EP0341530A1

EP0341530A1 - Control device for pneumatic systems, in particular pneumatic cylinders for machines and production machines or production assemblies

Info

Publication number: EP0341530A1
Application number: EP89107856A
Authority: EP
Inventors: Anton Ismair
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1989-04-29
Publication date: 1989-11-15
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: DE58902486D1; DE3815939A1; EP0341530B1

Abstract

A control device for pneumatic systems, in particular pneumatic cylinders for machines and production machines or production assemblies, contains air control valves for filling and venting, starting and also switching on and emergency tripping which are connected in a circuit to one another, to a pressure source and to the atmosphere. For safe installation and operation of the systems, the air control valves are combined and interconnected to form a prefabricated functional unit which is connected between pressure source and atmosphere on the one hand and the controlled systems on the other hand. The air control valves can be activated manually and/or electrically/electronically and are connected in a functionally and operationally reliable manner to avoid incorrect operation and disturbance effects. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung der Bauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie des Patentanspruches 15.The invention relates to a control device of the type according to the preamble of patent claim 1 and patent claim 15.

Für einen Betrieb der durch die Steuervorrichtung gesteuerten Systeme, der vielfältigen Sicherheits-Vorschriften und -maßnahmen entsprechen muß, ist eine komplexe Verschaltung der zahlreichen Leitungsverbindungen und Luft-Steuerventile erforderlich. Bei Aufbau, Wartung und Reparatur derartiger Systeme bestehen daher sehr hohe Fehlermöglichkeiten, die den Arbeitszeitaufwand erhöhen und die Arbeitssicherheit zumindest beim Probebetrieb gefährden können.To operate the systems controlled by the control device, which must comply with a variety of safety regulations and measures, a complex connection of the numerous line connections and air control valves is required. In the construction, maintenance and repair of such systems, there are therefore very high potential for errors, which increase the amount of working time and at least jeopardize occupational safety during trial operation.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Fehlermöglichkeiten weitestgehend auszuschalten und eine einfache und betriebssicher installierbare sowie an vorhandenen Systemen einfach nachrüstbare Steuervorrichtung zu schaffen.The object of the invention is to largely eliminate these error possibilities and to provide a control device which can be installed simply and reliably and can be easily retrofitted to existing systems.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 und für einen wesentlichen Teil des Gesamtumfanges unabhängig vom Anspruch 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 15. Die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 14 enthalten vorteilhafte Weiterbildungen des Patentanspruches 1.This object is achieved by the invention with the characterizing features of patent claim 1 and for a substantial part of the overall scope independently of claim 1 by the characterizing features of claim 15. The features of claims 2 to 14 contain advantageous developments of claim 1.

Durch das Zusammenfassen der Luft-Steuerventile nach Anspruch 1 zu einer Funktionseinheit wird eine sehr einfache Installation der Steuervorrichtung ermöglicht, bei der im wesentlichen nur diese Funktionseinheit in den üblichen Leitungsverbindungen zwischengeschaltet wird. Die Merkmale des Patentanspruches 2 ermöglichen einen besonders funktionssicheren Aufbau auch der Funktionseinheit selbst ohne offenliegende Leitungsverbindungen und somit ohne deren Alterungs- und Montage-Fehlermöglichkeiten.By combining the air control valves according to claim 1 into a functional unit, a very simple installation of the control device is made possible, in which essentially only this functional unit is interposed in the usual line connections. The features of claim 2 enable a particularly functionally reliable construction even of the functional unit itself without exposed line connections and thus without the possibility of aging and assembly errors.

Die Merkmale des Anspruches 3 sehen die Anwendung von Normteilen aus Luft-Steueranlagen für eine günstige Einbindung der erfindungsgemäßen Funktionseinheit in derartige Anlagen vor.The features of claim 3 provide the use of standard parts from air control systems for a favorable integration of the functional unit according to the invention in such systems.

Die Merkmale des Anspruches 4 umfassen eine bevorzugte Ausbildung der Funktionseinheit mit drei Luft-Steuerventilen, deren Ausbildung und deren gegenseitige Schaltverknüpfungen sowie Leitungsverbindungen mit einer Druckquelle, Entlüftungsöffnungen und Arbeits-Ventilen des pneumatischen Systems, durch die ein besonders niedriger Bau- und Kosten-Aufwand bei voller Gewährleistung der erforderlichen arbeitssicheren Funktionen erreicht wird.The features of claim 4 include a preferred embodiment of the functional unit with three air control valves, their design and their mutual switching links, as well as line connections with a pressure source, ventilation openings and working valves of the pneumatic system, by which a particularly low construction and cost full guarantee of the required work safe functions is achieved.

Die Merkmale der Ansprüche 5 bis 8 enthalten vorteilhafte ergänzende Merkmale zur Ausbildung gemäß Anspruch 4 für zusätzliche arbeitssichere Funktions-Abläufe, nämlich das Versperren der Arbeits-Anschlußleitungen der Systeme mittels Stop-Ventilen bei Systemdruck-Abfall gemäß Anspruch 5, die Sicherung des Füllen-/Entlüften Ventiles gegen Fehlbedienung je nach Ein-/oder Aus-Stellung des Ein-/Not-Aus-Ventiles gemäß Anspruch 6, die Ausbildung des Ein-/Not-Aus-Ventiles mit selbsttätiger Aus-Funktion gemäß Anspruch 7 und die Ausbildung des Füllen-/Entlüften-Ventiles als Impuls-Steuerventil für ein Betätigen mittels Vorsteuerventilen.
Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 bilden den Gegenstand des Anspruches 8 bezüglich der Ansteuerung der Impuls-Steuerventile vorteilhaft weiter.
Die Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 sehen elektrische Endlagen-Schalter für die Funktions-Überwachung des Anfahr- und des Füllen-/Entlüften-Ventiles nach Anspruch 4 sowie vorteilhafte Ausbildungen und Ergänzungen der zugehörigen Steuerstromkreise für eine elektrische/elektronische Gesamt-Steuerung und Überwachung des Systemes vor.
Die Merkmale des Anspruches 14 sehen in Weiterbildung der Ansprüche 3 und 4 in den beiden Leitungsverbindungen von einem 5/3-Wege-Arbeitsventil zu einem Pneumatikantrieb ein selbsttätiges Lüftungsventil vor, das beim Befüllen oder Entlüften des Systemes, insbesondere auch bei und nach einem Druckausfall, ein langsames Entlüften und Befüllen mit nur geringen oder keinen Eigenbewegungen der betätigten Systeme gewährleisten.
Der unabhängige Anspruch 15 sieht die Merkmale des Patentanspruches 14 auch für Systeme vor, die ohne die Funktionseinheit der vorbeschriebenen Ansprüche ausgebildet sind.
Die Merkmale des Anspruches 16 enthalten eine bevorzugte Schaltverknüpfung der Luftsteuerventile nach Anspruch 4, die eine Bedienung ohne besondere Betätigungs-Vorschriften und damit ohne Fehlbedienungs-Quellen sicherstellt.The features of claims 5 to 8 contain advantageous additional features for training according to claim 4 for additional work-safe functional processes, namely the blocking of the working connection lines of the systems by means of stop valves in the event of a system pressure drop according to claim 5, the securing of the filling / Vent Valves against incorrect operation depending on the on / or off position of the on / emergency stop valve according to claim 6, the design of the on / emergency stop valve with automatic off function according to claim 7 and the design of the filling / Vent valves as impulse control valve for actuation by means of pilot valves.
The features of claims 9 and 10 advantageously form the subject matter of claim 8 with regard to the control of the pulse control valves.
The features of claims 11 to 13 see electrical limit switches for the function monitoring of the start-up and filling / venting valve according to claim 4 as well as advantageous developments and additions to the associated control circuits for an electrical / electronic overall control and monitoring of System.
The features of claim 14 provide, in a further development of claims 3 and 4, in the two line connections from a 5/3-way working valve to a pneumatic drive an automatic ventilation valve which, when filling or venting the system, in particular also during and after a pressure loss, ensure slow venting and filling with little or no self-movement of the actuated systems.
Independent claim 15 also provides the features of claim 14 for systems which are designed without the functional unit of the above-described claims.
The features of claim 16 contain a preferred switching combination of the air control valves according to claim 4, which ensures an operation without special actuation regulations and thus without sources of incorrect operation.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig 1, eine Steuervorrichtung für ein pneumatisches System, bestehend aus einer Funktionseinheit mit Luft-Steuerventilen und einem Steuergehäuse sowie einer Grundplatte, einer Verschluß- und/oder Anschluß-Platte und einer Normverkettungs-Platte für Normanschlüsse und Normventil-Anordnungen in Seitenansicht,
Fig 2, die Steuervorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht,
Fig 3, die Steuervorrichtung nach Fig. 1 und 2 in Stirnansicht,
Fig 4, die Grundplatte der Steuervorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in Draufsicht mit deren Leitungsverbindungen und -anschlüssen,
Fig 5, die Stirnansicht zu Fig. 4,
Fig 6, die Steuervorrichtung nach Fig. 1 mit teilweise angebauten und teilweise über Leitungen angeschlossenen Arbeitsventilen auf Normverkettungsplatten in Draufsicht,
Fig 7, die pneumatische Schaltanordnung der Funktionseinheit nach Fig. 1,
Fig 8, die Schaltanordnung nach Fig. 7 erweitert durch die Leitungsverbindungen zu einer Druckquelle einerseits und zu Pneumatik-Zylindern mit zugeordneten Arbeits-Ventilen andererseits,
Fig. 9, eine durch abweichende Arbeits-Ventile abgewandelte Schaltanordnung nach Fig. 8,
Fig. 10, eine durch nochmals abweichende Arbeits-Ventile abgewandelte Schaltanordnung nach den Fig. 8 und 9,
Fig. 11, eine Seitenansicht der Funktionseinheit nach Fig. 1 mit Darstellung mehrerer zugeordneter Schaltungsanordnungen nach den Fig. 8 bis 10 und die
Fig. 12 - 14 eine elektrische/elektronische Schaltanordnung für die elektrische Bedienung und Absicherung der Steuervorrichtung und Schaltanordnungen nach den Fig. 1 - 11 sowie
Fig. 15 eine gegenüber Fig. 7 abgewandelte pneumatische Schaltanordnung der Funktionseinheit nach Fig. 1.

In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown. Show it:

1, a control device for a pneumatic system, consisting of a functional unit with air control valves and a control housing and a base plate, a closure and / or connection plate and a standard interlinking plate for standard connections and standard valve arrangements in a side view,
2, the control device of FIG. 1 in plan view,
3, the control device according to FIGS. 1 and 2 in front view,
4, the base plate of the control device according to FIGS. 1 to 3 in plan view with its line connections and connections,
5, the end view of FIG. 4,
6, the control device according to FIG. 1 with partially attached and partially connected by working valves on standard manifold plates in plan view,
7, the pneumatic switching arrangement of the functional unit according to FIG. 1,
8, the switching arrangement according to FIG. 7 extended by the line connections to a pressure source on the one hand and to pneumatic cylinders with associated working valves on the other hand,
9, a switching arrangement according to FIG. 8 modified by different working valves,
10, a switching arrangement according to FIGS. 8 and 9 modified by working valves which differ again,
Fig. 11, a side view of the functional unit according to Fig. 1 showing a plurality of associated circuit arrangements according to Figs. 8 to 10 and
Fig. 12 - 14 an electrical / electronic switching arrangement for the electrical operation and protection of the control device and switching arrangements according to Figs. 1-11 and
15 shows a pneumatic switching arrangement of the functional unit according to FIG. 1 modified from FIG. 7.

Eine Steuervorrichtung für einen Pneumatik-Zylinder an Arbeits- und Fertigungsmaschinen, -anlagen und anderen Pneumatik-Systemen besteht aus einer Funktionseinheit 10, zu der mehrere Luft-Steuerventile (YS, PA und YF/YE) für einen arbeitssicheren Betrieb angesteuerter Systeme zusammengefaßt sind. Die Funktionseinheit 10 bildet eine vorgefertigte Baueinheit, die ein Steuergehäuse 11 und eine Grundplatte 12 mit eingearbeiteten Leitungs-Verbindungen und -anschlüssen von und zu den Luft-Steuerventilen (YS, PA und YF/YE) umfaßt. Deren Leitungs-Verbindungen und -anschlüsse sind zum Anschluß an eine Druckquelle P, an Entlüftungs-Öffnungen E sowie an Entlüftungs-Leitungen 3 und 5, Steuerleitungen S und Druckleitungen 1 für die Pneumatik-Systeme und deren Arbeits-Ventile bestimmt.A control device for a pneumatic cylinder on work and production machines, systems and other pneumatic systems consists of a functional unit 10, to which a plurality of air control valves (YS, PA and YF / YE) are combined for safe operation of controlled systems. The functional unit 10 forms a prefabricated structural unit which comprises a control housing 11 and a base plate 12 with incorporated line connections and connections from and to the air control valves (YS, PA and YF / YE). Their line connections and connections are intended for connection to a pressure source P, to vent openings E and to vent lines 3 and 5, control lines S and pressure lines 1 for the pneumatic systems and their working valves.

Im und am Steuergehäuse 11 sind als Luft-Steuerventile je ein Ein-/Not-Aus-Ventil YS, Anfahr-Ventil PA und Füllen-/Entlüften-Ventil YF/YE angeordnet. Gemäß Fig. 7 sind das Ein-/Not-Aus-Ventil YS als 7/2-Wege-Umschaltventil, das Anfahr-Ventil PA als einfaches Umschalt-Ventil mit je einem Drossel-Weg und einem Durchgangs-Weg und das Füllen-/Entlüften-Ventil YF/YE als 5/2-Wege-Impulsventil ausgebildet. Deren gegenseitige Verschaltung und deren Betätigung ist aus der Darstellung in Fig. 7 in Verbindung mit den dortigen Norm-Darstellungen der Steuer- und Schaltelemente ersichtlich und in der nachfolgenden Funktionsbeschreibung im einzelnen erläutert.An air / emergency stop valve YS, start-up valve PA and fill / vent valve YF / YE are arranged in and on the control housing 11 as air control valves. 7 are the on / emergency stop valve YS as a 7/2-way switch valve, the start-up valve PA as a simple switch valve, each with a throttle path and a passage path, and the filling / Bleed valve YF / YE designed as a 5/2-way pulse valve. Their mutual connection and their actuation can be seen from the representation in FIG. 7 in connection with the standard representations of the control and switching elements there and are explained in detail in the following functional description.

Das Ein-/Not-Aus-Ventil YS weist eine ständig wirksame Rückstellfeder 17 für die Aus-Ruhelage des Ventiles auf. Die Ein-Stellung kann aus Sicherheitsgründen ausschließlich mittels eines Elektromagnet-Stellers 14 und eines Hand-Hilfstasters 15 in Funktion gesetzt und gehalten werden. Bei Stromabfall bzw. Entlastung des Hand-Hilfstasters schaltet das Ventil YS somit stets selbsttätig auf Not-Aus.The on / emergency stop valve YS has a permanently effective return spring 17 for the off-rest position of the valve. For safety reasons, the on position can only be set and held by means of an electromagnetic actuator 14 and a manual auxiliary button 15. In the event of a drop in power or relief of the manual auxiliary button, the YS valve always switches automatically to the emergency stop.

Das Anfahr-Ventil PA weist einen üblichen nicht dargestellten Steuerzylinder mit Steuerkolben auf, die durch den Dreiecks-Pfeil 16 symbolisiert sind und vom Systemdruck in der Druckleitung 1 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 17 von der Drosselweg-Stellung in die Durchgangs-Weg-Stellung selbsttätig umschalten. Zusätzlich weist das Anfahr-Ventil PA einen als elektrischen Näherungsschalter ausgebildeten Endlagen-Schalter SD auf, der bei eingeschalteter Durchgangs-Weg-Stellung zugleich das Vorhandensein eines vorbestimmten Systemdruckes in der Druckleitung 1 anzeigt.The start-up valve PA has a conventional control cylinder, not shown, with control pistons, which are symbolized by the triangular arrow 16 and automatically from the system pressure in the pressure line 1 against the action of a return spring 17 from the throttle travel position to the through-travel position switch. In addition, the start-up valve PA has an end position switch SD designed as an electrical proximity switch, which at the same time indicates the presence of a predetermined system pressure in the pressure line 1 when the through-travel position is switched on.

Das Füllen-/Entlüften-Impulsventil YF/YE ist zum Umschalten zwischen seinen beiden Füllen- und Entlüften-Stellungen mit je einem Vorsteuerventil 18 sowie jeweils zugeordneten Elektromagnet-Steuer und Hand-Hilfstaster ausgestattet. Ein als elektrischer Näherungsschalter ausgebildeter Endlagen-Schalter SE wirkt mit dem Ventil YE/YF derart zusammen, daß er dessen Entlüften-Endlage durch Schließen eines Steuerstromkreises anzeigt.The filling / venting impulse valve YF / YE is equipped with a pilot valve 18 and an associated solenoid control and manual auxiliary button for switching between its two filling and venting positions. A limit switch SE designed as an electrical proximity switch interacts with the valve YE / YF in such a way that it indicates the final venting position by closing a control circuit.

Das Steuergehäuse 11 weist an seiner Flansch-Verbindungsfläche 21 zur Grundplatte 12 je einen Druckquellen-Anschluß P, Steuer-Anschluß S, Druckleitungs-Anschluß 1 und Entlüftungsleitungs-Anschluß 3 sowie zusätzlich an Außenflächen einen Manometer-Anschluß M, einen weiteren Steuer-Anschluß S₂ und eine Entlüftungs-Öffnung E auf.The control housing 11 has on its flange connection surface 21 to the base plate 12 each a pressure source connection P, control connection S, pressure line connection 1 and vent line connection 3 and additionally on the outer surfaces a pressure gauge connection M, a further control connection S₂ and a vent opening E.

An je einer Seitenflansch-Verbindungsfläche 22 und 23 sind an der Grundplatte 12 einerseits eine Norm-Leitungsanschlußplatte 24 und andererseits eine Norm-Verkettungsplatte 25 angeflanscht. Diese bilden den Druckquellen-Anschluß P und die Entlüftungsmündungen für die Entlüftungs-Leitungen 3 und 5 bzw. die als Durchgangsbohrungen weiterführenden Verbindungen der Ausgangs- und Entlüftungs-Leitungen 1 bzw. 3 und 5. Unmittelbar an gegenüberliegenden Seiten-Außenflächen weist die Grundplatte 12 je einen Steueranschluß S auf. Jede Norm-Verkettungsplatte 25 ist zu deren mehrfacher Aneinanderreihung mit gegenüberliegenden gleichen Verbindungsflanschen 26 ausgebildet. An deren oberseitiger Anschluß-Flanschfläche 27 sind mit den Durchgangsbohrungen der Ausgangs- und Entlüftungs-Leitungen 1, 3 und 5 verbundene Anschlußöffnungen 1, 3 und 5 sowie Öffnungen für die Arbeitsanschlüsse 2 und 4 angeordnet, die mit an Außenseiten der Norm-Verkettungsplatten 25 angeordneten Norm-Leitungsanschlüssen 2 und 4 über ein jeweils auf der Oberseite 27 jeder Norm-Verkettungsplatte 25 angeflanschtes Arbeitsventil 28, 40 oder 41 für ein jeweils zugeordnetes pneumatisches System, wie eine Zylinder-Kolben-Einheit 29, 30, 31, 32, 33, 34 oder 35 verbunden sind (Fig. 6 bzw. 8 bis 11).A standard line connecting plate 24 and, on the other hand, a standard interlinking plate 25 are flanged to the base plate 12 on each side flange connecting surface 22 and 23. These form the pressure source connection P and the vent openings for the vent lines 3 and 5 or the connections of the outlet and vent lines 1 or 3 and 5, which continue as through-bores. The base plate 12 has each directly on opposite side outer surfaces a control connection S on. Each standard interlinking plate 25 is designed with the same connecting flanges 26 lying opposite one another to line it up several times. On their upper-side connection flange surface 27 are connected to the through holes of the outlet and ventilation lines 1, 3 and 5, connection openings 1, 3 and 5 and openings for the working connections 2 and 4, which are arranged on the outside of the standard manifold 25 Standard line connections 2 and 4 via a working valve 28, 40 or 41 flanged on the top 27 of each standard manifold 25 for a respectively assigned pneumatic system, such as a cylinder-piston unit 29, 30, 31, 32, 33, 34 or 35 are connected (Fig. 6 or 8 to 11).

Bei den Ausbildungen nach den Fig. 8 bis 10 sind jeweils zwei Schaltungsbeispiele von Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 31, 32 und 33 bzw. 34 und 35 mit abweichenden Ausbildungen zusammen mit der stets gleichbleibenden Funktionseinheit 10 und dessen Anschlüssen dargestellt.8 to 10, two circuit examples of cylinder-piston units 29 and 31, 32 and 33 or 34 and 35 with different designs are shown together with the always constant functional unit 10 and its connections.

In Fig. 8 weisen beide Schaltungsbeispiele je ein Arbeitsventil 28 auf, die als 5/2-Wege-Impulsventile mit für beide Schaltstellungen je einem Vorsteuer-Ventil 47, sowie jeweils zugeordneten Elektromagnet-Steller und Hand-Hilfstaster ausgebildet sind. In deren Steuerleitungen 2 und 4 zu den Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 31 sind je ein Stop-Ventil 36 bzw. ein Doppel-Stop-Ventil 37 zwischengeschaltet, die eine durch die Dreiecks-Pfeile 38 dargestellte Kolben-Betätigung in Abhängigkeit vom Druck in der Steuerleitung S aufweist. Je ein Drossel-Weg und ein in Entlüftungsrichtung selbsttätig sperrendes Rückschlag-Ventil sind in den Steuerleitungen 2 und 4 zusätzlich angeordnet. Die Stop- und Rückschlag-Ventile sowie die Drossel-Wege sind als Freischalt-Kombination 39 alternativ unmittelbar an der Zylinder-Kolben-Einheit angebaut oder in Form einer gesonderten Baueinheit zwischen einer Norm-Verkettungsplatte 25 und einem Arbeitsventil 28 eingebaut.In Fig. 8, both circuit examples each have a working valve 28, which are designed as 5/2-way pulse valves with a pilot valve 47 for each switching position, as well as respectively assigned electromagnet actuators and manual auxiliary buttons. In their control lines 2 and 4 to the cylinder-piston units 29 and 31, a stop valve 36 and a double-stop valve 37 are interposed, which actuate a piston as shown by the triangle arrows 38 as a function of pressure in the control line S. A throttle path and a non-return valve that automatically locks in the venting direction are additionally arranged in control lines 2 and 4. The stop and check valves and the throttle paths are alternatively attached directly to the cylinder-piston unit as an activation combination 39 or installed in the form of a separate structural unit between a standard manifold 25 and a working valve 28.

In Fig. 9 sind wiederum als 5/2-Wege-Ventile ausgebildete Arbeitsventile 28 und 40 verwendet, von denen letzteres nur ein elektromagnetisch und von Hand betätigbares Vorsteuerventil 47 sowie eine Rückstellfeder 42 aufweist. In den Steuerleitungen 2 und 4 sind an den Zylinder-Kolben-Einheiten 32 und 33 je ein Drossel-Weg- und ein Rückschlag-Ventil eingebaut.In Fig. 9 again designed as 5/2-way valves working valves 28 and 40 are used, of which the latter only an electromagnetically and manually operated pilot valve 47 and a return spring 42 has. In the control lines 2 and 4, a throttle-way valve and a check valve are installed on each of the cylinder-piston units 32 and 33.

Die in Fig. 10 enthaltenen Arbeitsventile 41 sind als 5/3-Wege-Ventile mit durch Rückstellfedern 42 bestimmter Mittel-Sperrstellung für die Steuerleitungen 2 und 4 ausgebildet. Für beide Arbeitsstellungen dieser Ventile 41 sind je ein elektromagnetisch bzw. von Hand betätigbares Vor-Steuerventil 47 für deren Stell-Zylinder-Kolben-Einheiten vorgesehen. In jeweils einem zwischen einer Norm-Verkettungsplatte 25 und dem Arbeitsventil 41 zwischengebauten Baustein 43 bzw. 44 sind für die Steuerleitungen 2 und 4 Drossel-Wege und Rückschlag-Ventile sowie bei der in Fig. 10 rechts dargestellten Ausbildung ein zusätzliches Lüftungsventil 45 angeordnet. Dieses Ventil 45 enthält in beiden Schaltstellungen je zwei parallele Durchgangswege. In seiner durch eine Rückstellfeder 46 bestimmten Ruhelage sind beide Durchgangswege über einen gemeinsamen gedrosselten Anschluß mit dem Ausgangs-Anschluß 1 verbunden, der in der Steuereinheit 10 alternativ mit dem Druckquellen-Anschluß P oder mit dem Entlüftungs-Anschluß 3 verbunden ist. Die Betriebslage des Lüftungsventiles 45 wird durch einen Steuerkolben eines Steuerzylinders bestimmt, der durch den Dreiecks-Pfeil 38 dargestellt ist und abhängig von einem vorbestimmten Mindestdruck am Ausgangs-Anschluß 1 gegen die Kraft der Rückstellfeder 46 wirkt.The working valves 41 contained in FIG. 10 are designed as 5/3-way valves with a central blocking position for the control lines 2 and 4 determined by return springs 42. For both working positions of these valves 41, an electromagnetically or manually operated pilot valve 47 is provided for their actuating cylinder-piston units. In each of a block 43 or 44, which is interposed between a standard interlinking plate 25 and the working valve 41, an additional ventilation valve 45 is arranged for the control lines 2 and 4 throttle and non-return valves and in the embodiment shown on the right in FIG. 10. This valve 45 contains two parallel passages in each of the two switching positions. In its rest position determined by a return spring 46, both passageways are connected via a common throttled connection to the output connection 1, which in the control unit 10 is alternatively connected to the pressure source connection P or to the ventilation connection 3. The operating position of the ventilation valve 45 is determined by a control piston of a control cylinder, which is represented by the triangular arrow 38 and acts against the force of the return spring 46 as a function of a predetermined minimum pressure at the outlet connection 1.

In Fig. 11 ist eine Übersichtsdarstellung einer Funktionseinheit 10 mit Steuergehäuse 11 und Grundplatte 12 sowie an letzterer angeflanschten Norm-Verkettungsplatten 25 mit darauf befestigten Arbeitsventilen 28, 40, 41 und zwischengebauten Freischalt-Kombinationen 39 und Bausteinen 43 und 44 sowie ein Leitungs-Anschlußplan für und mit den entsprechend den Figuren 8 bis 10 angesteuerten Zylinder-Kolben-Einheiten 29 bis 35 dargestellt. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Zusammenfassung zahlreicher Steuerelemente an der Funktionseinheit 10 gegeben. Aufbau, Wartung und Reparatur an den Bauteilen und Leitungen sind besonders übersichtlich, fehlersicher und rationell möglich.In Fig. 11 is an overview of a functional unit 10 with control housing 11 and base plate 12 and on the latter flanged standard manifold plates 25 with attached work valves 28, 40, 41 and intermediate activation combinations 39 and modules 43 and 44 and a line connection diagram for and with those corresponding to FIGS. 8 to 10 controlled cylinder-piston units 29 to 35 shown. This provides a particularly advantageous combination of numerous control elements on the functional unit 10. Construction, maintenance and repair of the components and lines are particularly clear, fail-safe and efficient.

Die elektrische/elektronische Schaltanordnung nach den Fig. 12 bis 14 für die arbeitssichere Bedienung und Funktion der pneumatischen Steuervorrichtungen und Schaltanordnungen nach den Fig. 1 bis 11 enthält zusätzliche Maßnahmen für die Gewährleistung der Arbeitssicherheit der Gesamtanlage. Die Schaltungen in den Fig. 12 bis 14 schließen in ihrer Reihenfolge aneinander an.The electrical / electronic switching arrangement according to FIGS. 12 to 14 for the safe operation and function of the pneumatic control devices and switching arrangements according to FIGS. 1 to 11 contains additional measures for ensuring the occupational safety of the entire system. The circuits in FIGS. 12 to 14 follow one another in their sequence.

Darin sind die für derartige Anlagen üblichen Sicherheits-Schalter und -Schaltvorrichtungen, wie Not-Aus-Taster 48, Not-Aus-Schutzgitter 49, Not-Aus-Rückstelltaster 50, Trittmatten-, Lichtvorhang- u. ä. -Schutzschaltvorrichtungen 51 sowie ein Einhand-Start-Taster 52 für den Vor-Ort-Bedarf zusammen mit den zugehörigen Relais-Spulen und Relais-Kontakten K₁, K₂, K₃, K₁₁, K₁₂ und K₁₃ sowie ein Bedienungs-Schalter 53 für den Normalbetrieb mit "0"-Aus-, "I"-Entlüften- und "II"-Füllen-Stellung, ein Einrichten-Doppelschalter 54 und je ein "Automatik"- und "Start"-Schalter 55 und 56 dargestellt. Diese Schalter und Relais' steuern den Elektromagnet-Steller 14 des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS und den Elektromagnet-Steller 14 für die Vorsteuerventile 18 des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE. Deren Schaltverknüpfungen berücksichtigen alle denkbaren vorgesehenen und nicht vorgesehenen Bedienungsmöglichkeiten und Gefahrensituationen für einen arbeitssicheren Betrieb der gesamten Systeme.This includes the usual safety switches and switching devices for such systems, such as emergency stop button 48, emergency stop protective grille 49, emergency stop reset button 50, step mat, light curtain and. Ä. -Protective switching devices 51 and a one-hand start button 52 for the on-site need together with the associated relay coils and relay contacts K₁, K₂, K₃, K₁₁, K₁₂ and K₁₃ and an operating switch 53 for the Normal operation with "0" off, "I" venting and "II" filling position, a set-up double switch 54 and an "automatic" and "start" switch 55 and 56 each. These switches and relays' control the solenoid actuator 14 of the on / emergency stop valve YS and the solenoid actuator 14 for the pilot valves 18 of the fill / bleed valve YF / YE. Their switching links take into account all conceivable intended and unintended operating options and dangerous situations for safe operation of the entire system.

Eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme stellen die Endlagenschalter SD und SE (Fig. 13) des Anfahrventiles PA bzw. des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE dar. In deren Betätigungslagen, die einerseits dem vollständigen Pneumatik-Druckaufbau in der Anlage und andererseits der Entlüften-Stellung des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE entsprechen, verbinden diese die spannungsführende Leitung L+ mit je einem Eingang E 0.1 und E 0.2 einer elektrischen Programm-Steuervorrichtung 57. Diese ist außerdem unmittelbar sowie über Relais-Kontakte K₁, K₂, K₃, K₄ und K₁₁ an das Stromnetz L+ und L- angeschlossen. Es weist Ausgänge A 0.0 bis A 0.3 auf für die Ansteuerung einer weiteren Relaisspule K₄ und je einer Anzeige-Diode HE und HD bzw. -Leuchte H₁ für die Entlüften-Stellung (entlüftet) des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE und die Durchgangsstellung (Druck aufgebaut) des Anfahr-Ventiles PA bzw. für den Entlüften-Befehl bei mangelnder Betriebsbereitschaft und zugleich in Füllen-Stellung befindlichem Füllen-/Entlüften-Ventil YF/YE, die durch die Endlagen-Schalter SD in betätigter und SE in nicht betätigter Stellung bestimmt ist. Die weiteren Ausgänge A 1.0 bis A 1.6 der Programm-Steuervorrichtung 57 sind mit den Elektro-Magnetstellern 14 verbunden. Diese steuern über die Vorsteuerventile 47 die Arbeitsventile 28, 40 und 41 entsprechend den in der Programm-Steuervorrichtung 57 für den Normal-Arbeitsbetrieb gespeicherten Arbeitsprogramme der Gesamtanlage.An additional safety measure is represented by the limit switches SD and SE (Fig. 13) of the start-up valve PA or the fill / bleed valve YF / YE. In their actuation positions, which on the one hand ensure complete pneumatic pressure build-up in the system and on the other hand the bleeding Correspond to the position of the fill / vent valve YF / YE, they connect the live line L + to an input E 0.1 and E 0.2 of an electrical program control device 57. This is also direct and via relay contacts K₁, K₂, K₃, K₄ and K₁₁ connected to the mains L + and L-. It has outputs A 0.0 to A 0.3 for the control of a further relay coil K₄ and a display diode HE and HD or light H₁ for the venting position (vented) of the filling / venting valve YF / YE and Pass-through position (pressure built up) of the start-up valve PA or for the bleed command in the event of a lack of operational readiness and at the same time the fill / bleed valve YF / YE which is in the fill position, which is not actuated by the limit switches SD and SE in actuated position is determined. The further outputs A 1.0 to A 1.6 of the program control device 57 are connected to the electro-magnetic actuators 14. These control the work valves 28, 40 and 41 via the pilot valves 47 in accordance with the work programs of the overall system stored in the program control device 57 for normal working operation.

FUNCTIONAL DESCRIPTION.

Im gezeichneten (Fig. 7) betriebsbereiten Normalzustand der Gesamt-Anlage steht das Füllen-/Entlüften-Ventil YF/YE in Füllen-Stellung (YF). Zugleich ist das Anfahr-Ventil PA auf seinen Durchgangs-Weg gesteuert, so daß die Druckluft über die Druckleitung 1 zu den Arbeits ventilen 28, 40 und 41 und den Zylinder-Kolben-Einheiten 29 bis 35 strömen kann. Durch Bedienen der hierzu vorgesehenen Schalter, Not-Aus-Taster 48 sowie "Automatik"- und "Start"-Schalter 55 und 56 wird das Ein-/Not-Aus-Ventil YS von "Not-Aus" auf "Ein" gestellt und dadurch über dessen Leitungsweg 1-4 der Druckquellen-Anschluß P mit dem Steuer-Anschluß S verbunden, wodurch die in Fig. 8 vorgesehenen Stopventile 36 und Doppel-Stopventile 37 angesteuert werden und die Verbindungen zwischen den jeweiligen Arbeits-Ventilen 28 und Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 31 freigeben. Die als 5/2-Wege-Ventile und als 5/3-Wege-Ventile ausgebildeten Arbeitsventile 40 in Fig. 9 bzw. 41 in Fig. 10 nehmen aufgrund der über die Druckleitung 1 anliegenden Druckluft gegen die Kraft der jeweiligen Rückstellfeder 42 ihre durch die Vor-Steuerventile 47 bestimmte Arbeitsstellung ein. Während des Betriebes der von den Zylinder-Kolben-Einheiten 29 bis 35 betätigten Maschinen bleibt der vorbeschriebene Zustand der Steuervorrichtungen beibehalten und zum Steuern dieser Arbeitsvorgänge sind ausschließlich die jeweiligen Arbeits-Ventile in der durch die Programm-Steuervorrichtung 57 und Vorsteuerventile 47 bestimmten Funktion.In the normal state of the overall system shown (Fig. 7) ready for operation, the fill / vent valve YF / YE is in the fill position (YF). At the same time, the start-up valve PA is controlled on its passage way, so that the compressed air via the pressure line 1 to the work valves 28, 40 and 41 and the cylinder-piston units 29 to 35 can flow. By operating the switches, emergency stop buttons 48 and "automatic" and "start" switches 55 and 56 provided for this purpose, the on / emergency stop valve YS is set from "emergency stop" to "on" and thereby the pressure source port P is connected to the control port S via its line path 1-4, whereby the stop valves 36 and double stop valves 37 provided in FIG. 8 are actuated and the connections between the respective working valves 28 and cylinder pistons - Release units 29 and 31. The work valves 40 in FIG. 9 and 41 in FIG. 10, which are designed as 5/2-way valves and as 5/3-way valves, take their action against the force of the respective return spring 42 due to the compressed air applied via the pressure line 1 the pilot valves 47 certain working position. During the operation of the machines actuated by the cylinder-piston units 29 to 35, the above-described state of the control devices is maintained and only the respective work valves are in the function determined by the program control device 57 and pilot valves 47 for controlling these work processes.

Wird durch irgendeinen Einfluß bzw. gezielt einer der Not-Aus-Schalter oder -Schutzschaltvorrichtungen ausgelöst bzw. betätigt, dann fällt sofort das Ein-/Not-Aus-Ventil YS ab, es entweicht die Steuerluft aus dem Steuer-Anschluß S über den 4-5-Weg des Ventiles YS und den 4-5-Weg des Ventiles YF-YE zur Entlüftungs-Öffnung E und die Stopventile 36 und Doppel-Stopventile 37 bewegen sich in ihre Sperrstellung. Gleichzeitig nehmen die 5/3-Wege-Arbeitsventile 41 ihre Sperr-Stellung ein und die Bewegungsfunktionen werden gestoppt. Ungefährliche Funktionen der Zylinder-Kolben-Einheit 32 (Fig. 9) führen einen begonnenen Arbeitshub noch zu Ende. Bewe gungsfunktionen der Zylinder-Kolben-Einheit 33 (Fig. 9) kehren sofort ihre Richtung um und nehmen die sichere Ausgangslage ein.If one of the emergency stop switches or protective switching devices is triggered or actuated by any influence or specifically, then the on / emergency stop valve YS drops out immediately, the control air escapes from the control connection S via the fourth -5-way of the valve YS and the 4-5-way of the valve YF-YE to the vent opening E and the stop valves 36 and double stop valves 37 move into their blocking position. At the same time, the 5/3-way working valves 41 assume their blocking position and the movement functions are stopped. Dangerous functions of the cylinder-piston unit 32 (FIG. 9) lead to the end of a working stroke that has started. Move supply functions of the cylinder-piston unit 33 (FIG. 9) immediately reverse their direction and assume the safe starting position.

Zum Beheben einer Störung, z. B. auf halbem Hub blockierter Kolben einer Zylinder-Kolben-Einheit, wird durch Betätigen eines Not-Tasters oder eines anderen Sicherheits-Schalters die Not-Aus-Stellung des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS hergestellt. Dadurch läuft der vorstehend beschriebene Vorgang ab und die Steuerleitung für die Einstellung der Entlüften-Stellung YE des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE wird freigegeben. Durch Antippen des Bedienungsschalters 53 zu seiner Entlüften-Stellung I hin wird mittels des Elektromagnet-Stellers 14 vom Druckquellen-Anschluß P über den Weg 1-2 des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS Druckluft auf das Vorsteuerventil 18 des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE geschaltet und dieses Ventil in seine Entlüften-Stellung YE umgesteuert. Damit wird der Leitungsweg vom Druckquellen-Anschluß P, den Weg 1-4 des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE und den Weg 5-4 des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS zum Steuer-Anschluß S frei, wodurch die in Fig. 8 vorgesehenen Stopventile 36 und Doppelstopventile 37 in den Steuer-Leitungen 2 und 4 der Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 31 auf Durchgang umgeschaltet werden. Damit kann die Druckluft aus den Zylinder-Kolben-Einheiten 29 und 31 wie auch 32 und 33 in Fig. 9 sowohl über den jeweiligen Entlüftungsweg der Arbeitsventile 28 bzw. 40 durch die Entlüftungs-Leitungen 3 und 5 als auch über die Druck-Leitung 1 und den Weg 2-3 der Entlüften-Stellung YE des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE zur Entlüftungs-Leitung 3 entweichen. Zugleich fällt dabei auch der Druck in der Ansteuerung (Dreiecks-Pfeil 16) des Anfahr-Ventiles PA zusammen mit dem Druck in der Druck-Leitung 1 ab, wodurch die Wirkung der Rückstell

P verbunden und somit die Stopventile 36 und Doppelstopventile 37 in Fig. 8 auf Durchgang geschaltet. Über den Weg 6-7 des Ventiles YS wird zugleich das Vorsteuerventil 18 für das Einschalten der Füllen-Stellung YF des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE an den Druckquellen-Anschluß P angelegt und somit unter Druck gesetzt. Das Vorsteuerventil 18 für die Entlüften-Stellung YE des Ventiles YF/YE wird dagegen über den Weg 2-3 des Ventiles YS an die Entlüftungs-Öffnung E angelegt und entlüftet. Sobald der Bedienungsschalter 53 in Richtung Füllen II betätigt wird, schaltet der Elektromagnet-Steller 14 des Vorsteuerventiles 18 für die Füllen-Stellung YF des Ventiles YF/YE dieses Ventil in seine Füllen-Stellung YF um, die in den Fig. 7 bis 10 jeweils dargestellt ist. Damit kann Druckluft vom Druckquellen-Anschluß P über den Drosselweg des Anfahr-Ventiles PA und den Weg 1-2 des Ventiles YF/YE in die Druck-Leitung 1 einströmen und die Anlage füllen bzw. unter Druck setzen. Dies gilt auch für den durch den Dreiecks-Pfeil 16 symbolisierten Steuerzylinder mit Steuerkolben des Anfahr-Ventiles PA, das bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes in der Druck-Leitung 1 gegen seine Rückstellfeder 17 auf seinen Durchgangsweg umschaltet und dabei seinen Endlagen-Schalter SD als Element zum Druck-Überwachen betätigt und die zugehörige Anzeige-Diode HD über die Programm-Steuervorrichtung 57 ansteuert. Mit der Druck-Leitung 1 ist schließlich auch noch ein Manometer-Anschluß M leitungsverbunden, an dem ein übliches Manometer-Instrument zum visuellen Überwachen der Druckwerte angeschlossen werden kann. Über die Druck-Leitung 1 strömt während des Füllens Druckluft entsprechend der jeweiligen Stellung der Arbeitsventile 28 und 40 in die Zylinder-Kolben-Einheiten 29 bis 33, so daß diese ihre jeweils von der Stellung des zugehörigen Arbeitsventiles bestimmte Arbeits-Stellung wieder einnehmen. Dabei ist der Drosselweg des Anfahr-Ventiles PA gleichfalls wirksam und vermeidet ein gefährlich rasches Betätigen der Zylinder-Kolben-Einheiten bis zum vollständigen Druckaufbau und dem Anzeigen der Betriebsbereitschaft durch die Anzeige-Diode HD.To correct a fault, e.g. B. blocked piston at half stroke of a cylinder-piston unit, the emergency stop position of the on / emergency stop valve YS is made by pressing an emergency button or another safety switch. As a result, the process described above takes place and the control line for the setting of the venting position YE of the filling / venting valve YF / YE is released. By tapping the operating switch 53 to its venting position I, compressed air is applied to the pilot valve 18 of the filling / venting by means of the solenoid actuator 14 from the pressure source connection P via the route 1-2 of the on / emergency stop valve YS -Valves YF / YE switched and this valve switched to its venting position YE. This clears the line path from the pressure source connection P, the path 1-4 of the filling / venting valve YF / YE and the path 5-4 of the on / emergency stop valve YS to the control port S, which means that Stop valves 36 and double stop valves 37 provided in FIG. 8 in the control lines 2 and 4 of the cylinder-piston units 29 and 31 are switched over to passage. The compressed air from the cylinder-piston units 29 and 31 as well as 32 and 33 in FIG. 9 can thus be supplied via the respective venting path of the working valves 28 and 40 through the venting lines 3 and 5 as well as via the pressure line 1 and escape the path 2-3 of the bleed position YE of the fill / bleed valve YF / YE to the bleed line 3. At the same time, the pressure in the actuation (triangular arrow 16) of the start-up valve PA also drops together with the pressure in the pressure line 1, so that the effect of the reset

P connected and thus the stop valves 36 and double stop valves 37 in Fig. 8 switched to passage. Via the path 6-7 of the valve YS, the pilot valve 18 for switching on the filling position YF of the filling / venting valve YF / YE is simultaneously applied to the pressure source connection P and thus pressurized. The pilot valve 18 for the venting position YE of the valve YF / YE, however, is applied to the venting opening E via the path 2-3 of the valve YS and vented. As soon as the operating switch 53 is actuated in the direction of filling II, the solenoid actuator 14 of the pilot valve 18 for the filling position YF of the valve YF / YE switches this valve into its filling position YF, which in FIGS. 7 to 10 each is shown. This allows compressed air to flow from the pressure source port P via the throttle path of the start-up valve PA and path 1-2 of the valve YF / YE into the pressure line 1 and fill the system or pressurize it. This also applies to the control cylinder symbolized by the triangle arrow 16 with the control piston of the start-up valve PA, which switches over to its return path against its return spring 17 when a predetermined pressure is reached in the pressure line 1 and thereby its end position switch SD as an element actuated for pressure monitoring and controls the associated display diode HD via the program control device 57. Finally, a pressure gauge connection M is also connected to the pressure line 1, to which a conventional pressure gauge instrument for visual monitoring of the pressure values can be connected. Compressed air flows via the pressure line 1 during filling, corresponding to the respective position of the working valves 28 and 40, into the cylinder-piston units 29 to 33, so that they assume their working position, which is determined by the position of the associated working valve. Here is the throttle travel of the start valve PA is also effective and prevents the cylinder-piston units from being actuated dangerously quickly until the pressure is fully built up and operational readiness is indicated by the HD display diode.

Beim Füllen der Zylinder-Kolben-Einheit 35 des rechten Ausführungsbeispiels in Fig. 10 kommt wie beim Entlüften das Lüftungsventil 45 ebenfalls zur Wirkung. Dabei füllen sich in der Entlüftungsstellung des Ventiles 45 die miteinander verbundenen und an die Druck-Leitung 1 angeschlossenen Steuer-Leitungen 2 und 4 und somit beide Kolbenseiten in der Einheit 35. Bei Erreichen eines Füll-Druckes von etwa 60 bis 80 % des normalen Betriebsdruckes steuert das Ventil 45 gegen die Kraft der Rückstellfeder 46 in die normale Arbeitsstellung um, in der die Arbeits-Leitungen 2 und 4 getrennte Durchgänge aufweisen und vom Druckanschluß 1 getrennt werden. In Abhängigkeit von der Betätigung des Arbeitsventiles 41 kann dann die Einheit 35 betrieben werden. Für einen sicheren Betrieb der Einheit 35 ist es vorgesehen, daß das Ventil 45 zu seiner Rückstellung in die Entlüften-Lage mittels der Rückstellfeder 46 eine derartige Hysterese aufweist, daß dieses Rückstellen erst bei einem Betriebsdruck von etwa 50 % des Normalwertes erfolgt. Dadurch wird eine hohe Betriebs-Zuverlässigkeit auch bei hohen Betriebsdruck-Schwankungen und relativ hohem Fülldruck erreicht.When the cylinder-piston unit 35 of the right embodiment in FIG. 10 is filled, the ventilation valve 45 also comes into effect, as in the case of ventilation. In the venting position of the valve 45, the control lines 2 and 4 connected to one another and connected to the pressure line 1 and thus both piston sides in the unit 35 fill up. When a filling pressure of about 60 to 80% of the normal operating pressure is reached controls the valve 45 against the force of the return spring 46 in the normal working position, in which the working lines 2 and 4 have separate passages and are separated from the pressure connection 1. Depending on the actuation of the working valve 41, the unit 35 can then be operated. For safe operation of the unit 35, it is provided that the valve 45 has a hysteresis to reset it to the venting position by means of the return spring 46, so that this reset takes place only at an operating pressure of approximately 50% of the normal value. This ensures high operational reliability even with high operating pressure fluctuations and a relatively high filling pressure.

Der Betrieb der Anlage kann grundsätzlich auch ohne elektrische Steuervorrichtungen erfolgen. Dies ist insbesondere dann möglich und sinnvoll, wenn aus Kostengründen kleine und überschaubare Anlagen betrieben werden sollen oder beim Nachrüsten der erfindungsgemäßen Funktioseinheit 10 an bestehenden Anlagen auf eine elektrische Ansteuerung verzichtet werden muß. Durch die jeweils vorgesehenen Hand-Hilfstaster 15 und die in der Funktionseinheit 10 enthaltenen pneumatischen Verriegelungen mit dem Ein-/Not-Aus-Ventil YS ist auch dabei ein arbeits- und funktions-sicherer Betrieb möglich. Lediglich beim Füllen ist darauf zu achten, daß das Füllen ohne Unterbrechung erfolgt, da ansonsten durch die Sicherheits-Verschaltungen jeweils wieder erneut entlüftet werden muß. Auch bei Anlagen mit elektrischer Steuerung ist mittels der Hand-Hilfstaster 15 ein Testbetrieb einzelner Funktionen bei abgeschalteter Elektrosteuerung möglich. Aus Sicherheitsgründen sind die Hand-Hilfstaster 15 und die Vorsteuerventile 18 nichtrastend ausgeführt und eine Betätigung ist nur mit Hilfsmitteln möglich. Ein Mißbrauch der manuellen Betätigungsmöglichkeit des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE in seine Entlüften-Stellung YE ist dadurch ausgeschlossen, daß das zugehörige Vorsteuerventil 18 in der Ein-Stellung des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS entlüftet und somit unwirksam ist.In principle, the system can also be operated without electrical control devices. This is particularly possible and useful if, for reasons of cost, small and manageable systems are to be operated or if the retrofitting of the functional unit 10 according to the invention does not have to be carried out on existing systems. By the provided manual auxiliary button 15 and in the Functional unit 10 contained pneumatic interlocks with the on / emergency stop valve YS a work and function-safe operation is also possible. Only when filling is it important to ensure that the filling is carried out without interruption, as otherwise the safety connections must be used to vent again. In systems with electrical control, test operation of individual functions with the electrical control switched off is possible by means of the manual auxiliary button 15. For safety reasons, the manual auxiliary buttons 15 and the pilot valves 18 are non-detenting and actuation is only possible with aids. Misuse of the manual actuation possibility of the filling / venting valve YF / YE in its venting position YE is precluded in that the associated pilot valve 18 is vented in the on position of the on / emergency stop valve YS and is therefore ineffective .

Der als Störfall in Betracht zu ziehende Ausfall des Betriebsdruckes am Druckquellen-Anschluß P führt gleichzeitig zum Abfall des Druckes in der Druck-Leitung 1 und damit auch zur Rückstellung des Anfahr-Ventiles PA und damit zum Ausschalten des Endlagen-Schalters SD sowie zum Erlöschen der Anzeige-Diode HD für die Meldung dieses Störfalles.The failure of the operating pressure at the pressure source connection P to be considered as a fault simultaneously leads to a drop in the pressure in the pressure line 1 and thus also to the resetting of the start-up valve PA and thus to the switching off of the limit switch SD and to the extinction of the HD display diode for reporting this fault.

Besonders lange Stillstandszeiten unter Betriebsdruck in Aus-Stellung des Ein-/Not-Aus-Ventiles YS und damit auch des Arbeitsventiles 41 der Zylinder-Kolben-Einheit 35 führen durch Leckage an den Zylinder-Kolben-Einheiten 29, 30 und 35 zum allmählichen Abbau des Betriebsdruckes in diesen Einheiten, da die Arbeits-Leitungen 2 und 4 gesperrt sind. Um beim Wieder-in-Betrieb-setzen gefährliche Einschalt-Stoßeffekte auszuschließen, sind in der elektrischen Programm-Steuervorrichtung 57 Vorkehrungen vorgesehen, die eine maximal zulässige Abschaltzeit auswerten und/oder durch einen vorgesehenen Einschalt-Ablauf die Betriebssicherheit gewährleisten. Hierzu verarbeitet die Programm-Steuervorrichtung 57 die Signale der Drucküberwachung, die Abschaltzeit und den Einschalt-Ablauf zu einer Bedienungs-Verriegelung, z. B. durch Abschalten eines Relais K 4. Dieser Stör-Zustand wird zusätzlich durch einen auffälligen oder blinkenden Leuchtmelder "Entlüften" signalisiert. Durch Betätigen des Bedienungsschalters 53 in seine Stellung I, Entlüften, wird das Entlüften der Anlage erreicht und durch Ansprechen des Näherungsschalters SE der Stör-Zustand in der Programm-Steuervorrichtung 57 aufgehoben. Nach Ablauf einer durch den Näherungsschalter SE aktivierten Zeit (Entlüftungszeit) kann durch nachfolgendes Betätigen des Bedienungsschalters 53 in seine Stellung II, Füllen, die Anlage wieder in den betriebsbereiten Zustand versetzt werden, wobei - wie vorstehend beschrieben - die Zylinder-Kolben-Einheiten 29 bis 35 ohne unangenehme, schädliche oder gefährliche Einschalt-Stoßeffekte wieder langsam ihre durch die Arbeitsventile bestimmte Soll-Lage einnehmen.Particularly long downtimes under operating pressure in the off position of the on / emergency stop valve YS and thus also the working valve 41 of the cylinder-piston unit 35 lead to gradual degradation due to leakage at the cylinder-piston units 29, 30 and 35 of the operating pressure in these units, since the working lines 2 and 4 are blocked. In order to rule out dangerous switch-on shock effects when restarting, 57 measures are in the electrical program control device provided that evaluate a maximum permissible switch-off time and / or ensure operational safety by means of a switch-on procedure provided. For this purpose, the program control device 57 processes the signals of the pressure monitoring, the switch-off time and the switch-on sequence to an operating lock, for. B. by switching off a relay K 4. This fault condition is additionally signaled by a conspicuous or flashing "vent" indicator light. By actuating the operating switch 53 to its position I, venting, the system is vented and the fault state in the program control device 57 is canceled by the proximity switch SE responding. After a time activated by the proximity switch SE (venting time), the system can be returned to the operational state by subsequent actuation of the operating switch 53 to its II position, filling, whereby - as described above - the cylinder-piston units 29 to 35 slowly return to their target position determined by the work valves without any unpleasant, harmful or dangerous switch-on effects.

Die in Fig. 15 dargestellte pneumatische Schaltanordnung ist gegenüber Fig. 7 nur geringfügig verändert. Hier werden daher nur die Abweichungen und deren Funktions-Auswirkungen erläutert.The pneumatic switching arrangement shown in FIG. 15 is only slightly changed compared to FIG. 7. Therefore, only the deviations and their functional effects are explained here.

Das Ein-/Not-Aus-Ventil YS ist als 5/2- statt als 7/2-Wege-Umschaltventil und das Anfahr-Ventil PA als 5/2-Wege-Umschaltventil mit einem Drosselweg P-A statt als einfaches Umschaltventil ausgebildet. Deren Betätigungen sind unverändert. Jedoch ist deren Verschaltung mit dem Druckquellen-Anschluß P und der Entlüftungs-Öffnung E sowie die Verschaltung des Anfahr-Ventiles PA mit dem Füllen-Entlüften-Ventil YF/YE geändert. Ferner ist der weitere Steuer-Anschluß S₂ entfallen. Durch diese Schaltungsänderungen wird erreicht, daß ein Einschalt-Stoßeffekt an den Pneumatik-Zylindern ausgeschlossen wird, der beim Nicht-Einhalten eines bisher notwendigen Bedienungs-Ablaufes während der Handbetätigung auftreten konnte.The on / emergency stop valve YS is designed as a 5/2 instead of a 7/2 way switch valve and the start-up valve PA as a 5/2 way switch valve with a throttle path PA instead of a simple switch valve. Their operations are unchanged. However, their connection with the pressure source connection P and the vent opening E and the connection of the start-up valve PA with the fill-vent valve YF / YE have been changed. Further the further control connection S₂ is omitted. These circuit changes ensure that a switch-on impact effect on the pneumatic cylinders is excluded, which could occur during manual operation if a previously required operating sequence was not adhered to.

REFERENCE SIGN LIST

YS on / emergency stop valve
YE / YE fill / bleed valve
PA start valve
SD limit switch (pressure)
SE limit switch (vented)
E Vent opening
M pressure gauge connection
P pressure source connection
S control connection
S₂ further control connection
K₁₋₁₃ relay coil / contact
I0.0-0.2 inputs
A0.0-1.6 outputs
HE indicator diode (vented)
HD display diode (pressure)
H₁ indicator light (vent)
1 pressure line / connection
2 Control opening / line
3 Vent line / connection
4 Control opening / line
5 Vent line / connection
10 functional unit
11 control housing
12 base plate
13 return spring
14 solenoid actuator
15 manual auxiliary buttons
16 triangle arrow
17 return spring
18 pilot valve
21 flange connection surface
22 u. 23 side flange connection surface
24 Standard line connection plate
25 Standard interlinking plate
26 connecting flange
27 Connection flange surface
28 working valve
29 - 35 cylinder-piston unit
36 stop valve
37 Double stop valve
38 triangle arrows
39 Activation combination
40 u. 41 working valve
42 return spring
43 u. 44 building block
45 ventilation valve
46 return spring
47 pilot valve
48 emergency stop buttons
49 Emergency stop protective grille
50 emergency stop buttons
51 Protective switching device
52 one-hand start button
53 Control switches
54 Two-way switch
55 automatic switch
56 Start switch
57 Program control device

Claims

1. Control device for pneumatic systems, in particular pneumatic cylinders on work and manufacturing machines or systems,
with air control valves for filling and venting, starting and switching on and emergency off, which are both connected to each other and on the one hand with the pressure source and the atmosphere and on the other hand with at least one pneumatically operated machine or system and / or their work -Valves have line connections,
characterized,
that the air control valves are combined to form a functional unit for safe operation of the (r) pneumatic system (s) and are interconnected by means of the line connections and
that the functional unit on the one hand a pressure source connection (P) and on the other hand pressure, ventilation and / or control connections (1, 3 and 5 or S and S₂) and / or add-on units with others Control and working valves for at least one machine or system.

2. Control device according to claim 1, characterized in that
that the air control valves are attached to a control housing (11), their line connections in the control housing (11) are designed as housing bores and their line connections to the pressure source (P) and to (m) controlled system (s) (1, 3, 5, S, S₂) are arranged on the outside of the control housing (11).

3. Control device according to claim 2, characterized in that
that the control housing (11) has a connecting flange for a base plate (12) and the base plate (12) in turn has connecting flanges for standard interlinking plates and / or standard line connecting plates,
the standard interlinking plate (s) having the work valves for the work control of the system (s).

4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in
that as air control valves one on / emergency stop valve (YS), start valve (PA) and fill / bleed valve (YF / YE) to the functional unit summarized or arranged on the control housing (11) and connected to the line,
that the on / emergency stop valve (YS) is designed as a multi-way changeover valve (7/2-way valve),
which can be switched on arbitrarily against a return spring and can be switched off automatically by the return spring and
that in its on position (path 1-4 and path 6-7) has a pressure source connection (P) with at least one control connection (S and S₂) for operating control lines and in its off position (path 4-5 and path 3-7), on the other hand, connects a vent opening (E) to the control connection (S and S₂),
that the start-up valve (PA) is designed as a changeover valve with a throttle path and a through-way and a control cylinder with control piston,
that connects the pressure source connection (P) with a pressure connection (1) for working valves and with its control cylinder, the control piston at a predetermined minimum pressure at the pressure connection (1) of the start valve (PA) against the force of a Return spring automatically switches from its throttle path to the through path, and
that the fill / vent valve (YF / YE) is designed as a further multi-way switch valve (5/2-way valve), whose filling and venting positions (YF or YE) can be switched by means of a control cylinder with a control piston, which can be operated via the on / emergency stop valve (YS) or the start-up valve (PA) depending on the switch position (paths 1 -2 or 6-7 and 2-3 or 7-3) alternately connected to the pressure source connection (P) or to the vent opening (E) and can be actuated by means of separate pilot valves (18),
in its filling position (YF) a valve path (1-2) in the line connection from the pressure source connection (P) via the start valve (PA) to the pressure connection (1) and a further valve path (4-5) in the line connection from the on / emergency stop valve (YS) alternatively when it is on (path 1-4) from the pressure source connection (P) and when it is off (path 4-5) from the vent opening (E) to the control connection (S) and
in its venting position (YE) a valve path (1-4) in a line connection from the pressure source connection (P) via the start-up valve (PA) and via a valve path (4-5) the off position of the on / off Emergency stop valves (YS) to the control connection (S) and another valve path (2-3) in a line connection from the pressure connection (1) to a ventilation connection (3) for working valves arranged on the control housing (11) lies.

5. Control device according to claim 4, characterized in that
that at the control connection (S) of the control housing (11) in the working connection lines (2 and 4) of the (s) Systems (s) interposed stop valves are connected, which automatically switch from their passage position into their blocking position determined by a return spring when the pressure falls below a predetermined minimum pressure at the control connection (S) by means of the control piston of their control cylinder.

6. Control device according to claim 4, characterized in that
that the pilot valve (18) for the fill position (YF) of the fill / bleed valve (YF / YE) and / or a second control connection (S₂) in the on position (path 6-7) of the on - / Emergency stop valves (YS) with the pressure source connection (P) and in the off position (path 3-7), on the other hand, are connected to the ventilation opening (E) of the control housing (11).

7. Control device according to claim 4, characterized in that
that the on / emergency stop valve (YS) is designed as an electromagnetically and / or by hand in the on position - against a constantly effective return spring - operable and to hold valve.

8. Control device according to claim 4, characterized in that
that the fill / vent valve (YF / YE) is electromagnetic and / or manually operable and as Pulse valve is formed, the control piston keeps its respective position even after the actuation is canceled until the opposite side is actuated.

9. Control device according to claim 8, characterized in
that the fill / vent valve (YF / YE) has control circuits, each with a self-resetting tip switch.

10. Control device according to claim 9, characterized in that
that the tip switches have a common actuating device with a medium zero rest position and one actuation end position each.

11. Control device according to claim 4, characterized in that
that the start-up valve (PA) and / or the fill / bleed valve (YF / YE) have at least one electrical end position switch (SD or SE),
which indicate the valve piston end position (s) in the through position of the start-up valve (PA) or in the bleed position (YE) of the bleed / fill valve (YF / YE) by means of signal lights and / or in at least one control circuit of the machine and the on / emergency stop and / or the fill / vent valve (YS or YF / YE).

12. Control device according to claim 11, characterized in that
that in the control circuit (s) there is a safety switch (depending on a limit switch (SD or SE), this circuit (s) in the switching sense for switching on / off -Off valve (YS) and for the fill position (YF) of the fill / bleed valve (YF / YE) closes.

13. Control device according to claim 12, characterized in that
that the (the) safety switch (s) at least one further operating, start, safety off, maintenance or the like switch is connected upstream, downstream or in parallel.

14. Control device according to claims 3 and 4, characterized in that
that a valve downstream of the functional unit (10), which is arranged on a standard manifold, is designed as a 3-position changeover valve (5/3-way valve),
in which both line connections are blocked by return springs determined in the middle idle position, and
that on the standard interlinking plate, a 3-position switch valve (5/3-way valve) downstream of the system in both line connections Ventilation valve (45) with two parallel passages (2 and 4) is arranged,
the - in its rest position - determined by (a) return spring (s) - a common throttled connection of both passageways to the pressure connection (1) of the control housing (11) which is alternately connected to the pressure source and ventilation connection (P or 3) ) and
which in its - depending on a predetermined minimum pressure at the pressure connection (1) switched on by the control piston of a control cylinder - operating position separates both open passages from the pressure connection (1).

15. Control device for pneumatic systems, in particular pneumatic cylinders on work and manufacturing machines or systems,
with a working valve in the line connections between a lockable and ventable pressure source and a pneumatic cylinder,
characterized,
that the working valve is designed as a 3-position changeover valve (5/3-way valve),
in which - by return springs determined middle - rest position both line connections (2 and 4) to the pneumatic cylinder are blocked, and that in both line connections the 3-position switch valve to the pneumatic cylinder. Ventilation valve (45) with two parallel passages is connected downstream,
which, in its rest position determined by a return spring (s), has a common throttled connection between the two passageways at the pressure connection (1) which can be connected alternately to the pressure source and to the atmosphere, and
which - depending on a predetermined minimum pressure at the pressure connection (1) switched on by the control piston of a control cylinder - separates the two always open passageways from the pressure connection (1).

16. Control device according to claim 4, characterized in that
that the on / emergency stop valve (YS), the start-up valve (PA) and the fill / bleed valve (YF / YE) are each designed as a 5/2-way switch valve,
that the pressure source connection (P)
is connected to an input port (1) of the on / emergency stop valve (YS) and to two input ports (P and 3) of the start-up valve (PA),
in the "on" position of the on / emergency stop valve (YS) via a switching path (1-4) directly with the control connection (S),
in the "off" position of the on / emergency stop valve (YS) via a further switching path (1-2) directly with the pilot valve (18) for the "bleeding" position (YE) of filling / bleeding -Valves (YF / YE),
in the rest position or in the start-up position of the start-up valve (PA) via a throttled switching path (PA) and in the operating position of the start-up valve (PA) via an unthrottled switching path (PA) and via a switching path lying in series (1-2) of the fill / bleed valve (YF / YE) in the "fill" position (YF) both with the pressure connection (1) and with the control cylinder (triangle arrow 16) of the start Valves (PA),
in the rest position or in the start position of the start valve (PA) also via a further switching path (3-2) of the same valve (PA) directly with the pilot valve (18) for the "fill" position (YF) of the fill - / bleed valves (YF / YE) and in the "fill" position (YF) of the same valve (YF / YE) via a switching path (5-4) of the same valve (YF / YE) and a switching path lying in series (5-4) in the rest position of the on / emergency stop valve (YF) with the control connection (S) and
in the "bleeding" position (YE) of the fill / bleed valve (YF / YE) but via a switching path (1-4) of the same valve (YF / YE) from the alternatively throttled and unthrottled switching paths (PA) and above the same switching path (5-4) of the on / emergency stop valve (YS) is also connected to the control connection (S),
that the ventilation opening (E) of the control housing (11)
exclusively via a switching path (1-2) in the operating position of the start-up valve (PA) directly with the pilot valve (18) for the "fill" position (YF) of the fill / bleed valve (YF / YE) ,
for this purpose in parallel via a switching path (5-4) of the same valve (YF / YE) in series via a further switching path (5-4) in the "off" position of the on / emergency stop valve (YS) with the control -Connection (S) and further
Via a switching path (3-2) in the "on" position of the on / emergency stop valve (YS) directly with the pilot valve (18) for the "venting" position (YE) of the filling / venting Valves (YF / YE) is connected and
that the pressure connection (1) and parallel to it the control cylinder (triangle arrow 16) of the start-up valve (PA) via a switching path (2-3) in the "bleeding" position (YE) of the filling / bleeding Valves (YF / YE) are connected directly to the vent connection (3).