EP0675291A1 - Fluidic or electric actuator with a control - Google Patents

Fluidic or electric actuator with a control Download PDF

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EP0675291A1
EP0675291A1 EP95250048A EP95250048A EP0675291A1 EP 0675291 A1 EP0675291 A1 EP 0675291A1 EP 95250048 A EP95250048 A EP 95250048A EP 95250048 A EP95250048 A EP 95250048A EP 0675291 A1 EP0675291 A1 EP 0675291A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
switching element
switching
control according
end position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95250048A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Bauspiess
Jörg Niederstadt
Horst Röthele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/046—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed depending on the position of the working member
    • F15B11/048—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed depending on the position of the working member with deceleration control

Definitions

  • the invention relates to a drive of the fluidic or electrical type with a control for the element transmitting the driving force and with damping in at least one end position of the at least single-acting driving force element, if necessary. in addition to mechanical shock absorbers, sensors being arranged in the area of the end positions.
  • a device for damping a piston displaceable in a cylinder in at least one of its end position ranges is known (DE-42 01 464 A1), with sensor means connected to an electronic control device for detecting at least one position of the piston in at least one of its end position ranges.
  • the present invention has for its object to achieve a particularly smooth approach to the end position even with larger masses of the driving force element.
  • control comprises a counter pulse module which, via a prepositioning sensor assigned to at least one direction of movement, a time-adjustable reversal of an energized first switching element associated with a first end position to a previously non-energized second switching element associated with a second end position causes.
  • the driving force element can be braked against the end position, with larger masses also being mastered.
  • the adjustable reversal and the division of the braking phase also ensure that the setting of the times becomes less critical, since a low speed is easier to set at the end of the braking phase. This means that any additional mechanical shock absorbers that are used can be designed with less power reserve, which has a favorable effect on size and price.
  • both switching elements can be energized simultaneously. After that, the originally active becomes again Valve energized to ensure safe application of the driving force element to the end position.
  • An improvement of the invention is that the reversal of the first or the second switching element can be delayed by means of a first actuating element. In principle, this means that an exact mechanical adjustment of the prepositioning sensor can be omitted.
  • Another embodiment of the invention provides that the first switching element or the second switching element is connected to a second actuating element for setting the counter pulse duration.
  • the power element can practically be brought into a low-speed stop without force, which makes the system less sensitive to fluctuations in the operating conditions, e.g. Pressure or load.
  • a further improvement of the invention provides that the first switching element or the second switching element is connected to a third actuating element for setting the run-on time.
  • the system becomes less sensitive to fluctuations in operating conditions, e.g. Change in pressure or change in load.
  • a switching logic is provided for detecting the "first" switching on of the drive and for adapting the times to the starting conditions which have changed compared to stationary operation.
  • control has separately adjustable control elements for each direction of travel.
  • two pre-positions and two end positions can be recognized by suitable shaping of switching flags with a total of two sensors by means of their coded evaluation.
  • the first and the second switching element each consist of a switching valve which can be controlled via the counter pulse module and the programmable logic controller.
  • connections for the end position sensors and for the pre-positioning sensors as well as for the first and second switching elements are connected by means of optocouplers.
  • a piston rodless piston cylinder 1 is depicted symbolically on a counter pulse module card 2 as the drive of a fluidic type.
  • switching elements 3 which consist of fast valves, such as Switching valves 4, consist, and a control for the drive is formed from the counter pulse module 5 and a programmable logic controller 6.
  • the driving force element here thus consists of the piston 1e.
  • Various connections for a first valve 4a, an end position sensor 7a, a pre-positioning sensor 8a, a pre-positioning sensor 8b, an end position sensor 7b and a second valve 4b are arranged one above the other on the left side of the counter pulse module card 2.
  • Connections for a feedback 9a, a command 10a, the ground 11 and power connections 12a, 12b as well as command connections 10b and a feedback 9b are located on the right side.
  • the originally active switching element is energized again in order to ensure that the slide (a rodless cylinder 1) is securely attached to the end position 1c, 1d.
  • the adjustable deceleration and the division of the braking phase ensure that the setting of the times becomes less critical since a low speed is easier to set at the end of the braking phase. This means that the shock absorbers can be designed with less power reserve, which saves on size and price.
  • the drive moves in the direction of the pre-positioning sensor 8b.
  • the reversal of the respective valve 4a, 4b can be delayed with a first adjusting element 13a, 13b.
  • a second control element 14a, 14b is used to set the counter pulse duration.
  • the run-on time of the valve 4a, 4b is set with a third control element 15a, 15b.
  • the feedback 9a (9b) is sent to the programmable logic controller 6.
  • the return stroke can be started with the command 10a, 10b, in which case the Pre-positioning sensors 8a (8b) and the end position sensors 7a (7b) and the adjusting elements 13a, 14a, 15a are used.
  • the control described comprises the counter pulse module 5 on the counter pulse module card 2, which uses a prepositioning sensor 8a or 8b assigned to at least one direction of movement to switch a current-controlled first switching element 3a assigned to a first end position 1c to a second one that has not been energized so far , A switching element 3b associated with a second end position 1d.
  • the time-adjustable control can assume any value that is within the scope of the goal of a damping effect. If this value is zero, other measures are taken.
  • both switching elements 3a, 3b can be energized simultaneously in the sense of a run-on.
  • first or the second switching element 3a, 3b can be delayed by means of a first actuating element 13a, 13b.
  • the first switching element 3a or the second switching element 3b is connected to a second actuating element 14a (14b) for setting the counter pulse duration.
  • the first switching element 3a or the second switching element 3b is also connected to a third actuating element 15a (15b) for setting the follow-up time.
  • the adjusting elements 13a, 13b, 14a, 14b, 15a and 15b can consist of potentiometers.
  • the counter pulse operating modes are (FIG. 2) a counter pulse with the time T2, in which a reversal takes place after the preposition has been recognized, after which control is again carried out normally for firm application to a stop. Then a second operating mode is a delay with a counter pulse (T1 + T2), with T1 being adjustable. An exact mechanical adjustment of the pre-positioning sensor 8a, 8b can be omitted.
  • a third operating mode is a counter pulse with overrun (T2 + T3). Both switching elements 3a, 3b are energized during a time T3, as a result of which the drive force element approaches a stop at a low speed without force. As a result, fluctuations in the operating load or pressures have less of an influence.
  • a fourth operating mode provides the delay plus counter pulse plus overrun (T1 + T2 + T3).
  • An exact adjustment of the pre-positioning sensor 8a, 8b can also be omitted here; there is a forceless approach of the driving force element to a stop at low speed, which makes the drive less sensitive to Fluctuations in operating conditions due to pressures or the load.
  • Switching logic is also provided for detecting the "first" switching on of the drive and for adapting the times to the starting conditions that have changed compared to stationary operation.
  • control has adjusting elements 13a, 13b, 14a, 14b and 15a, 15b which can be set separately for each direction of travel.
  • the first and the second switching element 3a, 3b each consist of a switching valve 4, which can be controlled via the counter pulse module 5 and the programmable logic controller 6.
  • connection for the end position sensors 7a, 7b and for the pre-positioning sensors 8a, 8b and for the first and second switching elements 3a, 3b are advantageously switched by means of optocouplers 17.

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Abstract

The drive has the movement of the drive transfer element damped electronically, in at least one end position, in addition to the damping provided by the mechanical shock absorbers. The electronic damping control uses sensors for the position of the drive transfer element and a counter-pulse module (5), controlled by pre-position sensors (8a, 8b), for timed activation of a pair of switch elements, associated with respective end positions (1c, 1d). Pref., the switch element activation delay, the counter-pulse duration and the over-run time are determined by respective setting elements for each travel direction. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb der fluidischen oder elektrischen Bauart mit einer Steuerung für das die Antriebskraft übertragende Element und mit einer Dampfung in zumindest einer Endlage des zumindest einfachwirkenden Antriebskraftelementes, ggf . zusätzlich zu mechanischen Stoßdämpfern, wobei im Bereich der Endlagen Sensoren angeordnet sind.The invention relates to a drive of the fluidic or electrical type with a control for the element transmitting the driving force and with damping in at least one end position of the at least single-acting driving force element, if necessary. in addition to mechanical shock absorbers, sensors being arranged in the area of the end positions.

Es ist eine Vorrichtung zur Dämpfung eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens in wenigstens einem seiner Endlagenbereiche bekannt (DE-42 01 464 A1), mit an einer elektronischen Steuereinrichtung angeschlossenen Sensormitteln zur Erfassung wenigstens einer Position des Kolbens in mindestens einem seiner Endlagenbereiche.A device for damping a piston displaceable in a cylinder in at least one of its end position ranges is known (DE-42 01 464 A1), with sensor means connected to an electronic control device for detecting at least one position of the piston in at least one of its end position ranges.

Hier werden jedoch durch die elektronische Steuereinrichtung steuerbare Mittel zur Verringerung des Auslaßquerschnitts der auslaßseitigen Zylinderkammer bei Erreichen des Endlagenbereiches vorgeschlagen. Demzufolge wird durch eine Druckerhöhung im Endlagenbereich versucht, eine Abbremsung des die Antriebskraft übertragenden Elements auf einem Luftpolster zu bewirken. Eine solche Verfahrensweise bedeutet jedoch eine während der Betriebszeit zunehmende Belastung des gesamten Antriebs und seiner Einzelteile.Here, however, means are controllable by the electronic control device for reducing the outlet cross section of the outlet side Cylinder chamber proposed when reaching the end position range. Accordingly, an attempt is made by an increase in pressure in the end position area to bring about a braking of the element transmitting the driving force on an air cushion. However, such a procedure means an increasing load on the entire drive and its individual parts during the operating time.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders sanftes Anfahren der Endlage auch bei größeren Massen des Antriebskraftelementes zu erzielen.The present invention has for its object to achieve a particularly smooth approach to the end position even with larger masses of the driving force element.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerung ein Gegenpulsmodul umfaßt, der über einen zumindest einer Bewegungsrichtung zugeordneten Vorpositioniersensor, eine zeitlich einstellbare Umsteuerung eines bestromten ersten, einer ersten Endlage zugeordneten Schaltelements auf ein bisher nicht bestromtes, zweites, einer zweiten Endlage zugeordneten Schaltelements bewirkt. Dadurch wird auf der Grundlage einer Logikschaltung erreicht, daß das Antriebskraftelement gebremst gegen die Endlage gefahren weden kann, wobei auch größere Massen beherrscht werden. Durch die einstellbare Umsteuerung und die Aufteilung der Bremsphase wird außerdem erreicht, daß die Einstellung der Zeiten weniger kritisch wird, da eine niedrige Geschwindigkeit am Ende der Bremsphase leichter einzustellen ist. Dadurch können auch etwa eingesetzte zusätzliche mechanische Stoßdämpfer mit weniger Leistungsreserve ausgelegt werden, was sich auf Baugröße und Preis günstig auswirkt.The object is achieved according to the invention in that the control comprises a counter pulse module which, via a prepositioning sensor assigned to at least one direction of movement, a time-adjustable reversal of an energized first switching element associated with a first end position to a previously non-energized second switching element associated with a second end position causes. In this way, on the basis of a logic circuit, it is achieved that the driving force element can be braked against the end position, with larger masses also being mastered. The adjustable reversal and the division of the braking phase also ensure that the setting of the times becomes less critical, since a low speed is easier to set at the end of the braking phase. This means that any additional mechanical shock absorbers that are used can be designed with less power reserve, which has a favorable effect on size and price.

Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, daß in einem Zeitabschnitt nach der Umsteuerung des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements im Sinne eines Nachlaufes beide Schaltelemente gleichzeitig bestrombar sind. Danach wird wieder das ursprünglich aktive Ventil bestromt, um ein sicheres Anlegen des Antriebskraftelementes an die Endlage zu gewährleisten.According to further features, it is provided that in a period of time after reversing the first switching element and the second switching element in the sense of a run-on, both switching elements can be energized simultaneously. After that, the originally active becomes again Valve energized to ensure safe application of the driving force element to the end position.

Eine Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß das Umsteuern des ersten oder des zweiten Schaltelements mittels eines ersten Stellelements verzögerbar ist. Dadurch kann im Prinzip eine exakte mechanische Justierung des Vorpositionier-Sensors entfallen.An improvement of the invention is that the reversal of the first or the second switching element can be delayed by means of a first actuating element. In principle, this means that an exact mechanical adjustment of the prepositioning sensor can be omitted.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement an ein zweites Stellelement zum Einstellen der Gegenimpuls-Dauer angeschlossen ist. Dadurch kann praktisch ein kraftloses Annähern des Antriebskraftelementes in einen Anschlag mit niedriger Geschwindigkeit erfolgen, wodurch das System weniger empfindlich gegen Schwankungen der Betriebsbedingungen, wie z.B. Druck oder Last, wird.Another embodiment of the invention provides that the first switching element or the second switching element is connected to a second actuating element for setting the counter pulse duration. As a result, the power element can practically be brought into a low-speed stop without force, which makes the system less sensitive to fluctuations in the operating conditions, e.g. Pressure or load.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, daß das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement an ein drittes Stellelement zum Einstellen der Nachlaufzeit angeschlossen ist. Auch hier wird das System weniger empfindlich gegen Schwankungen der Betriebsbedingungen, wie z.B. Druckänderung bzw. Laständerung.A further improvement of the invention provides that the first switching element or the second switching element is connected to a third actuating element for setting the run-on time. Here, too, the system becomes less sensitive to fluctuations in operating conditions, e.g. Change in pressure or change in load.

Es ist ferner zweckmäßig, daß eine Schaltlogik zur Erkennung des "ersten" Einschaltens des Antriebs und zur Anpassung der Zeiten an die gegenüber stationärem Betrieb geänderten Startbedingungen vorgesehen ist.It is also expedient that a switching logic is provided for detecting the "first" switching on of the drive and for adapting the times to the starting conditions which have changed compared to stationary operation.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Steuerung für jede Fahrtrichtung getrennt einstellbare Stellelemente aufweist.Another embodiment of the invention is that the control has separately adjustable control elements for each direction of travel.

Ferner ist es zweckmäßig, daß durch geeignete Formgebung von Schaltfahnen mit insgesamt zwei Sensoren durch deren codierte Auswertung je zwei Vorpositionen und zwei Endlagen erkennbar sind.Furthermore, it is expedient that two pre-positions and two end positions can be recognized by suitable shaping of switching flags with a total of two sensors by means of their coded evaluation.

Bei einem fluidischen Antrieb ist es vorteilhaft, daß das erste und das zweite Schaltelement jeweils aus einem Schaltventi besteht, das über den Gegenpulsmodul und die speicherprogrammierbare Steuerung ansteuerbar ist.In the case of a fluidic drive, it is advantageous that the first and the second switching element each consist of a switching valve which can be controlled via the counter pulse module and the programmable logic controller.

Vorteilhaft ist außerdem, daß die Anschlüsse für die Endlagen-Sensoren und für die Vorpositionier-Sensoren sowie für die ersten und zweiten Schaltelemente mittels Optokopplern geschaltet sind.It is also advantageous that the connections for the end position sensors and for the pre-positioning sensors as well as for the first and second switching elements are connected by means of optocouplers.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1
eine Vorderansicht des Gegenpulsmoduls mit den entsprechenden Beschaltungsanschlüssen,
Fig. 2
ein Blockdiagramm für die Gegenpulskarte,
Fig. 2a
eine Tabelle der Dekoder-Funktionen für einen Fahrauftrag,
Fig. 3
ein Schaltdiagramm für verschiedene Betriebszustände der beiden Schaltelemente bzw. Ventile und
Fig. 4
eine Vorderansicht eines kolbenstangenlosen Zylinders in einer Grundkonfiguration.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. Show it
Fig. 1
a front view of the counter pulse module with the corresponding wiring connections,
Fig. 2
a block diagram for the counter pulse card,
Fig. 2a
a table of decoder functions for a motion task,
Fig. 3
a circuit diagram for different operating states of the two switching elements or valves and
Fig. 4
a front view of a rodless cylinder in a basic configuration.

Als Antrieb einer fluidischen Bauart ist ein kolbenstangenloser Kolben-Zylinder 1 sinnbildlich auf einer Gegenpulsmodul-Karte 2 dargestellt.A piston rodless piston cylinder 1 is depicted symbolically on a counter pulse module card 2 as the drive of a fluidic type.

Aus den Endbereichen 1a und 1b zugeordneten Schaltelementen 3, die aus schnellen Ventilen, wie z.B. Schaltventilen 4, bestehen, sowie aus dem Gegenpulsmodul 5 und einer speicherprogrammierbaren Steuerung 6 ist eine Steuerung für den Antrieb gebildet. Das Antriebskraftelement besteht hier somit aus dem Kolben 1e. Auf der linken Seite der Gegenpulsmodul-Karte 2 sind übereinander verschiedene Anschlüsse für ein erstes Ventil 4a, einen Endlagen-Sensor 7a, einen Vorpositionier-Sensor 8a, einen Vorpositionier-Sensor 8b, einen Endlagen-Sensor 7b und ein zweites Ventil 4b angeordnet.From the end regions 1a and 1b associated switching elements 3, which consist of fast valves, such as Switching valves 4, consist, and a control for the drive is formed from the counter pulse module 5 and a programmable logic controller 6. The driving force element here thus consists of the piston 1e. Various connections for a first valve 4a, an end position sensor 7a, a pre-positioning sensor 8a, a pre-positioning sensor 8b, an end position sensor 7b and a second valve 4b are arranged one above the other on the left side of the counter pulse module card 2.

Auf der rechten Seite befinden sich Anschlüsse für eine Rückmeldung 9a, ein Kommando 10a, die Masse 11 und Stromanschlüsse 12a, 12b sowie Kommandoanschlüsse 10b und eine Rückmeldung 9b.Connections for a feedback 9a, a command 10a, the ground 11 and power connections 12a, 12b as well as command connections 10b and a feedback 9b are located on the right side.

Nach Start des Antriebs wird über einen "Vorpositionier-Sensor 8a bzw. 8b" die Bremsphase eingeleitet. Die Bremsphase besteht aus drei Zeitintervallen:

  • a) Verzögerung (T1): Das Signal des Vorabschalt-Sensors wird verzögert, um elektrisch den Einsatzpunkt des Bremsvorgangs abgleichen zu können.
  • b) Umsteuerung (T2): Das bestromte Schaltelement wird abgeschaltet, das andere eingeschaltet.
  • c) Nachlauf (T3): Beide Schaltelemente werden bestromt.
After the drive has started, the "braking phase" is initiated via a "pre-positioning sensor 8a or 8b". The braking phase consists of three time intervals:
  • a) Delay (T1): The signal of the pre-switch-off sensor is delayed in order to be able to electrically adjust the starting point of the braking process.
  • b) Reversal (T2): The energized switching element is switched off, the other is switched on.
  • c) Overrun (T3): Both switching elements are energized.

Danach wird wieder das ursprünglich aktive Schaltelement bestromt, um ein sicheres Anlegen des Schlittens (eines kolbenstangenlosen Zylinders 1) an die Endlage 1c, 1d zu gewährleisten.Thereafter, the originally active switching element is energized again in order to ensure that the slide (a rodless cylinder 1) is securely attached to the end position 1c, 1d.

Durch die einstellbare Verzögerung und die Aufteilung der Bremsphase wird erreicht, daß die Einstellung der Zeiten weniger kritisch wird, da eine niedrige Geschwindigkeit am Ende der Bremsphase leichter einzustellen ist. Damit können die Stoßdämpfer mit weniger Leistungsreserve ausgelegt werden, was an Baugröße und Preis Ersparnisse bringt.The adjustable deceleration and the division of the braking phase ensure that the setting of the times becomes less critical since a low speed is easier to set at the end of the braking phase. This means that the shock absorbers can be designed with less power reserve, which saves on size and price.

Nach einem Kommando 10b (Fig. 1) und der Ansteuerung des Ventils 4b bewegt sich der Antrieb in Richtung des Vorpositionier-Sensors 8b. Sobald dieser bedämpft wird, kann mit einem ersten Stellelement 13a, 13b das Umsteuern des jeweiligen Ventils 4a, 4b verzögert werden. Ein zweites Stellelement 14a, 14b dient zur Einstellung der Gegenimpuls-Dauer. Mit einem dritten Stellelement 15a, 15b wird die Nachlaufzeit des Ventils 4a, 4b eingestellt. Sobald die Zeit T für das erste bis dritte Stellelement 13a, 14a, 15a; 13b, 14b, 15b abgelaufen ist und der Endlagen-Sensor 7a (7b) bedämpft ist, erfolgt die Rückmeldung 9a (9b) an die speicherprogrammierbare Steuerung 6. Nach der Rückmeldung kann der Rückhub mit dem Kommando 10a, 10b gestartet werden, wobei hier die Vorpositionier-Sensoren 8a (8b) und die Endlagen-Sensoren 7a (7b) sowie die Stellelemente 13a, 14a, 15a eingesetzt werden.After a command 10b (FIG. 1) and the actuation of the valve 4b, the drive moves in the direction of the pre-positioning sensor 8b. As soon as this is damped, the reversal of the respective valve 4a, 4b can be delayed with a first adjusting element 13a, 13b. A second control element 14a, 14b is used to set the counter pulse duration. The run-on time of the valve 4a, 4b is set with a third control element 15a, 15b. As soon as the time T for the first to third actuating elements 13a, 14a, 15a; 13b, 14b, 15b has expired and the end position sensor 7a (7b) is damped, the feedback 9a (9b) is sent to the programmable logic controller 6. After the feedback, the return stroke can be started with the command 10a, 10b, in which case the Pre-positioning sensors 8a (8b) and the end position sensors 7a (7b) and the adjusting elements 13a, 14a, 15a are used.

Die beschriebene Steuerung umfaßt das Gegenpulsmodul 5 auf der Gegenpulsmodul-Karte 2, der über einen zumindest einer Bewegungsrichtung zugeordneten Vorpositionier-Sensor 8a bzw. 8b eine zeitlich einstellbare Umsteuerung eines bestromten ersten, einer ersten Endlage 1c zugeordneten Schaltelements 3a auf ein bisher nicht bestromtes, zweites, einer zweiten Endlage 1d zugeordneten Schaltelement 3b bewirkt.The control described comprises the counter pulse module 5 on the counter pulse module card 2, which uses a prepositioning sensor 8a or 8b assigned to at least one direction of movement to switch a current-controlled first switching element 3a assigned to a first end position 1c to a second one that has not been energized so far , A switching element 3b associated with a second end position 1d.

Die zeitlich einstellbare Steuerung kann jeden Wert annehmen, der im Rahmen des Ziels einer Dämpfungswirkung liegt. Sofern dieser Wert bei Null liegt, werden andere Maßnahmen ergriffen.The time-adjustable control can assume any value that is within the scope of the goal of a damping effect. If this value is zero, other measures are taken.

So können in einem Zeitabschnitt nach der Umsteuerung des ersten Schaltelements 3a und des zweiten Schaltelements 3b, sofern eine solche erfolgt, im Sinne eines Nachlaufs beide Schaltelemente 3a, 3b gleichzeitig bestromt werden.Thus, in a period after the reversal of the first switching element 3a and the second switching element 3b, if one takes place, both switching elements 3a, 3b can be energized simultaneously in the sense of a run-on.

Weiterhin ist das Umsteuern des ersten oder des zweiten Schaltelements 3a, 3b mittels eines ersten Stellelementes 13a, 13b verzögerbar. Das erste Schaltelement 3a oder das zweite Schaltelement 3b ist an ein zweites Stellelement 14a (14b) zum Einstellen der Gegenimpuls-Dauer angeschlossen. Das erste Schaltelement 3a oder das zweite Schaltelement 3b ist ferner an ein drittes Stellelement 15a (15b) zum Einstellen der Nachlaufzeit angeschlossen. Die Stellelemente 13a, 13b, 14a, 14b, 15a und 15b können aus Potentiometern bestehen.Furthermore, the reversal of the first or the second switching element 3a, 3b can be delayed by means of a first actuating element 13a, 13b. The first switching element 3a or the second switching element 3b is connected to a second actuating element 14a (14b) for setting the counter pulse duration. The first switching element 3a or the second switching element 3b is also connected to a third actuating element 15a (15b) for setting the follow-up time. The adjusting elements 13a, 13b, 14a, 14b, 15a and 15b can consist of potentiometers.

Die Gegenpuls-Betriebsarten sind hierbei (Fig. 2) ein Gegenpuls mit der Zeit T2, in der eine Umsteuerung nach Erkennen der Vorsposition stattfindet, wonach wieder normal für festes Anlegen an einen Anschlag gesteuert wird. Sodann ist eine zweite Betriebsart eine Verzögerung mit Gegenpuls (T1 + T2), wobei T1 einstellbar verzögert. Eine exakte mechanische Justierung des Vorpositionier-Sensors 8a, 8b kann entfallen. Eine dritte Betriebsart bildet ein Gegenpuls mit Nachlauf (T2 + T3). Beide Schaltelemente 3a, 3b während einer Zeit T3 werden bestromt, wodurch eine kraftlose Annäherung des Antriebskraftelementes an einen Anschlag mit niedriger Geschwindigkeit erfolgt. Dadurch wirken Schwankungen der Betriebslast oder der Drücke weniger beeinflussend.The counter pulse operating modes are (FIG. 2) a counter pulse with the time T2, in which a reversal takes place after the preposition has been recognized, after which control is again carried out normally for firm application to a stop. Then a second operating mode is a delay with a counter pulse (T1 + T2), with T1 being adjustable. An exact mechanical adjustment of the pre-positioning sensor 8a, 8b can be omitted. A third operating mode is a counter pulse with overrun (T2 + T3). Both switching elements 3a, 3b are energized during a time T3, as a result of which the drive force element approaches a stop at a low speed without force. As a result, fluctuations in the operating load or pressures have less of an influence.

Eine vierte Betriebsart sieht die Verzögerung plus Gegenpuls plus Nachlauf vor (T1 + T2 + T3). Hier kann ebenfalls eine exakte Justierung des Vorpositionier-Sensors 8a, 8b entfallen; es erfolgt eine kraftlose Annäherung des Antriebskraftelementes an einen Anschlag mit niedriger Geschwindigkeit, wodurch der Antrieb weniger empfindlich gegen Schwankungen der Betriebsbedingungen durch Drücke oder die Last ist.A fourth operating mode provides the delay plus counter pulse plus overrun (T1 + T2 + T3). An exact adjustment of the pre-positioning sensor 8a, 8b can also be omitted here; there is a forceless approach of the driving force element to a stop at low speed, which makes the drive less sensitive to Fluctuations in operating conditions due to pressures or the load.

Es ist ferner eine Schaltlogik zur Erkennung des "ersten" Einschaltens des Antriebs und zur Anpassung der Zeiten an die gegenüber stationärem Betrieb geänderten Startbedingungen vorgesehen.Switching logic is also provided for detecting the "first" switching on of the drive and for adapting the times to the starting conditions that have changed compared to stationary operation.

Ferner weist die Steuerung für jede Fahrtrichtung getrennt einstellbare Stellelemente 13a, 13b, 14a, 14b und 15a, 15b auf.Furthermore, the control has adjusting elements 13a, 13b, 14a, 14b and 15a, 15b which can be set separately for each direction of travel.

Durch geeignete Formgebung von Schaltfahnen 16 in Endlagen-Sensoren 7a, 7b und den Vorpositionier-Sensoren 8a und 8b sind durch deren codierte Auswertungen je zwei Vorpositionen und zwei Endlagen 1c, 1d erkennbar.By suitable shaping of switching lugs 16 in end position sensors 7a, 7b and the pre-positioning sensors 8a and 8b, two pre-positions and two end positions 1c, 1d can be recognized by their coded evaluations.

Das erste und das zweite Schaltelement 3a, 3b besteht in einer hydraulischen oder pneumatischen Ausführungsform jeweils aus einem Schaltventil 4, das über den Gegenpulsmodul 5 und die speicherprogrammierbare Steuerung 6 ansteuerbar ist.In a hydraulic or pneumatic embodiment, the first and the second switching element 3a, 3b each consist of a switching valve 4, which can be controlled via the counter pulse module 5 and the programmable logic controller 6.

Die Anschlüsse für die Endlagen-Sensoren 7a, 7b und für die Vorpositionier-Sensoren 8a, 8b sowie für die ersten und zweiten Schaltelemente 3a, 3b sind vorteilhafterweise mittels Optokopplern 17 geschaltet.The connections for the end position sensors 7a, 7b and for the pre-positioning sensors 8a, 8b and for the first and second switching elements 3a, 3b are advantageously switched by means of optocouplers 17.

BezugszeichenlisteReference list

11
kolbenstangenloser Zylinderrodless cylinder
1a1a
EndbereichEnd area
1b1b
EndbereichEnd area
1c1c
EndlageEnd position
1d1d
EndlageEnd position
1e1e
Kolbenpiston
22nd
Gegenpulsmodul-KarteCounter pulse module card
3a3a
SchaltelementeSwitching elements
3b3b
SchaltelementeSwitching elements
44th
SchaltventilSwitching valve
4a4a
erstes Ventilfirst valve
4b4b
zweites Ventilsecond valve
55
GegenpulsmodulCounter pulse module
66
speicherprogrammierbare Steuerungprogrammable logic controller
7a7a
Endlagen-SensorEnd position sensor
7b7b
Endlagen-SensorEnd position sensor
8a8a
Vorpositionier-SensorPre-positioning sensor
8b8b
Vorpositionier-SensorPre-positioning sensor
9a9a
Rückmeldungfeedback
9b9b
Rückmeldungfeedback
10a10a
Kommandocommand
10b10b
Kommandocommand
1111
MasseDimensions
12a12a
StromanschlußPower connection
12b12b
StromanschlußPower connection
13a13a
erstes Stellelementfirst control element
13b13b
erstes Stellelementfirst control element
14a14a
zweites Stellelementsecond actuator
14b14b
zweites Stellelementsecond actuator
15a15a
drittes Stellelementthird actuator
15b15b
drittes Stellelementthird actuator
1616
SchaltfahnenSwitch flags
1717th
OptokopplerOptocoupler

Claims (10)

Antrieb der fluidischen oder elektrischen Bauart mit einer Steuerung für das die Antriebskraft übertragende Element mit einer Dämpfung in zumindest einer Endlage des zumindest einfachwirkenden Antriebskraftelementes, ggf. zusätzlich zu mechanischen Stoßdämpfern, wobei im Bereich der Endlagen Sensoren angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung ein Gegenpulsmodul (5) umfaßt, der über einen zumindest einer Bewegungsrichtung zugeordneten Vorpositioniersensor (8a;8b), eine zeitlich einstellbare Umsteuerung eines bestromten ersten, einer ersten Endlage (1c;1d) zugeordneten Schaltelements (3a) auf ein bisher nicht bestromtes, zweites, einer zweiten Endlage (1d) zugeordneten Schaltelements (3b) bewirkt.Drive of the fluidic or electrical type with a control for the element transmitting the driving force with damping in at least one end position of the at least single-acting driving force element, possibly in addition to mechanical shock absorbers, sensors being arranged in the area of the end positions,
characterized,
that the control comprises a counter pulse module (5) which, via a prepositioning sensor (8a; 8b) assigned to at least one direction of movement, a time-adjustable reversal of a current-carrying first switching element (3a) assigned to a first end position (1c; 1d) to a switching element (3) not previously energized , second switching element (3b) associated with a second end position (1d). Antrieb mit Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Zeitabschnitt nach der Umsteuerung des ersten Schaltelements (3a) und des zweiten Schaltelements (3b) im Sinne eines Nachlaufes beide Schaltelemente (3a, 3b) gleichzeitig bestrombar sind.Drive with control according to claim 1,
characterized,
that in a period after reversing the first switching element (3a) and the second switching element (3b) in the sense of a run-on, both switching elements (3a, 3b) can be energized simultaneously. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umsteuern des ersten oder des zweiten Schaltelements (3a, 3b) mittels eines ersten Stellelements (13a) verzögerbar ist.Drive with control according to one of claims 1 or 2,
characterized,
that the reversal of the first or the second switching element (3a, 3b) can be delayed by means of a first actuating element (13a). Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Schaltelement (3a) oder das zweite Schaltelement (3b) an ein zweites Stellelement (14a) zum Einstellen der Gegenimpuls-Dauer angeschlossen ist.Drive with control according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the first switching element (3a) or the second switching element (3b) is connected to a second actuating element (14a) for setting the counter pulse duration. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Schaltelement (3a) oder das zweite Schaltelement (3b) an ein drittes Stellelement (15a) zum Einstellen der Nachlaufzeit angeschlossen ist.Drive with control according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the first switching element (3a) or the second switching element (3b) is connected to a third actuating element (15a) for setting the follow-up time. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schaltlogik zur Erkennung des "ersten" Einschaltens des Antriebs und zur Anpassung der Zeiten an die gegenüber stationärem Betrieb geänderten Startbedingungen vorgesehen ist.Drive with control according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that a switching logic for detecting the "first" switching on of the drive and for adapting the times to the changed starting conditions compared to stationary operation is provided. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung für jede Fahrtrichtung getrennt einstellbare Stellelemente (13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b) aufweist.Drive with control according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the control has separately adjustable adjusting elements (13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b) for each direction of travel. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch geeignete Formgebung von Schaltfahnen (16) mit insgesamt zwei Sensoren (7a, 8a; 7b, 8b) durch deren codierte Auswertung je zwei Vorpositionen und zwei Endlagen (1c, 1d) erkennbar sind.Drive with control according to one of claims 1 to 7,
characterized,
that by suitable shaping of switching flags (16) with a total of two sensors (7a, 8a; 7b, 8b) two coded positions and two end positions (1c, 1d) can be recognized by their coded evaluation. Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und das zweite Schaltelement (3a, 3b) jeweils aus einem Schaltventil (4) besteht, das über den Gegenpulsmodul (5) und die speicherprogrammierbare Steuerung (6) ansteuerbar ist.Drive with control according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the first and the second switching element (3a, 3b) each consist of a switching valve (4) which can be controlled via the counter pulse module (5) and the programmable logic controller (6). Antrieb mit Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlüsse für die Endlagen-Sensoren (7a, 7b) und für die Vorpositionier-Sensoren (8a, 8b) sowie für die ersten und zweiten Schaltelemente (3a, 3b) mittels Optokopplern (17) geschaltet sind.Drive with control according to one of claims 1 to 9,
characterized,
that the connections for the end position sensors (7a, 7b) and for the pre-positioning sensors (8a, 8b) as well as for the first and second switching elements (3a, 3b) are connected by means of optocouplers (17).
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