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DE3708989A1 - Steuervorrichtung fuer einen doppeltwirkenden zylinder - Google Patents

Steuervorrichtung fuer einen doppeltwirkenden zylinder

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DE3708989A1
DE3708989A1 DE19873708989 DE3708989A DE3708989A1 DE 3708989 A1 DE3708989 A1 DE 3708989A1 DE 19873708989 DE19873708989 DE 19873708989 DE 3708989 A DE3708989 A DE 3708989A DE 3708989 A1 DE3708989 A1 DE 3708989A1
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DE
Germany
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control device
piston rod
valve
pressure
signal
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DE19873708989
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English (en)
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Kurt Dipl Ing Stoll
Herbert Halama
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Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Priority to IT8819779A priority patent/IT1216093B/it
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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben, dessen als Arbeitsglied ausgebildete Kolbenstange in Anlage mit einem Werkstück bringbar ist.
Derartige Steuervorrichtungen sind für eine Vielzahl von Anwendungen im Einsatz. Beispielsweise kann die Kolbenstange eines derartigen Zylinders als Schweißelektrode einer Schweiß­ anlage ausgebildet sein, oder eine solche antreiben oder die Kolbenstange wird beispielsweise beim Bau von Wickelmaschinen als variables Anschlagglied eingesetzt. Dabei ist es oft wünschenswert, daß die vorgesehene Position zwar sehr schnell angefahren wird, daß jedoch ein sanfter Anschlag erfolgt und anschließend wieder eine schnelle Rückbewegung. Beim Schweißen soll z.B. zur Verringerung des Funkenflugs und des Abbrands der Schweißelektrode diese zunächst sanft aufsetzen, dann jedoch mit erhöhter Kraft anliegen. Das Losbrechen nach dem Schweißvorgang soll dann wieder sehr abrupt erfolgen. Wird eine derartige Kolbenstange als variabler Anschlag eingesetzt, so soll wiederum ein schnelles Anfahren der gewünschten Position und ein sanfter Anschlag erfolgen, wobei die Kolben­ stange dann in der Anschlagposition fixierbar sein soll, um hohe Gegenkräfte aufnehmen zu können. Eine weitere Anwendung derartiger Steuervorrichtungen liegt in der Steuerung und Umlenkung von Greiferbewegungen.
Bekannte Steuervorrichtungen und Zylinderanordnungen erfüllen diese Erfordernisse nur unzureichend oder sind technisch sehr aufwendig und kostspielig aufgebaut.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Steuer­ vorrichtung der vorstehend genannten Gattung zu schaffen, durch die die Kolbenstange eines doppeltwirkenden Zylinders sehr schnell in den Bereich der gewünschten Position ausfährt und dort sehr sanft mit einem Werkstück trotz variabler Position desselben in Anlage gelangt, um dort einen Arbeitsvorgang ausführen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein vor dem Erreichen der Anlageposition durch Veränderung des Druckverhältnisses in den beiden Zylinderkammern die Kolben­ geschwindigkeit verringernder Positionssensor sowie die Anlageposition durch Erfassung der Druckveränderung in wenigstens einer der beiden Zylinderkammern erkennender Druckschalter vorgesehen ist, der mit einer einen Arbeits­ vorgang in der Anlageposition ausführenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.
Mit wenigen handelsüblichen Bauteilen, nämlich mit einem mit Positionssensoren versehenen Zylinder, einem Druckschalter und einigen Steuerventilen kann eine kostengünstige und einfach aufzubauende Steuervorrichtung gebildet werden, die die vorstehend genannte Aufgabe in überzeugender Weise löst. Dabei sind Variationen der Bewegungsgeschwindigkeit und der einzelnen Positionen auf einfache Weise realisierbar. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß eine Variation der anzufahrenden Position in gewissen Grenzen zulässig ist, ohne daß eine Veränderung der Bauteile oder der Einstellungen erforderlich wäre. Dabei bleibt der Vorteil des schnellen Anfahrens bei sanftem Anschlag erhalten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Steuervorrichtung möglich.
Der erwünschte sanfte Anschlag am Werkstück wird auf besonders einfache Weise durch Verringerung der Kolbengeschwindigkeit vor dem Anschlag dadurch erreicht, daß ein den Auslaß­ strömungsquerschnitt für das aus der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer ausströmende Fluid reduzierendes erstes Ventil vorgesehen ist. Dieses ist zweckmäßigerweise in einen von zwei parallelen Auslaßströmungswegen geschaltet, wobei der andere mit einer vorzugsweise einstellbaren Drossel versehen ist. Dadurch kann die Reduzierung der Geschwindigkeit und damit die Sanftheit des Anschlags auf einfache Weise den Erfordernissen angepaßt werden.
Soll in der Anlageposition der Anpreßdruck der Kolbenstange gegen das Werkstück erhöht werden, wie dies beispielsweise bei einer Ausbildung der Kolbenstange als Schweißelektrode erforderlich ist, so kann dies vorteilhafterweise durch das erste ohnehin vorhandene Ventil erfolgen, das durch ein Signal des Druckschalters geöffnet wird. Durch den sich hierdurch verringernden Ausströmwiderstand erfolgt die erwünschte stärkere Anpressung an das Werkstück.
Soll die Kolbenstange dagegen als variabler Anschlag ausge­ bildet sein, so wird nach erfolgtem weichem Anschlag eine die Anlageposition fixierende Feststellvorrichtung ausgelöst, zweckmäßigerweise durch fluidische Betätigung über ein zweites Ventil. Durch den sanften Anschlag kann die ge­ wünschte Anschlagposition sehr exakt angefahren werden, wobei nach erfolgter Fixierung große Gegenkräfte zulässig sind. Trotz geringer Anschlaggeschwindigkeit ist ein sehr schnelles Anfahren dieser variablen Position möglich.
Zur Festlegung der Verweilzeit in der Anlageposition und/oder der Dauer des Arbeitsvorgangs in der Anlageposition eignet sich insbesondere ein durch das Signal des Drückschalters auslösbares Zeitglied. Nach Ablauf von dessen Haltezeit kann durch dieses dann die Bewegung der Kolbenstange durch Aus­ lösung eines dritten, als Umschaltventil ausgebildeten Ventils in die Einfahrrichtung umgesteuert werden. Hierdurch sind vollautomatisierte Arbeitsvorgänge realisierbar.
Zur Umsteuerung kann die kolbenstangenseitige Zylinderkammer über das dritte Ventil mit einer fluidischen Druckquelle beaufschlagt werden, deren Druck höher als der einer mit der anderen Zylinderkammer verbundenen Druckquelle ist. Durch Einstellung der Drücke der beiden Druckquellen, die vorzugs­ weise als durch eine elektronische Steuereinrichtung ein­ stellbare Druckregler ausgebildet sind, kann die Geschwindig­ keit der Einfahrbewegung bzw. die Losbrechkraft den Erforder­ nissen angepaßt werden.
Es ist jedoch gleichfalls möglich, zur Umsteuerung über das dritte Ventil die kolbenstangenseitige Zylinderkammer mit einer fluidischen Druckquelle zu beaufschlagen, wobei ein mit der anderen Zylinderkammer verbundenes viertes Ventil eine Umschaltung von der Druckquelle zu einer Abflußleitung bewirkt. Durch Einsetzen einer variablen Drossel in diese Abflußleitung kann ebenfalls die Einfahrbewegung variabel gesteuert werden.
Der Druckschalter ist zweckmäßigerweise als in Abhängigkeit des Differenzdruckes der beiden Zylinderkammern schaltender Differenzdruckschalter ausgebildet. Dadurch kann die zur Umsteuerung dienende Umschaltung des vierten Ventils durch ein Rückschaltsignal dieses Druckschalters auf einfache Weise ausgelöst werden.
Zur Einstellung der Zahl der automatisch ablaufenden Hub­ bewegungen der Kolbenstange ist zweckmäßigerweise eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, wobei eine zweite Umsteuerung jeweils durch ein Signal des Positions­ sensors auslösbar ist. Derartige mehrfache Hubbewegungen sind beispielsweise beim Schweißvorgang erforderlich. Diese Bewegungen können dadurch sehr schnell hintereinander bei jeweils sanftem Aufsetzen der Schweißelektrode durchgeführt werden. Die Losbrechkraft ist dabei jeweils wieder groß.
Zur Steuerung der Ventile in Abhängigkeit der Sensorsignale und Druckschaltsignale ist vorzugsweise eine frei programmier­ bare Steuerung, insbesondere ein Mikrorechner vorgesehen. Dieser kann dann gleichzeitig zur Festlegung der Haltezeit in der Anlageposition und zur Eingabe der Zahl der auto­ matisch ablaufenden Hubbewegungen dienen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaltungsmäßige Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, das beispielsweise zur Ausführung von Schweißvorgängen geeignet ist,
Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungs­ weise des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 eine schaltungsmäßige Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, das beispielsweise zur Verwendung als variabler Anschlag geeignet ist und
Fig. 4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist ein doppeltwirkender Zylinder 10 einen Kolben 11 und eine damit verbundene Kolbenstange 12 auf, wobei der Zylinder­ innenraum durch den Kolben 11 in eine kolbenstangenseitige Zylinderkammer 13 und in eine von der Kolbenstange abge­ wandte Zylinderkammer 14 unterteilt ist. Der Zylinder 10 ist über zwei zu den Zylinderkammern 13, 14 führende Anschlüsse 15, 16 mittels eines Fluids steuerbar, insbesondere pneuma­ tisch durch ein Gas oder hydraulisch über eine Flüssigkeit.
Eine Druckquelle 17 ist über ein Proportional-Druckregel­ ventil 18 mit dem Anschluß 16 und über ein weiteres Proportional-Druckregelventil 19 und ein dazu in Reihe geschaltetes, als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 20 mit dem Anschluß 15 verbunden. Wird das Ventil 20 betätigt, so verbindet es den Anschluß 15 mit einer als Drosselventil ausgebildeten Drossel 21, über die das Fluid über einen Schalldämpfer 22 abfließen kann. Die Drossel 21 ist durch ein ebenfalls als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 23 in dessen erregtem Zustand überbrückt.
Eine elektronische Steuereinrichtung 24 weist vier Steuer­ ausgänge A 0, A 1, A 2 und A 3 auf, über die die Ventile 20, 23 sowie die Proportional-Druckregelventile 19, 18 gesteuert werden können. Diese elektronische Steuereinrichtung ist zweckmäßigerweise frei programmierbar ausgebildet, insbe­ sondere als Mikrorechner.
Am Zylinder 10 sind zwei Positionssensoren 25, 26 angebracht, wobei der Positionssensor 25 im eingefahrenen Zustand des Kolbens 11 ein Sensorsignal erzeugt, während der Positions­ sensor 26 so angeordnet ist, daß er ein Sensorsignal kurz vor Erreichen einer Anlageposition der ausfahrenden Kolben­ stange 12 an einem Werkstück 27 erzeugt. Die Positions­ sensoren 25, 26 sind als Reed-Schalter ausgebildet, die auf das Magnetfeld eines am Kolben 11 befestigten, nicht darge­ stellten Magneten oder Magnetrings reagieren. Selbstver­ ständlich können auch andere Arten von Positionssensoren eingesetzt werden, z.B. auch zum Abtasten von Markierungen auf der Kolbenstange 12. Hierzu sind vor allem bekannte magnetische Näherungsschalter geeignet. Die Sensorsignale der beiden Positionssensoren 25, 26 sind zwei Steuerein­ gängen E 2 und E 0 der elektronischen Steuereinrichtung 24 zugeführt.
Die fluidischen Drücke an den Anschlüssen 15 und 16 liegen an einem Differenzdruckschalter 28 an, der ab einem vorgeb­ baren Differenzdruck ein Steuersignal erzeugt, das einem weiteren Eingang E 1 der elektronischen Steuereinrichtung 24 zugeführt wird. Schließlich ist ein Startschalter 29 mit einem weiteren Steuereingang E 3 dieser elektronischen Steuereinrichtung 24 verbunden.
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten ersten Aus­ führungsbeispiels wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Signaldiagramms erläutert. Dabei sind die den Steuereingängen E 0- E 3 zugeführten Signale und die an den Steuerausgängen A 0- A 3 abgegebenen Steuersignale ent­ sprechend diesen Eingängen und Ausgängen bezeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich beispielsweise zur Verwendung bei elektrischen Punktschweißmaschinen, wobei die Kolben­ stange 12 als Schweißelektrode oder als Antrieb für eine solche ausgebildet ist. Diese soll sehr rasch und periodisch gegen das zu schweißende Werkstück 27 bewegt werden, daß zur Erzeugung einer Vielzahl von Schweißpunkten daran vorbeigeführt wird. Dabei soll zwar die Schweißbewegung sehr rasch ausgeführt werden, jedoch jeweils ein sanftes Aufsetzen mit verringerter Geschwindigkeit erfolgen, um den Elektrodenbrand und die Funkenerzeugung zu reduzieren. Bei erreichter Anlageposition soll dann ein großer Anlagedruck erzeugt und danach die Elektrode wieder abrupt losgerissen werden.
Die beiden Proportional-Druckregelventile 18 sind über die Steuerausgänge A 2 und A 3 im Betrieb ständig betätigt, so daß auf eine Darstellung entsprechender Steuersignale verzichtet wurde. Dabei wird am Ausgang des Proportional-Druck­ regelventils 19 ein höherer Druck als an dem des Pro­ portional-Druckregelventils 18 erzeugt, so daß bei Einwirkung beider auf den Zylinder 10 dieser in der dargestellten Position bei eingefahrenem Kolben gehalten wird. Über die Steuerausgänge A 2 und A 3 können durch Signalvariation die durch die Proportional-Druckregelventile 18, 19 eingestellten Drücke verändert und den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden. Insbesondere bestimmt die Druckdifferenz vor allem die Geschwindigkeit der Einfahrbewegung des Kolbens 11 und der Druck am Proportional-Druckregelventil 18 die Ausfahrge­ schwindigkeit in Zusammenwirkung mit der Drossel 21 und dem Ventil 23.
Auf ein durch Betätigung des Startschalters 29 erzeugtes Startsignal E 3 zum Zeitpunkt t 1 hin werden ausgangsseitig Steuersignale A O und A 1 erzeugt, durch die eine Umschaltung der Ventile 20 und 23 erfolgt. Dadurch ist die Zylinder­ kammer 14 vom Druck des Proportional-Druckregelventils 18 beaufschlagt, während das sich in der Zylinderkammer 13 befindliche Fluid über das Ventil 20 und das Ventil 23 ungedrosselt abfließen kann. Dies führt zu einer sehr schnellen Ausfahrbewegung der Kolbenstange 12.
Erreicht der Kolben 11 die Position des Positionssensors 26, die einer Position der Kolbenstange 12 kurz vor Erreichen der Anlageposition am Werkstück 27 entspricht, so wird durch das entsprechende Positionssignal E 0 das Steuersignal A 1 beendet, so daß das Ventil 23 schließt. Das aus der Zylinderkammer 13 ausströmende Fluid muß nun durch die Drossel 21 fließen, so daß sich infolge der Vergrößerung des Ausströmwiderstandes die Ausfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange 12 verringert. Diese Verringerung kann durch Variation des Drosselquerschnitts der Drossel 21 in der gewünschten Weise eingestellt werden.
Zum Zeitpunkt t 3 erreicht die Kolbenstange 12 sanft mit verringerter Geschwindigkeit ihre Anlageposition am Werk­ stück 27. Der Anlagedruck steigt dadurch an, bis infolge der Erhöhung des Differenzdrucks in den Zylinderkammern 13, 14 der Differenzdruckschalter 28 ein Eingangssignal E 1 zum Zeitpunkt t 4 erzeugt. Hierdurch wird in der elektronischen Steuereinrichtung 24 ein Steuersignal A 1 erzeugt, durch das das Ventil 23 wieder öffnet. Diese Schnellentlüftung bewirkt einen steilen Anstieg des Anpreßdrucks der Kolbenstange 12 am Werkstück 27.
Ein internes Zeitglied in der elektronischen Steuereinrich­ tung 24 erzeugt nun eine Haltezeit T, während der angepreßte Zustand beibehalten werden soll, z.B. um einen Schweißvorgang auszuführen. Danach, zum Zeitpunkt t 5, werden die Steuersignale A 0 und A 1 abgeschaltet, so daß die beiden Ventile 20, 23 in die dargestellten Positionen zurückgestellt werden. Der höhere, vom Proportional-Druck­ regelventil 19 erzeugte Druck liegt nun an der Zylinder­ kammer 13 an, so daß die Kolbenstange 12 ungedrosselt wieder mit großer Geschwindigkeit eingefahren wird, bis der Kolben zum Zeitpunkt t 6 die dem Positionssensor 26 ent­ sprechende Stellung erreicht und ein Eingangssignal E 0 erzeugt wird. Dieses bewirkt wiederum eine Umschaltung des Ventils 20 über ein Steuersignal A 0, wodurch die Bewegungs­ richtung der Kolbenstange 12 wieder umgekehrt wird. Der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich dann entsprechend.
In der elektronischen Steuereinrichtung 24 kann festgelegt werden, wieviele Signale E O eine Umkehrung der Bewegungs­ richtung der Kolbenstange 12 zur Wiederholung beispielsweise des Schweißvorgangs bewirken sollen, bzw. ab dem wievielten Signal E 0 keine Richtungsumkehr mehr erfolgen soll. Dies kann durch eine einfache Zählvorrichtung realisiert werden. Im Signaldiagramm gemäß Fig. 2 erfolgt beim dritten Signal E O zum Zeitpunkt t 10 keine Umsteuerung der Bewegungsrichtung der Kolbenstange mehr, d.h., es wird zum Zeitpunkt t 10 kein Signal A 0 erzeugt, so daß die Kolbenstange 12 in die darge­ stellte Ausgangslage zurückfährt, in der ein Signal E 2 des Positionssensors 25 erzeugt wird, durch das der Bewegungs­ ablauf abgeschlossen wird.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben. Dasselbe gilt auch für die Eingänge E und Ausgänge A der elektronischen Steuereinrichtung 24. Mit einer Steuervor­ richtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel können variable Anschläge realisiert werden, wobei die Kolbenstange 12 hier als Anschlagglied ausgebildet ist. Auch hier erfolgt zunächst ein schnelles Anfahren bis kurz vor die Anschlag­ position und danach ein sanfter Anschlag an dieselbe mit verringerter Geschwindigkeit. Die Anschlagposition wird dann fixiert und kann als Gegenlager für größere Kräfte dienen. Durch den sanften Anschlag kann eine variable Position exakt angefahren und abgefühlt werden.
In Ergänzung zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Kolben 11 hier mit einer beidseitigen einstellbaren Endlagendämpfung versehen. Darüberhinaus ist eine Feststellvorrichtung 30 für die Kolbenstange 12 vorgesehen, bei der im nicht be­ tätigten Zustand Brems- und Haftflächen durch Federkraft gegen die Kolbenstange 12 gepreßt werden. Über einen Anschluß 31 kann die Fixierung durch fluidische Beauf­ schlagung gegen die Federkraft gelöst werden.
Unter Wegfall der Proportional-Druckventile 18, 19 ist hier die Druckquelle 17 mit der Zylinderkammer 13 direkt über das Ventil 20 und mit der Ventilkammer 14 über ein ebenfalls als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 32 in dessen be­ tätigtem Zustand verbunden. Im nicht betätigten Zustand dieses Ventils 32 ist die Zylinderkammer 14 über eine als einstellbares Drosselventil ausgebildete Drossel 33 mit einem in eine Abflußleitung mündenden Schalldämpfer 34 verbunden.
Die Druckquelle 17 ist weiterhin über ein weiteres, als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Ventil 35 mit dem Anschluß 31 verbunden, wobei dieses Ventil 35 in seinem erregten Zustand den Anschluß 31 mit einem in eine Abflußleitung mündenden Schalldämpfer 36 verbindet.
Schließlich ist noch in Reihe zum Ventil 23 eine weitere, als einstellbares Drosselventil ausgebildete Drossel 37 geschaltet.
Die Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand des in Fig. 4 dargestellten Signaldiagramms erläutert. Durch ein Start­ signal mittels des Startschalters 29 werden zum Zeitpunkt t 1 Steuersignale A 0, A 1 und A 4 am Ausgang der elektronischen Steuereinrichtung 24 erzeugt. Hierdurch werden die Ventile 20, 23 und 32 betätigt, wodurch die Druckquelle 17 mit der Zylinderkammer 14 verbunden und von der Zylinderkammer 13 abgekoppelt wird, während das sich in dieser befindliche Fluid über die Parallelschaltung beider Drosseln 21, 37 sehr schnell abfließen kann. Die Kolbenstange 12 wird dadurch sehr schnell ausgefahren.
Zum Zeitpunkt t 2 erreicht der Kolben kurz vor der Anschlag­ position der Kolbenstange 12 den Positionssensor 26, auf dessen Signal E 0 hin das Steuersignal A 1 für das Ventil 23 beendet wird. Dieses schließt, so daß das aus der Zylinderkammer 13 abfließende Fluid nur noch durch die Drossel 21 abfließen kann, wobei durch Erhöhung des Strömungswiderstandes die Geschwindigkeit der Kolbenstange 12 reduziert wird.
Der Anschlagvorgang am Werkstück 27 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel, d.h. zum Zeitpunkt t 4 erzeugt der Differenzdruckschalter 28 ein Signal E 1, durch das das Steuersignal A 5 für das Ventil 35 beendet wird. Hierdurch kann Fluid aus der Feststellvorrichtung 30 abfließen, so daß diese die Kolbenstange 12 in der Anschlagposition fixiert.
Nach einer festen, in der elektronischen Steuereinrichtung 24 einstellbaren Haltezeit wird das Signalende des Steuer­ signals A 0 für das Ventil 20 zum Zeitpunkt t 5 herbeigeführt, so daß durch dieses auch die Zylinderkammer 13 wieder mit der Druckquelle 17 verbunden ist. Dies bewirkt einen Druck­ aufbau in der Zylinderkammer 13, so daß nach einer gewissen Zeit, zum Zeitpunkt t 6, der Differenzdruckschalter 28 abfällt. Das Signalende des entsprechenden Signals E 1 bewirkt ein Signalende des Steuersignals A 4 und einen Signalbeginn des Steuersignals A 5. Hierdurch kann das sich in der Zylinder­ kammer 14 befindliche Fluid über die Drossel 13 abfließen, und die Feststellvorrichtung 30 wird durch Druckbeauf­ schlagung wieder gelöst. Die Kolbenstange 12 wird dadurch sehr rasch in Abhängigkeit der Einstellung der Drossel 33 eingefahren.
Erreicht der Kolben 11 die Position des Positionssensors 26, so kann das entsprechend erzeugte Signal E 0 eine Umsteuerung der Kolbenstangenbewegung bewirken, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Im dargestellten Fall soll jedoch keine Umsteuerung erfolgen, so daß die Kolben­ stange wieder bis in ihre Anschlagposition einfährt, wobei bei Erreichen derselben zum Zeitpunkt t 8 ein Sensorsignal des Positionssensors 25 erzeugt wird, durch das eine weitere Bewegung verhindert wird.

Claims (20)

1. Steuervorrichtung für einen in einem doppeltwirkenden Zylinder verschiebbaren Kolben, dessen als Arbeitsglied ausgebildete Kolbenstange in Anlage mit einem Werkstück bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein vor dem Erreichen der Anlageposition durch Veränderung des Druckver­ hältnisses in den beiden Zylinderkammern (13, 14) die Kolbengeschwindigkeit verringernder Positionssensor (26) sowie ein die Anlageposition durch Erfassung der Druckver­ änderung in wenigstens einer der beiden Zylinderkammern (13, 14) erkennender Druckschalter (28) vorgesehen ist, der mit einer einen Arbeitsvorgang in der Anlageposition aus­ führenden Einrichtung (23; 35, 30) in Wirkverbindung steht.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der als magnetischer Näherungsschalter ausgebildete und auf den Kolben (11) oder einen mit ihm verbundenen Magneten ansprechende Positionssensor (26) am Zylinder (10) angebracht ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Verringerung der Kolbengeschwindigkeit ein den Auslaßströmungsquerschnitt für das aus der kolbenstangen­ seitigen Zylinderkammer (13) ausströmende Fluid reduzieren­ des erstes Ventil (23) vorgesehen ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (23) in einen von zwei parallelen Auslaßströmungswegen geschaltet ist, wobei der andere mit einer vorzugsweise einstellbaren Drossel (21) versehen ist.
5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anlageposition einen Arbeitsvorgang ausführende Einrichtung als die Kraftwirkung der Kolbenstange gegen das Werkstück (27) erhöhende Einrich­ tung (23) ausgebildet ist.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kraftwirkung er­ höhende Einrichtung das erste sich durch ein Signal des Druckschalters (28) öffnende Ventil (23) ist.
7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anlageposition einen Arbeitsvorgang ausführende Einrichtung eine die Kolbenstange in der Anlageposition fixierende Feststellvorrichtung (30) ist.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feststellvorrichtung (30) über ein weiteres Ventil (35) fluidisch betätigbar ist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (30) wenigstens eine durch Federkraft beaufschlagte Brems- und Haftfläche aufweist, wobei die fluidische Kraft gegen die Federkraft gerichtet ist.
10. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Signal des Druckschalters (28) auslösbares, die Verweilzeit in der Anlageposition und/oder die Dauer des Arbeitsvorgangs in der Anlageposition bestimmendes Zeitglied vorgesehen ist.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein durch das Zeitglied nach Ablauf von dessen Haltezeit umsteuerbares, eine Bewegung der Kolben­ stange (12) in die Einfahrrichtung auslösendes drittes, als Umschaltventil ausgebildetes Ventil (20) vorgesehen ist.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß über das dritte Ventil (20) zur Umsteuerung die kolbenstangenseitige Zylinderkammer (13) mit einer fluidischen Druckquelle (17, 19) beaufschlagbar ist, deren Druck höher als der einer mit der anderen Zylinderkammer (14) verbunde­ nen Druckquelle (17, 18) ist.
13. Steuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drücke der beiden Druckquellen einstellbar sind.
14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Druckquellen als durch eine elek­ tronische Steuereinrichtung (24) einstellbare Druckregler (18, 19) ausgebildet sind.
15. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß über das dritte Ventil (20) zur Umsteuerung die kolbenstangenseitige Zylinderkammer (13) mit einer fluidi­ schen Druckquelle (17) beaufschlagbar ist, und daß ein mit der anderen Zylinderkammer (14) verbundenes, zur Umsteuerung der Kolbenstangenbewegung von der Druckquelle (17) zu einer Abflußleitung umschaltendes viertes Ventil (32) vorgesehen ist.
16. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (28) als in Abhängigkeit des Differenzdruckes der beiden Zylinder­ kammern (13, 14) schaltender Differenzdruckschalter ausge­ bildet ist.
17. Steuervorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umsteuerung dienende Umschaltung des vierten Ventils (32) durch ein Rückschaltsignal des Druckschalters (28) auslösbar ist.
18. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerein­ richtung (24) vorgesehen ist, durch die Zahl der automa­ tisch ablaufenden Hubbewegungen der Kolbenstange (12) einstellbar ist, wobei eine zweite Umsteuerung jeweils durch ein Signal des Positionssensors (26) auslösbar ist.
19. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, die eingefahrene Position der Kolbenstange (12) erfassender Positionssensor (25) vorgesehen ist, dessen Signal ein Ausschaltsignal für die Kolbenbewegung ist.
20. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Ventile (20, 23, 32, 35) in Abhängigkeit der Sensorsignale und Druckschaltsignale eine frei programmierbare Steuerein­ richtung (24), insbesondere ein Mikrorechner vorgesehen ist.
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