EP0341530B1

EP0341530B1 - Control device for pneumatic systems, in particular pneumatic cylinders for machines and production machines or production assemblies

Info

Publication number: EP0341530B1
Application number: EP19890107856
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: 1992-10-21
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: DE3815939A1; DE58902486D1; EP0341530A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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. Bekannt ist dabei die Verwendung von Norm-Verkettungsplatten und Grundplatten, die gegenseitig leitungsverbunden sind, und auf die diverse Ventile aufgesteckt werden können. Dieser Stand der Technik ist beispielsweise in dem Artikel "Geräteverknüpfung mit Modularventilen der Nenngröße 6 (CETOP 3)" in der Zeitschrift "und-oder-nor+steuerungstechnik", 3/1977, Seiten 47, 48, Mainz, DE beschrieben, dessen Autor D. Ulmer ist.The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
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. It is known to use standard interlinking plates and base plates, which are mutually line-connected, and on which various valves can be attached. This prior art is described, for example, in the article "Device linkage with modular valves of nominal size 6 (CETOP 3)" in the magazine "und-oder-nor + control technology", 3/1977, pages 47, 48, Mainz, DE, the author of which D. Ulmer is.

Bei Aufbau, Wartung und Reperatur derartiger Systeme bestehen jedoch hohe Fehlermöglichkeiten, die den Arbeitszeitaufwand erhöhen und die Arbeitssicherheit zumindest beim Probebetrieb gefährden können.In the construction, maintenance and repair of such systems, however, there are high potential for errors, which increase the amount of working time and at least jeopardize work 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 Anspruchs 1; vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved by the invention with the characterizing features of claim 1; advantageous embodiments and further developments of the invention describe the subclaims.

Erfindungsgemäß ist eine Grundplatte sowie ein Steuergehäuse vorgesehen, die eine Funktionseinheit bilden. Indem diese Funktionseinheit in übliche Leitungsverbindungen zwischengeschaltet werden kann, ist eine sehr einfache Installation der Steuervorrichtung möglich. Diese Funktionseinheit zeichnet sich dabei durch einen besonders sicheren Aufbau aus, da keine offenliegenden Leitungsverbindungen vorliegen und somit Alterungs- und Montage-Fehlermöglichkeiten ausgeschaltet werden. Dabei können durchaus Normteile aus Luft-Steueranlagen eingebunden werden.According to the invention, a base plate and a control housing are provided, which form a functional unit. The fact that this functional unit can be connected in conventional line connections enables the control device to be installed very easily. This functional unit is characterized by a particularly secure structure, since there are no exposed line connections and thus aging and assembly error possibilities are eliminated. Standard parts from air control systems can be integrated.

Die Funktionseinheit ist mit Luft-Steuerventilen versehen, die die Steuerung des pneumatischen Systemes übernehmen. Die jeweiligen Arbeitsventile des pneumatischen Systemes sind auf Norm-Verkettungsplatten angebracht. Die Ausbildung der Ventile und deren gegenseitige Schaltverknüpfungen sowie Leitungsverbindungen mit einer Druckquelle, Entlüftungsöffnungen und Arbeits-Ventilen des pneumatischen Systemes geht aus den folgenden Ansprüchen 2 bis 4 hervor. Erreicht wird hierdurch ein besonders niedriger Bau- und Kosten-Aufwand bei voller Gewährleistung der erforderlichen arbeitssicheren Funktionen.The functional unit is equipped with air control valves that take over the control of the pneumatic system. The respective working valves of the pneumatic system are mounted on standard manifold plates. The design of the valves and their mutual switching connections as well as line connections with a pressure source, ventilation openings and working valves of the pneumatic system can be seen from the following claims 2 to 4. In this way, a particularly low construction and cost expenditure is achieved with full guarantee of the required work-safe functions.

Die Merkmale der Ansprüche 5 bis 8 enthalten vorteilhafte ergänzende Merkmale zur Ausbildung gemäß Anspruch 2 bis 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.The features of claims 5 to 8 contain advantageous additional features for training according to claims 2 to 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 drop in system pressure Claim 5, securing the fill / vent valve against incorrect operation depending on the on or off position of the on / emergency stop valve according to claim 6, the formation of the on / emergency stop valve with automatic off -Function according to claim 7 and the design of the fill / vent valve as a pulse control valve for actuation by means of pilot valves.

Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 bilden den im 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 sowie vorteilhafte Ausbildungen und Ergänzungen der zugehörigen Steuerstromkreise für eine elektrische/elektronische Gesamt-Steuerung und Überwachung des Systemes vor.The features of claims 9 and 10 advantageously develop the subject of claim 8 with respect to the control of the pulse control valves. The features of claims 11 to 13 provide electrical limit switches for function monitoring of the start-up and filling / venting valves, as well as advantageous developments and additions to the associated control circuits for an electrical / electronic overall control and monitoring of the system.

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 Norm-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 standard connection plate and a standard manifold 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 mounted and partially connected by way of 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.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen drei Ansichten einer Steuervorrichtung für zumindest eine pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit. Derartige pneumatische Zylinder-Kolben-Einheiten können beispielsweise an Arbeits- und Fertigungsmaschinen bzw. -anlagen sowie anderen Pneumatik-Systemen vorgesehen sein und sind in den später noch erläuterten Schaltungsanordnungen gemäß Figur 8, 9, 10 mit den Bezugsziffern 29 bis 35 bezeichnet.Figures 1 to 3 show three views of a control device for at least one pneumatic cylinder-piston unit. Such pneumatic cylinder-piston units can be provided, for example, on work and production machines or systems and other pneumatic systems and are designated by the reference numbers 29 to 35 in the circuit arrangements according to FIGS. 8, 9, 10 which will be explained later.

Die Steuervorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 ist aus einzelnen Bauelementen zusammengesetzt und besteht u.a. aus einer in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten Funktionseinheit, an die eine Norm-Leitungsanschlußplatte 24 sowie eine Norm-Verkettungsplatte 25 angeflanscht sind. Im einzelnen bildet die Funktionseinheit 10 eine vorgefertigte Baueinheit, die ein Steuergehäuse 11 und eine Grundplatte 12 umfaßt. Eingearbeitet sind in das Steuergehäuse 11 sowie in die Grundplatte 12 Leitungs-Verbindungen und -anschlüsse von und zu Luft-Steuerventilen sowie zur Norm-Leitungsanschlußplatte 24 und zur Norm-Verkettungsplatte 25. Während letzte mit ihren Verbindungsflanschen 26 an die Seitenflansch-Verbindungsflächen 22, 23 der Grundplatte 12 angeflanscht sind, sind auf das Steuergehäuse 11 ein Ein-/Not-Aus-Ventil YS und zwei Füllen-/Entlüften-Ventile YF/YE aufgebracht. Im Steuergehäuse 11, das darüber hinaus mit Anschlüssen für einen Endlagen-Schalter (Druck) SD sowie für einen Endlagen-Schalter (entlüftet) SE versehen ist, ist ein Anfahr-Ventil integriert, das in den später erläuterten Schaltungsanordnungen gemäß Figur 7, 15 mit PA bezeichnet ist.The control device according to Figures 1 to 3 is composed of individual components and consists, among other things. from a functional unit, designated as a whole by 10, to which a standard line connection plate 24 and a standard interlinking plate 25 are flanged. In detail, the functional unit 10 forms a prefabricated structural unit which comprises a control housing 11 and a base plate 12. Integrated in the control housing 11 and in the base plate 12 are line connections and connections from and to air control valves as well as to the standard line connection plate 24 and to the standard manifold plate 25. While the latter with their connecting flanges 26 to the side flange connecting surfaces 22, 23 of the base plate 12 are flanged, an on / emergency stop valve YS and two fill / vent valves YF / YE are applied to the control housing 11. In the control housing 11, which is also provided with connections for an end position switch (pressure) SD and for an end position switch (vented) SE, a start-up valve is integrated, which in the circuit arrangements according to FIGS. 7, 15 explained later with PA is designated.

Die Grundplatte 12 ist in den Figuren 4, 5 näher dargestellt. Vorgesehen sind zwei durchgehende Entlüftungsleitungen E, ein an der Seitenflansch-Verbindungsfläche 22 zur Norm-Leitungsanschlußplatte 24 hin mündender Druckquellen-Anschluß P sowie diesem gegenüberliegend eine an der Seitenflansch-Verbindungsfläche 23 zur Norm-Verkettungsplatte 25 hin mündende Druck-Leitung 1. Neben miteinander verbundenen Steuer-Anschlüssen S sind darüber hinaus auf der Flansch-Verbindungsfläche 21 zum Steuergehäuse 11 nicht mit Bezugsziffern versehene Übertrittsbohrungen vorgesehen.The base plate 12 is shown in more detail in FIGS. 4, 5. Two continuous ventilation lines E are provided, one on the side flange connection surface 22 to the standard line connection plate 24 Pressure source connection P that opens out and a pressure line 1 that opens out on the side flange connection surface 23 toward the standard interlinking plate 25. In addition to interconnected control connections S, the flange connection surface 21 to the control housing 11 is also not provided with reference numbers provided transition holes provided.

Die Figuren 1, 2 zeigen darüber hinaus eine an der Grundplatte 12 angeflanschte Norm-Verkettungsplatte 25. Deren Verbindungsflansche 26 stimmen mit dem Flanschbild der Grundplatte 12 an deren Seitenflansch-Verbindungsfläche 23 überein. Auch der der Grundplatte 12 gegenüberliegende Verbindungsflansch 26 der Norm-Verkettungsplatte 25 ist mit einem derartigen Flanschbild versehen. Auf der Anschluß-Flanschfläche 27 der Norm-Verkettungsplatte 25 hingegen münden verschiedene Leitungen und zwar im einzelnen die Druck-Leitung 1, zwei Steuer-Leitungen 2, 4, sowie die beiden bereits beschriebenen Entlüftungs-Leitungen E.FIGS. 1, 2 also show a standard interlinking plate 25 flanged to the base plate 12, the connecting flanges 26 of which correspond to the flange pattern of the base plate 12 at its side flange connection surface 23. The connecting flange 26 of the standard interlinking plate 25 opposite the base plate 12 is also provided with such a flange pattern. On the other hand, different lines open on the connecting flange surface 27 of the standard interlinking plate 25, specifically the pressure line 1, two control lines 2, 4, and the two ventilation lines E already described.

Auf die Anschluß-Flanschfläche 27 der Norm-Verkettungsplatte 25 kann ein Arbeitsventil 28 aufgebracht werden (vgl. Figur 6, 11), daneben ist aber auch die Anbringung weiterer Bausteine möglich, wie später näher erläutert wird. Figur 6 zeigt darüber hinaus, daß an jeweils eine Norm-Verkettungsplatte 25 eine weitere Norm-Verkettungsplatte 25 angebunden werden kann. Dies ist im übrigen auch in besonders übersichtlicher Weise in Figur 11 dargestellt. Mit geeignet bestückten Norm-Verkettungsplatten 25 kann somit zusammen mit der Funktionseinheit 10 auf einfache und sichere Weise auch eine äußerst komplexe Steuervorrichtung für Pneumatik-Systeme aufgebaut werden.A working valve 28 can be applied to the connecting flange surface 27 of the standard interlinking plate 25 (cf. FIGS. 6, 11), but it is also possible to attach further modules, as will be explained in more detail later. FIG. 6 also shows that a further standard linking plate 25 can be connected to a respective standard linking plate 25. This is also shown in a particularly clear manner in FIG. 11. With suitably equipped standard interlinking plates 25, an extremely complex control device for pneumatic systems can thus be constructed in a simple and safe manner together with the functional unit 10.

Figur 7 zeigt die pneumatische Schaltungsanordnung der Funktionseinheit 10. Im oberen Teil erkennt man die Grundplatte 12 mit dem Druckquellen-Anschluß P sowie der Druckleitung 1, den Entlüftungsleitungen E, sowie dem Steuer-Anschluß S, während im unteren Teil das Steuergehäuse 11 mit den Ventilen YS, PA (im Gehäuse 11 integriert), YF/YE dargestellt ist. Gezeigt ist ferner der auf das Ventil YF/YE einwirkende Endlagen-Schalter (entlüftet) SE, sowie der auf das Anfahr-Ventil PA einwirkende Endlagen-Schalter (Druck) SD, die über die entsprechenden Anschlüsse gemäß Figur 1 einwirken. Ferner besitzt das Steuergehäuse 11 einen Manometer-Anschluß M, eine weitere Entlüftungs-Leitung E sowie einen weiteren Steuer-Anschluß S₂.FIG. 7 shows the pneumatic circuit arrangement of the functional unit 10. In the upper part, the base plate 12 with the pressure source connection P and the pressure line 1, the ventilation lines E and the control connection S can be seen, while in the lower part the control housing 11 with the valves YS, PA (integrated in the housing 11), YF / YE is shown. Also shown is the end position switch (vented) SE acting on the valve YF / YE, and the end position switch (pressure) SD acting on the starting valve PA, which act via the corresponding connections according to FIG. 1. Furthermore, the control housing 11 has a pressure gauge connection M, a further vent line E and a further control connection S₂.

Wie ersichtlich, sind das Ein-/Not-Aus-Ventil YS als 7/2-Wege-Umschalt-ventil, 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.As can be seen are the on / emergency stop valve YS as a 7/2-way switch valve, the start-up valve PA as a simple switch valve with one throttle path and one passage path and the filling / venting 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-Steller 14 und Hand-Hilfstaster 15 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 actuator 14 and manual auxiliary button 15 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.

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 deren 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 Elektronmagnet-Steller 14 und Hand-Hilfstaster 15 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 eine als Drossel-Rückschlagventil 39 bezeichnete Einheit aus einem Drossel-Weg und einem in Entflüftungsrichtung selbsttätig sperrenden Rückschlag-Ventil sind in den Steuerleitungen 2 und 4 zusätzlich angeordnet. Diese Einheiten 39 sind als Freischalt-Kombination 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 associated electron-magnetic actuator 14 and manual auxiliary button 15. 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 the pressure in the control line S. In each case, a unit, referred to as a throttle check valve 39, comprising a throttle path and a check valve which automatically closes in the venting direction are arranged in the control lines 2 and 4. These units 39 are alternatively attached directly to the cylinder-piston unit as an activation combination 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-Rückschlag-Ventil 39 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. A throttle check valve 39 is installed in each of the control lines 2 and 4 on 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-Rückschlag-Ventile 39 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 einem Ausgangs-Anschluß I verbunden, der in der Funktions einheit 10 alternativ mit dem Druckquellen-Anschluß P oder mit der Entlüftungs-Öffnung E verbunden ist. Die Betriebslage des Lüftungsventiles 45 wird durch einen Steuerkolben eines Steuerzylinders bestimmt, der durch den Dreiecks-Pfeils 38 dargestellt ist und abhängig von einem vorbestimmten Mindestdruck am Ausgangs-Anschluß 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. An additional ventilation valve 45 is arranged in each of a component 43 or 44, which is interposed between a standard interlinking plate 25 and the working valve 41, for the control lines 2 and 4 and one-way flow control valves 39 as well as 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 an output connection I, which in the functional unit 10 is alternatively connected to the pressure source connection P or to the vent opening E. 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.

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, ggf. mit zwischengebautem Doppel-Stop-Ventil 37 und Drossel-Rückschlagventil 39, teilweise mit 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.11 shows an overview of a functional unit 10 with control housing 11 and base plate 12 and standard manifold plates 25 flanged onto the latter with working valves 28, 40, 41 fastened thereon, possibly with an intermediate double stop valve 37 and throttle check valve 39, partly with building blocks 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 ollständigen 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 Arbeitsprogrammen 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 the 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 Arbeitsventilen 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 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 in its passage way, so that the compressed air via the pressure line 1 to the working 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 connection P is connected to the control connection S, whereby the stop valves 36 and double stop valves 37 provided in FIG. 8 are activated and the connections between the respective working valves 28 and cylinder-piston units 29 and 31 are released . 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 pre-control 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 das Ventil YS und das Ventil 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. Bewegungsfunktionen 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 valve YS and 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. Motion functions the cylinder-piston unit 33 (FIG. 9) immediately reverse its 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 das Ein-/Not-Aus-Ventil 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, über das Füllen-/Entlüften-Ventil YF/YE und das Ein-/Not-Aus-Ventil 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 wegen der Entlüften-Stellung YE des Füllen-/Entlüften-Ventiles YF/YE zur Entlüftungs-Leitung E 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 Rückstellfeder 17 das Anfahr-Ventil PA auf den Drosselweg zurückschaltet.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 supplied by means of the solenoid actuator 14 from the pressure source connection P via the on / emergency stop valve YS to the pilot valve 18 of the filling / venting valve YF / YE switched and this valve is switched to its venting position YE. This clears the line path from the pressure source port P, via the fill / vent valve YF / YE and the on / emergency stop valve YS to the control port S, as a result of which the stop valves 36 and double stop valves provided in FIG. 8 37 in the control lines 2 and 4 of the cylinder-piston units 29 and 31 can be switched 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 to the vent line E because of the venting position YE of the filling / venting valve YF / YE. At the same time, the pressure in the control (triangular arrow 16) of the start-up valve PA also drops together with the pressure in the pressure line 1, as a result of which the return spring acts 17 switches the start-up valve PA back to the throttle path.

Bei dem in Fig. 10 links dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Zylinder-Kolben-Einheit 34, die eine unmittelbar auf den Kolben wirkende Last stützt, ist ein vorbeschriebenes selbsttätiges Entlüften ausgeschlossen. Da gleichzeitig mit dem Ausschalten des Not-Aus-Ventiles YS auch die Elektromagnet-Steller 14 des Arbeitsventiles 41 ausgeschaltet wurden, bewirkten die Rückstellfedern 42 des Arbeitsventiles 41 ein Rückstellen in die mittlere Sperrstellung für die beiden Steuerleitungen 2 und 4.In the embodiment shown on the left in FIG. 10 with the cylinder-piston unit 34, which supports a load acting directly on the piston, a previously described automatic venting is excluded. Since the solenoid actuators 14 of the working valve 41 were also switched off at the same time as the emergency stop valve YS was switched off, the return springs 42 of the working valve 41 caused a return to the middle blocking position for the two control lines 2 and 4.

Das Entlüften der Zylinder-Kolben-Einheit 35 des rechten Ausführungsbeispieles in Fig. 10 ist mittels eines Lüftungsventiles 45 ohne eine Ansteuerung über den Steuer-Anschluß S selbsttätig gesteuert. Die durch den Dreiecks-Pfeil 38 symbolisierte Zylinder-Kolben-Einheit des Lüftungsventiles 45 liegt dabei unmittelbar an der Druck-Leitung 1 an und arbeitet gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 46. Bei entlüfteter Druck-Leitung 1 wird somit die Rückstellfeder 46 wirksam und stellt das Umschaltventil auf die in Fig. 10 dargestellte Entlüftungsstellung, bei der beide Steuer-Leitungen 2 und 4 sowohl miteinander verbunden als auch an die entlüftete Druck-Leitung 1 angeschlossen und somit gleichzeitig entlüftet sind.The ventilation of the cylinder-piston unit 35 of the right-hand embodiment in FIG. 10 is automatically controlled by means of a ventilation valve 45 without activation via the control connection S. The cylinder-piston unit of the ventilation valve 45 symbolized by the triangle arrow 38 is in direct contact with the pressure line 1 and works against the restoring force of the return spring 46. When the pressure line 1 is vented, the return spring 46 thus becomes effective and provides this Switchover valve to the venting position shown in FIG. 10, in which both control lines 2 and 4 are both connected to one another and connected to the vented pressure line 1 and are thus vented at the same time.

Zum Füllen der Anlage ist der Not-Aus-Zustand durch Betätigen der entsprechenden elektrischen Schalter aufzuheben. Dadurch wird durch den Elektromagnet-Steller 14 das Ein-/Not-Aus-Ventil YS angesteuert und dieses gegen die Kraft seiner Rückstellfeder 17 in seine Ein-Stellung geschaltet. Dadurch wird der Steuer-Anschluß S mit dem Druckquellen-Anschluß P verbunden und somit die Stopventile 36 und Doppelstopventile 37 in Fig. 8 auf Durchgang geschaltet. Über das Ventil 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 das Ventil 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 das Ventil 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 fill the system, the emergency stop state must be released by actuating the corresponding electrical switches. Characterized the solenoid actuator 14, the on / emergency stop valve YS is controlled and this is switched against the force of its return spring 17 in its on position. This will make the control port S with the pressure source port P connected and thus the stop valves 36 and double stop valves 37 in Fig. 8 switched to passage. Via 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 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 connection P via the throttle path of the start-up valve PA and 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 can be connected for visual monitoring of the pressure values. 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. The throttle travel of the start-up 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 Funktionseinheit 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 functional unit 10 according to the invention has to be retrofitted to existing systems without electrical control. 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 Steuer-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 Endlagenschalters SE der Stör-Zustand in der Programm-Steuervorrichtung 57 aufgehoben. Nach Ablauf einer durch den Endlagenschalter 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 control 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 actuating the limit switch SE. After a time activated by the limit switch SE (venting time), the system can be returned to the ready-for-operation 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 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 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.

Claims

A control device for pneumatic systems, more particularly for pneumatic cylinder-piston units (29 to 35) comprising a number of valves (YF-YE, YS, 28) connected together for transmission purposes via a suitable baseplate (12) and at least one standard interlinking plate (25) flange-mounted thereon, the baseplate (12) also being provided with a standard line-connecting plate (24) comprising a pressure-source connection (P) and a vent line (E), characterised in that the baseplate (12) bears a control casing (11) provided with an on/emergency off valve (YS), a filling/venting valve (YF/YE) and a starting valve (PA), and one or more working valves (28, 40, 41) for the pneumatic system or systems are disposed on the standard interlinking plate or plates (25), and the filling/venting valve (YF/YE) is used to connect the pressure line (1) of a working valve (28, 40, 41) to the pressure-source connection (P) or the vent line (E) and is piloted by the on/emergency off valve (YS), and the starting valve (PA) has a throttle path and an open path for gradually supplying compressed air to the working valve (28, 40, 41).
A control device according to claim 1, characterised in that the on/emergency off valve (YS) is a multi-path change-over valve (7/2-way valve) and can be switched on against the action of a return spring and is automatically switched off by the return spring.
A control device according to claim 1 or 2, characterised in that the starting valve (PA) is a change-over valve comprising a control cylinder with a control piston which connects the pressure-source connection (P) to a pressure line (1) for working valves and to its control cylinder, and at a predetermined minimum pressure in the pressure lines (1) the control piston automatically switches the starting valve (PA) from its throttle path to the open path against the action of a return spring.
A control device according to any of the preceding claims, characterised in that the filling and venting valve (YF/YE) is a multi-path change-over valve (5/2-way valve), having filling and venting positions (YF and YE) switchable by control cylinders with control pistons which are connected alternately to the pressure-source connection (P) or to the vent line (E) via the on/emergency off valve (YS) or the starting valve (PA) depending on the switching position thereof, the pistons being actuated by separate pilot valves (18),
in the filling position (YF) one valve path extends in the line connection from the pressure-source connection (P) via the starting valve (PA) to the pressure line (1) and another valve path extends in the line connection from the on/emergency off valve, or alternatively from the pressure-source connection (P) when the valve is on or from the vent line (E) when the valve is off, to the control connection (S),and
in the vent position (YE) one valve path extends in a line connection from the pressure source connection (P) via the starting valve (PA) and via a valve path in the off position of the on/emergency off valve (YS) to the control connection (S), and a second valve path extends in a line connection from the pressure connection (1) to a vent line (E) for working valves.
A control device according to claim 4, characterised in that stop valves are interposed in the control connection (S) of the control casing (11) in the control lines (2 and 4) of the system or systems, and when the pressure falls below a predetermined minimum in the control connection (S), the control pistons of the control cylinders automatically switch the stop valves from their open position into the blocked position determined by a return spring.
A control device according to claim 4, characterised in that the pilot valve (18) for the filling position (YF) of the filling/venting valve (YF/YE) and/or a second control connection (S₂) are connected to the pressure-source connection (P) when the on/emergency off valve (YS) is in the on position and to the vent line (E) when the valve is in the off position.
A control device according to claim 4, characterised in that the on/emergency off valve (YS) is adapted to be actuated and held in the on position against a continuously acting return spring and is either electromagnetic and/or manual.
A control device according to claim 4, characterised in that the filling/venting valve (YF/YE) can be actuated electromagnetically and/or by hand and is a pulse valve having a control cylinder which retains its position, even after actuation has stopped, until the opposite side is actuated.
A control device according to claim 8, characterised in that the filling/venting valve (YF/YE) comprises control circuits each with a self-resetting inching switch.
A control device according to claim 9, characterised in that the inching switches comprise a common actuating device with a central zero inoperative position and two operative limit positions.
A control device according to claim 4, characterised in that the starting valve (PA) and/or the filling/venting valve (YF/YE) comprise at least one electric limit switch (SD or SE) which, via signal lamps, indicate the limit position or positions of the valve piston in the open position of the starting valve (PA) or in the vent position (YE) of the venting/filling valve (YF/YE) and/or are disposed in at least one control circuit of the machine and of the on/emergency off and/or the filling/venting valve (YS or YF/YE).
A control device according to claim 11, characterised in that a safety switch is disposed in the or each control current circuit and, in dependence on a limit switch (SD or SE) closes the circuit or circuits in the direction for switching on the on/emergency off valve (YS) and for the filling position (YF) of the filling/venting valve (YF/YE).
A control device according to claim 12, characterised in that at least one additional operating, starting, emergency-off, maintenance or similar switch is connected in front of, behind or in parallel with the safety switch or switches.
A control device according to claims 3 and 4, characterised in that a valve connected behind the functional unit (10) and disposed on a standard interlinking plate (25) is in the form of a three-position change-over valve (5/3-way valve), both line connections being blocked when the valve is moved into the inoperative position by return springs, and a venting valve (45) with two parallel open paths is disposed on the standard interlinking plate (25) and is connected downstream of the system in both line connections to the three-position change-over valve (5/3-way valve), and when the 5/3-way valve is in its inoperative position determined by one or more return springs, there is a common throttled connection of both open paths to the pressure line (1) of the control casing (11), which is alternately connected to the pressure-source connection or the vent connection (P or E), and when the 5/3-way valve is in the operative position, switched on by the control piston of a control cylinder in dependence on a predetermined minimum pressure in the pressure line (1), the valve separates both continuously-open open paths from the pressure line (1).