DE3708989C2 - Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben - Google Patents

Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben, dessen als Arbeitsglied ausgebildete Kolbenstange in Anlage mit einem Werkstück bringbar ist, wobei ein die Anlageposition durch Erfassung der Druckveränderung in wenigstens einer der beiden Zylinderkammern erkennender Druckschalter vorgesehen ist, der mit einer einen Arbeitsvorgang in der Anlageposition ausführenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.
Bei einer derartigen, aus der DE 28 43 543 A1 bekannten Steuervorrichtung wirkt eine Zylinder-Kolbenstange auf die Schweißelektrode einer Schweißanlage ein. Beim Schweißen soll zum Beispiel zur Verringerung des Funkenflugs und des Abbrands der Schweißelektrode diese zunächst sanft aufsetzen, dann jedoch mit erhöhter Kraft anliegen. Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Bewegung der Kolbenstange während des gesamten Arbeitshubs gedrosselt, d. h. mit langsamer Geschwindigkeit, so daß zwar ein sanftes Aufsetzen erreicht wird, jedoch eignet sich diese Vorrichtung nicht für schnelle Schweißbewegungen, da auch der Rückhub wieder gedrosselt erfolgt. Auch für andere Anwendungen, beispielsweise als variables Anschlagglied für den Bau von Wickelmaschinen oder für die Steuerung und Umlenkung von Greiferbewegungen führen derartige gedrosselte Bewegungen zu viel zu langsamen Arbeitsvorgängen.
Aus der DE 29 08 583 A1 ist es zwar bekannt, einen Kolben ungedrosselt schnell zu bewegen und dann bei Erreichen eines Sensors kurz vor seiner Anlageposition abzubremsen, damit er seinen Endanschlag sanft erreicht, jedoch wird bei Erreichen der Anlageposition dort kein weiterer Arbeitsvorgang der Kolbenstange ausgeführt, beispielsweise eine Druckerhöhung zur Ausführung eines Schweißvorgangs. Auch aus der DE 24 19 474 A1 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der jedoch eine indirekte Steuerung der Drosselung über einen Hilfskolben vorgesehen ist. Dies macht die Vorrichtung aufwendig und teuer. Weiterhin ist es bei den bekannten Vorrichtungen problematisch, die Geschwindigkeit und die Kräfte den Erfordernissen des Einzelfalles anzupassen. Hierdurch wird eine schnelle Anpassung an andere Schweißvorgänge sehr aufwendig und umständlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Steuer­ vorrichtung der vorstehend genannten Gattung zu schaffen, durch die die Geschwindigkeit der Einfahrbewegung bzw. die Losbrechkraft der Kolbenstange eines doppeltwirkenden Zylinders den jeweiligen Erfordernissen anpaßbar gestaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein vor dem Erreichen der Anlageposition ansprechender und die Verringerung der Kolbengeschwindigkeit durch Veränderung des Druckverhältnisses in den beiden Zylinderkammern steuernder Positionssensor vorgesehen ist, und daß zusätzlich zur Vorgabe von variablen Drücken in den beiden Zylinderkammern wenigstens ein durch eine elektronische Steuereinrichtung einstellbarer Druckregler vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann kostengünstig und einfach aufgebaut werden, wobei eine Arbeitsposition, die variabel sein kann, bei sanftem Anschlag sehr schnell angefahren werden kann, um dann einen Arbeitsvorgang in dieser Anlageposition durchführen zu können. Durch den einstellbaren Druckregler können die Geschwindigkeit und die Kräfte den Erfordernissen des Einzelfalls angepaßt werden. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit noch erhöht bzw. der Abbremsvorgang durch den Druckregler unterstützt werden. Auch der Arbeitsvorgang in der Anlageposition kann durch Variation des Drucks des Druckreglers beeinflußt werden. Durch die überlagerte Druckregelung kann die Druckdifferenz individuell eingestellt und damit die Geschwindigkeit der Einfahrbewegung und der Ausfahrbewegung so eingestellt werden, daß eine schnelle und variable Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Steuervorrichtung möglich.
Der erwünschte sanfte Anschlag am Werkstück wird auf besonders einfache Weise durch Verringerung der Kolbengeschwindigkeit vor dem Anschlag dadurch erreicht, daß ein den Auslaßströmungsquerschnitt für das aus der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer ausströmende Fluid reduzierendes erstes Ventil vorgesehen ist. Dieses ist zweckmäßigerweise in einen von zwei parallelen Auslaßströmungswegen geschaltet, wobei der andere mit einer vorzugsweise einstellbaren Drossel versehen ist. Dadurch kann die Reduzierung der Geschwindigkeit und damit die Sanftheit des Anschlags auf einfache Weise den Erfordernissen angepaßt werden.
Soll in der Anlageposition der Anpreßdruck der Kolbenstange gegen das Werkstück erhöht werden, wie dies beispielsweise bei einer Ausbildung der Kolbenstange als Schweißelektrode erforderlich ist, so kann dies vorteilhafterweise durch das erste ohnehin vorhandene Ventil erfolgen, das durch ein Signal des Druckschalters geöffnet wird. Durch den sich hierdurch verringernden Ausströmwiderstand erfolgt die erwünschte stärkere Anpressung an das Werkstück.
Soll die Kolbenstange dagegen als variabler Anschlag ausgebildet sein, so wird nach erfolgtem weichem Anschlag eine die Anlageposition fixierende Feststellvorrichtung ausgelöst, zweckmäßigerweise durch fluidische Betätigung über ein zweites Ventil. Durch den sanften Anschlag kann die gewünschte Anschlagposition sehr exakt angefahren werden, wobei nach erfolgter Fixierung große Gegenkräfte zulässig sind. Trotz geringer Anschlaggeschwindigkeit ist ein sehr schnelles Anfahren dieser variablen Position möglich.
Zur Festlegung der Verweilzeit in der Anlagepositon und/oder der Dauer des Arbeitsvorgangs in der Anlageposition eignet sich insbesondere ein durch das Signal des Druckschalters auslösbares Zeitglied. Nach Ablauf von dessen Haltezeit kann durch dieses dann die Bewegung der Kolbenstange durch Aus­ lösung eines dritten, als Umschaltventil ausgebildeten Ventils in die Einfahrrichtung umgesteuert werden. Hierdurch sind vollautomatisierte Arbeitsvorgänge realisierbar.
Zur Umsteuerung kann die kolbenstangenseitige Zylinderkammer über das dritte Ventil mit dem Druckregler verbunden werden, deren Druck höher als der eines mit der anderen Zylinderkammer verbundenen Druckreglers ist. Durch Einstellung der Drücke der beiden Druckregler kann die Geschwindigkeit der Einfahrbewegung bzw. die Losbrechkraft den Erfordernissen angepaßt werden.
Es ist jedoch gleichfalls möglich, zur Umsteuerung über das dritte Ventil die kolbenstangenseitige Zylinderkammer mit einer fluidischen Druckquelle zu beaufschlagen, wobei ein mit der anderen Zylinderkammer verbundenes viertes Ventil eine Umschaltung von der Druckquelle zu einer Abflußleitung bewirkt. Durch Einsetzen einer variablen Drossel in diese Abflußleitung kann ebenfalls die Einfahrbewegung variabel gesteuert werden.
Der Druckschalter ist zweckmäßigerweise als in Abhängigkeit des Differenzdruckes der beiden Zylinderkammern schaltender Differenzdruckschalter ausgebildet. Dadurch kann die zur Umsteuerung dienende Umschaltung des vierten Ventils durch ein Rückschaltsignal dieses Druckschalters auf einfache Weise ausgelöst werden.
Zur Einstellung der Zahl der automatisch ablaufenden Hub­ bewegungen der Kolbenstange ist zweckmäßigerweise eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, wobei eine zweite Umsteuerung jeweils durch ein Signal des Positions­ sensors auslösbar ist. Derartige mehrfache Hubbewegungen sind beispielsweise beim Schweißvorgang erforderlich. Diese Bewegungen können dadurch sehr schnell hintereinander bei jeweils sanftem Aufsetzen der Schweißelektrode durchgeführt werden. Die Losbrechkraft ist dabei jeweils wieder groß.
Zur Steuerung der Ventile in Abhängigkeit der Sensorsignale und Druckschaltsignale ist vorzugsweise eine frei programmier­ bare Steuerung, insbesondere ein Mikrorechner vorgesehen. Dieser kann dann gleichzeitig zur Festlegung der Haltezeit in der Anlageposition und zur Eingabe der Zahl der auto­ matisch ablaufenden Hubbewegungen dienen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schaltungsmäßige Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, das beispielsweise zur Ausführung von Schweißvorgängen geeignet ist,
Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungs­ weise des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 eine schaltungsmäßige Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, das beispielsweise zur Verwendung als variabler Anschlag geeignet ist und
Fig. 4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist ein doppeltwirkender Zylinder 10 einen Kolben 11 und eine damit verbundene Kolbenstange 12 auf, wobei der Zylinder­ innenraum durch den Kolben 11 in eine kolbenstangenseitige Zylinderkammer 13 und in eine von der Kolbenstange abge­ wandte Zylinderkammer 14 unterteilt ist. Der Zylinder 10 ist über zwei zu den Zylinderkammern 13, 14 führende Anschlüsse 15, 16 mittels eines Fluids steuerbar, insbesondere pneuma­ tisch durch ein Gas oder hydraulisch über eine Flüssigkeit.
Eine Druckquelle 17 ist über ein Proportional-Druckregel­ ventil 18 mit dem Anschluß 16 und über ein weiteres Proportional-Druckregelventil 19 und ein dazu in Reihe geschaltetes, als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 20 mit dem Anschluß 15 verbunden. Wird das Ventil 20 betätigt, so verbindet es den Anschluß 15 mit einer als Drosselventil ausgebildeten Drossel 21, über die das Fluid über einen Schalldämpfer 22 abfließen kann. Die Drossel 21 ist durch ein ebenfalls als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 23 in dessen erregtem Zustand überbrückt.
Eine elektronische Steuereinrichtung 24 weist vier Steuer­ ausgänge A0, A1, A2 und A3 auf, über die die Ventile 20, 23 sowie die Proportional-Druckregelventile 19, 18 gesteuert werden können. Diese elektronische Steuereinrichtung ist zweckmäßigerweise frei programmierbar ausgebildet, insbe­ sondere als Mikrorechner.
Am Zylinder 10 sind zwei Positionssensoren 25, 26 angebracht, wobei der Positionssensor 25 im eingefahrenen Zustand des Kolbens 11 ein Sensorsignal erzeugt, während der Positions­ sensor 26 so angeordnet ist, daß er ein Sensorsignal kurz vor Erreichen einer Anlageposition der ausfahrenden Kolben­ stange 12 an einem Werkstück 27 erzeugt. Die Positions­ sensoren 25, 26 sind als Reed-Schalter ausgebildet, die auf das Magnetfeld eines am Kolben 11 befestigten, nicht darge­ stellten Magneten oder Magnetrings reagieren. Selbstver­ ständlich können auch andere Arten von Positionssensoren eingesetzt werden, z.B. auch zum Abtasten von Markierungen auf der Kolbenstange 12. Hierzu sind vor allem bekannte magnetische Näherungsschalter geeignet. Die Sensorsignale der beiden Positionssensoren 25, 26 sind zwei Steuerein­ gängen E2 und E0 der elektronischen Steuereinrichtung 24 zugeführt.
Die fluidischen Drücke an den Anschlüssen 15 und 16 liegen an einem Differenzdruckschalter 28 an, der ab einem vorgeb­ baren Differenzdruck ein Steuersignal erzeugt, das einem weiteren Eingang E1 der elektronischen Steuereinrichtung 24 zugeführt wird. Schließlich ist ein Startschalter 29 mit einem weiteren Steuereingang E3 dieser elektronischen Steuereinrichtung 24 verbunden.
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten ersten Aus­ führungsbeispiels wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Signaldiagramms erläutert. Dabei sind die den Steuereingängen E0-E3 zugeführten Signale und die an den Steuerausgängen A0-A3 abgegebenen Steuersignale ent­ sprechend diesen Eingängen und Ausgängen bezeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich beispielsweise zur Verwendung bei elektrischen Punktschweißmaschinen, wobei die Kolben­ stange 12 als Schweißelektrode oder als Antrieb für eine solche ausgebildet ist. Diese soll sehr rasch und periodisch gegen das zu schweißende Werkstück 27 bewegt werden, daß zur Erzeugung einer Vielzahl von Schweißpunkten daran vorbeigeführt wird. Dabei soll zwar die Schweißbewegung sehr rasch ausgeführt werden, jedoch jeweils ein sanftes Aufsetzen mit verringerter Geschwindigkeit erfolgen, um den Elektrodenbrand und die Funkenerzeugung zu reduzieren. Bei erreichter Anlageposition soll dann ein großer Anlagedruck erzeugt und danach die Elektrode wieder abrupt losgerissen werden.
Die beiden Proportional-Druckregelventile 18 sind über die Steuerausgänge A2 und A3 im Betrieb ständig betätigt, so daß auf eine Darstellung entsprechender Steuersignale verzichtet wurde. Dabei wird am Ausgang des Proportional-Druck­ regelventils 19 ein höherer Druck als an dem des Pro­ portional-Druckregelventils 18 erzeugt, so daß bei Einwirkung beider auf den Zylinder 10 dieser in der dargestellten Position bei eingefahrenem Kolben gehalten wird. Über die Steuerausgänge A2 und A3 können durch Signalvariation die durch die Proportional-Druckregelventile 18, 19 eingestellten Drücke verändert und den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden. Insbesondere bestimmt die Druckdifferenz vor allem die Geschwindigkeit der Einfahrbewegung des Kolbens 11 und der Druck am Proportional-Druckregelventil 18 die Ausfahrge­ schwindigkeit in Zusammenwirkung mit der Drossel 21 und dem Ventil 23.
Auf ein durch Betätigung des Startschalters 29 erzeugtes Startsignal E3 zum Zeitpunkt t1 hin werden ausgangsseitig Steuersignale A0 und A1 erzeugt, durch die eine Umschaltung der Ventile 20 und 23 erfolgt. Dadurch ist die Zylinder­ kammer 14 vom Druck des Proportional-Druckregelventils 18 beaufschlagt, während das sich in der Zylinderkammer 13 befindliche Fluid über das Ventil 20 und das Ventil 23 ungedrosselt abfließen kann. Dies führt zu einer sehr schnellen Ausfahrbewegung der Kolbenstange 12.
Erreicht der Kolben 11 die Position des Positionssensors 26, die einer Position der Kolbenstange 12 kurz vor Erreichen der Anlageposition am Werkstück 27 entspricht, so wird durch das entsprechende Positionssignal E0 das Steuersignal A1 beendet, so daß das Ventil 23 schließt. Das aus der Zylinderkammer 13 ausströmende Fluid muß nun durch die Drossel 21 fließen, so daß sich infolge der Vergrößerung des Ausströmwiderstandes die Ausfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange 12 verringert. Diese Verringerung kann durch Variation des Drosselquerschnitts der Drossel 21 in der gewünschten Weise eingestellt werden.
Zum Zeitpunkt t3 erreicht die Kolbenstange 12 sanft mit verringerter Geschwindigkeit ihre Anlageposition am Werk­ stück 27. Der Anlagedruck steigt dadurch an, bis infolge der Erhöhung des Differenzdrucks in den Zylinderkammern 13, 14 der Differenzdruckschalter 28 ein Eingangssignal E1 zum Zeitpunkt t4 erzeugt. Hierdurch wird in der elektronischen Steuereinrichtung 24 ein Steuersignal A1 erzeugt, durch das das Ventil 23 wieder öffnet. Diese Schnellentlüftung bewirkt einen steilen Anstieg des Anpreßdrucks der Kolbenstange 12 am Werkstück 27.
Ein internes Zeitglied in der elektronischen Steuereinrichtung 24 erzeugt nun eine Haltezeit T, während der angepreßte Zustand beibehalten werden soll, z.B. um einen Schweißvorgang auszuführen. Danach, zum Zeitpunkt t5, werden die Steuersignale A0 und A1 abgeschaltet, so daß die beiden Ventile 20, 23 in die dargestellten Positionen zurückgestellt werden. Der höhere, vom Proportional-Druck­ regelventil 19 erzeugte Druck liegt nun an der Zylinder­ kammer 13 an, so daß die Kolbenstange 12 ungedrosselt wieder mit großer Geschwindigkeit eingefahren wird, bis der Kolben zum Zeitpunkt t6 die dem Positionssensor 26 ent­ sprechende Stellung erreicht und ein Eingangssignal E0 erzeugt wird. Dieses bewirkt wiederum eine Umschaltung des Ventils 20 über ein Steuersignal A0, wodurch die Bewegungs­ richtung der Kolbenstange 12 wieder umgekehrt wird. Der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich dann entsprechend.
In der elektronischen Steuereinrichtung 24 kann festgelegt werden, wieviele Signale E0 eine Umkehrung der Bewegungs­ richtung der Kolbenstange 12 zur Wiederholung beispielsweise des Schweißvorgangs bewirken sollen, bzw. ab dem wievielten Signal E0 keine Richtungsumkehr mehr erfolgen soll. Dies kann durch eine einfache Zählvorrichtung realisiert werden. Im Signaldiagramm gemäß Fig. 2 erfolgt beim dritten Signal E0 zum Zeitpunkt t10 keine Umsteuerung der Bewegungsrichtung der Kolbenstange mehr, d.h., es wird zum Zeitpunkt t10 kein Signal A0 erzeugt, so daß die Kolbenstange 12 in die darge­ stellte Ausgangslage zurückfährt, in der ein Signal E2 des Positionssensors 25 erzeugt wird, durch das der Bewegungs­ ablauf abgeschlossen wird.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben. Dasselbe gilt auch für die Eingänge E und Ausgänge A der elektronischen Steuereinrichtung 24. Mit einer Steuervor­ richtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel können variable Anschläge realisiert werden, wobei die Kolbenstange 12 hier als Anschlagglied ausgebildet ist. Auch hier erfolgt zunächst ein schnelles Anfahren bis kurz vor die Anschlag­ position und danach ein sanfter Anschlag an dieselbe mit verringerter Geschwindigkeit. Die Anschlagposition wird dann fixiert und kann als Gegenlager für größere Kräfte dienen. Durch den sanften Anschlag kann eine variable Position exakt angefahren und abgefühlt werden.
In Ergänzung zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Kolben 11 hier mit einer beidseitigen einstellbaren Endlagendämpfung versehen. Darüberhinaus ist eine Feststellvorrichtung 30 für die Kolbenstange 12 vorgesehen, bei der im nicht be­ tätigten Zustand Brems- und Haftflächen durch Federkraft gegen die Kolbenstange 12 gepreßt werden. Über einen Anschluß 31 kann die Fixierung durch fluidische Beauf­ schlagung gegen die Federkraft gelöst werden.
Unter Wegfall der Proportional-Druckventile 18, 19 ist hier die Druckquelle 17 mit der Zylinderkammer 13 direkt über das Ventil 20 und mit der Ventilkammer 14 über ein ebenfalls als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 32 in dessen be­ tätigtem Zustand verbunden. Im nicht betätigten Zustand dieses Ventils 32 ist die Zylinderkammer 14 über eine als einstellbares Drosselventil ausgebildete Drossel 33 mit einem in eine Abflußleitung mündenden Schalldämpfer 34 verbunden.
Die Druckquelle 17 ist weiterhin über ein weiteres, als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 35 mit dem Anschluß 31 verbunden, wobei dieses Ventil 35 in seinem erregten Zustand den Anschluß 31 mit einem in eine Abflußleitung mündenden Schalldämpfer 36 verbindet.
Schließlich ist noch in Reihe zum Ventil 23 eine weitere, als einstellbares Drosselventil ausgebildete Drossel 37 geschaltet.
Die Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand des in Fig. 4 dargestellten Signaldiagramms erläutert. Durch ein Start­ signal mittels des Startschalters 29 werden zum Zeitpunkt t1 Steuersignale A0, A1 und A4 am Ausgang der elektronischen Steuereinrichtung 24 erzeugt. Hierdurch werden die Ventile 20, 23 und 32 betätigt, wodurch die Druckquelle 17 mit der Zylinderkammer 14 verbunden und von der Zylinderkammer 13 abgekoppelt wird, während das sich in dieser befindliche Fluid über die Parallelschaltung beider Drosseln 21, 37 sehr schnell abfließen kann. Die Kolbenstange 12 wird dadurch sehr schnell ausgefahren.
Zum Zeitpunkt t2 erreicht der Kolben kurz vor der Anschlag­ position der Kolbenstange 12 den Positionssensor 26, auf dessen Signal E0 hin das Steuersignal A1 für das Ventil 23 beendet wird. Dieses schließt, so daß das aus der Zylinderkammer 13 abfließende Fluid nur noch durch die Drossel 21 abfließen kann, wobei durch Erhöhung des Strömungswiderstandes die Geschwindigkeit der Kolbenstange 12 reduziert wird.
Der Anschlagvorgang am Werkstück 27 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel, d.h. zum Zeitpunkt t4 erzeugt der Differenzdruckschalter 28 ein Signal E1, durch das das Steuersignal A5 für das Ventil 35 beendet wird. Hierdurch kann Fluid aus der Feststellvorrichtung 30 abfließen, so daß diese die Kolbenstange 12 in der Anschlagposition fixiert.
Nach einer festen, in der elektronischen Steuereinrichtung 24 einstellbaren Haltezeit wird das Signalende des Steuer­ signals A0 für das Ventil 20 zum Zeitpunkt t5 herbeigeführt, so daß durch dieses auch die Zylinderkammer 13 wieder mit der Druckquelle 17 verbunden ist. Dies bewirkt einen Druck­ aufbau in der Zylinderkammer 13, so daß nach einer gewissen Zeit, zum Zeitpunkt t6, der Differenzdruckschalter 28 abfällt. Das Signalende des entsprechenden Signals E1 bewirkt ein Signalende des Steuersignals A4 und einen Signalbeginn des Steuersignals A5. Hierdurch kann das sich in der Zylinder­ kammer 14 befindliche Fluid über die Drossel 13 abfließen, und die Feststellvorrichtung 30 wird durch Druckbeauf­ schlagung wieder gelöst. Die Kolbenstange 12 wird dadurch sehr rasch in Abhängigkeit der Einstellung der Drossel 33 eingefahren.
Erreicht der Kolben 11 die Position des Positionssensors 26, so kann das entsprechend erzeugte Signal E0 eine Umsteuerung der Kolbenstangenbewegung bewirken, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Im dargestellten Fall soll jedoch keine Umsteuerung erfolgen, so daß die Kolben­ stange wieder bis in ihre Anschlagposition einfährt, wobei bei Erreichen derselben zum Zeitpunkt t8 ein Sensorsignal des Positionssensors 25 erzeugt wird, durch das eine weitere Bewegung verhindert wird.

Claims (18)

1. Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben, dessen als Arbeitsglied ausgebildete Kolbenstange in Anlage mit einem Werkstück bringbar ist, wobei ein die Anlageposition durch Erfassung der Druckveränderung in wenigstens einer der beiden Zylinderkammern erkennender Druckschalter vorgesehen ist, der mit einer einen Arbeitsvorgang in der Anlageposition ausführenden Einrichtung in Wirkverbindung steht dadurch gekennzeichnet, daß ein vor dem Erreichen der Anlageposition ansprechender und die Verringerung der Kolbengeschwindigkeit durch Veränderung des Druckverhältnisses in den beiden Zylinderkammern (13, 14) steuernder Positionssensor (26) vorgesehen ist, und daß zusätzlich zur Vorgabe von variablen Drücken in den beiden Zylinderkammern (13, 14) wenigstens ein durch eine elektronische Steuereinrichtung (24) einstellbarer Druckregler (18, 19) vorgesehen ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (26) am Zylinder (10) angebracht, als magnetischer Näherungsschalter ausgebildet ist und auf den Kolben (11) oder einen mit ihm verbundenen Magneten anspricht.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Verringerung der Kolbengeschwindigkeit ein den Auslaßströmungsquerschnitt für das aus der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer (13) ausströmende Fluid reduzierendes erstes Ventil (23) vorgesehen ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (23) in einen von zwei parallelen Auslaßströmungswegen geschaltet ist, wobei der andere mit einer vorzugsweise einstellbaren Drossel (21) versehen ist.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anlageposition einen Arbeitsvorgang ausführende Einrichtung als eine die Kraftwirkung der Kolbenstange (12) gegen das Werkstück (27) erhöhende Einrich­ tung ausgebildet ist.
6. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kraftwirkung erhöhende Einrichtung das erste sich durch ein Signal des Druckschalters (28) öffnende Ventil (23) ist.
7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anlageposition einen Arbeitsvorgang ausführende Einrichtung eine die Kolbenstange in der Anlageposition fixierende Feststellvorrichtung (30) ist.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (30) über ein zweites Ventil (35) fluidisch betätigbar ist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (30) wenigstens eine durch Federkraft beaufschlagte Brems- und Haftfläche aufweist, wobei die fluidische Betätigungskraft gegen die Federkraft gerichtet ist.
10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Signal des Druckschalters (28) auslösbares, die Verweilzeit in der Anlageposition und/oder die Dauer des Arbeitsvorgangs in der Anlageposition bestimmendes Zeitglied vorgesehen ist.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Zeitglied nach Ablauf von dessen Haltezeit umsteuerbares, eine Bewegung der Kolbenstange (12) in die Einfahrrichtung auslösendes drittes, als Umschaltventil ausgebildetes Ventil (20) vorgesehen ist.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbenstangenseitige Zylinderkammer (13) zur Umsteuerung über das dritte Ventil (20) mit dem Druckregler (19) verbindbar ist, dessen Druck höher als der eines mit der anderen Zylinderkammer (14) verbundenen Druckreglers (18) ist.
13. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbenstangenseitige Zylinderkammer (13) zur Umsteuerung über das dritte Ventil (20) mit einem fluidischen Druck beaufschlagbar ist, und daß ein die andere Zylinderkammer (14) zur Umsteuerung der Kolbenstangenbewegung mit einer Abflußleitung verbindendes, als Umschaltventil ausgebildetes viertes Ventil (32) vorgesehen ist.
14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (28) als in Abhängigkeit des Differenzdruckes der beiden Zylinderkammern (13, 14) schaltender Differenzdruckschalter ausgebildet ist.
15. Steuervorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umsteuerung dienende Umschaltung des vierten Ventiles (32) durch ein Rückschaltsignal des Druckschalters (28) auslösbar ist.
16. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuereinrichtung (24) zur Einstellung der Zahl der automatisch ablaufenden Hubbewegungen der Kolbenstange (12) ausgebildet ist, wobei eine zweite Umsteuerung jeweils durch ein Signal des Positionssensors (26) auslösbar ist.
17. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, die eingefahrene Position der Kolbenstange (12) erfassender Positionssensor (25) vorgesehen ist, dessen Signal ein Ausschaltsignal für die Kolbenbewegung ist.
18. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere als Mikrorechner ausgebildete Steuereinrichtung (24) frei programmierbar und zur Steuerung der Ventile (20, 23, 32, 35) in Abhängigkeit der Sensorsignale und Druckschaltsignale ausgebildet ist.
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