EP0803653B1 - Pneumatic commandassembly - Google Patents
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- EP0803653B1 EP0803653B1 EP97890068A EP97890068A EP0803653B1 EP 0803653 B1 EP0803653 B1 EP 0803653B1 EP 97890068 A EP97890068 A EP 97890068A EP 97890068 A EP97890068 A EP 97890068A EP 0803653 B1 EP0803653 B1 EP 0803653B1
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- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
- F15B21/085—Servomotor systems incorporating electrically operated control means using a data bus, e.g. "CANBUS"
Definitions
- the invention relates to a pneumatic actuation arrangement with a Number of pneumatic consumers, especially working cylinders, their Working rooms via pressure lines with electrically operated switching devices are connected, which in turn are connected to a common pressure source and via electrical signal lines with a common control unit are connected.
- a pneumatic actuation arrangement according to the preamble of claim 1 is shown in WO 94/04831 A.
- the object of the present invention is a pneumatic actuation arrangement of the type mentioned to improve so that avoidance the disadvantages of the known arrangements of the installation and maintenance costs can be further reduced.
- This task is in a pneumatic actuator assembly type mentioned solved in that the switching elements together with the Pressure lines to the work rooms to form a consumer unit are each arranged directly to the consumers and that the electrical Signal lines and the supply pressure lines of each consumer unit summarized in a combined line between the consumer unit on the one hand and one connected to the pressure source and the control unit Supply air / signal distributors, on the other hand, run. That is now immediate ensures that every single consumer, e.g. working cylinder, only via a single combination line with the other system in Connection stands or is to be connected, what with regard to the Laying this line or making connections and the like offers great advantages.
- FIG. 1 A further embodiment of the invention according to FIG which the combination lines on both sides combination plug for common connection with the assigned pressure connections and electrical connections.
- the assembly and disassembly of the individual consumers or distributors is thus in of such a pneumatic actuation arrangement is considerably simplified, because, for example, before removing a defective working cylinder or the like only a single combination plug to be removed or removed needs.
- the Supply air / signal distributor of several consumer units combined in blocks and provided with common supply and signal line connections. From the pressure source on the one hand or the control unit on the other only one line connection to one of these Supply air / signal distribution block, of which in turn only one only combined line from each of the distributors to the associated consumer runs.
- the result is an extremely simple overall arrangement with strong reduced assembly and maintenance effort, with sources of error, for example through individually reversed plug connections or the like are largely turned off.
- connection of the supply air / signal distribution blocks with each other or with Pressure source and control unit can be in a further embodiment of the invention also done via combination cables and combination plugs, which further simplification options of the overall arrangement.
- the consumer units the invention bus nodes arranged for the signal lines, wherein the signal lines in between and the signal lines leading to the control unit as bus connections, preferably according to the known ASI standard could be.
- This measure also improves or simplifies assembly and Maintenance of the actuation arrangement according to the invention.
- Fig. 1 shows an example of a pneumatic actuation arrangement with valve terminals according to the state of the art
- Fig. 2 shows in a correspondingly schematic Representation of an example of an arrangement according to the present Invention
- Fig. 3 shows a further arrangement in a more detailed oblique view according to the present invention
- Fig. 4 in a schematic sectional view the connection of a supply air / signal distributor to a consumer unit a further actuating arrangement designed according to the invention
- Fig. 5 shows a partial section along the line V-V in the concrete 3
- FIG. 6 an enlarged view corresponding to FIG. 5 Section, only the removed combination plug is shown here
- Fig. 7 shows a detail similar to VII in Fig. 3 partially cut.
- the pneumatic actuation arrangement designed according to the prior art 1 has four separate pneumatic consumers 1, which here as a cylinder for tasks that are no longer of interest are formed in a production plant or the like.
- The are working spaces lying on both sides of the piston, not shown via separate pressure lines 2 with also not shown here, electrically operated switching devices connected together in one only schematically indicated so-called valve island 3 are summarized.
- 1 function sensors 4 are arranged on the consumers, which here monitor the piston end positions inductively and via electrical ones, for example Signal lines 5 are also connected to the valve terminal 3.
- valve islands 3 and the switching elements summarized there for consumers 1 are also not shown here via supply pressure lines with a common pressure source and via electrical signal lines in connection with a common control unit, which also the signals of the function sensors 4 are supplied.
- the electrical control can either be via a multi-pin plug or a Bus system can be summarized, which according to the current state of the art lowest installation effort with such pneumatic actuation arrangements results.
- the disadvantage remains a relatively high installation effort, because per pneumatic consumer 1 still two pressure lines 2 (between each of the work rooms and the valve terminal 3) as well as two electrical ones Signal lines 5 (between the function sensors 4 and the valve terminal 3) install and connect either on both sides directly or with Plugs are to be provided.
- the combination lines 12 assign - as in particular also FIGS. 3 to 7 remove is - on both sides combination plug 14 for common connection with the associated pressure connections and electrical connections, but could if necessary also via separate plug connections or the like for these connections feature.
- the signal lines are also in these combination lines 12 5 of the function sensors 4 out.
- a supply air / signal distributor 13 has several separate ones Has connections for several consumers 1, or whether (according to Fig. 3 or 7) individual supply air / signal distributors 13 are provided for each consumer 1 are then, for example, also block-like to supply air / signal distribution blocks 15 summarized and with common supply pressure and Signal line connections can be provided. It is essential that now each individual consumer 1 or each consumer unit 9 only about a single combination line 12 is connected to the other system or to be connected during assembly, what with regard to Laying the lines, making the connections and the like offers great advantages.
- the individual supply air / signal distributors 13 are one Supply air / signal distribution block 15 summarized, the of which in the Representation top three individual supply air / signal distributors 13 supplied Consumers are not shown.
- the supply air / signal distributor block 15 is on one side via a pressure line 16 and a compressed air treatment device 17 (oiler, Pressure regulator or the like) with the common pressure source, not shown connected.
- this supply air / signal distributor block 15 via a bus connection 18 with an electrical or electronic control unit 19 in connection, or is connected to this via a connector 20.
- FIGS. 4 is a functionally the arrangements of FIGS. 2 and 3 completely corresponding individual consumer unit 9 in connection with the associated Supply air / signal distributor 13 shown in somewhat more detail in section.
- the Working spaces 7, 8 of the consumer 1 located on both sides of the piston 21 are located directly on the consumer 1 pressure lines 2 with the Switching element 6 in connection, which here as an electromagnetic Pilot valve 22 driven piston valve 23 is executed.
- On the side of the spool 24 opposite the pilot valve 22 is one Spring 25 arranged which the pressurization when the magnet is de-energized of the work space 7 ensures while with an electrically operated pilot valve 22 the slide 24 pneumatically against the force of the spring 25 in the other end position moves and the work area 8 with the supply pressure line 11 is connected.
- the vent connections are the designated two workrooms 7, 8, of which in the corresponding position of the Slider 24 of the respective work space can be vented directly outside can.
- a circuit board 26 with electrical or electronic components 27 is indicated. This is on the one hand via the combination plug 14 with the or Signal line (s) 10 in the combination line 12 in connection and on the other with the signal line 5 to the function sensor shown here only individually 4 or in a manner not shown with the electromagnetic Pilot valve 22.
- Components 27 also realized the respective bus node in which the bus signals received and sent or encoded and decoded.
- a combination plug 14 On the side of the combination line opposite the consumer unit 9 12 is also a combination plug 14, which by means of a Seal 30 placed on the associated supply air / signal distributor 13 and is sealed.
- the combination plug 14 has a housing 31 Die-cast light metal or a suitable plastic or the like, which has a central screw 32 on a threaded bore 33 of the Supply air / signal distributor 13 can be fixed, the required Connections on the one hand for the compressed air and on the other hand for the signal lines or bus connections are established.
- the in the distributor 13 in compressed air delivered to a bore 34 passes through an opening 35 into the housing 31 of the combination plug and from there inside the combination line 12.
- the jacket of the supply pressure line 11 of the Combined line 12 is plugged into an extension 36 on the housing 31 held a longitudinally slotted holding cone 37 and with a seal 38 sealed. Furthermore, between combination plug 14 and distributor 13 already mentioned seal 30 inserted, the screw 32 is squeezed.
- the inside of the combination line 12 or the supply pressure line 11 extending signal line 10 is separately by means of a seal 39 at the outlet sealed from the compressed air area and not shown Way connected to two separate plug connections 40, which are in sockets 41 engage the distributor 13. These sockets 41 are also on contacted in a manner not shown with the wires 42 of the bus connection 18, which are designed, for example, according to the known ASI standard can.
- the cable of the bus connection 18 runs through (as in particular approximately 7 can be seen) all assembled into a supply air / signal distribution block 15 individual distributor 13 in a corresponding recess 43, the connection to the sockets 41 e.g. by simply cutting the respective cable side during assembly.
- Fig. 7 it can also be seen that the individual supply air / signal distributors 13 sealed against one another by means of seals 44 and by means of holding clips 45 pushed from below are clamped together.
- an end piece 46 On in the front end of the entire block is an end piece 46 for Connection to the pressure line 16 or to complete the insertion of Bus connection 18 arranged.
- a corresponding end piece without pressure line connection can also be provided on the rear end in the illustration.
- connection of the individual supply air / signal distributors 13 to one another could also be done via screw connections or the like - also would- as indicated in Fig. 2 - a continuous housing for several individual Distributor possible.
- the combination plug 14 could deviate from the screws 32 also securely and tightly with the distributors using other suitable elements get connected. Also the design of the combination plug and distributor itself could be used constructively for different applications can be varied. Deviating from the version shown could furthermore also the pressure and signal connection of several supply air / signal distribution blocks 15 with each other or with a common control and pressure supply unit via appropriate combination cables and combination plugs.
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Description
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Betätigungsanordnung mit einer Anzahl von pneumatischen Verbrauchern, insbesonders Arbeitszylindern, deren Arbeitsräume über Druckleitungen mit elektrisch betätigten Umschaltorganen verbunden sind, welche ihrerseits über Versorgungsdruckleitungen mit einer gemeinsamen Druckquelle und über elektrische Signalleitungen mit einer gemeinsamen Steuereinheit in Verbindung stehen.The invention relates to a pneumatic actuation arrangement with a Number of pneumatic consumers, especially working cylinders, their Working rooms via pressure lines with electrically operated switching devices are connected, which in turn are connected to a common pressure source and via electrical signal lines with a common control unit are connected.
Anordnungen der genannten Art sind heutzutage beispielsweise in Produktionsanlagen, Transport- und Lagereinrichtungen und dergleichen weit verbreitet, da sie bei kleinen Abmessungen und relativ einfacher Installation zuverlässig große Kräfte und bedarfsweise auch große Verstellwege bereitstellen und zufolge der Elastizität des Arbeitsmediums auch sonst etliche Vorteile gegenüber beispielsweise hydraulischen oder elektrischen Antrieben haben. Obwohl beispielsweise beim direkten Vergleich einer hydraulisch betätigten Zylinder/Kolben-Anordnung mit einer entsprechenden pneumatisch betätigten Anordnung letztere im Hinblick auf die erforderlichen Anschlußleitungen für das Arbeitsmedium unmittelbar den Vorteil bietet, daß die Volumsableitung vom jeweils drucklosen Arbeitsraum üblicherweise einfach ins Freie erfolgen kann und nicht wieder zu einer Pumpe oder dergleichen zurückgeführt werden muß, ergibt sich doch auch für einen derartigen pneumatischen Arbeitszylinder in üblichen Betätigungsanordnungen der genannten Art eine Anzahl von Anschlüssen, die hinsichtlich Aufbau, Unterbringung, Wartung usw. relativ großen Aufwand bedingen und auch potentielle Fehlerquellen darstellen.Arrangements of the type mentioned are nowadays, for example, in production plants, Transport and storage facilities and the like far widespread because it is small in size and relatively easy to install reliably provide large forces and, if necessary, also large adjustment paths and due to the elasticity of the working medium also quite a few Advantages compared to hydraulic or electric drives, for example to have. Although, for example, when comparing a hydraulic one directly actuated cylinder / piston arrangement with a corresponding pneumatic actuated arrangement the latter with regard to the required connecting lines offers the advantage for the working medium that the Volume derivation from the unpressurized workspace usually simply into Free can be done and not returned to a pump or the like must also result for such a pneumatic Working cylinder in usual actuation arrangements of the type mentioned Number of connections with regard to construction, housing, maintenance, etc. require relatively great effort and also represent potential sources of error.
Zusammen mit den erforderlichen, heutzutage praktisch ausschließlich elektrisch betätigten oder zumindest elektrisch vorgesteuerten Umschaltorganen ergeben sich beispielsweise für einen pneumatischen Arbeitszylinder zwei Druckleitungen zur Verbindung der beiden Arbeitsräume mit dem zugehörigen Umschaltorgan, eine Versorgungsdruckleitung zur Verbindung des Umschaltorgans mit der Druckquelle sowie zumindest eine elektrische Signalleitung zur Ansteuerung des Umschaltorgans von einer Steuereinheit aus. Wenn - was oft der Fall ist - zumindest die beiden Endstellungen des Arbeitszylinders überwacht bzw. der Steuerung rückgemeldet werden müssen, sind auch zusätzlich noch elektrische Signalleitungen zwischen den entsprechenden Sensoren und der Steuereinheit erforderlich. All diese Leitungen müssen verlegt und beidseitig mit den entsprechenden Anschlüssen verbunden werden, was eine Menge an zusätzlichen Komponenten und Installationsaufwand erfordert.Together with the necessary, nowadays practically exclusively electrically operated or at least electrically pilot-controlled switching elements result for example for a pneumatic working cylinder two pressure lines to connect the two work rooms with the associated one Switching device, a supply pressure line for connecting the switching device with the pressure source and at least one electrical signal line for Control of the switching element from a control unit. If - what often the case is - at least the two end positions of the working cylinder monitored or reported back to the controller are also additional still electrical signal lines between the corresponding sensors and the Control unit required. All these lines must be laid and on both sides to be connected to the appropriate connectors, which is a lot of additional components and installation effort required.
Eine pneumatische Betätigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der WO 94/04831 A dargestellt.A pneumatic actuation arrangement according to the preamble of
Von der Erkenntnis dieser Problematik bzw. deren negativer Auswirkung auf den Einsatz derartiger Betätigungsanordnungen ausgehend sind in letzter Zeit entsprechende Anordnungen bekannt geworden, bei denen die Umschaltorgane mehrerer, in der Gesamtanordnung benachbarter pneumatischer Verbraucher zu sogenannten Ventil inseln zusammengefaßt sind. Auf einer gemeinsamen Grundplatte sind dabei die erforderlichen Umschaltorgane mit einer gemeinsamen Zuluftversorgung und einer zusammengefaßten elektrischen Ansteuerung montiert. Die elektrische Ansteuerung kann entweder über einen Multipolstecker oder aber ein Bussystem zusammengefaßt sein, wobei die Verwendung von Bussystemen insgesamt den nach heutigem Stande der Technik geringsten Installationsaufwand bei Betätigungsanordnungen der eingangs genannten Art ergibt. Nachteilig bleibt dabei ein trotz allem relativ hoher Montageaufwand, da pro pneumatischem Verbraucher, wie insbesonders beispielsweise pneumatischem Arbeitszylinder, nach wie vor zwei Druckluftschläuche (zwischen jedem der Arbeitsräume und der Ventilinsel) und bedarfsweise auch zwei elektrische Signalleitungen (zwischen den Positionssensoren und der Ventilinsel) zu verlegen und jeweils beidseitig direkt anzuschließen bzw. mit Steckern zu versehen sind.From the knowledge of this problem or its negative impact based on the use of such actuation arrangements are in the latter Corresponding arrangements have become known, in which the switching elements several, in the overall arrangement of adjacent pneumatic consumers so-called valve islands are summarized. On a common base plate are the necessary switching elements with a common one Supply air supply and a combined electrical control installed. The electrical control can either be via a multi-pin plug or else a bus system can be combined, the use of bus systems overall the lowest installation effort according to the current state of technology in actuation arrangements of the type mentioned results. The disadvantage remains a relatively high installation effort despite everything, since per pneumatic consumer, such as especially pneumatic Working cylinder, still two compressed air hoses (between each the work rooms and the valve terminal) and if necessary also two electrical ones Signal lines (between the position sensors and the valve terminal) Lay and connect directly on both sides or with plugs are provided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine pneumatische Betätigungsanordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß unter Vermeidung der angesprochenen Nachteile der bekannten Anordnungen der Installations- und Wartungsaufwand weiter verringert werden kann. The object of the present invention is a pneumatic actuation arrangement of the type mentioned to improve so that avoidance the disadvantages of the known arrangements of the installation and maintenance costs can be further reduced.
Diese Aufgabe wird bei einer pneumatischen Betätigungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Umschaltorgane samt den Druckleitungen zu den Arbeitsräumen unter Bildung einer Verbrauchereinheit jeweils unmittelbar an den Verbrauchern angeordnet sind und daß die elektrischen Signalleitungen und die Versorgungsdruckleitungen jeder Verbrauchereinheit in einer Kombileitung zusammengefaßt zwischen der Verbrauchereinheit einerseits und einem mit der Druckquelle und der Steuereinheit verbundenen Zuluft/Signal-Verteiler andererseits verlaufen. Damit ist nun unmittelbar erreicht, daß jeder einzelne Verbraucher, also beispielsweise Arbeitszylinder, nur mehr über eine einzige Kombileitung mit dem sonstigen System in Verbindung steht bzw. in Verbindung zu bringen ist, was im Hinblick auf die Verlegung dieser Leitung bzw. die Herstellung der Verbindungen und dergleichen große Vorteile bietet.This task is in a pneumatic actuator assembly type mentioned solved in that the switching elements together with the Pressure lines to the work rooms to form a consumer unit are each arranged directly to the consumers and that the electrical Signal lines and the supply pressure lines of each consumer unit summarized in a combined line between the consumer unit on the one hand and one connected to the pressure source and the control unit Supply air / signal distributors, on the other hand, run. That is now immediate ensures that every single consumer, e.g. working cylinder, only via a single combination line with the other system in Connection stands or is to be connected, what with regard to the Laying this line or making connections and the like offers great advantages.
Die Anordnung von Umschaltventilen samt zugehörigen Druckleitungen zu den Arbeitsräumen unmittelbar an pneumatischen Arbeitszylindern ist dabei an sich schon bekannt - neu und vorteilhaft im vorliegenden Zusammenhang ist die Bildung der erwähnten Verbrauchereinheit, welche über eine einzige Kombileitung mit dem zugeordneten Zuluft/Signal-Verteiler verbunden ist.The arrangement of changeover valves together with the associated pressure lines the work area directly on pneumatic working cylinders is on already known - new and advantageous in the present context is the Formation of the consumer unit mentioned, which via a single combination line is connected to the assigned supply air / signal distributor.
Besonders bevorzugt ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, gemäß welcher die Kombileitungen beidseits Kombistecker zur gemeinsamen Verbindung mit den zugeordneten Druckanschlüssen und elektrischen Anschlüssen aufweisen. Damit ist Montage und Demontage der einzelnen Verbraucher bzw. Verteiler in einer derartigen pneumatischen Betätigungsanordnung wesentlich vereinfacht, da beispielsweise vor dem Ausbau eines defekten Arbeitszylinders oder dergleichen nur ein einziger Kombistecker gelöst bzw. abgenommen zu werden braucht.A further embodiment of the invention according to FIG which the combination lines on both sides combination plug for common connection with the assigned pressure connections and electrical connections. The assembly and disassembly of the individual consumers or distributors is thus in of such a pneumatic actuation arrangement is considerably simplified, because, for example, before removing a defective working cylinder or the like only a single combination plug to be removed or removed needs.
Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Zuluft/Signal-Verteiler mehrerer Verbrauchereinheiten blockartig zusammengefaßt und mit gemeinsamen Versorqungs- und Signalleitungsanschlüssen versehen. Von der Druckquelle einerseits bzw. der Steuereinheit andererseits geht damit jeweils nur eine einzige Leitungsverbindung zu einem derartigen Zuluft/Signal-Verteilerblock, von welchem aus wiederum nur jeweils eine einzige Kombileitung von jedem der Verteiler zum zugehörigen Verbraucher verläuft. Es ergibt sich eine äußerst einfache Gesamtanordnung mit stark verringertem Montage- und Wartungsaufwand, wobei auch Fehlerquellen beispielsweise durch einzelne vertauschte Steckverbindungen oder dergleichen weitgehend ausgeschaltet sind.According to another preferred development of the invention, the Supply air / signal distributor of several consumer units combined in blocks and provided with common supply and signal line connections. From the pressure source on the one hand or the control unit on the other only one line connection to one of these Supply air / signal distribution block, of which in turn only one only combined line from each of the distributors to the associated consumer runs. The result is an extremely simple overall arrangement with strong reduced assembly and maintenance effort, with sources of error, for example through individually reversed plug connections or the like are largely turned off.
Die Verbindung der Zuluft/Signal-Verteilerblöcke untereinander bzw. mit Druckquelle und Steuereinheit kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls über Kombileitungen und Kombistecker erfolgen, was weitere Vereinfachungsmöglichkeiten der Gesamtanordnung bietet.The connection of the supply air / signal distribution blocks with each other or with Pressure source and control unit can be in a further embodiment of the invention also done via combination cables and combination plugs, which further simplification options of the overall arrangement.
Bei einer pneumatischen Betätigungsanordnung, bei der wie eingangs bereits angesprochen an den Verbrauchereinheiten Funktionssensoren, insbesonders an Arbeitszylindern Kolbenstellungs-Sensoren, angeordnet und über elektrische Signalleitungen mit der Steuereinheit verbunden sind, ist in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß auch die Signalleitungen dieser Sensoren in den Kombileitungen und gegebenenfalls über die Kombistecker geführt sind. Die Verbindung der wie beschrieben ausgestalteten Verbrauchereinheiten erfolgt also nach wie vor nur über eine einzige Kombileitung, sodaß auch hier die oben beschriebenen Vorteile der Erfindung voll zum Tragen kommen.With a pneumatic actuation arrangement, as in the beginning Function sensors already addressed to the consumer units, in particular Piston position sensors on working cylinders, arranged and above electrical signal lines connected to the control unit is in further preferred embodiment of the invention provided that the Signal lines of these sensors in the combination lines and, if necessary, via the combination plugs are guided. The connection of the configured as described So consumer units are still only one Combined line, so that here too the advantages of the invention described above come into full effect.
An den Verbrauchereinheiten sind nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Busknoten für die Signalleitungen angeordnet, wobei die dazwischenliegenden sowie die zur Steuereinheit führenden Signalleitungen als Busverbindungen, vorzugsweise nach dem bekannten ASI-Standard, ausgebildet sein können. Auch diese Maßnahme verbessert bzw. vereinfacht Montage und Wartung der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung.According to another preferred embodiment, the consumer units the invention bus nodes arranged for the signal lines, wherein the signal lines in between and the signal lines leading to the control unit as bus connections, preferably according to the known ASI standard could be. This measure also improves or simplifies assembly and Maintenance of the actuation arrangement according to the invention.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung teilweise
schematisch dargestellten Ausführungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt
dabei ein Beispiel für eine pneumatische Betätigungsanordnung mit Ventilinseln
nach dem Stande der Technik; Fig. 2 zeigt in entsprechend schematischer
Darstellung ein Beispiel für eine Anordnung nach der vorliegenden
Erfindung; Fig. 3 in detaillierterer Schrägansicht eine weitere Anordnung
nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 in schematisch geschnittener Darstellung
die Verbindung eines Zuluft/Signal-Verteilers mit einer Verbrauchereinheit
einer weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungsanordnung;
Fig. 5 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie V-V in der konkreten
Ausführung nach Fig. 3, Fig. 6 einen Fig. 5 entsprechenden, vergrößerten
Schnitt, wobei hier nur der abgenommene Kombistecker dargestellt ist, und
Fig. 7 zeigt ein Detail ähnlich VII in Fig. 3 teilweise geschnitten.The invention is based on the in the drawing in part
schematically illustrated versions explained in more detail. Fig. 1 shows
an example of a pneumatic actuation arrangement with valve terminals
according to the state of the art; Fig. 2 shows in a correspondingly schematic
Representation of an example of an arrangement according to the present
Invention; Fig. 3 shows a further arrangement in a more detailed oblique view
according to the present invention; Fig. 4 in a schematic sectional view
the connection of a supply air / signal distributor to a consumer unit
a further actuating arrangement designed according to the invention;
Fig. 5 shows a partial section along the line V-V in the
Die gemäß dem Stande der Technik ausgebildete pneumatische Betätigungsanordnung
nach Fig. 1 weist vier separate pneumatische Verbraucher 1 auf, die
hier als Arbeitszylinder für nicht weiter interessierende Aufgaben beispielsweise
in einer Produktionsanlage oder dergleichen ausgebildet sind. Die
beidseits des nicht dargestellten Kolbens liegenden Arbeitsräume sind jeweils
über separate Druckleitungen 2 mit hier ebenfalls nicht weiter dargestellten,
elektrisch betätigten Umschaltorganen verbunden, die gemeinsam in einer nur
schematisch angedeuteten sogenannten Ventilinsel 3 zusammengefaßt sind.
Weiters sind auf den Verbrauchern 1 Funktionssensoren 4 angeordnet, die hier
die Kolbenendstellungen beispielsweise induktiv überwachen und über elektrische
Signalleitungen 5 ebenfalls mit der Ventilinsel 3 verbunden sind.The pneumatic actuation arrangement designed according to the
Die zumeist in der Nähe einer zusammengehörigen Gruppe von Verbrauchern
1 angeordneten Ventil inseln 3 bzw. die dort zusammengefaßten Umschaltorgane
für die Verbraucher 1 stehen auf hier ebenfalls nicht dargestellte Weise
über Versorgungsdruckleitungen mit einer gemeinsamen Druckquelle und über
elektrische Signalleitungen mit einer gemeinsamen Steuereinheit in Verbindung,
der auch die Signale der Funktionssensoren 4 zugeführt sind. Die
elektrische Ansteuerung kann entweder über einen Multipolstecker oder ein
Bussystem zusammengefaßt sein, was den nach heutigem Stande der Technik
geringsten Installationsaufwand bei derartigen pneumatischen Betätigungsanordnungen
ergibt.Mostly in the vicinity of a related group of
Nachteilig bleibt ein trotz allem relativ hoher Montageaufwand, da pro
pneumatischem Verbraucher 1 nach wie vor zwei Druckleitungen 2 (zwischen
jedem der Arbeitsräume und der Ventilinsel 3) sowie auch zwei elektrische
Signalleitungen 5 (zwischen den Funktionssensoren 4 und der Ventilinsel 3) zu
verlegen und jeweils beidseitig entweder direkt anzuschließen oder aber mit
Steckern zu versehen sind.The disadvantage remains a relatively high installation effort, because per
Bei der funktionell der bekannten Anordnung nach Fig. 1 entsprechenden
Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Fig. 2 dargestellt sind nun
die Umschaltorgane 6 (welche gemäß Fig. 1 in der Ventilinsel 3 angeordnet
sind) samt den Druckleitungen zu den Arbeitsräumen (siehe die Positionen 2
und 7, 8 in Fig. 4) unter Bildung einer Verbrauchereinheit 9 jeweils unmittelbar
an den Verbrauchern 1 angeordnet. Weiters sind die elektrischen
Signalleitungen 10 (siehe auch Schnittdarstellung nach Fig. 4) und die
Versorgungsdruckleitung 11 jeder Verbrauchereinheit 9 in einer Kombileitung
12 zusammengefaßt, die nun als einzige Verbindung zwischen der Verbrauchereinheit
9 einerseits und einem auf hier wiederum nicht dargestellte Weise mit
der gemeinsamen Druckquelle und der gemeinsamen Steuereinheit verbundenen
Zuluft/Signal-Verteiler 13 andererseits verläuft.In the functionally corresponding to the known arrangement according to FIG. 1
Arrangement according to the present invention as shown in Fig. 2 are now
the switching elements 6 (which are arranged according to FIG. 1 in the valve terminal 3
) together with the pressure lines to the work rooms (see
Die Kombileitungen 12 weisen - wie insbesonders auch den Fig. 3 bis 7 zu
entnehmen ist - beidseits Kombistecker 14 zur gemeinsamen Verbindung mit den
zugehörigen Druckanschlüssen und elektrischen Anschlüssen auf, könnten aber
bedarfsweise auch über separate Steckverbindungen od. dgl. für diese Anschlüsse
verfügen. In diesen Kombileitungen 12 sind weiters auch die Signalleitungen
5 der Funktionssensoren 4 geführt.The
Wie aus Fig. 2 einerseits bzw. Fig. 3 und 7 andererseits ersichtlich
ist, ist es belanglos, ob ein Zuluft/Signal-Verteiler 13 mehrere separate
Anschlüsse für mehrere Verbraucher 1 aufweist, oder ob (gemäß Fig. 3 bzw. 7)
jeweils einzelne Zuluft/Signal-Verteiler 13 für jeden Verbraucher 1 vorgesehen
sind, die dann beispielsweise auch blockartig zu Zuluft/Signal-Verteilerblöcken
15 zusammengefaßt und mit gemeinsamen Versorgungsdruck- und
Signalleitungsanschlüssen versehen sein können. Wesentlich ist, daß nun
jeder einzelne Verbraucher 1 bzw. jede Verbrauchereinheit 9 nur mehr über
eine einzige Kombileitung 12 mit dem sonstigen System in Verbindung steht
bzw. bei der Montage in Verbindung zu bringen ist, was im Hinblick auf die
Verlegung der Leitungen, die Herstellung der Verbindungen und dergleichen
große Vorteile bietet.As shown in Fig. 2 on the one hand and Fig. 3 and 7 on the other hand
it is irrelevant whether a supply air /
Gemäß Fig. 3 sind drei separate, wiederum als Arbeitszylinder ausgeführte
pneumatische Verbraucher 1 bzw. Verbrauchereinheiten 9 jeweils wieder
über eine einzige Kombileitung 12 mit je einem Zuluft/Signal-Verteiler 13
verbunden. Auf beiden Enden der Kombileitung 12 sind wiederum Kombistecker 14
montiert, die eine gemeinsame Verbindung von Versorgungsdruck- und Signalleitungen
ermöglichen. Die einzelnen Zuluft/Signal-Verteiler 13 sind zu einem
Zuluft/Signal-Verteilerblock 15 zusammengefaßt, wobei die von den in der
Darstellung oberen drei einzelnen Zuluft/Signal-Verteilern 13 versorgten
Verbraucher nicht dargestellt sind.3 are three separate, again designed as a cylinder
Der Zuluft/Signal-Verteilerblock 15 nach Fig. 3 ist auf der einen Seite
über eine Druckleitung 16 und ein Druckluftaufbereitungs-Gerät 17 (Öler,
Druckregler oder dergleichen) mit der nicht dargestellten gemeinsamen Druckquelle
verbunden. Andererseits steht dieser Zuluft/Signal-Verteilerblock 15
über eine Busverbindung 18 mit einer elektrischen bzw. elektronischen Steuereinheit
19 in Verbindung, bzw. ist an dieser über einen Stecker 20 angeschlossen.The supply air /
Weiters ist aus Fig. 3 noch zu ersehen, daß die wiederum als Kolben-Endstellungssensoren
ausgebildeten Funktionssensoren 4 ebenfalls über die
Signalleitungen 5 mit den Verbrauchereinheiten 9 in Verbindung stehen. Die
entsprechenden Signale werden von dort über die Kombistecker 14 und die
Kombileitungen 12 zu den Zuluft/Signal-Verteilern 13 geleitet und von dort
über die Busverbindung 18 der Steuereinheit 19 zugeführt.Furthermore, it can also be seen from FIG. 3 that these in turn act as piston end position sensors
trained
In Fig. 4 ist eine funktionell den Anordnungen nach Fig. 2 bzw. 3 völlig
entsprechende einzelne Verbrauchereinheit 9 in Verbindung zum zugehörigen
Zuluft/Signal-Verteiler 13 etwas detaillierter im Schnitt dargestellt. Die
beidseits des Kolbens 21 gelegenen Arbeitsräume 7, 8 des Verbrauchers 1
stehen über unmittelbar am Verbraucher 1 angeordnete Druckleitungen 2 mit dem
Umschaltorgan 6 in Verbindung, welches hier als über ein elektromagnetisches
Vorsteuerventil 22 angesteuertes Kolbenschieberventil 23 ausgeführt ist. An
der dem Vorsteuerventil 22 gegenüberliegenden Seite des Schiebers 24 ist eine
Feder 25 angeordnet, welche bei stromlosem Magneten die Druckbeaufschlagung
des Arbeitsraumes 7 sicherstellt, während bei elektrisch betätigtem Vorsteuerventil
22 der Schieber 24 pneumatisch gegen die Kraft der Feder 25 in
die andere Endstellung bewegt und der Arbeitsraum 8 mit der Versorgungsdruckleitung
11 verbunden wird. Mit 28 bzw. 29 sind die Entlüftungsanschlüsse der
beiden Arbeitsräume 7, 8 bezeichnet, von denen in entsprechender Stellung des
Schiebers 24 der jeweilige Arbeitsraum direkt ins Freie entlüftet werden
kann.4 is a functionally the arrangements of FIGS. 2 and 3 completely
corresponding
In einem Gehäuse der Verbrauchereinheit 9 oberhalb des Umschaltorgans 6
ist eine Platine 26 mit elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen 27 angedeutet.
Diese steht einerseits über den Kombistecker 14 mit der bzw. den
Signalleitung(en) 10 in der Kombileitung 12 in Verbindung und andererseits
mit der Signalleitung 5 zu dem hier nur einzeln dargestellten Funktionssensor
4 bzw. auf nicht weiter dargestellte Weise mit dem elektromagnetischen
Vorsteuerventil 22. Im Falle der Ausbildung der elektrischen Signalleitungen
10 als Busverbindung ist mittels dieser Platine 26 bzw. den darauf angedeuteten
Bauteilen 27 auch der jeweilige Busknoten realisiert, in dem die Bussignale
empfangen und abgesandt bzw. kodiert und dekodiert werden.In a housing of the
An der der Verbrauchereinheit 9 gegenüberliegenden Seite der Kombileitung
12 ist ebenfalls ein Kombistecker 14 angeordnet, der mittels einer
Dichtung 30 auf dem zugehörigen Zuluft/Signal-Verteiler 13 aufgesetzt und
abgedichtet ist. Zur näheren Beschreibung der diesbezüglichen Details wird
auf die folgenden Ausführungen zu den Fig. 5 bis 7 verwiesen, welche eine
zumindest funktionell gleich ausgebildete Kombination von Zuluft/Signal-Verteiler
13 und Kombistecker 14 im Detail darstellen.On the side of the combination line opposite the
Der Kombistecker 14 nach den Fig. 5 bis 7 weist ein Gehäuse 31 aus
Druckguß-Leichtmetall bzw. einem geeigneten Kunststoff oder dergleichen auf,
welches über eine zentrale Schraube 32 an einer Gewindebohrung 33 des
Zuluft/Signal-Verteilers 13 fixiert werden kann, wobei die erforderlichen
Anschlüsse einerseits für die Druckluft und andererseits für die Signalleitungen
bzw. Busverbindungen hergestellt werden. Die im Verteiler 13 in
einer Bohrung 34 angelieferte Druckluft (siehe Druckleitung 16 in Fig. 3)
gelangt über eine Öffnung 35 in das Gehäuse 31 des Kombisteckers und von dort
ins Innere der Kombileitung 12. Der Mantel der Versorgungsdruckleitung 11 der
Kombileitung 12 ist in einem Ansatz 36 am Gehäuse 31 eingesteckt, durch
einen längsgeschlitzten Haltekonus 37 gehalten und mit einer Dichtung 38
abgedichtet. Weiters ist zwischen Kombistecker 14 und Verteiler 13 die
bereits erwähnte Dichtung 30 eingelegt, die bei eingeschraubter Schraube 32
zusammengedrückt wird.The
Die im Inneren der Kombileitung 12 bzw. der Versorgungsdruckleitung 11
verlaufende Signalleitung 10 ist separat mittels einer Dichtung 39 am Austritt
aus dem Druckluftbereich abgedichtet und auf nicht weiter dargestellte
Weise mit zwei separaten Steckanschlüssen 40 verbunden, die in Steckbuchsen
41 des Verteilers 13 eingreifen. Diese Steckbuchsen 41 sind auf ebenfalls
nicht näher dargestellte Weise mit den Adern 42 der Busverbindung 18 kontaktiert,
die beispielsweise nach den bekannten ASI-Standard ausgeführt sein
kann. Das Kabel der Busverbindung 18 durchläuft (wie insbesonders etwa aus
Fig. 7 ersichtlich ist) alle zu einem Zuluft/Signal-Verteilerblock 15 zusammengebauten
einzelnen Verteiler 13 in einer entsprechenden Ausnehmung 43,
wobei die Verbindung zu den Steckbuchsen 41 z.B. durch einfaches Anschneiden
der jeweiligen Kabelseite bei der Montage erfolgen kann.The inside of the
In Fig. 7 ist zusätzlich noch ersichtlich, daß die einzelnen Zuluft/Signal-Verteiler
13 mittels Dichtungen 44 gegeneinander abgedichtet und mittels
von unten her aufgeschobener Halteklammern 45 zusammengespannt sind. Am in
der Darstellung vordersten Ende des gesamten Blockes ist ein Endstück 46 zur
Verbindung mit der Druckleitung 16 bzw. zum abgeschlossenen Einführen der
Busverbindung 18 angeordnet. Ein entsprechendes Endstück ohne Druckleitungsanschluß
kann auch auf dem in der Darstellung hinteren Ende vorgesehen sein.In Fig. 7 it can also be seen that the individual supply air /
Die Verbindung der einzelnen Zuluft/Signal-Verteiler 13 untereinander
könnte auch über Schraubverbindungen oder dergleichen erfolgen - auch wäre-
wie in Fig. 2 angedeutet - ein durchgehendes Gehäuse für mehrere einzelne
Verteiler möglich. Die Kombistecker 14 könnten abweichend von den Schrauben
32 auch mittels anderer geeigneter Elemente sicher und dicht mit den Verteilern
verbunden werden. Auch die Ausgestaltung der Kombistecker und Verteiler
selbst könnte in konstruktiver Hinsicht für verschiedene Anwendungen
variiert werden. Abweichend von der dargestellten Ausführung könnte weiters
auch die Druck- und Signalverbindung mehrerer Zuluft/Signal-Verteilerblöcke
15 untereinander bzw. mit einer gemeinsamen Steuer- und Druckversorgungseinheit
über entsprechende Kombileitungen und Kombistecker erfolgen.The connection of the individual supply air /
Claims (6)
- A pneumatic actuating arrangement comprising a plurality of pneumatic consumer devices (1), in particular working cylinders, the working chambers (7, 8) of which are connected via pressure lines (2) to electrically actuated switching members (6) for their part connected via supply pressure lines (11) to a common pressure source and via electric signal lines (10) to a common control unit (19), characterised in that the switching members (6) and the pressure lines (2) leading to the working chambers (7, 8) are arranged directly on the respective consumer devices (1) to form a consumer unit (9), and in that the electric signal lines (10) and the supply pressure line (11) of each consumer unit (9) are combined in a universal line (12) and extend between the consumer unit (9) at one end and a supply-air/signal distributor (13), connected to the pressure source and the control unit (19), at the other end.
- An actuating arrangement according to claim 1, characterised in that the universal lines (12) have universal plugs (14) at both ends for joint connection to the associated pressure connections and electrical connections.
- An actuating arrangement according to claim 1 or 2, characterised in that the supply-air/signal distributors (13) of a plurality of consumer units (9) are combined in a block-type manner and are provided with common supply pressure line and signal line connections.
- An actuating arrangement according to claim 3, characterised in that the connection of the supply-air/ signal distributor blocks (15) to one another and to the pressure source and control unit (19) is also produced by means of universal lines (12) and universal plugs (14).
- An actuating arrangement according to one or more of claims 1 to 4, wherein function sensors (4), in particular piston position sensors on working cylinders, are arranged on the consumer units (9) and are connected to the control unit (19) via electric signal lines (5), characterised in that the signal lines (5) of these sensors (4) are also guided in the universal lines (12) and, optionally, via the universal plugs (14).
- An actuating arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterised in that bus nodes for the signal lines (10, 5) are arranged on the consumer units (9), and the signal lines arranged therebetween and leading to the control unit (19) are formed as bus connections, preferably according to ASI standards.
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