DE202007017130U1 - Ansteuervorrichtung für einen Pneumatikantrieb - Google Patents

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Abstract

Ansteuervorrichtung für einen Pneumatikantrieb, der ein zwei Antriebskammern (8a, 8b) voneinander abteilendes, durch gesteuerte Druckluftbeaufschlagung der Antriebskammern (8a, 8b) bewegbares Antriebselement (6) aufweist, mit Ventilmitteln (11), die es ermöglichen, zum Hervorrufen einer hin und her gehenden Bewegung des Antriebselements (6) abwechselnd jeweils eine der Antriebskammern (8a, 8b) mit einer Druckluftquelle und gleichzeitig die jeweils andere Antriebskammer (8b, 8a) mit einem Entlüftungsbereich zu verbinden, und die in der Lage sind, einen Kurzschlusszustand herzustellen, in dem eine direkte Kurzschlussverbindung zwischen den beiden gleichzeitig vom Entlüftungsbereich abgetrennten Antriebskammern (8a, 8b) vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kurzschlusszustand beide Antriebskammern (8a, 8b) durch die Ventilmittel (11) von der Druckluftquelle abgetrennt sind, so dass über die Kurzschlussverbindung Druckluft aus der unter höherem Druck stehenden Antriebskammer (8a, 8b) in die andere Antriebskammer (8b, 8a) überströmen kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für einen Pneumatikantrieb, der ein zwei Antriebskammern voneinander abteilendes, durch gesteuerte Druckluftbeaufschlagung der Antriebskammern bewegbares Antriebselement aufweist, mit Ventilmitteln, die es ermöglichen, zum Hervorrufen einer hin und her gehenden Bewegung des Antriebselements abwechselnd jeweils eine der Antriebskammern mit einer Druckluftquelle und gleichzeitig die jeweils andere Antriebskammer mit einem Entlüftungsbereich zu verbinden, und die in der Lage sind, einen Kurzschlusszustand herzustellen, in dem eine direkte Kurzschlussverbindung zwischen den beiden gleichzeitig vom Entlüftungsbereich abgetrennten Antriebskammern vorliegt.
  • Bei einer aus der DE 196 13 845 A1 bekannten Ansteuervorrichtung dieser Art kann eine Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung zwei alternative Richtungsvorgabe-Schaltstellungen einnehmen, in denen die von einem Antriebselement abgetrennten Antriebskammern eines Pneumatikantriebs abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt und entlüftet werden. Dadurch kann das Antriebs element zu einer hin und her gehenden Bewegung angetrieben werden. Die aus der momentan entlüfteten Antriebskammer entweichende Luft wird einem Entlüftungsbereich zugeführt, der zur Reduzierung des Luftverbrauchs von einem Niederdrucktank gebildet ist, in dem die ausströmende Luft aufgefangen wird. Damit soll der Luftverbrauch gegenüber einer ebenfalls in der DE 196 13 845 A1 beschriebenen Ausführungsform verringert werden, bei der der Entlüftungsbereich unmittelbar von der Atmosphäre gebildet ist.
  • Außer den beiden Richtungsvorgaben-Schaltstellungen ermöglicht die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung auch noch eine Kurzschluss-Schaltstellung, in der die beiden Antriebskammern vom Entlüftungsbereich abgetrennt und kurzgeschlossen sind. Außerdem sind in dieser Kurzschluss-Schaltstellung beide Antriebskammern an die Druckluftquelle angeschlossen, wobei das Antriebselement aufgrund der sich in den beiden Antriebskammern ausbildenden gleichhohen Drücke in eine bestimmte Position verlagert wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Ansteuervorrichtung der eingangs genannten Art effektive Luftsparmaßnahmen vorzusehen, die kurze Umschaltzeiten für eine Richtungsumkehr des anzutreibenden Antriebselementes ermöglichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass in dem Kurzschlusszustand beide Antriebskammern durch die Ventilmittel von der Druckluftquelle abgetrennt sind, so dass über die Kurzschlussverbindung Druckluft aus der unter höherem Druck stehenden Antriebskammer in die andere Antriebskammer überströmen kann.
  • Auf diese Weise kann zwischen den beiden Antriebskammern eine Kurzschlussverbindung hergestellt werden, bei der beide Antriebskammern sowohl vom Entlüftungsbereich als auch von der Druckluftquelle abgetrennt sind. Dies ermöglicht während des Kurzschlusszustandes ein Überströmen von Druckluft aus der unter höherem Druck stehenden Antriebskammer in die unter einem niedrigeren Druck stehende Antriebskammer. Der Kurzschlusszustand eignet sich besonders vorteilhaft für einen kurzzeitigen Zwischenzustand zwischen dem Umschalten der Druckluftbeaufschlagung der beiden Antriebskammern, wenn eine Richtungsumkehr des Antriebselementes bezweckt wird. Hier kann ein gewisser Anteil von Luft aus der zuvor mit dem Betriebsdruck gespeisten Antriebskammer in die bis dahin entlüftete Antriebskammer überströmen, so dass letztere mit einer geringeren Menge an neu zugeführter Druckluft beaufschlagt werden muss, um den gewünschten Druck aufzubauen.
  • Indem der Kurzschlusszustand, insbesondere aufgrund entsprechender Ansteuerung seitens einer elektronischen Steuereinrichtung, nur sehr kurzzeitig eingestellt wird, ermöglichen die Ventilmittel ein Umschalten der Druckluftbeaufschlagung des Pneumatikantriebes in sehr kurzer Zeit und kaum merklich langsamer als ohne die Luftsparmaßnahmen. Der Kurzschlusszustand liegt beispielsweise nur einen Sekundenbruchteil vor, z.B. 0,3 Sekunden, was jedoch bereits ausreicht, um einen merklichen Luftaustausch zwischen den Antriebskammern zu ermöglichen. Versuche haben bei dem vorgenannten Zeitfenster ein Überströmen von 18% der Druckluft aus der druckhöheren in die druckniedrigere Antriebskammer ergeben.
  • Die luftsparende Wirkung stellt sich unabhängig davon ein, ob als Entlüftungsbereich die Atmosphäre genutzt wird oder wie im Falle der DE 196 13 845 A1 ein unter einem niedrigeren Druck als der Betriebsdruck stehender Auffangbehälter.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die Ventilmittel enthalten zweckmäßigerweise eine Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung, die zwei Richtungsvorgabe-Schaltstellungen einnehmen kann, um das Antriebselement wahlweise in einer von zwei einander entgegengesetzten Bewegungsrich tungen zu beaufschlagen. Zur Herstellung des Kurzschlusszustandes kann entweder die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung entsprechend ventiltechnisch ausgestaltet sein oder ist eine bezüglich der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung vorhanden.
  • Die erstgenannte, integrierte Lösung zeichnet sich durch einen Montageaufwand aus, der nicht größer ist als bei einer konventionellen Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung. Bestehende Anlagen können daher sehr leicht durch einfachen Austausch der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung in luftsparender Hinsicht umgerüstet werden.
  • Die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung kann hierbei zusätzlich zu den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen in eine als Kurzschluss-Schaltstellung bezeichenbare weitere Schaltstellung geschaltet werden, was sich sehr einfach mittels eines entsprechend ausgebildeten Dreistellungsventils realisieren lässt. Das Dreistellungsventil besitzt vorzugsweise einen einzigen Ventilschieber, der in zwei äußeren Richtungsvorgabe-Schaltstellungen und einer dazwischen liegenden Kurzschluss-Schaltstellung positionierbar ist. Beim Umschalten zwischen den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen wird also stets automatisch die Kurzschluss-Schaltstellung eingenommen, wobei zweckmäßigerweise ein zumindest kurzer Stopp in der Umschaltbewegung vorliegt, um der Druckluft genügend Zeit für den angestrebten Überströmvorgang zur Verfügung zu stellen.
  • Die Stoppzeit kann anwendungsspezifisch dahingehend ausgelegt werden, dass bei möglichst kurzer Umschaltzeit ein annehmbares Luftsparpotential vorliegt. Selbstverständlich wäre es prinzipiell denkbar, den Kurzschlusszustand beizubehalten, bis ein vollständiger Druckausgleich zwischen den beiden Antriebskammern stattgefunden hat. Dies wird jedoch nicht angestrebt, weil während des Druckausgleiches indifferente Bewegungen des Antriebselementes auftreten können.
  • Eine eventuell vorhandene eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung sitzt zweckmäßigerweise zwischen der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung und den beiden Antriebskammern. In diesem Fall kann die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung als Zweistellungsventil ausgebildet sein, die von beiden Antriebskammern abgekoppelt ist, wenn die nachgeordnete Kurzschluss-Ventileinrichtung den Kurzschlusszustand vorgibt.
  • Zum bedarfsgemäßen Abkoppeln der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung von den beiden Antriebskammern enthält die Kurzschluss-Ventileinrichtung zweckmäßigerweise je ein in die Verbindung zwischen der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung und einer Antriebskammer eingeschaltetes Absperrventil, insbesondere ein 2/2-Wegeventil, und ein zwischen die beiden Antriebskammern eingeschaltetes drittes Absperrventil, mit dem sich die Kurzschlussverbindung herstellen lässt und mit dem die Kurzschlussverbindung auch unterbrochen werden kann, wenn die beiden anderen Absperrventile offen sind, um den Betrieb der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung zu gestatten.
  • Die Zeitdauer des Beibehaltens des Kurzschlusszustandes wird zweckmäßigerweise durch eine elektronische Steuereinrichtung vorgegeben, an die die Ventilmittel angeschlossen sind.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung, und
  • 2 eine alternative Bauform der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung.
  • Die beiden Figuren zeigen die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung 1 jeweils als Bestandteil einer pneumatischen Vorrichtung 2, innerhalb der sie zur Steuerung des Betriebsverhaltens eines Pneumatikantriebes 3 eingesetzt wird.
  • Der Pneumatikantrieb 3 enthält ein Gehäuse 4 mit einem darin zur Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Antriebsbewegung 5 alternierend hin und her bewegbaren Antriebselement 6. Außerhalb des Gehäuses 4 kann die Antriebsbewegung 5 an einem mit dem Antriebselement 6 bewegungsgekoppelten Kraftabgabeglied 7 abgegriffen werden.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist der Pneumatikantrieb 3 ein Linearantrieb mit linearer Antriebsbewegung 5. Es könnte sich allerdings auch um einen Rotationsantrieb handeln, bei dem die Antriebsbewegung 5 entlang einer gekrümmten Bahn verläuft.
  • Während bei beiden Ausführungsbeispielen als Kraftabgabeglied 7 eine Kolbenstange vorhanden ist, ist selbstverständlich auch eine andere Ausgestaltung des Kraftabgabegliedes 7 möglich, abhängig vom Typ des Pneumatikantriebs 3. Es könnte sich auch um eine rotierende Welle handeln.
  • Das Antriebselement 6 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 4 in eine erste und eine zweite Antriebskammer 8a, 8b. Nicht weiter dargestellte Dichtelemente am Antriebselement 6 sorgen für eine zuverlässige fluiddichte Abtrennung der beiden Antriebskammern 8a, 8b.
  • Das Antriebselement 6 des Ausführungsbeispiels ist ein Kolben. Andere Bauformen, beispielsweise als Membranelement, sind ebenfalls möglich.
  • Zur Steuerung der Bewegung des Antriebselementes 6 enthält die Ansteuervorrichtung 1 Ventilmittel 11, die sich bei den beiden Ausführungsbeispielen voneinander unterscheiden. Beiden Ausführungsbeispielen ist jedoch gemeinsam, dass die Ventilmittel 11 eine Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 enthalten, mit der sich die Bewegungsrichtung des Antriebselementes 6 vorgeben lässt.
  • Die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 besitzt einen an eine Druckluftquelle „P" angeschlossenen Eingangsanschluss 13 und zwei mit einem gemeinsamen Entlüftungsbereich „R" verbundene Entlüftungsanschlüsse 14a, 14b. Der Entlüftungsbereich „R" ist ein Niederdruckbereich, in dem ein Druck herrscht, der geringer ist als der von der Druckluftquelle „P" zur Verfügung gestellte Betriebsdruck. Der Entlüftungsbereich „R" ist insbesondere von der Atmosphäre gebildet. An die Entlüftungsanschlüsse 14a, 14b können bei Bedarf Schalldämpfer angeschlossen sein.
  • Die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 enthält noch zwei weitere Anschlüsse in Gestalt eines ersten und eines zweiten Arbeitsanschlusses 15a, 15b. Von dem ersten Arbeitsanschluss 15a führt ein erster fluidischer Arbeitskanal 16a zu der ersten Antriebskammer 8a, während der zweite Arbeitsanschluss 15b über einen zweiten Arbeitskanal 16b mit der zweiten Antriebskammer 8b verbunden ist.
  • In den Verlauf eines oder beider Arbeitskanäle 16a, 16b kann ein Drosselventil 17 mit parallel geschaltetem, in Richtung zur jeweiligen Antriebskammer 8a, 8b öffnendem Rückschlagventil 18 eingeschaltet sein, insbesondere jeweils zu einer Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 21 kompakt zusammengefasst. Damit lässt sich die Strömungsrate in Richtung zur zugeordneten Antriebskammer 8a, 8b und mithin die Bewegungsgeschwindigkeit des Antriebselementes 6 variabel vorgeben. Das Drosselventil 17 ist insoweit einstellbar ausgeführt.
  • Bei beiden Ausführungsformen kann die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 wahlweise eine erste oder zweite Richtungsvorgabe-Schaltstellung 22, 23 einnehmen. In der ersten Richtungsvorgabe-Schaltstellung 22 ist die erste Antriebskammer 8a mit der Druckluftquelle „P" und die zweite Antriebskammer 8b mit dem Entlüftungsbereich „R" verbunden. Dadurch lässt sich eine in der Zeichnung nach rechts gerichtete Antriebsbewegung 5 des Antriebselementes 6 hervorrufen. Die zweite Richtungsvorgabe-Schaltstellung 23 bewirkt ein Verla gern des Antriebselementes 6 in entgegengesetzter Richtung, da hier die zweite Antriebskammer 8b mit der Druckluftquelle „P" verbunden ist, während gleichzeitig die erste Antriebskammer 8a zum Entlüftungsbereich „R" entlüftet wird.
  • Die jeweils gewählte Richtungsvorgabe-Schaltstellung 22, 23 bleibt in der Regel zumindest so lange erhalten, bis das Antriebselement 6 eine Endstellung erreicht hat, bei der entweder es selbst oder das Kraftabgabeglied 7 oder ein an dem Kraftabgabeglied 7 angeordnetes Bauteil durch eine Anschlagfläche gestoppt wird.
  • Das Erreichen einer Endlage hat zur Folge, dass sich in der momentan mit der Druckluftquelle „P" verbundenen Antriebskammer 8a, 8b ein maximaler Druck aufbaut, der in seiner Höhe zumindest annähernd dem Betriebsdruck entspricht. In der entlüfteten Antriebskammer hingegen herrscht Atmosphärendruck.
  • Eine Bewegungsumkehr des Antriebselementes 6 wird dadurch erzielt, dass nach Erreichen einer seiner beiden Endlagen die Richtungsvorgabe-Schaltstellung gewechselt wird. Ohne die im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Luftsparmaßnahmen hätte dies zur Folge, dass die gesamte, in der vorausgegangenen Schaltstellung eingespeiste und wegen des hohen Betriebsdruckes aufgrund der daraus resultierenden Kompression sehr große Menge an Druckluft ungenutzt zur Atmosphäre ausgeschoben würde.
  • Durch die erfindungsgemäßen Luftsparmaßnahmen wird ein Teil der zuvor eingespeisten Druckluft zum Hervorrufen der entgegengesetzt gerichteten Antriebsbewegung 5 des Antriebselementes 6 wiederverwendet. Hierzu sind die Ventilmittel 11 so ausgebildet, dass sie einen Kurzschlusszustand herstellen können, in dem zwischen den beiden Antriebskammern 8a, 8b eine direkte Kurzschlussverbindung vorliegt und gleichzeitig beide Antriebskammern 8a, 8b von sowohl der Druckluftquelle „P" als auch dem Entlüftungsbereich „R" abgetrennt sind.
  • Indem man diesen Kurzschlusszustand kurzzeitig einrichtet, bevor die Richtungsvorgabe-Schaltstellung 22, 23 gewechselt wird, hat die in der unter höherem Innendruck stehenden Antriebskammer 8a oder 8b befindliche Druckluft die Möglichkeit, mit zumindest einem gewissen Anteil ihres Volumens in die unter einem niedrigeren und insbesondere unter atmosphärischem Druck stehende Antriebskammer 8b oder 8a überzuströmen. Dadurch muss in der anschließenden Richtungsvorgabe-Schaltstellung nur noch eine Teilmenge der ansonsten erforderlichen Druckluft von außen her durch die Druckluftquelle „P" zur Verfügung gestellt werden.
  • Versuche haben gezeigt, dass bereits eine Einhaltung des Kurzschlusszustandes für den Bruchteil einer Sekunde, beispielsweise 0,3 Sekunden, ausreicht, um etwa einen Anteil von 18% der Druckluft einzusparen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist unmittelbar die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 zum Herstellen der Kurzschlussverbindung ausgebildet. Sie kann außer in den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 noch in einer als Kurzschluss-Schaltstellung 24 bezeichneten dritten Schaltstellung positioniert werden, in der die beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 wirkungslos sind.
  • In der Kurzschluss-Schaltstellung 24 stehen die beiden Arbeitsanschlüsse 15a, 15b über einen internen Kurzschlusskanal 25 der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12, den man auch als Bypasskanal bezeichnen könnte, miteinander in Verbindung und sind sowohl von den beiden Entlüftungsanschlüssen 14a, 14b als auch von dem Eingangsanschluss 13 abgetrennt. Die beiden Antriebskammern 8a, 8b, die beiden Arbeitskanäle 16a, 16b und der Kurzschlusskanal 25 bilden hier ein geschlossenes Kanalsystem.
  • Besonders vorteilhaft lässt sich dies dadurch realisieren, dass die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 wie abgebildet von einem einzigen Dreistellungsventil gebildet ist, wobei die beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 von entgegengesetzten Endstellungen und die Kurzschluss-Schaltstellung 24 von einer dazwischen liegenden Zwischenstellung eines schematisch angedeuteten Ventilschiebers 26 des Dreistellungsventils gebildet sind.
  • Zweckmäßigerweise verfügt die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 in diesem Fall über einen Ventilschieber 26, der bei deaktivierter Ventileinrichtung die Kurzschluss-Schaltstellung 24 einnimmt und ausgehend von dort durch entsprechende Ansteuerung in die eine oder andere Richtung auslenkbar ist, um eine der beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 zu erhalten.
  • Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 beim Umschalten zwischen den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 stets zwingend die Kurzschluss-Schaltstellung 24 durchläuft. Hierbei wird man zweckmäßigerweise keinen kontinuierlichen Umschaltvorgang vorsehen, sondern eine zumindest kurzzeitigen Stopp der Umschaltbewegung in der Kurzschluss-Schaltstellung 24.
  • Beim Ausführungsbeispiel der 2 enthalten die Ventilmittel 11 zur Realisierung der Luftsparfunktion eine zusätzlich zu der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 vorhandene eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung 27. Sie setzt sich bevorzugt aus mehreren einzelnen Ventilen zusammen und ist zwischen die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 und den Pneumatikantrieb 3 eingeschaltet.
  • Bevorzugt enthält die Kurzschluss-Ventileinrichtung 27 ein in den Verlauf des ersten Arbeitskanals 16a eingeschaltetes erstes Absperrventil 28a, ein in den Verlauf des zweiten Arbeitskanals 16b eingeschaltetes zweites Absperrventil 28b und ein drittes Absperrventil 31, das in den Verlauf eines Kurzschlusskanals 32 eingeschaltet ist, der die beiden Arbeitskanäle 16a, 16b miteinander verbindet. Der Kurzschlusskanal 32 erstreckt sich zwischen den beiden Kanalästen der Arbeitskanäle 16a, 16, die sich zwischen dem jeweiligen Absperrventil 18a, 18b und der zugeordneten Antriebskammer 8a, 8b erstrecken. Von Vorteil ist es hierbei, wenn die Verbindungsstellen 33 zwischen der Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 21 und dem im gleichen Arbeitskanal 16a, 16b liegenden Absperrventil 28a, 28b angeordnet sind.
  • Die drei Absperrventile 28, 28b, 31 sind insbesondere als Zweistellungsventile ausgebildet und können jeweils alternativ ein den sie enthaltenden Kanal absperrende Schließstellung und eine den Durchgang durch den Kanal freigebende Of fenstellung einnehmen. Bevorzugt handelt es sich um 2/2-Wegeventile.
  • Zum Hervorrufen der Antriebsbewegung 5 werden das erste und zweite Absperrventil 28a, 28b in die Offenstellung geschaltet, so dass eine Verbindung zwischen der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 und den Antriebskammern 8a, 8b vorliegt. Das dritte Absperrventil 31 nimmt hierbei die Schließstellung ein.
  • Um den Kurzschlusszustand zu erhalten, werden die beiden in den Arbeitskanälen 16a, 16b angeordneten ersten und zweiten Absperrventile 28, 28b in die Schließstellung geschaltet, um die beiden Antriebskammern 8a, 8b von der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 und mithin von der Druckluftquelle „P" und vom Entlüftungsbereich „R" abzutrennen. Gleichzeitig oder kurz danach wird das im Kurzschlusskanal 32 angeordnete dritte Absperrventil 31 in die Offenstellung umgeschaltet und dadurch die gewünschte direkte Kurzschlussverbindung zwischen den beiden Antriebskammern 8a, 8b hergestellt.
  • In allen Fällen ist zweckmäßigerweise eine elektronische Steuereinrichtung 33 vorhanden, an die die Ventilmittel 11 angeschlossen sind, und die die erforderlichen Schaltstellungen vorgibt. Die Ventile der Ventilmittel 11 können dabei nach Wahl direkt elektrisch betätigbare Ventile sein oder auch vorgesteuerte Ventile.
  • Da bei dem Ausführungsbeispiel der 2 eine eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung 27 vorhanden ist, kann die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 hier als Zweistellungsventil ausgebildet sein, das lediglich die beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 ermöglicht.
  • Bei Bedarf kann die eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung 27 auf das in dem Kurzschlusskanal 32 angeordnete Absperrventil 31 reduziert werden, wenn die Absperrfunktionen des ersten und zweiten Absperrventils 28a, 28b in eine dritte Schaltstellung der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung 12 integriert werden.
  • Mit Hilfe der Steuereinrichtung 33 lässt sich die Zeitdauer des Kurzschlusszustandes nach Bedarf vorgeben, insbesondere auch in Abhängigkeit vom Querschnitt des Pneumatikantriebs 3 bzw. vom Füllvolumen seiner Antriebskammern 8a, 8b. Man kann die Einstellung so optimieren, dass eine nicht unerhebliche Menge an Druckluft wiederverwendet wird, ohne die Umschaltzeit zwischen den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen 22, 23 über Gebühr zu verlängern. Man kann also erheblich Energie einsparen, ohne die Funktion und Leistung des Pneuma tikantriebes 3 zu beeinträchtigen und unter Gewährleistung der gleichen Dynamik und der gleichen Betätigungskraft wie ein ohne die Luftsparmaßnahmen betriebener Pneumatikantrieb 3.

Claims (10)

  1. Ansteuervorrichtung für einen Pneumatikantrieb, der ein zwei Antriebskammern (8a, 8b) voneinander abteilendes, durch gesteuerte Druckluftbeaufschlagung der Antriebskammern (8a, 8b) bewegbares Antriebselement (6) aufweist, mit Ventilmitteln (11), die es ermöglichen, zum Hervorrufen einer hin und her gehenden Bewegung des Antriebselements (6) abwechselnd jeweils eine der Antriebskammern (8a, 8b) mit einer Druckluftquelle und gleichzeitig die jeweils andere Antriebskammer (8b, 8a) mit einem Entlüftungsbereich zu verbinden, und die in der Lage sind, einen Kurzschlusszustand herzustellen, in dem eine direkte Kurzschlussverbindung zwischen den beiden gleichzeitig vom Entlüftungsbereich abgetrennten Antriebskammern (8a, 8b) vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kurzschlusszustand beide Antriebskammern (8a, 8b) durch die Ventilmittel (11) von der Druckluftquelle abgetrennt sind, so dass über die Kurzschlussverbindung Druckluft aus der unter höherem Druck stehenden Antriebskammer (8a, 8b) in die andere Antriebskammer (8b, 8a) überströmen kann.
  2. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmittel (11) eine die Bewegungsrichtung des Antriebselementes (6) vorgebende Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung (12) enthalten, die zwei Richtungsvorgabe-Schaltstellungen (22, 23) einnehmen kann, in denen sie jeweils eine der Antriebskammern (8a, 8b) mit der Druckluftquelle und gleichzeitig die jeweils andere Antriebskammer (8b, 8a) mit dem Entlüftungsbereich verbindet.
  3. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung (12) eine zusätzlich zu den beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen (22, 23) vorhandene Kurzschluss-Schaltstellung (24) einnehmen kann, in der sie die Kurzschlussverbindung herstellt und gleichzeitig beide Antriebskammern (8a, 8b) von sowohl der Druckluftquelle als auch dem Entlüftungsbereich abtrennt.
  4. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung (12) von einem einzigen Dreistellungsventil gebildet ist.
  5. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreistellungsventil einen wahlweise in einer der beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen (22, 23) oder in der Kurzschluss-Schaltstellung (24) positionierbaren Ventil schieber (26) aufweist, wobei die beiden Richtungsvorgabe-Schaltstellungen (22, 23) von entgegengesetzten Endstellungen und die Kurzschluss-Schaltstellung (24) von einer dazwischen liegenden Zwischenstellung des Ventilschiebers (26) gebildet sind bzw. ist.
  6. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Kurzschlusszustandes eine zwischen die Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung (12) und die Antriebskammern (8a, 8b) eingeschaltete eigenständige Kurzschluss-Ventileinrichtung (27) vorhanden ist.
  7. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschluss-Ventileinrichtung (27) aus je einem in die Verbindung zwischen der Richtungsvorgabe-Ventileinrichtung (12) und jeder Antriebskammer (8a, 8b) eingeschalteten ersten bzw. zweiten Absperrventil (28a, 28b) sowie einem auf der dem Pneumatikantrieb (3) zugeordneten Seite dieser beiden Absperrventile (28a, 28b) zwischen die beiden Antriebskammern (8a, 8b) eingeschalteten dritten Absperrventil (31) besteht, wobei zum Erhalt des Kurzschlusszustandes das erste und zweite Absperrventil (28a, 28b) geschlossen sind und das dritte Absperrventil (31) zur Herstellung der Kurzschlussverbindung geöffnet ist.
  8. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zur Steuerung der Betätigung der Ventilmittel (11) dienende elektronische Steuereinrichtung (33) aufweist, die die Zeitdauer des Kurzschlusszustandes vorgibt.
  9. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer des Kurzschlusszustandes einen Bruchteil einer Sekunde beträgt.
  10. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungszone von der Atmosphäre gebildet ist.
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