fluid power actuator ( 10 ) which by means of the valve arrangement ( 12 ) via at least a first and a second fluid line ( 13 . 14 ) can be actuated by fluid force 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 valve arrangement ( 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 ) 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 common ground potential (MP) between the actuator ( 10 ) and the valve arrangement ( 12 ), and that the valve assembly ( 12 ) Signal generator and / or signal detection means ( 44 ) to establish 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 ) having.
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