EP2622229A1 - Compressed air maintenance unit, and consumer control device equipped with the same - Google Patents

Compressed air maintenance unit, and consumer control device equipped with the same

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EP2622229A1
EP2622229A1 EP12703245.6A EP12703245A EP2622229A1 EP 2622229 A1 EP2622229 A1 EP 2622229A1 EP 12703245 A EP12703245 A EP 12703245A EP 2622229 A1 EP2622229 A1 EP 2622229A1
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EP
European Patent Office
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compressed air
air maintenance
electronic control
maintenance device
valve
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EP12703245.6A
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Ralf Medow
Michael Streck
Rolf Hartnagel
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Festo SE and Co KG
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    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Definitions

  • the invention relates to a compressed air service device which has the following components: an electrically actuatable start - up valve which has a feed input connectable to a compressed air source, a venting output connected to the atmosphere and a working output and which connects into a working position connecting the work output to the feed input and in a bleeding position connecting the working outlet to the bleeding outlet, a device outlet connectable to an external consumer device connected to the working outlet of the on-off valve via an outlet channel, a pressure sensor suitable for measuring the outlet pressure prevailing in the outlet channel and / or one for measurement of the exhaust flow occurring in the exhaust passage, and an internal electronic control unit connected to the on-off valve and to the pressure sensor and / or the flow sensor si is technically connected and which is operable in a monitoring mode.
  • the invention further relates to a suitable for controlling a consumer device consumer control device, which is equipped with at least one compressed air maintenance device of the aforementioned type and an electronic control device connected thereto or connectable.
  • a trained in the aforementioned sense of the prior art is known from DE 19746179 C2.
  • This is a compressed air maintenance unit which can be fluidly connected to a consumer device to be supplied with compressed air.
  • the compressed air maintenance unit consists of several modules that can be strung together in any order and number.
  • a module of the known compressed air maintenance unit is designed as a monitoring module, which has an electronic central unit and can be connected to an external bus system via a corresponding interface.
  • the monitoring module may be provided with indicators and controls, or alternatively may include a diagnostic and operator interface for an external display and control device.
  • a pressure sensor is used for pressure detection connected.
  • a flow meter module for measuring the air flow rate may be present.
  • the known compressed air maintenance unit includes a switch valve module equipped with a switch-on valve, with the aid of which the input-side supplied compressed air can either be passed or shut off.
  • on-off valves also have a three-way function, so that when the compressed air is shut off, they assume a venting position, in which the working outlet is connected to the atmosphere, so that it adjoins the working outlet Outlet channel including the connected consumer device is vented.
  • a compressed air maintenance device which is composed of several modules, among which, for example, a start-up valve, a flow meter, a control module or a monitoring module is located. Also sensor devices for pressure detection or flow detection can be present.
  • DE 10355250 A1 describes a method and an associated device for determining the leakage in a working device equipped with a working cylinder.
  • the device includes a pressure sensor that detects the pressure of the pressure medium, wherein due to the pressure fluctuations, a loss of the pressure medium is determined.
  • a volumetric flow sensor arranged in the supply lines detects the volumetric flow of the flowing pressure medium, whereby the pressure measured value and the volumetric flow measured value are brought into a specific relationship based on a physical equation in order to determine the leakage occurring thereon.
  • Compressed air maintenance devices of the type mentioned are generally equipped with on-valves, which have two possible switching positions.
  • a first switching position is designed as a working position and establishes a connection of the feed input to the working output and thus to a connected external consumer device.
  • the feed input is from the work- gear separated.
  • the second switching position is a venting position, the outlet channel with the external consumer device connected to it is also vented at the same time.
  • Other types of shut-off valves completely shut off the outlet channel in the second switching position, so that no venting is possible.
  • the bleeding function is an important aspect in the compressed air supply of a connected consumer device.
  • a disadvantage of previous compressed air maintenance devices whose on-valve has a venting position is the fact that in an operating stoppage of the connected external consumer device, an unnecessary air consumption is recorded.
  • the on-off valve remains in the working position, compressed air is constantly pressed into the outlet channel under high pressure despite the non-operated consumer device, which is lost in part because of unavoidable leakage.
  • the switch-on valve is switched to the venting position, a complete draining of the outlet duct and the connected thereto consumer device takes place, so that at a new start of operation of the consumer device, the emptied channel system must first be completely filled again. From an energetic point of view, such concomitant circumstances are no longer up to date when it comes to driving external consumers.
  • the on-off valve has a 3/3 valve functionality and is additionally switchable to a shut-off position in which its working outlet connected to the appliance outlet is disconnected from both the feed inlet and the vent outlet, during the shut-off position and / or during the shut-off position the working position can be operated as an alternative to the monitoring mode in a teach-in mode in which a time-dependent pressure drop of the outlet pressure during the shut-off position and / or a time-dependent flow profile of the outlet flow during the working position can be determined and stored in memory means of the internal electronic control unit in the form of reference information, that the internal electronic control unit over
  • Has comparator means whereby the actual information provided by the pressure sensor and / or the flow sensor during the monitoring mode is comparable to the associated reference information, and the internal electronic control unit has output means which output an electrical diagnostic signal in response to the comparison result of the comparator means can.
  • the object is also achieved in a consumer control device, which has such a configured compressed air maintenance device and a connected or connectable external electronic control device.
  • the inventive idea includes that the compressed air maintenance device with both a pressure sensor and a Flow sensor is equipped or - depending on the type of monitoring required - has only one pressure sensor or only one flow sensor.
  • flow is used by way of example and for simplification for the correct terms such as "volume rom”, “flow rate” or “flow rate n " and denotes a flow rate per unit time.
  • the switch-on valve which has a three-way function, is designed as a 3/3-way valve and can assume a total of three alternative switching positions. It is advantageous that, in addition to the default possible working position either a venting position or a shut-off is feasible to the located in the outlet and the external consumer device connected thereto
  • the internal electronic control unit which can be operated optionally in a teach-in mode or in a monitoring mode.
  • the latter enables the output of an arbitrarily usable electrical diagnostic signal when the internal pressure sensor and / or flow sensor of the compressed - air service unit are used to determine compressed air conditions that are caused by deviate from the expected or tolerable values during normal operation. Deviating operating states can be based, for example, on leakage or malfunction of components of a connected external consumer device.
  • a particularly effective monitoring is made possible by the fact that the internal electronic control device - in particular in connection with the first commissioning of a connected external consumer device - is operable in a teach-in mode to individually record reference information relating to pressure and / or flow, which in the subsequent operation during a Monitoring mode of the internal electronic control unit can be used for comparison with currently measured actual information.
  • the monitoring functionality of the compressed air maintenance device can thus be adapted very flexibly to the particular application.
  • the pressure sensor it is possible, in particular, to monitor the pressure drop of the outlet pressure during the shut-off position of the on-off valve and, if necessary, to output an alarm signal if the pressure drop is too fast by comparison with the taught reference information. In this way, leakage monitoring of the example formed by a machine external consumer device is possible.
  • the compressed air maintenance device is in the form of a self-supporting assembly in which all its components are integrated, so that a very kompak te and easily integrated into existing compressed air networks compressed air maintenance unit is present.
  • the compressed air service device is equipped with a flow sensor which determines the flow rate based on determined pressure values, especially on the basis of determined pressure differences
  • a pressure sensor belonging to the flow sensor can simultaneously also be used as a pressure sensor for detecting the outlet pressure prevailing in the outlet channel become. A separate pressure sensor is then unnecessary.
  • the compressed air service device is expediently equipped directly with visual display means and / or with acoustic warning means which can be actuated on the basis of an electrical diagnostic signal generated by the output means in order to point out problematic operating states directly on site.
  • the compressed air maintenance device is designed so that the electrical diagnostic signal generated by it can be processed externally.
  • the compressed air maintenance device can be equipped with at least one communication interface, to which an insbesonde re acting as a higher-level control external electronic control device and / or an electronic information onsauslese réelle and / or at least one other external electronic device can connect.
  • two communication interfaces may be present, one of which is usable for communication with the external electronic control device, while the other is used as a diagnostic interface for connection with the information reader can be used.
  • the respective communication interface is preferably of an electromechanical type, which allows a very secure signal transmission, in particular via a connectable electrical cable.
  • at least one of the communication interfaces is designed as a bus interface to allow the connection of an external bus leading to an external electronic control device, wherein any bus standards are applicable.
  • At least one communication interface is equipped for wireless signal transmission, in particular for fault reporting via a mobile radio network and / or for other wireless network connection.
  • Particularly advantageous is a pertinent design of the at least one communication interface that a bidirectional signal transmission is possible.
  • At least one communication interface can be designed for input and / or output of binary and / or analog signals.
  • Such a communication interface is present in particular in addition to a communication interface embodied as a bus interface.
  • the switching commands for the switch-on valve are expediently fed from the outside into the compressed-air maintenance device and originate from the connected external electronic control device.
  • the internal electronic control unit has to act in this case only as a transmitter of switching signals, without the same process even more specific. This reduces the load on the at least one NEN belonging to the internal electronic control device microprocessor.
  • the compressed air service device is expediently equipped with suitable input devices.
  • suitable input devices consist for example of at least one button and / or at least one switch, which are arranged outside easily accessible on the housing of the compressed air maintenance device.
  • possibilities can also be provided for the teaching or teaching to be performed purely electrically, for example via a special operating device or by an external electronic control device that usually communicates with the compressed air maintenance device, for which purpose the compressed air service device has at least may have an electrical interface, which may be formed in particular by one of the already mentioned communication interfaces.
  • the actual information required during the monitoring mode of the internal electronic control unit is expediently recorded in the same time interval as before the reference information during the teach-in mode.
  • the internal electronic control device records the actual information only once or several times or several times, depending on the mode of operation.
  • the electrical diagnostic signal can also be used to initiate certain, in particular safety-relevant actions, in addition to pure operational monitoring.
  • the compressed-air maintenance device can be designed to function as a function of the comparison result of the means to cause a switching operation of the on-off valve. For example, a switching over of the on-off valve into the shut-off position can be caused if no appreciable flow in the outlet duct is detected during the working position over a relatively long period of time.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a preferred construction of the consumer control device according to the invention with an integrated therein compressed air maintenance device of a particularly useful structure.
  • the designated in its entirety by reference numeral 1 consumer control device contains as a main component at least one preferably designed in the form of a self-supporting unit compressed air maintenance device 2.
  • This compressed air maintenance device 2 can, if necessary, together with other maintenance modules, one of which is indicated by dash-dotted lines in 3, to a Compressed air treatment device 4 are summarized.
  • At least one further maintenance module is for example a pressure control module, a filter module and / or an air drying module in question.
  • the compressed air maintenance device 2 has a device housing 5, illustrated in a simplified manner as a frame, which carries and / or encloses the further components of the compressed air service device 2.
  • the device inlet 6 On the outside of the device housing 5 there is a device inlet 6, a device outlet 7 and a vent outlet 8.
  • the device inlet 6 is designed to communicate with a compressed air source P via a fluid line designated as a feed line 12. to be bound. Shown is the connected to the device inlet 6 state of such a compressed air source P.
  • the device outlet 7 is designed to connect to a leading to an external consumer device A, designated as working line 13 fluid line can. Shown is a state in which a consumer device A - for example, a ten over several fluid-operated Häkomponen equipped machine - is connected to the device outlet 7.
  • the vent outlet 8 communicates with the atmosphere R.
  • a not further muffler is suitably connected to the vent outlet 8. Even a controlled exhaust air discharge by means of a connectable fluid line is possible.
  • the compressed air service device 2 has an electrically actuated multi-way valve, designated as "start-up valve” 14 due to its function.
  • the switch-on valve 14 is expediently accommodated in the interior of the device housing 5. It has a 3/3 valve functionality, ie it has three paths or connections By way of example, it may be realized in the form of a single valve unit, but it could also be realized by suitably connecting a plurality of valve units of lower functionality
  • the on-off valve 14 is an electro-pneumatically pilot-operated valve, but it could be designed as a directly electrically actuated valve.
  • the on-valve 14 has an exemplary designed as a middle position first switching position, which is apparent from the drawing voltage. Starting from this, it can be selected by wise activation of one of two electrically actuated valve actuators 15a, 15b are selectively switched to a second switching position or a third switching position. The second and third switching position remains in each case as long as the associated valve drive 15a, 15b is electrically activated.
  • the electric valve drive 15a, 15b is in particular a solenoid device, although other types of electric drive means can be used.
  • the three terminals of the on-off valve 14 form a feed input 16, a working output 17 and a vent outlet 18.
  • the feed input 16 is permanently connected to the device inlet 6 or forms this directly.
  • the working outlet 17 is permanently connected to the vent outlet 18 or forms this immediately.
  • the working outlet 17 is connected to the appliance outlet 7 via an internal outlet channel 22 of the compressed air maintenance device 2.
  • the outlet channel 22 expediently runs in the interior of the device housing 5.
  • the switch-on valve 14 can assume a shut-off position which, by way of example, corresponds to the middle position present in the unactuated state.
  • the working outlet 17 is separated from both the feed inlet 16 and the vent outlet 18.
  • the outlet channel 22 is shut off and the fluid volume contained therein and in the working line 13 and the adjoining channel system of the consumer device A is trapped.
  • the two other possible switching positions of the on-off valve 14 define a working position and a venting position.
  • the working position of the working output 17 is connected to the feed input 16 and simultaneously 4 separated from the vent outlet 18.
  • the venting position the working outlet 17 is connected to the venting outlet 18 and at the same time separated from the feed inlet 16.
  • the outlet channel 22 and with this the connected consumer device A is supplied in the working position of the on-valve 14 with compressed air from the compressed air source P and vented to the atmosphere in the venting position.
  • the switch-on valve 14 is held during the operating times of the connected consumer device A in the working position. During these operating times, the consumer device A works a predetermined operating cycle once or periodically. The course of this operating cycle is controlled by an external electronic control device 23, which communicates with the consumer device A in a manner not shown in a control-technical respect.
  • the switch-on valve 14 can be switched to the bleeding position, so that the consumer device A is vented and no dangerous situations can arise.
  • the compressed air service device 2 is equipped with a pressure sensor 24 and with a flow sensor 25. Both sensors 24, 25 are expediently located in the interior of the device housing 5. In addition, both sensors 24, 25 communicate with the outlet channel 22, wherein the pressure sensor 24 is connected to the outlet channel 22 by way of example and the flow sensor 25 is switched into the course of the outlet channel 22.
  • the pressure sensor 24 is capable of measuring the pressure prevailing in the outlet channel 22, this pressure being referred to below as the outlet pressure.
  • the flow sensor 25 is capable of determining the current flow rate of the compressed air flowing through the outlet channel 22, ie the flow of these. Compressed air to determine. In the following, this measured flow is referred to as outlet flow.
  • a pressure sensor belonging to the flow sensor 25 can also assume the function of the aforementioned pressure sensor 24, so that an independent pressure sensor 24 can be saved.
  • the compressed air maintenance device 2 contains an internal electronic control unit 26 preferably accommodated in the interior of the device housing 5, which is equipped with at least one microprocessor or microcontroller. For the sake of simplicity, it will also be referred to below as "internal control unit 26".
  • the internal control unit 26 is signal-controlled via internal electrical signal lines 27 of the compressed-air service device 2 with the valve drives 15a, 15b of the on-off valve 14, with the pressure sensor 24 and with the flow sensor 25. connected.
  • the internal control unit 26 may receive electrical pressure readings and flow readings from the pressure sensor 24 and the flow sensor 25, respectively, and may output electrical actuation signals to the on-off valve 14.
  • the compressed air service device 2 is equipped with an electrical interface designated below for better distinction as the first communication interface 28, which enables signal-technical communication between the internal control unit 26 and the external electronic control unit 23.
  • the first communication interface 28 is arranged in particular on an outer side of the device housing 5 and expediently connected to the internal control unit 26 via internal electrical conductors 32.
  • the first communication interface 28 of electromechanical type and in particular designed as a plug connection device, so that a only schematically indicated external signal cable 33 can be connected in particular releasably, which allows connection to the external electronic control device 23.
  • the first communication interface 28 may also be designed as a wireless interface in order to be able to communicate with the external electronic control device 23 in particular via radio signals.
  • the first communication interface 28 is preferably a bus interface capable of transmitting serial bus signals between the internal control unit 26 and the external electronic control unit 23.
  • the external signal cable 33 like the internal electrical conductors 32, can be realized in the form of a serial bus system.
  • the internal control unit 26 has electronic storage means 34, comparator means 35 and output means 36.
  • pressure values of the outlet pressure measured by the pressure sensor 24 and flow values of the outlet flow rate measured by the flow sensor 25 can be used as reference information and preferably also as actual information save.
  • the comparator means 35 are able to compare stored reference information with, in particular, also cached or also directly measured actual information.
  • the output means 36 are capable of outputting an electrical diagnostic signal as a function of the comparison result determined by the comparator means 35.
  • the output means 36 gives the internal control unit 26 the electrical diagnostic signal to the first one
  • Communication interface 28 from where it can be communicated to the external electronic control device 23 for further processing as needed.
  • the electrical diagnostic signal may also be supplied to optical display means 37 of the compressed air service device 2 for visualization in any manner.
  • the compressed air maintenance device 2 is equipped with only indicated by dashed lines acoustic warning means 38, such as a buzzer, so that upon receipt of a corresponding diagnostic signal on site an audible warning signal can be issued.
  • acoustic warning means 38 such as a buzzer
  • the internal control unit 26 can be operated in a monitoring mode, in which it can receive and process measurement signals originating from the pressure sensor 24 and / or from the flow sensor 25 as actual information. In this way receives the internal control unit 26 time-dependent current values of the outlet pressure and / or the outlet flow as actual information.
  • the internal control unit 26 may be configured to output this actual information electrically or visually on the first communication interface 28 and / or on the optical display means 37.
  • the internal control unit 26 can also be operated in a teach-in mode, which can also be referred to as a teach mode.
  • the internal control unit 26 can record the already indicated reference information and store it in the storage means 34 for further processing.
  • the compressed air maintenance device 2 is expediently equipped with input means 42 which serve to activate the teach-in mode as required. It can also be provided that by means of these input means 42 it is possible to switch between the teach-in mode and the monitoring mode as required.
  • the internal control unit 26 is provided with an internal control program which provides for automatically switching to the monitoring mode when the teaching phase is completed.
  • the learning mode is expediently activated both in the shut-off position and in the working position of the switch-14.
  • a time-dependent pressure drop of the outlet pressure prevailing in the outlet channel 22 is recorded and stored as first reference information 43 in the storage means 34. This happens, for example, by pressing or pressing a key or a switch 42a of the input means 42 twice at any desired time interval.
  • the control unit 26 then assumes the pressure drop of the outlet pressure over time and forms a reference curve 43a illustrated in the exemplary embodiment as a straight line.
  • the course of the curve plays no role in the later evaluation, since ultimately only the absolute value of the pressure drop (p1-p2) during the measured time interval (t2-t1) is of importance.
  • a time-dependent flow profile Q (t) of the outlet flow 22 prevailing in the outlet channel 22 can be determined and stored in the form of second reference information 44 in the storage means 34 of the internal control unit 26 as well. This takes place during operation of the connected consumer device A, wherein the flow rate profile 44a forming the second reference information 44 preferably covers the duration of an entire processing cycle of the consumer device A.
  • the second reference information 44 can thus be imagined as a curve representing the instantaneous discharge flow rate at any point in time during a typical processing cycle.
  • the operating in the monitoring mode internal control unit 26 from a comparison between measured actual information with the associated first or second reference information 43, 44 generate an electrical diagnostic signal that provides information about the energetic situation of the connected consumer device A.
  • the compressed air maintenance device 2 in particular offers the possibility of carrying out a leakage monitoring when the shut-off valve 14 is in the shut-off position.
  • the compressed air maintenance device 2 offers the possibility of carrying out a leakage monitoring when the shut-off valve 14 is in the shut-off position.
  • the internal control unit 26 recorded during the shut-off position of the on-valve 14 from the pressure sensor 24 supplied actual information and with the during the
  • the time measurement interval for the acquisition of the actual information here is the same as that in the recording of the first reference information 43, which is monitored and controlled by a control program contained in the internal control unit 26. If possible, the actual pressure measurement should also take place with an output value of the outlet pressure which is at least approximately the same size as in the case of the reference pressure measurement, which is likewise monitored by the internal control unit 26. In this way it is ensured that the information to be compared can also be assigned to the same operating state.
  • the internal control unit 26 causes output of a diagnostic signal via the output means 36, for example, when the pressure drop of the outlet pressure determined in the monitoring mode falls below the reference value recorded during the teach-in mode by a predetermined tolerance value.
  • the measurement of the actual information may be coupled to the switching operation of the on-off valve 14.
  • the recording of the actual information for example, at the same time or at a predetermined time delay after the output of a switching signal, which is sent from the internal control unit 26 to the on-valve 14.
  • the output of a switching signal intended for the on-off valve 14 can be used by the internal control unit 26 as an initiator for the recording of actual flow information.
  • the internal control unit 26 it is also possible to record actual information only once or multiple times during the monitoring of the output flow rate, it being possible to record actual information several times, in particular with temporal regularity.
  • the compressed air maintenance device 2 preferably opens alterna-. tively or additionally the possibility of a supplied from the connected electronic control device 23
  • Trigger signal as initiator for the recording process of the actual information.
  • This trigger function of the external electronic control device 23 is especially advantageous in flow monitoring, because this provides the possibility of not only monitoring the operating cycle of the consumer device A on a flat-rate basis, but also of carrying out individual monitoring of one or more subcycles of the entire operating cycle.
  • the flow monitoring takes place when switched to the working position on valve 14.
  • compressed air normally flows from the compressed air source P to the consumer device A and actuates one or more working components of the consumer device A that can be activated by means of fluid force.
  • working components are, for example, pneumatic drives.
  • the internal control unit 26 is in particular designed such that it outputs an electrical diagnostic signal when a determined actual information deviates by a predetermined tolerance value from the associated second reference information 44 recorded during the teach-in mode.
  • the tolerance values are expediently stored in the form of tolerance bands 45a, 45b in the internal control unit 26, which flank the characteristic curve 44a of the second reference information 44 above and below.
  • the tolerance values to be taken into account when generating the diagnostic signal are preferably input to the internal control unit 26 individually.
  • the user of the compressed air maintenance device 2 can thus adapt the tolerance values and thus the output of the diagnostic signal individually to his needs.
  • the already mentioned input means 42 that is, for example, an arrangement of keys and / or switches 42a and / or - for electronic input - an electrical interface formed, for example, by the first communication interface 28, to which an operating device and expediently / or a personal computer (PC) can be connected.
  • the input of the tolerance values is expediently carried out during the teach-in mode.
  • the compressed-air maintenance device 2 can also offer the possibility of changing the tolerance values in the current monitoring mode in order to be able to flexibly take into account changed operating circumstances.
  • the teach-in mode can be individually parameterized by input means 42.
  • the parameterization can immediacy ⁇ bar on the compressed air maintenance device 2 by activating keys and / or switches 42a or by the external electronic control device 23 through the intermediary of the serial bus connection 33.
  • the parameterization can be used, for example, to specify how frequently actual information is evaluated in the internal control unit 26 during the relevant operating position of the switch-on valve.
  • the change in the tolerance values for example the change in the bandwidth of the tolerance bands 45a, 45b, can also be subsumed under the term parameterization.
  • the compressed air maintenance device 2 is equipped with a further, second communication interface 29, which can be used as a diagnostic interface and to which, in particular, an electronic information reader 46 of the consumer control device 1 is at least temporarily connectable.
  • an information reader 46 makes it possible, for example, to read out measured actual information, in particular in conjunction with the associated reference information, so that it is possible, for example in conjunction with the flow monitoring, to verify at the same time or subsequently at which point of the recorded reference profile an irregularity has occurred.
  • the internal control unit 26 is expediently designed or at least programmable such that it can initiate at least one further action in addition to the output of a diagnostic signal as a function of the comparison result ascertained by the comparator means 35.
  • such an additional function is to initiate a switching operation of the on-off valve 14.
  • the same is, for example, then switched from the working position to the shut-off position, if during a longer Period, which in particular is freely parameterizable, in the outlet channel 22 no or at least no appreciable outlet flow is available.
  • the electrical diagnostic signal directly causes a switching operation of the on-valve 14.
  • the switching position of the switch-on valve 14 is expediently commanded exclusively by the external electronic control device 23 which supplies the necessary switchover signals via the first control unit Communications interface 28 in the internal control unit 26 feeds.
  • the latter acts as a mere transmitter of the switching signals to the switch-on valve 14, without again processing the switching signals obtained from the external electronic control device 23 in any form. In this way, the processor load of the microprocessor included in the internal control unit 26 is minimized.
  • the compressed air maintenance device 2 can be equipped with any other electrical interfaces. In this way, any number of switching outputs can be provided, the output of analog values is possible, or even a configuration by means of a connectable personal computer.
  • the connection of the preferably present external electronic control device 23 is carried out as mentioned expediently in serial signal transmission technology by a suitable bus, which may correspond, inter alia, the so-called IO-Link standard.
  • An advantage of the compressed air maintenance device 2 is its easy commissioning. In principle, it is sufficient to install the compressed air maintenance device 2 in an existing compressed air system and then teach it or teach. Then it is ready for use.
  • the connected consumer assembly A without venting its supply line 22, 13 can be shut off in pneumatic terms, so that no energy waste occurs during temporary downtime. Nevertheless, the three-position functionality of the on-off valve 14 makes it possible, if necessary, to vent the connected consumer device A.
  • the existing pressure sensor 24 compares the pressure drop in the outlet channel 22 after shutting off with a taught nominal course or reference curve and, if the pressure drop is too fast, gives a diagnostic signal. In this way, leakage monitoring of the consumer device A is possible.
  • the switch-on valve 14 assumes the working position, the profile of the flow value measured in the outlet channel 22 can be monitored in order to output a diagnostic signal in the event of deviations from the taught-in target value. In this way, consumption monitoring of the consumer device A is possible.
  • the compressed air maintenance device 2 When the compressed air maintenance device 2 is realized as a structural unit, it has compact dimensions and combines many functions in a small space.
  • the compressed-air maintenance device 2 can also be equipped with reduced monitoring functionality, in that either only the outlet pressure or only the outlet flow can be monitored. In these cases, either the flow sensor 25 or the pressure sensor 24 can be dispensed with as a rule.
  • the dual implementation of both monitoring measures in one and the same compressed air maintenance device 2 is particularly advantageous because it ensures particularly effective monitoring of energy-related parameters.

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Abstract

Proposed are a compressed air maintenance unit (2) and a consumer control device (1) equipped with the same, wherein the compressed air maintenance unit (2) has an activation valve (14) with 3/3-way valve functionality. By means of the activation valve (14), an outlet duct (22) leading to a consumer device (A) can inter alia be selectively supplied with compressed air or decoupled from the compressed-air supply. By means of a pressure sensor (24) and/or a throughflow sensor (25), it is possible for current information regarding the pressure and/or the throughflow to be recorded and compared with reference information previously stored in a teaching mode. As a function of the result of the comparison, it is possible for an electrical diagnostic signal to be generated such that it is possible inter alia for leakage or excessive air consumption in the consumer device (A) to be monitored.

Description

Druckluft -Wartungsgerät und damit ausgestattete Verbraucher- Compressed air maintenance device and thus equipped consumer
Steuervorrichtung control device
Die Erfindung betrifft ein Druckluft -Wartungsgerät , das über folgende Bestandteile verfügt: ein elektrisch betätigbares Einschaltventil, das einen mit einer Druckluftquelle verbindbaren Speiseeingang, einen mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungsausgang und einen Arbeitsausgang aufweist und das in eine den Arbeits - ausgang mit dem Speiseeingang verbindende Arbeitsstellung sowie in eine den Arbeitsausgang mit dem Entlüftungsausgang verbindende Entlüftungsstellung schaltbar ist, einen mit einer externen Verbrauchereinrichtung verbindbaren Geräteauslass , der über einen Auslasskanal mit dem Arbeitsausgang des Einschaltventils verbunden ist, einen zur Messung des in dem Auslasskanal herrschenden Auslassdruckes geeigneten Drucksensor und/oder einen zur Messung des in dem Auslasskanal auftretenden Auslassdurchflusses geeigneten Durchflusssensor, und eine interne elektronische Steuereinheit, die mit dem Einschaltventil sowie mit dem Drucksensor und/oder dem Durchflusssensor signaltechnisch verbunden ist und die in einem Überwachungsmodus betreibbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Steuerung einer Verbrauchereinrichtung geeignete Verbrauchersteuervorrichtung, die mit mindestens einem Druckluft -Wartungsgerät der vorgenannten Art und einer daran angeschlossenen oder anschließbaren elektronischen Steuereinrichtung ausgestattet ist. The invention relates to a compressed air service device which has the following components: an electrically actuatable start - up valve which has a feed input connectable to a compressed air source, a venting output connected to the atmosphere and a working output and which connects into a working position connecting the work output to the feed input and in a bleeding position connecting the working outlet to the bleeding outlet, a device outlet connectable to an external consumer device connected to the working outlet of the on-off valve via an outlet channel, a pressure sensor suitable for measuring the outlet pressure prevailing in the outlet channel and / or one for measurement of the exhaust flow occurring in the exhaust passage, and an internal electronic control unit connected to the on-off valve and to the pressure sensor and / or the flow sensor si is technically connected and which is operable in a monitoring mode. The invention further relates to a suitable for controlling a consumer device consumer control device, which is equipped with at least one compressed air maintenance device of the aforementioned type and an electronic control device connected thereto or connectable.
Ein in dem vorgenannten Sinne ausgebildeter Stand der Technik ist aus der DE 19746179 C2 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Druckluftwartungseinheit, die fluidisch an eine mit Druckluft zu versorgende Verbrauchereinrichtung anschließbar ist. Die Druckluftwartungseinheit setzt sich aus mehreren Modulen zusammen, die in beliebiger Reihenfolge und Zahl aneinandergereiht werden können. Ein Modul der bekannten Druck- luftwartungseinheit ist als Überwachungsmodul ausgebildet, das eine elektronische Zentraleinheit aufweist und über eine entsprechende Schnittstelle an ein externes Bussystem anschließbar ist. Das Überwachungsmodul kann mit Anzeige- und Bedienungselementen versehen sein oder kann alternativ hierzu eine Diagnose- und Bedienungsschnittstelle für eine externe Anzeige- und Bedienungsvorrichtung aufweisen. An die Zentraleinheit im Überwachungsmodul ist ein zur Druckerfassung dienender Drucksensor angeschlossen. Als weiteres Modul der Druckluftwartungseinheit kann ein Durchflussmessermodul zur Messung des Luftdurchsatzes vorhanden sein. Schließlich enthält die bekannte Druckluftwartungseinheit ein mit einem Einschaltventil ausgestattetes Schaltventilmodul, mit dessen Hilfe die eingangsseitig zugeführte Druckluft entweder durchgelassen oder abgesperrt werden kann. Häufig verfügen Einschaltventile auch über eine Dreiwegefunktion, so dass sie bei abgesperrter Druckluft eine Entlüftungsstellung einnehmen, in der der Arbeitsausgang mit der Atmosphäre verbunden ist, so dass der sich an den Arbeitsausgang anschließende Auslasskanal einschließlich der daran angeschlossenen Verbrauchereinrichtung entlüftet wird. A trained in the aforementioned sense of the prior art is known from DE 19746179 C2. This is a compressed air maintenance unit which can be fluidly connected to a consumer device to be supplied with compressed air. The compressed air maintenance unit consists of several modules that can be strung together in any order and number. A module of the known compressed air maintenance unit is designed as a monitoring module, which has an electronic central unit and can be connected to an external bus system via a corresponding interface. The monitoring module may be provided with indicators and controls, or alternatively may include a diagnostic and operator interface for an external display and control device. To the central unit in the monitoring module, a pressure sensor is used for pressure detection connected. As another module of the compressed air maintenance unit, a flow meter module for measuring the air flow rate may be present. Finally, the known compressed air maintenance unit includes a switch valve module equipped with a switch-on valve, with the aid of which the input-side supplied compressed air can either be passed or shut off. Frequently, on-off valves also have a three-way function, so that when the compressed air is shut off, they assume a venting position, in which the working outlet is connected to the atmosphere, so that it adjoins the working outlet Outlet channel including the connected consumer device is vented.
Aus der DE 102004005982 B3 ist eine Druckluftwartungsvorrichtung bekannt, die sich aus mehreren Modulen zusammensetzt, unter denen sich beispielsweise ein Einschaltventil, ein Durchflussmesser, ein Steuermodul oder ein Überwachungsmodul befindet. Auch Sensoreinrichtungen zur Druckerfassung oder zur Durchflusserfassung können vorhanden sein. From DE 102004005982 B3 a compressed air maintenance device is known, which is composed of several modules, among which, for example, a start-up valve, a flow meter, a control module or a monitoring module is located. Also sensor devices for pressure detection or flow detection can be present.
Die DE 10355250 AI beschreibt ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Leckage-Ermittlung bei einer mit einem Arbeitszylinder ausgestatteten Arbeitseinrichtung. Die Vorrichtung enthält einen Drucksensor, der den Druck des Druckmediums erfasst, wobei aufgrund der Druckschwankungen ein Verlust des Druckmediums ermittelt wird. Zusätzlich erfasst ein in den Zuführleitungen angeordneter Volumenstromsensor den Volumenstrom des fließenden Druckmediums, wobei aufgrund einer physikalischen Gleichung der Druckmesswert und der Vo- lumenstrommesswert in eine bestimmte Beziehung zueinander gebracht werden, um darauf basierend die auftretende Leckage zu ermitteln. DE 10355250 A1 describes a method and an associated device for determining the leakage in a working device equipped with a working cylinder. The device includes a pressure sensor that detects the pressure of the pressure medium, wherein due to the pressure fluctuations, a loss of the pressure medium is determined. In addition, a volumetric flow sensor arranged in the supply lines detects the volumetric flow of the flowing pressure medium, whereby the pressure measured value and the volumetric flow measured value are brought into a specific relationship based on a physical equation in order to determine the leakage occurring thereon.
Aus der WO 95/19589 AI ist es bekannt, eine ÜberwachungsVorrichtung zur Überwachung zyklisch arbeitender Systeme einzusetzen . From WO 95/19589 AI it is known to use a monitoring device for monitoring cyclically operating systems.
Druckluft-Wartungsgeräte der eingangs genannten Art sind im Allgemeinen mit Einschaltventilen ausgestattet, die über zwei mögliche Schaltstellungen verfügen. Eine erste Schaltstellung ist als Arbeitsstellung konzipiert und stellt eine Verbindung des Speiseeinganges mit dem Arbeitsausgang und somit zu einer angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung her. In der zweiten Schaltstellung ist der Speiseeingang vom Arbeitsaus- gang abgetrennt. Handelt es sich bei der zweiten Schaltstellung um eine Entlüftungsstellung, wird zugleich der Auslasskanal mit der daran angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung entlüftet. Andere Arten von Einschaltventilen sperren den Auslasskanal in der zweiten Schaltstellung vollständig ab, so dass keine Entlüftung möglich ist. Die Entlüftungsfunktion ist jedoch ein wichtiger Aspekt bei der Druckluftversorgung einer angeschlossenen Verbrauchereinrichtung. Compressed air maintenance devices of the type mentioned are generally equipped with on-valves, which have two possible switching positions. A first switching position is designed as a working position and establishes a connection of the feed input to the working output and thus to a connected external consumer device. In the second switching position, the feed input is from the work- gear separated. If the second switching position is a venting position, the outlet channel with the external consumer device connected to it is also vented at the same time. Other types of shut-off valves completely shut off the outlet channel in the second switching position, so that no venting is possible. However, the bleeding function is an important aspect in the compressed air supply of a connected consumer device.
Nachteilig bei bisherigen Druckluft -Wartungsgeräten, deren Einschaltventil über eine Entlüftungsstellung verfügt, ist der Umstand, dass bei einem Betriebsstillstand der angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung ein unnötiger Luftverbrauch zu verzeichnen ist. Bleibt nämlich das Einschaltventil in der Arbeitsstellung, wird trotz nicht betrie bener Verbrauchereinrichtung ständig Druckluft unter hohem Druck in den Auslasskanal gepresst, die zum Teil aufgrund un vermeidbarer Leckage verloren geht. Wird das Einschaltventil hingegen in die Entlüftungsstellung geschaltet, findet ein vollständiges Entleeren des Auslasskanals und der daran ange schlossenen Verbrauchereinrichtung statt, so dass bei neuerlichem Betriebsbeginn der Verbrauchereinrichtung das entleer te Kanalsystem zuerst wieder komplett befüllt werden muss. Aus energetischer Sicht sind derartige Begleitumstände beim Ansteuern externer Verbraucher nicht mehr zeitgemäß. A disadvantage of previous compressed air maintenance devices whose on-valve has a venting position is the fact that in an operating stoppage of the connected external consumer device, an unnecessary air consumption is recorded. In fact, if the on-off valve remains in the working position, compressed air is constantly pressed into the outlet channel under high pressure despite the non-operated consumer device, which is lost in part because of unavoidable leakage. On the other hand, if the switch-on valve is switched to the venting position, a complete draining of the outlet duct and the connected thereto consumer device takes place, so that at a new start of operation of the consumer device, the emptied channel system must first be completely filled again. From an energetic point of view, such concomitant circumstances are no longer up to date when it comes to driving external consumers.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die einen energetisch günstigen Betrieb von mit Druckluft betriebenen Verbrauchereinrichtungen ermöglichen. It is the object of the present invention to take measures that enable an energetically favorable operation of consumer devices operated with compressed air.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Druckluft -Wartungsgerät der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Einschaltventil über eine 3/3 -Ventilfunktionalität verfügt und zusätzlich in eine Absperrstellung schaltbar ist, in der sein mit dem Geräteauslass verbundener Arbeitsausgang von sowohl dem Speiseeingang als auch dem Entlüftungsausgang abgetrennt ist, dass die interne elektronische Steuereinheit während der Absperrstellung und/oder während der Arbeitsstellung alternativ zu dem Überwachungsmodus in einem Einlernmodus betreibbar ist, in dem während der Absperrstellung ein zeitabhängiger Druckabfall des Auslassdruckes und/oder während der Arbeitsstellung ein zeitabhängiges Durchfluss- profil des Auslassdurchflusses ermittelbar und in Form von Referenzinformationen in Speichermitteln der internen elektronischen Steuereinheit abspeicherbar sind, dass die interne elektronische Steuereinheit über To solve this problem is provided in a compressed air maintenance device of the type mentioned, in that the on-off valve has a 3/3 valve functionality and is additionally switchable to a shut-off position in which its working outlet connected to the appliance outlet is disconnected from both the feed inlet and the vent outlet, during the shut-off position and / or during the shut-off position the working position can be operated as an alternative to the monitoring mode in a teach-in mode in which a time-dependent pressure drop of the outlet pressure during the shut-off position and / or a time-dependent flow profile of the outlet flow during the working position can be determined and stored in memory means of the internal electronic control unit in the form of reference information, that the internal electronic control unit over
Vergleichermittel verfügt, durch die während des Überwachungsmodus von dem Drucksensor und/oder dem Durchflusssensor gelieferte Ist -Informationen mit den zugehörigen Referenzinformationen vergleichbar sind, und dass die interne elektronische Steuereinheit über Aus- gabemittel verfügt, die in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Vergleichermittel ein elektrisches Diagnosesignal ausgeben können.  Has comparator means whereby the actual information provided by the pressure sensor and / or the flow sensor during the monitoring mode is comparable to the associated reference information, and the internal electronic control unit has output means which output an electrical diagnostic signal in response to the comparison result of the comparator means can.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst bei einer Verbrauchersteuervorrichtung, die über ein derart ausgestaltetes Druckluft- Wartungsgerät und eine daran angeschlossene oder anschließbare externe elektronische Steuereinrichtung verfügt . The object is also achieved in a consumer control device, which has such a configured compressed air maintenance device and a connected or connectable external electronic control device.
Der erfinderische Gedanke schließt ein, dass das Druckluft- Wartungsgerät mit sowohl einem Drucksensor als auch einem Durchflusssensor ausgestattet ist oder aber - je nach Art der gewünschten Überwachung - nur einen Drucksensor oder nur einen Durchflusssensor aufweist. The inventive idea includes that the compressed air maintenance device with both a pressure sensor and a Flow sensor is equipped or - depending on the type of monitoring required - has only one pressure sensor or only one flow sensor.
Der Begriff "Durchfluss" wird stellvertretend und zur Vereinfachung für die an sich korrekten Begriffe wie "Volumens rom" , " Strömungsrate " oder "Durchflussrate n verwendet und bezeichnet eine Strömungsmenge pro Zeiteinheit. The term "flow" is used by way of example and for simplification for the correct terms such as "volume rom", "flow rate" or "flow rate n " and denotes a flow rate per unit time.
Eine besondere Maßnahme der Erfindung besteht darin, dass das über eine Dreiwegefunktion verfügende Einschaltventil als 3/3 -Wegeventil ausgebildet ist und insgesamt drei alternative SchaltStellungen einnehmen kann. Hierbei ist von Vorteil, dass außer der standardmäßig möglichen Arbeitsstellung wahlweise eine Entlüftungsstellung oder eine Absperrstellung realisierbar ist, um die im Auslasskanal und der daran angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung befindliche A particular feature of the invention is that the switch-on valve, which has a three-way function, is designed as a 3/3-way valve and can assume a total of three alternative switching positions. It is advantageous that, in addition to the default possible working position either a venting position or a shut-off is feasible to the located in the outlet and the external consumer device connected thereto
Druckluft wahlweise entweder komplett abzulassen oder - während vorübergehender Betriebspausen der externen Verbrauchereinrichtung - als geschlossenes Volumen einzusperren. Ohne auf die Vorteile einer Entlüftungsmöglichkeit zu verzichten, kann somit während eines vorübergehenden Stillstandes von beispielsweise einer als Verbrauchereinrichtung fungierenden Maschine sowohl eine übermäßige Leckage als auch ein unnötiges Entleeren des auslassseitigen Kanalsystems vermieden werden. Dies ermöglicht einen energetisch effizienten Betrieb. Optionally either discharge the compressed air completely or lock it in as a closed volume during temporary pauses in the operation of the external consumer device. Thus, without sacrificing the advantages of venting capability, during a temporary stoppage of, for example, a machine functioning as a consumer device, both excessive leakage and unnecessary drainage of the exhaust-side duct system can be avoided. This enables energy-efficient operation.
Einen weiteren Beitrag zur Effizienzsteigerung liefert die wahlweise in einem Einlernmodus oder in einem Überwachungsmodus betreibbare interne elektronische Steuereinheit. Letztere ermöglicht die Ausgabe eines beliebig verwertbaren elektrischen Diagnosesignals, wenn durch den internen Drucksensor und/oder Durchflusssensor des Druckluft - Wartungsgerätes Druckluftzustände ermittelt werden, die von den im Normalbetrieb erwarteten beziehungsweise tolerierbaren Werten abweichen. Abweichende Betriebszustände können beispielsweise auf Leckage oder auf Funktionsstörungen von Komponenten einer angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung beruhen. Eine besonders effektive Überwachung wird dadurch ermöglicht, dass die interne elektronische Steuereinrichtung - insbesondere in Verbindung mit der Erstinbetriebnahme einer angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung - in einem Einlernmodus betreibbar ist, um individuell Referenzinformationen in Bezug auf Druck und/oder Durchfluss aufzuzeichnen, die im anschließenden Betrieb während eines Überwachungsmodus der internen elektronischen Steuereinheit zum Vergleich mit aktuell gemessenen Ist-Informationen herangezogen werden können. Die Überwachungsfunktionalität des Druckluft-Wartungsgerätes kann somit sehr flexibel an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. A further contribution to the increase in efficiency is provided by the internal electronic control unit which can be operated optionally in a teach-in mode or in a monitoring mode. The latter enables the output of an arbitrarily usable electrical diagnostic signal when the internal pressure sensor and / or flow sensor of the compressed - air service unit are used to determine compressed air conditions that are caused by deviate from the expected or tolerable values during normal operation. Deviating operating states can be based, for example, on leakage or malfunction of components of a connected external consumer device. A particularly effective monitoring is made possible by the fact that the internal electronic control device - in particular in connection with the first commissioning of a connected external consumer device - is operable in a teach-in mode to individually record reference information relating to pressure and / or flow, which in the subsequent operation during a Monitoring mode of the internal electronic control unit can be used for comparison with currently measured actual information. The monitoring functionality of the compressed air maintenance device can thus be adapted very flexibly to the particular application.
Unter Verwendung des Drucksensors besteht insbesondere die Möglichkeit, während der Absperrstellung des Einschaltventils den Druckabfall des Auslassdruckes zu überwachen und durch Vergleich mit den geteachten Referenzinformationen gegebenenfalls ein Alarmsignal bei zu schnellem Druckabfall auszugeben. Auf diese Weise ist eine Leckage-Überwachung der beispielsweise von einer Maschine gebildeten externen Verbrauchereinrichtung möglich. Using the pressure sensor, it is possible, in particular, to monitor the pressure drop of the outlet pressure during the shut-off position of the on-off valve and, if necessary, to output an alarm signal if the pressure drop is too fast by comparison with the taught reference information. In this way, leakage monitoring of the example formed by a machine external consumer device is possible.
Mit Hilfe der von einem Durchflusssensor gelieferten Informationen können bei in Arbeitsstellung befindlichem Einschaltventil Rückschlüsse auf einen erhöhten Luftverbrauch der angeschlossenen externen Verbrauchereinrichtung gezogen werden, beispielsweise als Pauschalinformation bezogen auf einen gesamten Betriebszyklus der Verbrauchereinrichtung oder auch bezogen auf bestimmte Teilzyklen des Betriebszyklus. Vorzugsweise ist das Druckluft -Wartungsgerät in Form einer selbsttragenden Baueinheit ausgebildet, in der sämtliche ihrer Komponenten integriert sind, so dass eine äußerst kompak te und einfach in vorhandene Druckluftnetze integrierbare Druckluftwartungseinheit vorliegt. With the help of supplied by a flow sensor information can be drawn in an in-position switching on conclusions on increased air consumption of the connected external consumer device, for example, as a package information based on an entire operating cycle of the consumer device or based on certain sub-cycles of the operating cycle. Preferably, the compressed air maintenance device is in the form of a self-supporting assembly in which all its components are integrated, so that a very kompak te and easily integrated into existing compressed air networks compressed air maintenance unit is present.
Wenn das Druckluft -Wartungsgerät mit einem Durchflusssensor ausgestattet ist, der die Strömungsrate auf der Basis ermittelter Druckwerte bestimmt, insbesondere auf der Basis ermit telter Druckdifferenzen, kann ein zu dem Durchflusssensor ge hörender Drucksensor gleichzeitig auch als Drucksensor zur Erfassung des im Auslasskanal herrschenden Auslassdruckes ge nutzt werden. Ein separater Drucksensor erübrigt sich dann. If the compressed air service device is equipped with a flow sensor which determines the flow rate based on determined pressure values, especially on the basis of determined pressure differences, a pressure sensor belonging to the flow sensor can simultaneously also be used as a pressure sensor for detecting the outlet pressure prevailing in the outlet channel become. A separate pressure sensor is then unnecessary.
Das Druckluft -Wartungsgerät ist zweckmäßigerweise unmittelba mit optischen Anzeigemitteln und/oder mit akustischen Warnmitteln ausgestattet, die auf der Basis eines durch die Ausgabemittel erzeugten elektrischen Diagnosesignals betätigbar sind, um unmittelbar vor Ort auf problematische Betriebszu- stände hinzuweisen. The compressed air service device is expediently equipped directly with visual display means and / or with acoustic warning means which can be actuated on the basis of an electrical diagnostic signal generated by the output means in order to point out problematic operating states directly on site.
Zweckmäßigerweise ist das Druckluft -Wartungsgerät so ausgebildet, dass das von ihm erzeugte elektrische Diagnosesignal extern verarbeitet werden kann. Zu diesem Zweck kann das Druckluft -Wartungsgerät mit mindestens einer Kommunikations- schnittstelle ausgestattet sein, an die sich eine insbesonde re als übergeordnete Steuerung fungierende externe elektroni sehe Steuereinrichtung und/oder ein elektronisches Informati onsauslesegerät und/oder mindestens eine weitere externe elektronische Einrichtung anschließen lässt. Beispielsweise können zwei Kommunikationsschnittstellen vorhanden sein, von denen die eine zur Kommunikation mit der externen elektronischen Steuereinrichtung nutzbar ist, während die andere als Diagnoseschnittstelle zur Verbindung mit dem Informationsaus lesegerät verwendet werden kann. Die jeweilige Kommunikationsschnittstelle ist vorzugsweise elektromechanischer Art, was eine sehr sichere Signalübertragung ermöglicht, insbesondere über ein daran anschließbares elektrisches Kabel. Vorzugsweise ist mindestens eine der Kommunikationsschnittstellen als Busschnittstelle konzipiert, um das Anschließen eines zu einer externen elektronischen Steuereinrichtung führenden externen Busses zu ermöglichen, wobei beliebige Busstandards anwendbar sind. Conveniently, the compressed air maintenance device is designed so that the electrical diagnostic signal generated by it can be processed externally. For this purpose, the compressed air maintenance device can be equipped with at least one communication interface, to which an insbesonde re acting as a higher-level control external electronic control device and / or an electronic information onsauslesegerät and / or at least one other external electronic device can connect. For example, two communication interfaces may be present, one of which is usable for communication with the external electronic control device, while the other is used as a diagnostic interface for connection with the information reader can be used. The respective communication interface is preferably of an electromechanical type, which allows a very secure signal transmission, in particular via a connectable electrical cable. Preferably, at least one of the communication interfaces is designed as a bus interface to allow the connection of an external bus leading to an external electronic control device, wherein any bus standards are applicable.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist mindestens eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Signalübertragung ausgestattet, insbesondere zur Störungsmeldung über ein Mobilfunknetz und/oder für sonstigen drahtlosen Netzwerkan- schluss . In an alternative embodiment, at least one communication interface is equipped for wireless signal transmission, in particular for fault reporting via a mobile radio network and / or for other wireless network connection.
Besonders vorteilhaft ist eine dahingehende Auslegung der mindestens einen Kommunikationsschnittstelle, dass eine bidirektionale Signalübertragung möglich ist. Particularly advantageous is a pertinent design of the at least one communication interface that a bidirectional signal transmission is possible.
Mindestens eine Kommunikationsschnittstelle kann zur Eingabe und/oder Ausgabe binärer und/oder analoger Signale ausgebildet sein. Eine solche Kommunikationsschnittstelle ist insbesondere zusätzlich zu einer als Busschnittstelle ausgebildeten Kommunikationsschnittstelle vorhanden. At least one communication interface can be designed for input and / or output of binary and / or analog signals. Such a communication interface is present in particular in addition to a communication interface embodied as a bus interface.
Die Umschaltbefehle für das Einschaltventil werden zweckmäßigerweise von außen her in das Druckluft -Wartungsgerät zugeführt und stammen von der angeschlossenen externen elektronischen Steuereinrichtung. Die interne elektronische Steuereinheit hat in diesem Fall lediglich als Übermittler von Umschaltsignalen zu fungieren, ohne selbige noch spezifisch zu verarbeiten. Dies reduziert die Belastung des mindestens ei- nen zu der internen elektronischen Steuereinrichtung gehörenden Mikroprozessors. The switching commands for the switch-on valve are expediently fed from the outside into the compressed-air maintenance device and originate from the connected external electronic control device. The internal electronic control unit has to act in this case only as a transmitter of switching signals, without the same process even more specific. This reduces the load on the at least one NEN belonging to the internal electronic control device microprocessor.
Zur Aktivierung und/oder Parametrisierung des Einlernmodus ist das Druckluft -Wartungsgerät zweckmäßigerweise mit geeigneten Eingabemitteln ausgestattet. Solche Eingabemittel bestehen beispielsweise aus mindestens einer Taste und/oder mindestens einem Schalter, die außen am Gehäuse des Druckluft-Wartungsgerätes leicht zugänglich angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ können auch Möglichkeiten vorgesehen sein, um das Einlernen beziehungsweise Teachen rein elektrisch vornehmen zu können, beispielsweise über ein spezielles Bediengerät oder durch eine in der Regel mit dem Druckluft - Wartungsgerät kommunizierende externe elektronische Steuereinrichtung, zu welchem Zweck das Druckluft -Wartungsgerät über mindestens eine elektrische Schnittstelle verfügen kann, die insbesondere von einer der schon erwähnten Kommunikationsschnittstellen gebildet sein kann. To activate and / or parameterize the teach-in mode, the compressed air service device is expediently equipped with suitable input devices. Such input means consist for example of at least one button and / or at least one switch, which are arranged outside easily accessible on the housing of the compressed air maintenance device. Additionally or alternatively, possibilities can also be provided for the teaching or teaching to be performed purely electrically, for example via a special operating device or by an external electronic control device that usually communicates with the compressed air maintenance device, for which purpose the compressed air service device has at least may have an electrical interface, which may be formed in particular by one of the already mentioned communication interfaces.
Die während des Überwachungsmodus der internen elektronischen Steuereinheit benötigten Ist -Informationen werden zweckmäßigerweise im gleichen Zeitintervall aufgezeichnet wie zuvor die Referenzinformationen während des Einlernmodus. The actual information required during the monitoring mode of the internal electronic control unit is expediently recorded in the same time interval as before the reference information during the teach-in mode.
Während des Überwachungsmodus zeichnet die interne elektronische Steuereinrichtung die Ist- Information je nach Betriebsweise lediglich einmal oder mehrmals oder mehrmals regelmäßig auf . During the monitoring mode, the internal electronic control device records the actual information only once or several times or several times, depending on the mode of operation.
Das elektrische Diagnosesignal kann außer zur reinen Betriebsüberwachung auch noch zur Initiierung bestimmter, insbesondere sicherheitsrelevanter Aktionen genutzt werden. So kann das Druckluft -Wartungsgerät beispielsweise ausgebildet sein, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Ver- gleichermittel einen Umschaltvorgang des Einschaltventils hervorzurufen. Beispielsweise kann ein Umschalten des Einschaltventils in die Absperrstellung hervorgerufen werden, wenn während der Arbeitsstellung über einen längeren Zeitraum hinweg kein nennenswerter Durchfluss in dem Auslasskanal de- tektiert wird. The electrical diagnostic signal can also be used to initiate certain, in particular safety-relevant actions, in addition to pure operational monitoring. For example, the compressed-air maintenance device can be designed to function as a function of the comparison result of the means to cause a switching operation of the on-off valve. For example, a switching over of the on-off valve into the shut-off position can be caused if no appreciable flow in the outlet duct is detected during the working position over a relatively long period of time.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur (Figur 1) zeigt in schematischer Darstellung einen bevorzugten Aufbau der erfindungsgemäßen Verbrauchersteuervorrichtung mit einem darin integrierten erfindungsgemäßen Druckluft-Wartungsgerät eines besonders zweckmäßigen Aufbaus . The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The single figure (Figure 1) shows a schematic representation of a preferred construction of the consumer control device according to the invention with an integrated therein compressed air maintenance device of a particularly useful structure.
Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Verbrauchersteuervorrichtung enthält als Hauptkomponente mindestens ein vorzugsweise in Form einer selbsttragenden Baueinheit ausgebildetes Druckluft -Wartungsgerät 2. Dieses Druckluft-Wartungsgerät 2 kann bei Bedarf zusammen mit anderen Wartungsmodulen, von denen eines bei 3 strichpunktiert angedeutet ist, zu einer Druckluft-Aufbereitungsvorrichtung 4 zu- sammengefasst werden. Als mindestens ein weiteres Wartungsmodul kommt beispielsweise ein Druckregelmodul, ein Filtermodul und/oder ein Lufttrocknungsmodul in Frage. The designated in its entirety by reference numeral 1 consumer control device contains as a main component at least one preferably designed in the form of a self-supporting unit compressed air maintenance device 2. This compressed air maintenance device 2 can, if necessary, together with other maintenance modules, one of which is indicated by dash-dotted lines in 3, to a Compressed air treatment device 4 are summarized. As at least one further maintenance module is for example a pressure control module, a filter module and / or an air drying module in question.
Das Druckluft-Wartungsgerät 2 verfügt über ein vereinfacht als Rahmen illustriertes Gerätegehäuse 5, das die weiteren Komponenten des Druckluf -Wartungsgerätes 2 trägt und/oder umschließt . The compressed air maintenance device 2 has a device housing 5, illustrated in a simplified manner as a frame, which carries and / or encloses the further components of the compressed air service device 2.
Außen an dem Gerätegehäuse 5 befindet sich ein Geräteeinlass 6, ein Geräteauslass 7 und ein Entlüftungsauslass 8. Der Geräteeinlass 6 ist ausgebildet, um über eine als Speiseleitung 12 bezeichnete Fluidleitung mit einer Druckluftquelle P ver- bunden zu werden. Abgebildet ist der an den Geräteeinlass 6 angeschlossene Zustand einer solchen Druckluftquelle P. On the outside of the device housing 5 there is a device inlet 6, a device outlet 7 and a vent outlet 8. The device inlet 6 is designed to communicate with a compressed air source P via a fluid line designated as a feed line 12. to be bound. Shown is the connected to the device inlet 6 state of such a compressed air source P.
Der Geräteauslass 7 ist ausgebildet, um eine zu einer externen Verbrauchereinrichtung A führende, als Arbeitsleitung 13 bezeichnete Fluidleitung anschließen zu können. Gezeigt ist ein Zustand, in dem eine Verbrauchereinrichtung A - beispielsweise eine über mehrere fluidbetätigte Arbeitskomponen ten verfügende Maschine - an den Geräteauslass 7 angeschlossen ist. The device outlet 7 is designed to connect to a leading to an external consumer device A, designated as working line 13 fluid line can. Shown is a state in which a consumer device A - for example, a ten over several fluid-operated Arbeitskomponen equipped machine - is connected to the device outlet 7.
Der Entlüftungsauslass 8 kommuniziert mit der Atmosphäre R. Hierzu ist an den Entlüftungsauslass 8 zweckmäßigerweise ein nicht weiter abgebildeter Schalldämpfer angeschlossen. Auch eine gefasste Abluftabfuhr mittels einer anschließbaren Fluidleitung ist möglich. The vent outlet 8 communicates with the atmosphere R. For this purpose, a not further muffler is suitably connected to the vent outlet 8. Even a controlled exhaust air discharge by means of a connectable fluid line is possible.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 verfügt über ein elektrisch betätigbares, aufgrund seiner Funktion als „Einschaltventil" 14 bezeichnetes Mehrwegeventil. Das Einschaltventil 14 ist zweckmäßigerweise im Innern des Gerätegehäuses 5 untergebracht. Es verfügt über eine 3/3 -Ventilfunktionalität , hat also drei Wege beziehungsweise Anschlüsse und drei mögliche Schaltstellungen. Exemplarisch ist es in Gestalt einer einzi gen Ventileinheit realisiert, wobei es jedoch auch durch geeignete Verschaltung mehrerer Ventileinheiten niedrigerer Funktionalität verwirklicht werden könnte. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Einschaltventil 14 um ein elektro- pneumatisch vorgesteuertes Ventil, jedoch könnte es auch als direkt elektrisch betätigbares Ventil ausgebildet sein. The compressed air service device 2 has an electrically actuated multi-way valve, designated as "start-up valve" 14 due to its function. The switch-on valve 14 is expediently accommodated in the interior of the device housing 5. It has a 3/3 valve functionality, ie it has three paths or connections By way of example, it may be realized in the form of a single valve unit, but it could also be realized by suitably connecting a plurality of valve units of lower functionality Preferably, the on-off valve 14 is an electro-pneumatically pilot-operated valve, but it could be designed as a directly electrically actuated valve.
Das Einschaltventil 14 hat eine exemplarisch als Mittelstellung konzipierte erste Schaltstellung, die aus der Zeich nung ersichtlich ist. Ausgehend hiervon kann es durch wähl- weise Aktivierung jeweils eines von zwei elektrisch betätigbaren Ventilantrieben 15a, 15b wahlweise in eine zweite Schaltstellung oder eine dritte Schaltstellung umgeschaltet werden. Die zweite und dritte Schaltstellung bleibt jeweils so lange bestehen, wie der zugeordnete Ventilantrieb 15a, 15b elektrisch aktiviert ist. Bei dem elektrischen Ventilantrieb 15a, 15b handelt es sich insbesondere um eine Elektromagneteinrichtung, wobei allerdings auch andere Arten elektrischer Antriebsmittel verwendbar sind. The on-valve 14 has an exemplary designed as a middle position first switching position, which is apparent from the drawing voltage. Starting from this, it can be selected by wise activation of one of two electrically actuated valve actuators 15a, 15b are selectively switched to a second switching position or a third switching position. The second and third switching position remains in each case as long as the associated valve drive 15a, 15b is electrically activated. The electric valve drive 15a, 15b is in particular a solenoid device, although other types of electric drive means can be used.
Die drei Anschlüsse des Einschaltventils 14 bilden einen Speiseeingang 16, einen Arbeitsausgang 17 und einen Entlüftungsausgang 18. Der Speiseeingang 16 ist ständig mit dem Geräteeinlass 6 verbunden oder bildet diesen unmittelbar. Der Arbeitsausgang 17 ist ständig mit dem Entlüftungsauslass 18 verbunden oder bildet diesen unmittelbar. Der Arbeitsausgang 17 steht über einen internen Auslasskanal 22 des Druckluft - Wartungsgerätes 2 mit dem Geräteauslass 7 in Verbindung. Der Auslasskanal 22 verläuft zweckmäßigerweise im Innern des Gerätegehäuses 5. The three terminals of the on-off valve 14 form a feed input 16, a working output 17 and a vent outlet 18. The feed input 16 is permanently connected to the device inlet 6 or forms this directly. The working outlet 17 is permanently connected to the vent outlet 18 or forms this immediately. The working outlet 17 is connected to the appliance outlet 7 via an internal outlet channel 22 of the compressed air maintenance device 2. The outlet channel 22 expediently runs in the interior of the device housing 5.
Das Einschaltventil 14 kann eine Absperrstellung einnehmen, die exemplarisch der im unbetätigten Zustand vorliegenden Mittelstellung entspricht. Hierbei ist der Arbeitsausgang 17 von sowohl dem Speiseeingang 16 als auch dem Entlüftungsausgang 18 abgetrennt. Auf diese Weise ist der Auslasskanal 22 abgesperrt und das darin sowie in der Arbeitsleitung 13 und dem sich daran anschließenden Kanalsystem der Verbrauchereinrichtung A befindliche Fluidvolumen ist eingesperrt. The switch-on valve 14 can assume a shut-off position which, by way of example, corresponds to the middle position present in the unactuated state. In this case, the working outlet 17 is separated from both the feed inlet 16 and the vent outlet 18. In this way, the outlet channel 22 is shut off and the fluid volume contained therein and in the working line 13 and the adjoining channel system of the consumer device A is trapped.
Die beiden anderen möglichen SchaltStellungen des Einschalt - ventils 14 definieren eine Arbeitsstellung und eine Entlüftungsstellung. In der Arbeitsstellung ist der Arbeitsausgang 17 mit dem Speiseeingang 16 verbunden und gleichzeitig 4 vom Entlüftungsausgang 18 abgetrennt. In der Entlüftungsstellung ist der Arbeitsausgang 17 mit dem Entlüftungsausgang 18 verbunden und gleichzeitig vom Speiseeingäng 16 abgetrennt. Somit wird der Auslasskanal 22 und mit diesem die angeschlossene Verbrauchereinrichtung A in der Arbeitsstellung des Einschaltventils 14 mit Druckluft aus der Druckluftquelle P versorgt und in der Entlüftungsstellung zur Atmosphäre hin entlüftet. The two other possible switching positions of the on-off valve 14 define a working position and a venting position. In the working position of the working output 17 is connected to the feed input 16 and simultaneously 4 separated from the vent outlet 18. In the venting position, the working outlet 17 is connected to the venting outlet 18 and at the same time separated from the feed inlet 16. Thus, the outlet channel 22 and with this the connected consumer device A is supplied in the working position of the on-valve 14 with compressed air from the compressed air source P and vented to the atmosphere in the venting position.
Das Einschaltventil 14 wird während der Betriebszeiten der angeschlossenen Verbrauchereinrichtung A in der Arbeitsstellung gehalten. Während dieser Betriebszeiten arbeitet die Verbrauchereinrichtung A einen vorgegebenen Betriebszyklus einmalig oder periodisch ab. Der Ablauf dieses Betriebszyklus wird durch eine externe elektronische Steuereinrichtung 23 gesteuert, die in nicht weiter abgebildeter Weise in steuerungstechnischer Hinsicht mit der Verbrauchereinrichtung A kommuniziert . The switch-on valve 14 is held during the operating times of the connected consumer device A in the working position. During these operating times, the consumer device A works a predetermined operating cycle once or periodically. The course of this operating cycle is controlled by an external electronic control device 23, which communicates with the consumer device A in a manner not shown in a control-technical respect.
Soll die Verbrauchereinrichtung A für einen längeren Zeitraum nicht betrieben werden, beispielsweise während Betriebspausen am Wochenende, kann das Einschaltventil 14 in die Entlütungs- stellung geschaltet werden, so dass die Verbrauchereinrichtung A entlüftet wird und keine Gefahrensituationen entstehen können . If the consumer device A is not to be operated for a longer period of time, for example during breaks at the weekend, the switch-on valve 14 can be switched to the bleeding position, so that the consumer device A is vented and no dangerous situations can arise.
Während nur kurzzeitiger Betriebspausen der Verbrauchereinrichtung A lässt sich das Einschaltventil 14 in der Absperrstellung positionieren. Dadurch bleibt das in der Verbrauchereinrichtung A vorhandene Luftvolumen erhalten und steht für die neuerliche Betriebsauf ahme wieder zur Verfügung. Man erspart sich somit ein erneutes komplettes Befüllen der Verbrauchereinrichtung A mit Druckluft . Das Druckluf -Wartungsgerät 2 ist mit einem Drucksensor 24 und mit einem Durchflusssensor 25 ausgestattet. Beide Sensoren 24, 25 befinden sich zweckmäßigerweise im Innern des Gerätegehäuses 5. Außerdem kommunizieren beide Sensoren 24, 25 mit dem Auslasskanal 22, wobei exemplarisch der Drucksensor 24 an den Auslasskanal 22 angeschlossen und der Durchflusssensor 25 in den Verlauf des Auslasskanals 22 eingeschaltet ist . During only brief pauses in the operation of the consumer device A, the switch-on valve 14 can be positioned in the shut-off position. As a result, the existing in the consumer device A air volume is maintained and is available for the renewed Betriebsauf ahme again. This saves a complete renewed filling of the consumer device A with compressed air. The compressed air service device 2 is equipped with a pressure sensor 24 and with a flow sensor 25. Both sensors 24, 25 are expediently located in the interior of the device housing 5. In addition, both sensors 24, 25 communicate with the outlet channel 22, wherein the pressure sensor 24 is connected to the outlet channel 22 by way of example and the flow sensor 25 is switched into the course of the outlet channel 22.
Der Drucksensor 24 ist in der Lage, den im Auslasskanal 22 herrschenden Druck zu messen, wobei dieser Druck im Folgenden als Auslassdruck bezeichnet sei. Der Durchflusssensor 25 ist in der Lage, die aktuelle Strömungsrate der durch den Aus- lasskanal 22 hindurchströmenden Druckluft, also den Durch- fluss dieser. Druckluft , zu ermitteln. Im Folgenden sei dieser gemessene Durchfluss als Auslassdurchfluss bezeichnet. The pressure sensor 24 is capable of measuring the pressure prevailing in the outlet channel 22, this pressure being referred to below as the outlet pressure. The flow sensor 25 is capable of determining the current flow rate of the compressed air flowing through the outlet channel 22, ie the flow of these. Compressed air to determine. In the following, this measured flow is referred to as outlet flow.
Wenn das Messprinzip des Durchflusssensors 25 auf einer Druckerfassung basiert, kann auch ein zum Durchflusssensor 25 gehörender Drucksensor die Funktion des vorgenannten Drucksensors 24 übernehmen, so dass ein eigenständiger Drucksensor 24 eingespart werden kann. If the measuring principle of the flow sensor 25 is based on a pressure detection, a pressure sensor belonging to the flow sensor 25 can also assume the function of the aforementioned pressure sensor 24, so that an independent pressure sensor 24 can be saved.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 enthält eine bevorzugt im Innern des Gerätegehäuses 5 untergebrachte interne elektronische Steuereinheit 26, die mit mindestens einem Mikroprozessor beziehungsweise Mikrocontroller ausgestattet ist. Zur Vereinfachung sei sie im Folgenden auch nur als "interne Steuereinheit 26" bezeichnet. The compressed air maintenance device 2 contains an internal electronic control unit 26 preferably accommodated in the interior of the device housing 5, which is equipped with at least one microprocessor or microcontroller. For the sake of simplicity, it will also be referred to below as "internal control unit 26".
Die interne Steuereinheit 26 ist über interne elektrische Signalleitungen 27 des Druckluft -Wartungsgerätes 2 mit den Ventilantrieben 15a, 15b des Einschaltventils 14, mit dem Drucksensor 24 und mit dem Durchflusssensor 25 signaltech- nisch verbunden. Die interne Steuereinheit 26 kann elektrische Druckmesswerte und Durchflussmesswerte vom Drucksensor 24 beziehungsweise vom Durchflusssensor 25 empfangen und kann elektrische Betätigungssignale an das Einschaltventil 14 ausgeben. The internal control unit 26 is signal-controlled via internal electrical signal lines 27 of the compressed-air service device 2 with the valve drives 15a, 15b of the on-off valve 14, with the pressure sensor 24 and with the flow sensor 25. connected. The internal control unit 26 may receive electrical pressure readings and flow readings from the pressure sensor 24 and the flow sensor 25, respectively, and may output electrical actuation signals to the on-off valve 14.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 ist mit einer im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erste Kommunikationsschnittstelle 28 bezeichneten elektrischen Schnittstelle ausgestattet, die eine signaltechnische Kommunikation zwischen der internen Steuereinheit 26 und der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 ermöglicht. Die erste Kommunikationsschnittstelle 28 ist insbesondere an einer Außenseite des Gerätegehäuses 5 angeordnet und zweckmäßigerweise über interne elektrische Leiter 32 mit der internen Steuereinheit 26 verbunden. Vorzugsweise ist die erste Kommunikationsschnittstelle 28 von elektromechanischer Art und insbesondere als Steckanschlusseinrichtung konzipiert, so dass sich ein nur schematisch angedeutetes externes Signalkabel 33 insbesondere lösbar anschließen lässt, das eine Verbindung zu der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 ermöglicht. The compressed air service device 2 is equipped with an electrical interface designated below for better distinction as the first communication interface 28, which enables signal-technical communication between the internal control unit 26 and the external electronic control unit 23. The first communication interface 28 is arranged in particular on an outer side of the device housing 5 and expediently connected to the internal control unit 26 via internal electrical conductors 32. Preferably, the first communication interface 28 of electromechanical type and in particular designed as a plug connection device, so that a only schematically indicated external signal cable 33 can be connected in particular releasably, which allows connection to the external electronic control device 23.
Alternativ kann die erste Kommunikationsschnittstelle 28 auch als drahtlos arbeitende Schnittstelle konzipiert sein, um insbesondere über Funksignale mit der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 kommunizieren zu können. Alternatively, the first communication interface 28 may also be designed as a wireless interface in order to be able to communicate with the external electronic control device 23 in particular via radio signals.
Bei der ersten Kommunikationsschnittstelle 28 handelt es sich vorzugsweise um eine Busschnittstelle, die in der Lage ist, serielle Bussignale zwischen der internen Steuereinheit 26 und der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 zu übertragen. Das externe Signalkabel 33 kann ebenso wie die internen elektrischen Leiter 32 in Form eines seriellen Bussystems realisiert sein. Die interne Steuereinheit 26 verfügt über elektronische Speichermittel 34, über Vergleichermittel 35 und über Ausgabemittel 36. In den Speichermitteln 34 lassen sich Druckwerte des vom Drucksensor 24 gemessenen Auslassdruckes und Durchfluss- werte des vom Durchflusssensor 25 gemessenen Auslassdurchflusses als Referenzinformationen und vorzugsweise auch als Ist -Informationen abspeichern. Die Vergleichermittel 35 sind, in der Lage, gespeicherte Referenzinformationen mit insbesondere ebenfalls zwischengespeicherten oder auch mit unmittelbar gemessenen Ist-Informationen zu vergleichen. Die Ausgabemittel 36 sind in der Lage, in Abhängigkeit von dem durch die Vergleichermittel 35 ermittelten Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal auszugeben. The first communication interface 28 is preferably a bus interface capable of transmitting serial bus signals between the internal control unit 26 and the external electronic control unit 23. The external signal cable 33, like the internal electrical conductors 32, can be realized in the form of a serial bus system. The internal control unit 26 has electronic storage means 34, comparator means 35 and output means 36. In the storage means 34, pressure values of the outlet pressure measured by the pressure sensor 24 and flow values of the outlet flow rate measured by the flow sensor 25 can be used as reference information and preferably also as actual information save. The comparator means 35 are able to compare stored reference information with, in particular, also cached or also directly measured actual information. The output means 36 are capable of outputting an electrical diagnostic signal as a function of the comparison result determined by the comparator means 35.
Vorzugsweise geben die Ausgabemittel 36 der internen Steuereinheit 26 das elektrische Diagnosesignal an die erste Preferably, the output means 36 gives the internal control unit 26 the electrical diagnostic signal to the first one
Kommnikationsschnittstelle 28 aus, von wo aus es zur bedarfsgemäßen weiteren Verarbeitung an die externe elektronische Steuereinrichtung 23 übermittelbar ist. Communication interface 28, from where it can be communicated to the external electronic control device 23 for further processing as needed.
Das elektrische Diagnosesignal kann auch optischen Anzeigemitteln 37 des Druckluft -Wartungsgerätes 2 zugeleitet werden, um sie in beliebiger Weise zu visualisieren. The electrical diagnostic signal may also be supplied to optical display means 37 of the compressed air service device 2 for visualization in any manner.
Es ist ferner möglich, dass das Druckluft -Wartungsgerät 2 mit nur gestrichelt angedeuteten akustischen Warnmitteln 38 ausgestattet ist, beispielsweise ein Summer, so dass bei Empfang eines entsprechenden Diagnosesignals vor Ort ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden kann. It is also possible that the compressed air maintenance device 2 is equipped with only indicated by dashed lines acoustic warning means 38, such as a buzzer, so that upon receipt of a corresponding diagnostic signal on site an audible warning signal can be issued.
Die interne Steuereinheit 26 ist in einem Überwachungsmodus betreibbar, in dem sie von dem Drucksensor 24 und/oder von dem Durchflusssensor 25 stammende Messsignale als Ist- Informationen empfangen und verarbeiten kann. Auf diese Weise empfängt die interne Steuereinheit 26 zeitabhängig aktuelle Werte des Auslassdruckes und/oder des Auslassdurchflusses als Ist- Informationen . Die interne Steuereinheit 26 kann ausgebildet sein, um diese Ist-Informationen an der ersten Kommunikationsschnittstelle 28 und/oder an den optischen Anzeigemitteln 37 elektrisch oder visuell auszugeben. The internal control unit 26 can be operated in a monitoring mode, in which it can receive and process measurement signals originating from the pressure sensor 24 and / or from the flow sensor 25 as actual information. In this way receives the internal control unit 26 time-dependent current values of the outlet pressure and / or the outlet flow as actual information. The internal control unit 26 may be configured to output this actual information electrically or visually on the first communication interface 28 and / or on the optical display means 37.
In vorteilhafter Weise kann die interne Steuereinheit 26 alternativ zu dem Überwachungsmodus auch in einem Einlernmodus betrieben werden, der auch als Teach-Modus bezeichnet werden kann. Im Rahmen dieses Einlernmodus kann die interne Steuereinheit 26 die schon angedeuteten Referenzinformationen aufnehmen und zur weiteren Verarbeitung in den Speichermitteln 34 abspeichern. Advantageously, as an alternative to the monitoring mode, the internal control unit 26 can also be operated in a teach-in mode, which can also be referred to as a teach mode. Within the scope of this learning mode, the internal control unit 26 can record the already indicated reference information and store it in the storage means 34 for further processing.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 ist zweckmäßigerweise mit Eingabemitteln 42 ausgestattet, die zur bedarfsgemäßen Aktivierung des Einlernmodus dienen. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch diese Eingabemittel 42 ein bedarfsgemäßes Umschalten zwischen dem Einlernmodus und dem Überwachungsmodus möglich ist. Vorzugsweise ist die interne Steuereinheit 26 mit einem internen Steuerprogramm ausgestattet, das für ein selbsttätiges Umschalten in den Überwachungsmodus sorgt, wenn die Einlernphase abgeschlossen ist. The compressed air maintenance device 2 is expediently equipped with input means 42 which serve to activate the teach-in mode as required. It can also be provided that by means of these input means 42 it is possible to switch between the teach-in mode and the monitoring mode as required. Preferably, the internal control unit 26 is provided with an internal control program which provides for automatically switching to the monitoring mode when the teaching phase is completed.
Der Einlernmodus ist zweckmäßigerweise sowohl in der Absperrstellung als auch in der Arbeitsstellung des Einschaltventils 14 aktivierbar. Bei während der Absperrstellung aktiviertem Einlernmodus wird ein zeitabhängiger Druckabfall des im Aus- lasskanal 22 herrschenden Auslassdruckes aufgenommen und als erste Referenzinformation 43 in den Speichermitteln 34 abgelegt. Dies geschieht beispielsweise durch zweimaliges Drücken bzw. Betätigen einer Taste bzw. eines Schalters 42a der Eingabemittel 42 in einem beliebigen zeitlichen Abstand. Die in- terne Steuereinheit 26 nimmt dann den Druckabfall des Auslassdruckes über der Zeit auf und bildet eine beim Ausführungsbeispiel als Gerade illustrierte Referenzkurve 43a. Allerdings spielt der Kurvenverlauf bei der späteren Auswertung keine Rolle, da letztlich nur der absolute Wert des Druckabfalls (pl-p2) während des gemessenen Zeitintervalls (t2-tl) von Bedeutung ist . The learning mode is expediently activated both in the shut-off position and in the working position of the switch-14. When the learning mode is activated during the shut-off position, a time-dependent pressure drop of the outlet pressure prevailing in the outlet channel 22 is recorded and stored as first reference information 43 in the storage means 34. This happens, for example, by pressing or pressing a key or a switch 42a of the input means 42 twice at any desired time interval. In the- The control unit 26 then assumes the pressure drop of the outlet pressure over time and forms a reference curve 43a illustrated in the exemplary embodiment as a straight line. However, the course of the curve plays no role in the later evaluation, since ultimately only the absolute value of the pressure drop (p1-p2) during the measured time interval (t2-t1) is of importance.
Durch Ausführen des Einlernmodus während der Arbeitsstellung des Einschaltventils 14 lässt sich ein bei Bezugsziffer 44a angedeutetes zeitabhängiges Durchflussprofil Q(t) des im Aus- lasskanal 22 herrschenden Auslassdurchflusses ermitteln und in Form zweiter Referenzinformationen 44 in ebenfalls den Speichermitteln 34 der internen Steuereinheit 26 abspeichern. Dies erfolgt bei laufendem Betrieb der angeschlossenen Verbrauchereinrichtung A, wobei das die zweiten Referenzinformationen 44 bildende Durchflussprofil 44a vorzugsweise die Zeitdauer eines gesamten Bearbeitungszyklus der Verbrauchereinrichtung A abdeckt. Die zweiten Referenzinformationen 44 sind folglich als Kurve vorstellbar, die den momentanen Aus- lassdurchfluss zu jedem Zeitpunkt während eines typischen Bearbeitungszyklus wiedergibt. By executing the teach-in mode during the working position of the on-off valve 14, a time-dependent flow profile Q (t) of the outlet flow 22 prevailing in the outlet channel 22 can be determined and stored in the form of second reference information 44 in the storage means 34 of the internal control unit 26 as well. This takes place during operation of the connected consumer device A, wherein the flow rate profile 44a forming the second reference information 44 preferably covers the duration of an entire processing cycle of the consumer device A. The second reference information 44 can thus be imagined as a curve representing the instantaneous discharge flow rate at any point in time during a typical processing cycle.
Im späteren Normalbetrieb der Verbrauchersteuervorrichtung 1 kann die im Überwachungsmodus arbeitende interne Steuereinheit 26 aus einem Vergleich zwischen gemessenen Ist- Informationen mit den zugeordneten ersten oder zweiten Referenzinformationen 43, 44 ein elektrisches Diagnosesignal generieren, das Aufschluss über die energetische Situation der angeschlossenen Verbrauchereinrichtung A liefert. In later normal operation of the consumer control device 1, the operating in the monitoring mode internal control unit 26 from a comparison between measured actual information with the associated first or second reference information 43, 44 generate an electrical diagnostic signal that provides information about the energetic situation of the connected consumer device A.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 bietet insbesondere die Möglichkeit, bei in Absperrstellung befindlichem Einschaltventil 14 eine Leckage-Überwachung vorzunehmen. Hierzu werden durch die interne Steuereinheit 26 während der Absperrstellung des Einschaltventils 14 von dem Drucksensor 24 gelieferte Ist- Informationen aufgezeichnet und mit den während des The compressed air maintenance device 2 in particular offers the possibility of carrying out a leakage monitoring when the shut-off valve 14 is in the shut-off position. For this purpose are by the internal control unit 26 recorded during the shut-off position of the on-valve 14 from the pressure sensor 24 supplied actual information and with the during the
Einlernmodus aufgezeichneten und abgespeicherten ersten Referenzinformationen 43 verglichen. Das Zeitmessintervall für die Aufnahme der Ist -Informationen ist hierbei gleichgroß wie dasjenige bei der Aufnahme der ersten Referenzinformationen 43, was über ein in der internen Steuereinheit 26 enthaltenes Steuerprogramm überwacht und gesteuert wird. Nach Möglichkeit sollte die Istdruckmessung auch bei einem zumindest annähernd gleichgroßen Ausgangswert des Auslassdruckes wie bei der Referenzdruckmessung stattfinden, was ebenfalls durch die interne Steuereinheit 26 überwacht wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die zu vergleichenden Informationen auch dem gleichen Betriebszustand zugerechnet werden können.  Einlernmodus recorded and stored first reference information 43 compared. The time measurement interval for the acquisition of the actual information here is the same as that in the recording of the first reference information 43, which is monitored and controlled by a control program contained in the internal control unit 26. If possible, the actual pressure measurement should also take place with an output value of the outlet pressure which is at least approximately the same size as in the case of the reference pressure measurement, which is likewise monitored by the internal control unit 26. In this way it is ensured that the information to be compared can also be assigned to the same operating state.
Die interne Steuereinheit 26 veranlasst über die Ausgabemittel 36 beispielsweise dann die Ausgabe eines Diagnosesignals, wenn der im Überwachungsmodus ermittelte Druckabfall des Aus- lassdruckes den während des Einlernmodus aufgenommenen Referenzwert um einen vorgegebenen Toleranzwert unterschreitet. The internal control unit 26 causes output of a diagnostic signal via the output means 36, for example, when the pressure drop of the outlet pressure determined in the monitoring mode falls below the reference value recorded during the teach-in mode by a predetermined tolerance value.
Das Messen der Ist -Informationen kann an den Umschaltvorgang des Einschaltventils 14 gekoppelt sein. So kann das Aufnehmen der Ist-Informationen beispielsweise zeitgleich mit oder um einen vorbestimmten Zeitraum zeitverzögert nach der Ausgabe eines Umschaltsignals erfolgen, das von der internen Steuereinheit 26 an das Einschaltventil 14 gesendet wird. The measurement of the actual information may be coupled to the switching operation of the on-off valve 14. Thus, the recording of the actual information, for example, at the same time or at a predetermined time delay after the output of a switching signal, which is sent from the internal control unit 26 to the on-valve 14.
Auch bei der Überwachung des Ausgangsdurchflusses kann die Ausgabe eines für das Einschaltventil 14 bestimmten Umschalt - Signals der internen Steuereinheit 26 als Initiator für die Aufzeichnung von Durchfluss- Ist -Informationen verwendet werden . Ebenso wie bei der Überwachung des Auslassdruckes kann auch bei der Überwachung des Ausgangsdurchflusses eine nur einmalige oder aber eine mehrmalige Aufzeichnung von Ist- Informationen stattfinden, wobei eine mehrmalige Aufzeichnung von Ist-Informationen insbesondere in zeitlicher Regelmäßigkeit stattfinden kann. Also in the monitoring of the output flow rate, the output of a switching signal intended for the on-off valve 14 can be used by the internal control unit 26 as an initiator for the recording of actual flow information. As in the case of monitoring the outlet pressure, it is also possible to record actual information only once or multiple times during the monitoring of the output flow rate, it being possible to record actual information several times, in particular with temporal regularity.
Das Druckluft -Wartungsgerät 2 eröffnet vorzugsweise alterna- . tiv oder zusätzlich die Möglichkeit, ein von der angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung 23 geliefertes The compressed air maintenance device 2 preferably opens alterna-. tively or additionally the possibility of a supplied from the connected electronic control device 23
Triggersignal als Initiator für den AufZeichnungsvorgang der Ist -Informationen zugrunde zu legen. Diese Triggerfunktion der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 ist vor allem bei der Durchflussüberwachung besonders vorteilhaft, weil hierdurch die Möglichkeit besteht, den Betriebszyklus der Verbrauchereinrichtung A nicht nur pauschal zu überwachen, sondern auch eine individuelle Überwachung eines oder mehrerer Teilzyklen des gesamten Betriebszyklus durchzuführen. Trigger signal as initiator for the recording process of the actual information. This trigger function of the external electronic control device 23 is especially advantageous in flow monitoring, because this provides the possibility of not only monitoring the operating cycle of the consumer device A on a flat-rate basis, but also of carrying out individual monitoring of one or more subcycles of the entire operating cycle.
Die Durchflussüberwachung findet bei in die Arbeitsstellung umgeschaltetem Einschaltventil 14 statt. In dieser Arbeitsstellung strömt normalerweise Druckluft aus der Druckluft - quelle P zur Verbrauchereinrichtung A und betätigt dort eine oder mehrere mittels Fluidkraft aktivierbare Arbeitskomponenten der Verbrauchereinrichtung A. Eine oder mehrere dieser Arbeitskomponenten sind beispielsweise pneumatische Antriebe. Durch einen Vergleich der während des Überwachungsmodus er- fassten Auslassdurchfluss- Ist -Informationen mit den zugeordneten zweiten Referenzinformationen 44 lässt sich sehr einfach überwachen, ob während des Betriebszyklus oder während bestimmter Phasen beziehungsweise Teilzyklen des Betriebszyklus ein erhöhter Luftverbrauch auftritt, was ein Anzeichen für Funktionsstörungen oder fehlerhafte Arbeitskomponenten Auch bei der Durchflussüberwachung ist die interne Steuereinheit 26 insbesondere so ausgebildet, dass sie ein elektrisches Diagnosesignal dann ausgibt, wenn eine ermittelte Ist- Information um einen vorgegebenen Toleranzwert von der zugeordneten und während des Einlernmodus aufgezeichneten zweiten Referenzinformation 44 abweicht. Die Toleranzwerte sind im Falle der Durchflussüberwachung zweckmäßigerweise in Form von Toleranzbändern 45a, 45b in der internen Steuereinheit 26 hinterlegt, die die Kennlinie 44a der zweiten Referenzinformationen 44 oberhalb und unterhalb flankieren. The flow monitoring takes place when switched to the working position on valve 14. In this working position, compressed air normally flows from the compressed air source P to the consumer device A and actuates one or more working components of the consumer device A that can be activated by means of fluid force. One or more of these working components are, for example, pneumatic drives. By comparing the exhaust flow actual information acquired during the monitoring mode with the associated second reference information 44, it is very easy to monitor whether increased air consumption occurs during the operating cycle or during certain phases or sub-cycles of the operating cycle, which is an indication of malfunction or malfunction faulty work components Also in the case of flow monitoring, the internal control unit 26 is in particular designed such that it outputs an electrical diagnostic signal when a determined actual information deviates by a predetermined tolerance value from the associated second reference information 44 recorded during the teach-in mode. In the case of flow monitoring, the tolerance values are expediently stored in the form of tolerance bands 45a, 45b in the internal control unit 26, which flank the characteristic curve 44a of the second reference information 44 above and below.
Die bei der Generierung des Diagnosesignals zu berücksichtigenden Toleranzwerte sind vorzugsweise individuell in die interne Steuereinheit 26 eingebbar. Der Nutzer des Druckluft-Wartungsgerätes 2 kann somit die Toleranzwerte und mithin die Ausgabe des Diagnosesignals individuell an seine Bedürfnisse anpassen. Zur Eingabe der Toleranzwerte können insbesondere die schon erwähnten Eingabemittel 42 genutzt werden, also beispielsweise eine Anordnung von Tasten und/oder Schaltern 42a und/oder - zur elektronischen Eingabe - eine beispielsweise von der ersten Kommunikationsschnittstelle 28 gebildete elektrische Schnittstelle, an die zweckmäßigerweise ein Bediengerät und/oder ein Personalcomputer (PC) angeschlossen werden kann. The tolerance values to be taken into account when generating the diagnostic signal are preferably input to the internal control unit 26 individually. The user of the compressed air maintenance device 2 can thus adapt the tolerance values and thus the output of the diagnostic signal individually to his needs. For inputting the tolerance values, it is possible in particular to use the already mentioned input means 42, that is, for example, an arrangement of keys and / or switches 42a and / or - for electronic input - an electrical interface formed, for example, by the first communication interface 28, to which an operating device and expediently / or a personal computer (PC) can be connected.
Die Eingabe der Toleranzwerte erfolgt zweckmäßigerweise während des Einlernmodus. Allerdings kann das Druckluft- Wartungsgerät 2 auch die Möglichkeit bieten, die Toleranzwerte im laufenden Überwachungsmodus zu verändern, um veränderten Betriebsumständen flexibel Rechnung tragen zu können. The input of the tolerance values is expediently carried out during the teach-in mode. However, the compressed-air maintenance device 2 can also offer the possibility of changing the tolerance values in the current monitoring mode in order to be able to flexibly take into account changed operating circumstances.
Zweckmäßigerweise ist der Einlernmodus durch Eingabemittel 42 individuell parametrierbar . Die Parametrierung kann unmittel¬ bar am Druckluft -Wartungsgerät 2 durch Aktivierung von Tasten und/oder Schaltern 42a vorgenommen werden oder durch die externe elektronische Steuereinrichtung 23 unter Vermittlung der seriellen Busverbindung 33. Durch die Parametrierung kann beispielsweise vorgegeben werden, wie häufig während der dafür relevanten Betriebsstellung des Einschaltventils 14 Ist- Informationen in der internen Steuereinheit 26 ausgewertet werden. Auch die Veränderung der Toleranzwerte, beispielsweise die Veränderung der Bandbreite der Toleranzbänder 45a, 45b, lässt sich unter den Begriff der Parametrierung subsumieren . Expediently, the teach-in mode can be individually parameterized by input means 42. The parameterization can immediacy ¬ bar on the compressed air maintenance device 2 by activating keys and / or switches 42a or by the external electronic control device 23 through the intermediary of the serial bus connection 33. The parameterization can be used, for example, to specify how frequently actual information is evaluated in the internal control unit 26 during the relevant operating position of the switch-on valve. The change in the tolerance values, for example the change in the bandwidth of the tolerance bands 45a, 45b, can also be subsumed under the term parameterization.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Druckluft -Wartungsgerät 2 mit einer weiteren, zweiten Kommunikationsschnittstelle 29 ausgestattet, die als Diagnoseschnittstelle nutzbar ist und an der insbesondere ein elektronisches Informationsauslesegerät 46 der Verbrauchersteuervorrichtung 1 zumindest zeitweilig anschließbar ist. Ein solches Informationsauslesegerät 46 ermöglicht beispielsweise das Auslesen gemessener Ist- Informationen, insbesondere in Verbindung mit den zugeordneten Referenzinformationen, so dass sich beispielsweise in Verbindung mit der Durchflussüberwachung zeitgleich oder auch noch nachträglich verifizieren lässt, an welcher Stelle des aufgezeichneten Referenzprofils eine Unregelmäßigkeit aufgetreten ist. In the exemplary embodiment, the compressed air maintenance device 2 is equipped with a further, second communication interface 29, which can be used as a diagnostic interface and to which, in particular, an electronic information reader 46 of the consumer control device 1 is at least temporarily connectable. Such an information reader 46 makes it possible, for example, to read out measured actual information, in particular in conjunction with the associated reference information, so that it is possible, for example in conjunction with the flow monitoring, to verify at the same time or subsequently at which point of the recorded reference profile an irregularity has occurred.
Die interne Steuereinheit 26 ist zweckmäßigerweise derart ausgelegt oder zumindest programmierbar, dass sie in Abhängigkeit von dem durch die Vergleichermittel 35 festgestellten Vergleichsergebnis mindestens eine weitere Aktion zusätzlich zur Ausgabe eines Diagnosesignals veranlassen kann. Beim Ausführungsbeispiel besteht eine solche Zusatzfunktion im Hervorrufen eines Umschaltvorganges des Einschaltventils 14. The internal control unit 26 is expediently designed or at least programmable such that it can initiate at least one further action in addition to the output of a diagnostic signal as a function of the comparison result ascertained by the comparator means 35. In the exemplary embodiment, such an additional function is to initiate a switching operation of the on-off valve 14.
Selbiges wird beispielsweise dann aus der Arbeitsstellung in die Absperrstellung umgeschaltet, wenn während eines längeren Zeitraumes, der insbesondere frei parametrierbar ist, in dem Auslasskanal 22 kein oder zumindest kein nennenswerter Aus- lassdurchfluss vorhanden ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das elektrische Diagnosesignal direkt einen Umschaltvorgang des Einschaltventils 14 hervorruft. The same is, for example, then switched from the working position to the shut-off position, if during a longer Period, which in particular is freely parameterizable, in the outlet channel 22 no or at least no appreciable outlet flow is available. Alternatively it can also be provided that the electrical diagnostic signal directly causes a switching operation of the on-valve 14.
Während in den vorgenannten Fällen die Ausgabe eines für das Einschaltventil 14 bestimmten Umschaltsignals durch die interne Steuereinheit 26 initiierbar ist, wird die Schaltstellung des Einschaltventils 14 im Übrigen zweckmäßigerweise ausschließlich durch die externe elektronische Steuereinrichtung 23 befehligt, die hierzu die notwendigen Umschalt - Signale über die erste Kommunikationsschnittstelle 28 in die interne Steuereinheit 26 einspeist. Letztere fungiert hierbei als bloßer Übermittler der Umschaltsignale an das Einschalt - ventil 14, ohne die von der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 erhaltenen Umschaltsignale nochmals in irgendeiner Form zu verarbeiten. Auf diese Weise wird die Prozessorbelastung des in der internen Steuereinheit 26 enthaltenen Mikroprozessors möglichst gering gehalten. While in the aforementioned cases the output of a switching signal for the switch-on valve 14 can be initiated by the internal control unit 26, the switching position of the switch-on valve 14 is expediently commanded exclusively by the external electronic control device 23 which supplies the necessary switchover signals via the first control unit Communications interface 28 in the internal control unit 26 feeds. The latter acts as a mere transmitter of the switching signals to the switch-on valve 14, without again processing the switching signals obtained from the external electronic control device 23 in any form. In this way, the processor load of the microprocessor included in the internal control unit 26 is minimized.
Es versteht sich, dass das Druckluft -Wartungsgerät 2 mit beliebigen weiteren elektrischen Schnittstellen ausgestattet sein kann. Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl von Schaltausgängen zur Verfügung gestellt werden, die Ausgabe von Analogwerten ist möglich, oder auch eine Konfiguration mittels eines anschließbaren Personalcomputers. Die Anbindung der vorzugsweise vorhandenen externen elektronischen Steuereinrichtung 23 erfolgt wie erwähnt zweckmäßigerweise in serieller Signalübertragungstechnik durch einen geeigneten Bus, der unter anderem auch dem sogenannten IO-Link-Standard entsprechen kann. Ein Vorteil des Druckluft -Wartungsgerätes 2 liegt in seiner einfachen Inbetriebnahme. Im Prinzip genügt es, das Druckluft-Wartungsgerät 2 in ein vorhandenes DruckluftSystem einzubauen und es anschließend einzulernen beziehungsweise zu teachen. Dann ist es betriebsbereit. It is understood that the compressed air maintenance device 2 can be equipped with any other electrical interfaces. In this way, any number of switching outputs can be provided, the output of analog values is possible, or even a configuration by means of a connectable personal computer. The connection of the preferably present external electronic control device 23 is carried out as mentioned expediently in serial signal transmission technology by a suitable bus, which may correspond, inter alia, the so-called IO-Link standard. An advantage of the compressed air maintenance device 2 is its easy commissioning. In principle, it is sufficient to install the compressed air maintenance device 2 in an existing compressed air system and then teach it or teach. Then it is ready for use.
Weitere besondere Vorteile der beispielhaft geschilderten Anordnung bestehen darin, dass die angeschlossene Verbraucheranordnung A ohne Entlüftung ihrer Zuleitung 22, 13 in pneumatischer Hinsicht absperrbar ist, so dass bei vorübergehenden Stillstandszeiten keine Energieverschwendung auftritt. Gleichwohl besteht durch die Drei-Stellungs-Funktionalität des Einschaltventils 14 bei Bedarf die Möglichkeit, die angeschlossene Verbrauchereinrichtung A zu entlüften. Der vorhandene Drucksensor 24 vergleicht den Druckabfall im Auslasskanal 22 nach dem Absperren mit einem geteachten Sollverlauf beziehungsweise Referenzverlauf und gibt bei zu schnellem Druckabfall ein Diagnosesignal. Auf diese Weise ist eine Leckage-Überwachung der Verbrauchereinrichtung A möglich. Other particular advantages of the exemplary arrangement described are that the connected consumer assembly A without venting its supply line 22, 13 can be shut off in pneumatic terms, so that no energy waste occurs during temporary downtime. Nevertheless, the three-position functionality of the on-off valve 14 makes it possible, if necessary, to vent the connected consumer device A. The existing pressure sensor 24 compares the pressure drop in the outlet channel 22 after shutting off with a taught nominal course or reference curve and, if the pressure drop is too fast, gives a diagnostic signal. In this way, leakage monitoring of the consumer device A is possible.
Während des normalen Betriebes, wenn das Einschaltventil 14 die Arbeitsstellung einnimmt, kann der Verlauf des im Auslasskanal 22 gemessenen Durchflusswertes überwacht werden, um bei Abweichungen gegenüber dem geteachten Soll -Wert wiederum ein Diagnosesignal auszugeben. Auf diese Weise ist eine Verbrauchsüberwachung der Verbrauchereinrichtung A möglich. During normal operation, when the switch-on valve 14 assumes the working position, the profile of the flow value measured in the outlet channel 22 can be monitored in order to output a diagnostic signal in the event of deviations from the taught-in target value. In this way, consumption monitoring of the consumer device A is possible.
Wenn das Druckluft -Wartungsgerät 2 als Baueinheit realisiert ist, verfügt es über kompakte Abmessungen und vereinigt viele Funktionen auf wenig Raum. When the compressed air maintenance device 2 is realized as a structural unit, it has compact dimensions and combines many functions in a small space.
Abschließend ist noch zu erwähnen, dass das Druckluft- Wartungsgerät 2 auch mit verringerter Überwachungsfunktiona- lität ausgestattet sein kann, indem entweder nur der Auslass- druck oder nur der Auslassdurchfluss überwachbar ist. In diesen Fällen kann auf entweder den Durchflusssensor 25 oder den Drucksensor 24 in der Regel verzichtet werden. Die duale Implementierung beider Überwachungsmaßnahmen in ein und dassel- be Druckluft -Wartungsgerät 2 ist jedoch besonders vorteilhaft, weil sie eine besonders effektive Überwachung energierelevanter Parameter gewährleistet . Finally, it should be mentioned that the compressed-air maintenance device 2 can also be equipped with reduced monitoring functionality, in that either only the outlet pressure or only the outlet flow can be monitored. In these cases, either the flow sensor 25 or the pressure sensor 24 can be dispensed with as a rule. However, the dual implementation of both monitoring measures in one and the same compressed air maintenance device 2 is particularly advantageous because it ensures particularly effective monitoring of energy-related parameters.

Claims

Ansprüche claims
1. Druckluf -Wartungsgerät , das über folgende Bestandteile verfügt : 1. Compressed air maintenance device, which has the following components:
- ein elektrisch betätigbares Einschaltventil (14) , das einen mit einer Druckluftquelle verbindbaren Speiseeingang (16) , einen mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungsausgang (18) und einen Arbeitsausgang (17) aufweist und das in eine den Arbeitsausgang (17) mit dem Speiseeingang (16) verbindende Arbeitsstellung sowie in eine den Arbeitsaus - gang (17) mit dem Entlüftungsausgang (18) verbindende Entlüftungsstellung schaltbar ist, - An electrically actuable on-off valve (14) having a connectable to a compressed air source feed input (16), a vent connected to the atmosphere outlet (18) and a working output (17) and in a working output (17) to the feed input (16 ) and a working position (17) with the vent outlet (18) connecting the venting position is switchable,
- einen mit einer externen Verbrauchereinrichtung (A) - one with an external consumer device (A)
verbindbaren Geräteauslass (7) , der über einen Auslasskanal (22) mit dem Arbeitsausgang (17) des Einschaltventils (14) verbunden ist,  connectable device outlet (7), which is connected via an outlet channel (22) to the working outlet (17) of the on-off valve (14),
- einen zur Messung des in dem Auslasskanal (22) herrschenden Auslassdruckes geeigneten Drucksensor (24) und/oder einen zur Messung des in dem Auslasskanal (22) auftretenden Auslassdurchflusses geeigneten Durchflusssensor (25) , a pressure sensor (24) suitable for measuring the outlet pressure prevailing in the outlet channel (22) and / or a flow sensor (25) suitable for measuring the outlet flow occurring in the outlet channel (22),
- und eine interne elektronische Steuereinheit (26) , die mit dem Einschaltventil (14) sowie mit dem Drucksensor (24) und/oder dem Durchflusssensor (25) signaltechnisch verbunden ist und die in einem Überwachungsmodus betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschaltventil (14) über eine 3/3 -Ventilfunktionalität verfügt und zusätzlich in eine Absperrstellung schaltbar ist, in der sein mit dem Geräteauslass (7) verbundener Arbeitsausgang (17) von sowohl dem Speiseeingang (16) als auch dem Entlüftungsausgang (18) abgetrennt ist , dass die interne elektronische Steuereinheit (26) während der Absperrstellung und/oder während der Arbeitsstellung alternativ zu dem Überwachungsmodus in einem Einlernmodus betreibbar ist, in dem während der Absperrstellung ein zeitabhängiger Druckabfall des Auslassdruckes und/oder während der Arbeitsstellung ein zeitabhängiges Durchflussprofil des Auslassdurchflusses ermittelbar und in Form von Referenzinformationen (43, 44) in Speichermitteln (34) der internen elektronischen Steuereinheit (26) abspeicherbar sind, dass die interne elektronische Steuereinheit (26) über Vergleichermittel (35) verfügt, durch die während des Überwachungsmodus von dem Drucksensor (24) und/oder dem Durchflusssensor (25) gelieferte Ist -Informationen mit den zugehörigen Referenzinformationen (43, 44) vergleichbar sind, und dass die interne elektronische Steuereinheit (26) über Ausgabemittel (36) verfügt, die in Abhängigkeit vom and an internal electronic control unit (26), which is signal-technically connected to the switch-on valve (14) and to the pressure sensor (24) and / or the flow sensor (25) and which is operable in a monitoring mode, characterized in that the on-off valve (14) has a 3/3 valve functionality and is additionally switchable to a shut-off position in which its working outlet (17) connected to the appliance outlet (7) from both the feed inlet (16) and the vent outlet (18) is severed such that the internal electronic control unit (26) is operable during the shut-off position and / or during the working position as an alternative to the monitoring mode in a teach-in mode in which a time-dependent pressure drop of the outlet pressure and / or during the working position during the shut-off position time-dependent flow profile of the outlet flow can be determined and stored in the form of reference information (43, 44) in memory means (34) of the internal electronic control unit (26) that the internal electronic control unit (26) has comparator means (35) through which during the monitoring mode from the pressure sensor (24) and / or the flow rate sensor (25) supplied actual information with the associated reference information (43, 44) are comparable, and that the internal electronic control unit (26) has output means (36) which, depending on
Vegleichsergebnis der Vergleichermittel (35) ein elektrisches Diagnosesignal ausgeben können.  A comparison result of the comparator means (35) can output an electrical diagnostic signal.
2. Druckluf -Wartungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form einer Baueinheit ausgebildet ist. 2. compressed air maintenance device according to claim 1, characterized in that it is designed in the form of a structural unit.
3. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mit auf der Basis des elektrischen Diagnosesignals aktivierbaren optischen Anzeigemitteln (34) und/oder akustischen Warnmitteln (38) ausgestattet ist. 3. compressed air maintenance device according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with activatable on the basis of the electrical diagnostic signal optical display means (34) and / or acoustic warning means (38).
4. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es über mindestens eine mit der internen elektronischen Steuereinheit (26) verbundene Kommunikationsschnittstelle (28, 29) verfügt, an die zur Kommunikation mit der internen elektronischen Steuereinheit (26) eine externe elektronische Einrichtung anschließbar ist, insbesondere eine externe elektronische Steuereinrichtung (23) und/oder ein elektronisches Informationsauslesegerät (46) und/oder mindestens eine sonstige elektronische Einrichtung, wobei zweckmäßigerweise mindestens eine Kommunikations- schnittstelle (28, 29) als Busschnittstelle konzipiert ist. 4. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has at least one with the internal electronic control unit (26) connected communication interface (28, 29), to which for communication with the internal electronic control unit (26) an external electronic device can be connected, in particular an external electronic control device (23) and / or an electronic information reader (46) and / or at least one other electronic device, wherein expediently at least one communication interface (28, 29) is designed as a bus interface.
5. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kommunikationsschnittstelle5. compressed air maintenance device according to claim 4, characterized in that at least one communication interface
(28, 29) elektromechanischer Art ist und/oder dass mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (28, 29) zur drahtlosen Signalübertragung ausgebildet ist . (28, 29) is electromechanical type and / or that at least one communication interface (28, 29) is designed for wireless signal transmission.
6. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die interne elektronische Steuereinheit (26) ausgebildet ist, um das elektrische Diagnosesignal an mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (28) des Druckluft-Wartungsgeräts (2) zu übermitteln. 6. compressed air maintenance device according to claim 4 or 5, characterized in that the internal electronic control unit (26) is adapted to transmit the electrical diagnostic signal to at least one communication interface (28) of the compressed air maintenance device (2).
7. Druckluf -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die interne elektronische Steuereinheit (26) als Übermittler von Umschaltsignalen von einer an eine Kommunikationsschnittstelle (28) angeschlossenen externen elektronischen Steuereinrichtung (23) an das Einschaltventil (14) ausgebildet ist, insbesondere derart, dass über die Kommunikationsschnittstelle (28) eingespeiste Umschaltsignale ohne Verarbeitung durch die interne elektronische Steuereinheit (26) direkt an das Einschaltventil (14) weiterleitbar sind. 7. compressed air maintenance device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the internal electronic control unit (26) as a transmitter of switching signals from a to a communication interface (28) connected external electronic control device (23) to the On-off valve (14) is formed, in particular such that via the communication interface (28) fed switching signals without processing by the internal electronic control unit (26) can be forwarded directly to the on-off valve (14).
8. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es mit Eingabemitteln (42) zur Aktivierung und/oder Parametrisierung des Einlernmodus ausgestattet ist. 8. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is equipped with input means (42) for activating and / or parameterization of the teach-in mode.
9. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Eingabemittel (42) mindestens eine Taste (42a) und/oder mindestens einen Schalter (42a) und/oder mindestens eine elektrische Schnittstelle (28) enthalten. 9. compressed air maintenance device according to claim 8, characterized in that the input means (42) at least one key (42 a) and / or at least one switch (42 a) and / or at least one electrical interface (28).
10. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis10. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to
9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnung der Ist- Informationen in einem gleichen Zeitintervall wie die Auf¬ zeichnung der zugeordneten Referenzinformationen stattfindet 9, characterized in that the recording of the actual takes place information in a same time interval as the on ¬ drawing the associated reference information
11. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis11. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to
10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Überwachungsmo¬ dus ein für das Einschaltventil (14) bestimmtes, von der internen elektronischen Steuereinheit (26) generiertes und aus gegebenes Umschaltsignal oder ein von einer externen elektro nischen Steuereinrichtung (23) geliefertes Triggersignal als Initiator für die Aufzeichnung von Ist -Informationen fungiert . 10, characterized in that, during the monitoring mode, a switching signal generated by the internal electronic control unit (26) for the switch-on valve (14) and a switching signal supplied by an external electronic control device (23) is used as the initiator for the switch Recording of actual information acts.
12. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Informationen, beginnend mit der Ausgabe eines für das Einschaltventil (14) bestimmten Umschaltsignals oder diesbezüglich um einen vorgegebenen Zeit- räum zeitlich verzögert, durch die interne elektronische Steuereinheit (26) aufzeichenbar sind. 12. compressed air maintenance device according to claim 11, characterized in that the actual information, starting with the output of a switch-on valve (14) certain switching signal or in this regard by a predetermined time spatially delayed, by the internal electronic control unit (26) are recordable.
13. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass beginnend mit oder zeitverzögert nach der Ausgabe eines das Einschaltventil (14) in die Absperrstellung schaltenden Umschaltsignals Ist-Informationen des Drucksensors (24) aufgezeichnet werden, um durch anschließenden Vergleich mit den zugehörigen Referenzinformationen (43) insbesondere eine Leckage-Überwachung zu ermöglichen . 13. compressed air maintenance device according to claim 11 or 12, characterized in that starting with or delayed after the output of the on-off valve (14) switching into the shut-off switching signal actual information of the pressure sensor (24) are recorded to by subsequent comparison with the associated reference information (43) in particular to allow leakage monitoring.
14. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis14. compressed air maintenance device according to one of claims 11 to
13, dadurch gekennzeichnet, dass beginnend mit oder zeitverzögert nach der Ausgabe eines das Einschaltventil (14) in die Arbeitsstellung schaltenden Umschaltsignals einmalig oder mehrmals Ist -Informationen des Durchflusssensors (25) aufgezeichnet werden, um durch anschließenden Vergleich mit den zugehörigen Referenzinformationen (44) insbesondere eine Luftverbrauchsüberwachung zu ermöglichen. 13, characterized in that starting with or delayed after the output of a switch-on valve (14) switching to the working position switching signal once or more than actual information of the flow sensor (25) are recorded, in particular by subsequent comparison with the associated reference information (44) to allow air consumption monitoring.
15. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis15. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to
14, dadurch gekennzeichnet, dass in der internen elektronischen Steuereinheit (26) Toleranzwerte abgespeichert oder abspeicherbar sind, die bei der Erzeugung des auszugebenden elektrischen Diagnosesignals berücksichtigt werden, wobei die Toleranzwerte in der Form mindestens eines Toleranzbandes vorliegen können. 14, characterized in that in the internal electronic control unit (26) tolerance values are stored or stored, which are taken into account in the generation of the electrical diagnostic signal to be output, wherein the tolerance values may be in the form of at least one tolerance band.
16. Druckluft -Wartungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzwerte, insbesondere mittels vorhandener Eingabemittel (42) des Druckluft -Wartungsgerätes (2) und/oder über mindestens eine elektrische Schnittstelle (28, 29) des Druckluft -Wartungsgerätes (2) , individuell und frei wählbar eingebbar sind. 16. compressed air maintenance device according to claim 15, characterized in that the tolerance values, in particular by means of existing input means (42) of the compressed air maintenance device (2) and / or via at least one electrical interface (28, 29) of the compressed air maintenance device (2), individually and freely selectable are entered.
17. Druckluft -Wartungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die interne elektronische Steuereinheit (26) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Vergleichermittel (35) einen Umschalt¬ vorgang des Einschaltventils (14) hervorzurufen. 17. compressed air maintenance device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the internal electronic control unit (26) is designed to cause a switching ¬ operation of the on-off valve (14) in dependence on the comparison result of the comparator means (35).
18. Verbrauchersteuervorrichtung mit mindestens einem Druckluft-Wartungsgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und einer daran angeschlossenen oder anschließbaren externen elektronischen Steuereinrichtung (23) . 18. Consumer control device with at least one compressed air maintenance device (2) according to one of claims 1 to 17 and a connected or connectable external electronic control device (23).
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