Steuereinrichtung für einen pneumo-hydraulischen Kraftantrieb

Abstract

 Eine Steuereinrichtung weist einen pneumo-hydraulischen Kraft­antrieb (14) mit einer Betätigungsstange (17) auf. Die Betäti­gungsstange (17) ist mittels eines Arbeitskolbens (4) pneuma­tisch mit geringer Kraft über große Wege sowie mittels eines Verdrängerkolbens (63) hydraulisch mit großer Kraft über kleine Wege betätigbar. Der Verdrängerkolben (63) ist seinerseits über einen Druckübersetzer (62/63) pneumatisch betätigbar.
Um Werkstücke mit frei programmierbaren und geregelt eingestell­ten Kraft/Weg-Verläufen handhaben oder bearbeiten zu können, ist die Betätigungsstange (17) mit einer Wegmeßeinheit (20) gekop­pelt. Der Betätigungsdruck des Arbeitskolbens (40) ist unabhän­gig vom Betätigungsdruck des Verdrängerkolbens (63) in Abhängig­keit von einem Ausgangssignal der Wegmeßeinheit (20) einstellbar (Fig. 2).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen pneumo-­hydraulischen Kraftantrieb mit einer Betätigungsstange, die mittels eines Arbeitskolbens pneumatisch mit geringer Kraft über große Wege sowie mittels eines Verdrängerkolbens hydrau­lisch mit großer Kraft über kleine Wege betätigbar ist, wobei der Verdrängerkolben seinerseits über den Druckübersetzer pneu­matisch betätigbar ist.

[0002] Eine derartige Steuereinrichtung ist aus der DE-OS 28 18 337 bekannt.

[0003] Bei der bekanten Steuereinrichtung weist der Kraftantrieb einen vorderen, doppelt wirkenden und pneumatisch betätigbaren Arbeitskolben auf, der in einer Zylinderbohrung mit verhältnis­mäßig großem Durchmesser läuft und von beiden Seiten mit Druck­luft beaufschlagbar ist. Der Arbeitskolben trägt eine Betäti­gungsstange, die beispielsweise zum Vernieten eingesetzt werden kann. Wird der Arbeitskolben auf seiner Rückseite mit Druckluft beaufschlagt, fährt, er im Eilgang mit verhältnismäßig geringer Kraft nach vorne aus. Bei Erreichen einer Endstellung erhöht sich der Druck auf der Rückseite des Arbeitskolbens. Die Druck­luft strömt nun auf die Rückseite eines Luftkolbens etwa glei­chen Querschnitts, der seinerseits den Verdrängerkolben wesent­lich geringerer Querschnittsfläche trägt. Der Verdrängerkolben taucht in einen Ölspeicher ein, der im Bereich der Rückseite der Betätigungsstange angeordnet ist. Infolge des Durchmesser­verhältnisses von Luftkolben und Verdrängerkolben ergibt sich bei pneumatischer Betätigung des Verdrängerkolbens eine Kraft­verstärkung im Bereich des Ölspeichers und damit eine hohe Betätigungskraft für die Betätigungsstange bei geringer Auslen­kung.

[0004] Bei der bekannten Einrichtung erfolgt die Umschaltung vom Eil­gang mit geringer Kraft auf den Langsamgang (Krafthub) mit hoher Kraft selbsttätig, weil, wie erwähnt, die Druckluft von der Rückseite des Arbeitskolbens bei Erreichen eines bestimmten Werts selbsttätig auf die Rückseite des Luftkolbens gelangt und der Krafthub automatisch einsetzt.

[0005] Zur Steuerung können bei der bekannten Einrichtung auch Schalt­ventile vorgesehen werden, wobei die Weiterleitung der Druckluft auf den Luftkolben durch ein Druck-Wegeventil erfolgt, das dann umgeschaltet wird, wenn der Druck am Eingang (Rückseite des Arbeitskolbens) einen vorgegebenen Betrag übersteigt. Bei der bekannten Einrichtung ist auch die Möglichkeit vorgesehen, eine wegabhängige Steuerung einzusetzen, bei der ein Endschalter in der Bewegungsbahn der Betätigungsstange vorgesehen ist, der bei Betätigung vom Eilgang auf den Langsamgang (Krafthub) um­schaltet. Es werden jedoch bei all diesen Steuerungen ausschließlich Schaltventile eingesetzt, und die Betätigung des Luftkolbens erfolgt über eine Zwangs-Folgesteuerung in Abhängigkeit von der Betätigung des Arbeitskolbens.

[0006] Die bekannte Einrichtung hat damit den Nachteil, daß der Über­gang vom Eilgang zum Langsamgang stets schlagartig erfolgt und der Langsamgang ungeregelt verläuft, so daß die bekannte Ein­richtung für eine Vielzahl von Anwendungen nicht einsetzbar ist, wenn es darauf ankommt, die Betätigungskraft in Abhängig­keit vorgegebener Parameter zu dosieren oder auch in Abhängig­keit vom jeweiligen Einsatzfall zu regelen.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Betriebsparameter der Einrichtung frei vorgebbar und insbeson­dere geregelt einstellbar sind.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsstange mit einer Wegmeßeinheit gekoppelt ist und daß der Betätigungsdruck des Arbeitskolbens unabhängig vom Betätigungsdruck des Verdrängerkolbens in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Wegmeßeinheit einstellbar ist.

[0009] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

[0010] Durch die über einen längeren Weg kontinuierlich einsetzbare Wegmeßeinheit kann - im Gegensatz zu dem bekannten Endlagen­schalter - der Eilgang in seinem Verfahrweg frei programmiert werden. Durch die Abtrennung der Betätigung des Verdrängerkol­bens von der Betätigung des Arbeitskolbens kann nach dem Durch­laufen des Eilganges der Langsamgang (Krafthub) ebenfalls frei programmiert vorgegeben werden, wobei beliebige Kraft/Weg-Ab­hängigkeiten vorgebbar sind.

[0011] Diese Maßnahmen haben damit den Vorteil, daß die erfindungsge­mäße Steuereinrichtung für eine Vielzahl von Aufgaben einsetzbar ist, und zwar nicht nur für verhältnismäßig grobe Kraftarbeiten, wie das eingangs erwähnte Vernieten, sondern auch für präzise Kraftarbeiten, beispielsweise bei der Betätigung einer Hand eines Handhabungsgeräts und dergleichen mehr.

[0012] Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Arbeitskolben doppelt wirkend, und der Betätigungsdruck des Arbeitskolbens wird mittels elektropneumatischer 2/2-Servo­ventile eingestellt.

[0013] Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Schnellgang des Arbeits­kolbens von der Anfangsstellung bis zur Endstellung besonders präzise eingestellt werden kann, weil die Verwendung elektro­pneumatischer Servoventile eine genaue Umsetzung einer analogen Eingangsgröße in eine pneumatische Ausgangsgröße gestattet.

[0014] Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdrängerkolben mit Druckübersetzer einfach wirkend, und der Betätigungsdruck des Druckübersetzers wird mittels eines elektropneumatischen 2/2-Schaltventils mit Vorsteuerventil eingestellt.

[0015] Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die hohe Kraft der Betäti­gungsstange präzise dosiert eingestellt werden kann.

[0016] Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Arbeitskolben bis zum Erreichen eines ersten Ausgangssignals der Wegmeßeinheit im Eilgang mit niedriger Kraft und dann der Verdrängerkolben bis zum Erreichen eines zweiten Signals im Langsamgang mit hoher Kraft ausfahrbar.

[0017] Bei einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist das zweite Signal ein zweites Ausgangssignal der Wegmeßeinheit.

[0018] Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß Aufgaben ausgeführt werden können, bei denen die Betätigungsstange eine bestimmte Weg­strecke mit hoher Kraft durchfahren muß, ohne daß es dabei auf den Betätigungsdruck ankommt, wie dies z.B. bei Fügearbeiten der Fall ist.

[0019] Bevorzugt ist bei dieser Variante, wenn bei Erreichen des zwei­ten Signals der Betätigungsdruck des Verdrängerkolbens mittels eines Drucksensors gemessen und mit einem vorgegebenen Betäti­gungsdruck-Intervall verglichen wird.

[0020] Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß überwacht werden kann, ob zum Durchmessen der vorgenannten Wegstrecke im Krafthub ein Betätigungsdruck aufgewendet werden mußte, der innerhalb einer vorgegebenen Toleranzbreite lag. Soll z.B. im Rahmen einer Fügearbeit ein Teil in ein anderes Teil eingepreßt werden, so würde ein Unterschreiten des Intervalls bedeuten, daß die zu fügenden Teile in dem Sinne unpräzise gefertigt waren, daß sie zu lose ineinander paßten und demzufolge nur ein geringer Be­tätigungsdruck erforderlich war, um die vorgegebene Wegstrecke zu durchmessen, während ein Überschreiten des Intervalls andeu­tet, daß die Teile zu eng gefertigt waren und daher ein zu hoher Betätigungsdruck erforderlich war, um die gewünschte Fügung zu erreicen. In beiden Fällen kann dies für den beab­sichtigten Einsatzzweck der gefügten Teile unakzeptabel sein, so daß bei Über- oder Unterschreiten des Intervalls die gefügten Teile als Ausschuß deklariert werden können.

[0021] Bei einer anderen Variante des Ausführungsbeispiels ist das zweite Signal ein Ausgangssignal eines den Betätigungsdruck des Verdrängerkolbens erfassenden Drucksensors.

[0022] Bei dieser Variante wird statt einer zu durchmessenden Weg­strecke im Krafthub ein zu erreichender Druckwert vorgegeben, wenn beispielsweise im Rahmen von Fügearbeiten die Fügekraft vorgegeben ist.

[0023] Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann man entsprechend bei Erreichen des zweiten Signals das Ausgangssignal der Wegmeßein­heit mit einem vorgegebenen Weg-Intervall vergleichen.

[0024] Bei dieser Variante wird somit ein Kriterium für ein Ausschuß­teil dadurch gebildet, daß man überprüft, ob bis zum Erreichen des vorgegebenen Druckwerts ein Weg innerhalb einer zulässigen Toleranzbreite durchmessen wurde. Bei zu lose ineinander passen­den Teilen würde z.B. bei Aufbringen des vorgegebenen Drucks (Betätigungskraft) ein zu großer Weg durchmessen, während um­gekehrt bei zu eng gefertigten Teilen nur ein geringer Weg durchmessen werden könnte.

[0025] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

[0026] Es versteht sich, das die vorstehend ganannten und die nach­stehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0027] Dies betrifft insbesondere die nachstehend anhand eines Ausfüh­rungsbeispiels erläuterte Verschaltung mittels elektropneuma­tischer Ventile, die im Rahmen fachmännischen Handelns auch auf andere, an sich bekannte Weise realisiert werden kann.

[0028] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher er­läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Gesamtansicht einer erfindungs­gemäßen Steuereinrichtung für den Einsatzfall eines Fügegerätes;

Fig. 2 einen Hydraulik- und Stromlaufplan zur Erläuterung der Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;

Fig. 3 einen weiter detaillierten Stromlaufplan zur Erläute­rung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsge­maßen Steuereinrichtung;

Fig. 4 eine Stromlaufplan, ähnlich Fig. 3, jedoch für ein anderes Ausführungsbeispiel.

[0029] In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt eine Krafteinheit, wie sie z.B. zum Pressen, Prägen u. dgl. engesetzt werden kann. Ein U-förmiges Portal 11 ist auf einen Arbeitstisch 12 aufgesetzt, der ein zu fügendes Werkstück 13 trägt. Ein Kraftantrieb 14, dessen Einzelheiten weiter unten zu Fig. 4 noch erläutert wer­den, ist mit seitlich angesetzten Ventilpaketen 15 und 16 ver­sehen. Unten aus dem Kraftantrieb 14 ragt eine Betätigungs­stange 17 heraus, die vertikal in Abhängigkeit von der Betäti­gung der Ventilpakete 15, 16 verfahrbar ist. Die Betätigungs­stange 17 kann an ihrem unteren axialen Ende ein Werkzeug 18, beispielsweise einen Prägestempel o. dgl. tragen.

[0030] Die Betätigunsstange 17 ist seitlich an einen Arm 19 angekop­pelt, der mit einer Wegmeßeinheit 20 für die vertikale Auslen­kung der Betätigungsstange 17 zusammenwirkt.

[0031] Über Anschlußkabel 21, 22, 23, 24 sind die Wegmeßeinheit 20 sowie die Ventilpakete 15, 16 an ein Steuergerät 25 angeschlos­sen.

[0032] Das Steuergerät 25 verfügt z.B. über eine erste Tastatur 26 zur Vorgabe eines oder mehrerer Ausfahrwege der Betätigungs­stange 17 sowie über eine zweite Tastatur 27, die z.B. zur Vorgabe bestimmter Betätigungskräfte oder Weg/Kraft-Verläufe dienen kann. Eine schematisiert angedeutete Anzeigeeinheit 28 dient zur Anzeige von Betriebszuständen, Betriebsparametern u. dgl.

[0033] Mit der in Fig. 1 dargestellten Krafteinheit will man z.B. vorgeben können, daß die Betätigungsstange 17 zunächst im Eil­gang einen großen Weg durchmißt, um den sie zuvor vom Werk­stück 13 abgehoben war, um dieses im Bereich des Arbeitstischs 12 handhaben zu können. Die Betätigungsstange 17, ggf. mit Werkzeug 18, soll alsdann mit geringer Geschwindigkeit einen bestimmten Restweg unter hoher Krafteinwirkung (typischer­weise im Bereich zwischen 10 und 500 kN) durchfahren. Dabei soll die Krafteinheit 10 so gesteuert werden können, daß die Betätigungsstange 17 entweder einen vorgegebenen Krafthub durch­mißt, d.h. ohne Einflußnahme auf die Betätigungskraft, sofern diese natürlich einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet, oder aber es soll ein bestimmter Kraft-Endwert erreicht werden, ohne Berücksichtigung des hierfür erforderlichen Hubes.

[0034] Im Falle des vorgegebenen Hubes will man jedoch ermitteln kön­nen, ob die hierzu erforderliche Kraft innerhalb eines bestimm­ten Toleranzbereichs liegt, und umgekehrt möchte man bei vor­gegebener Betätigungskraft wissen, ob der hierzu durchmessene Hub innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs liegt, um bei Überschreiten des Toleranzbereichs jeweils ein Ausschußteil definieren zu können.

[0035] In Fig. 2 erkennt man weitere Einzelheiten des Kraftantriebs 14 samt der zugehörigen Steuerung.

[0036] Der an sich bekannte Kraftantrieb 14 weist im vorderen Teil einen Arbeitskolben 40 auf, der in einer ersten Zylinderboh­rung 41 verhältnismäßig großen Durchmessers läuft. Mittels eines vorderen Kanals 42 und eines hinteren Kanals 43 ist der Arbeitskolben 40 von beiden Seiten mit Druckluft beaufschlagbar. Hierzu dient eine erste Leitung 44, die an den vorderen Kanal 42 angeschlossen ist und zu einem ersten elektropneumatischen 2/2-Servoventil 45 führt. Eine zweite Pneumatikleitung 46 ist an den hinteren Kanal 43 angeschlossen und führt zu einem zwei­ten elektropneumatischen 2/2-Servoventil 47. Die Servoventile 45, 47 sind über eine dritte Leitung 48 bzw. eine vierte Leitung 49 an eine gemeinsamen Druckluftanschluß 50 angeschlossen, der typischerweise mit einem Versorgungsdruck von 5 bar beaufschlagt ist.

[0037] Die Betätigungsstange 17, die den Arbeitskolben 40 trennt, ist mit einer zweiten zylindrischen Bohrung 56 versehen. In einer dritten zylindrischen Bohrung 57, deren Durchmesser etwa dem der ersten zylindrischen Bohrung 41 entspricht, läuft ein Öl­kolben 58, der vor sich einen Ölraum (Speicherraum) 60 defi­niert, der bis in die zweite zylindrische Bohrung 56 reicht. Der Ölkolben 58, der frei in der dritten zylindrischen Boh­rung 57 läuft, ist über eine Wendelfeder 61 mit einem ebenfalls in der dritten zylindrischen Bohrung 57 frei laufenden Luftkol­ben 62 verbunden. Der Luftkolben 62 läuft nach vorne in einen Verdrängerkolben 63 aus, dessen Querschnittsfläche wesentlich geringer als die Querschnittsfläche des Luftkolbens 62, des Ölkolbens 58 und des Arbeitskolbens 40 ist. Der Durchmesser des Verdrängerkolbens 63 ist etwas geringer als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung 56.

[0038] Mittels eines Kanals 64 kann die Rückseite des Luftkolbens 62 über eine fünfte Leitung 65 mit Druckluft beaufschlagt werden. Die fünfte Leitung 65 führt zu einem 2/2-Schaltventil 66, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Vorsteuerventil versehen ist.

[0039] Eine sechste Leitung 67 ist an den hinteren Kanal 43 angeschlos­sen und dient zur Druckluftversorgung des 2/2-Schaltventils 66.

[0040] Mit 68 ist eine siebte Leitung angedeutet, die in den Raum zwischen Ölkolben 58 und Luftkolben 62 mündet. Mit der siebten Leitung 68 soll angedeutet werden, daß der Luftkolben 62 selbst­verständlich auch doppelt wirkend ausgebildet und von beiden Seiten mit Druckluft beaufschlagt werden kann, wenn dies im Einzelfall günstiger sein sollte.

[0041] Eine achte Leitung 70 führt als Stichleitung von der sechsten Leitung 67 weg zu einem Drucksensor 71. Der Drucksensor 71 ist seinerseits an einen Regler 72 angeschlossen, der ein weiteres Eingangssignal übe eine Signalleitung 73 von der Wegmeßein­heit 20 empfängt. Außerdem ist der Regler 72 an die Tastatu­ren 26, 27 angechlossen, und er verfügt über Ausgangsklem­men 74, die über die Anschlußkabel 22, 23 zu den Ventilpake­ten 15, 16 bzw. den darin enthaltenen Servoventilen 45, 47 und dem Schaltventil 66 führen.

[0042] Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 2 soll nun anhand des Stromlaufplans der Fig. 3 näher erläutert werden.

[0043] Bei der nachstehend geschilderten Variante wird vom Benutzer der Krafteinheit 10 ein erster Weg s_a vorgegeben, der von der Betätigungsstange 17 im Schnellgang durchfahren werden soll. Nach Durchmessen dieses Weges s_a soll im Krafthub ein zweiter, kleinerer Weg s_e durchmessen werden. Während des Krafthubs soll der Druck p, der auf den Luftkolben 62 wirkt und der über den Kraftverstärker 62/63 in die Kraft der Betätigungsstange 17 umgerechnet werden kann, ermittelt werden, und es soll eine Aussage darüber herbeigeführt werden, ob der zum Durchmessen des Krafthubes s_e erforderliche Druck p innerhalb einer vorbe­stimmten Toleranz zwischen einem unteren Druckwert p_u und einem oberen Druckwert p_o liegt.

[0044] Um dies zu erreichen, werden die Werte s_a, S_e, p_u und p_o zu­nächst mittels der Tastaturen 26, 27 in das Steuergerät 25 eingegeben.

[0045] Um die Krafteinheit 10 in Betrieb zu setzen, wird zunächst über eine Klemme 75 ein Startsignal auf ein Flip-Flop 76 gegeben und dieses damit gesetzt. Das Flip-Flop 76 betätigt seinerseits das zweite elektropneumatische 2/2-Servoventil 47, so daß Druck­luft auf den Arbeitskolben 40, une zwar von rechts in Fig. 2, gelangen kann.

[0046] Die Wegmeßeinheit 20 ist an einen ersten Komparator 81 ange­schlossen, dessen Ausgang mit einem ersten Null-Detektor 82 verbunden ist. Der Null-Detektor 82 steuert seinerseits den Setzeingang eines zweiten Flip-Flop 83, dessen Ausgang wiederum das 2/2-Schaltventil 66 betätigt. Ein zweiter Komparator 84 ist ausgangsseitig an einen zweiten Null-Detektor 85 angeschlos­sen, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang des zweiten Flip-­Flop 83 verbunden ist.

[0047] Die weiteren Eingänge der Komparatoren 81, 82 werden durch Klemmen 86, 87 gebildet, an denen Sollwerte, nämlich ein Wert s_a für das Ende des Eilganges und ein Wert s_e für das Ende des Langsamganges angelegt sind.

[0048] Der Drucksensor 71 ist an einen dritten Komparator 88 ange­schlossen, dessen Ausgang mit einer ersten Schwellwertstufe 89 verbunden ist. Der Ausgang der Schwellwertstufe 89 liegt wie­derum am Eingang eines UND-Gatters 90.

[0049] Der Drucksensor 71 ist ferner mit einem Eingang eines vierten Komparators 91 verbunden, dessen Ausgang mit einer zweiten Schwellwertstufe 92 verbunden ist. Deren Ausgang ist wiederum mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 90 verbunden. Die weiteren Eingänge der Komparatoren 88, 91 sind auf Klemmen 93, 94 geführt, an die Sollwerte anlegbar sind, nämlich der untere Schwellwert P_u sowie der obere Schwellwert p_u des Drucks p. Die Schwellwerte der Schwellwertstufen 89, 92 definieren ein Druckintervall 95. Der Ausgang des UND-Gatters 90 ist auf eine Anzeige 96 geführt.

[0050] Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

[0051] Sobald sich der Arbeitskolben 40 durch Setzen des ersten Flip-­Flops 76 in Fig. 2 nach links bewegt, gibt der Arm 19 mit der Wegmeßeinheit 20 ein Signal s ab, das über die Signalleitung 73 dem Regler 72 zugeführt wird. Im Regler 72 wird das Signal s in den Komparatoren 81 und 84 mit den kort vorgegebenen Soll­werten s_a und s_e verglichen. Sobald der Sollwert s_a erreicht ist, d.h. am Ende des Schnellgang-Bereichs, spricht der Null-­Detektor 82 an und setzt das zweite Flip-Flop 83, das wiederum das 2/2-Schaltventil 66 betätigt. Da das zweite elektropneuma­tische 2/2-Servoventil 47 noch eingeschaltet bleibt, kann über die sechste Leitung 67 Luftdruck aus dem rechten Kanal 43 über­nommen und mittels des 2/2-Schaltventils 66 über die Leitun­gen 67, 65 in den Kanal 64 geleitet werden, so daß der Luftkol­ben 62 sich nach links bewegt und der Verdrängerkolben 63 mit entsprechender Kraftverstärkung für einen Druckaufbau im Öl­raum 60 sorgt. Die Betätigungsstange 17 setzt auf diese Weise ihren Weg nach links in Fig. 2 fort, wobei durch Umschalten des ersten elektropneumatischen 2/2-Servoventils 45 auf beiden Seiten des Antriebskolbens 40 derselbe Druck eingestellt werden kann, um die weitere Bewegung der Betätigungsstange 17 aus­schließlich von der Auslenkung des Verdrängerkolbens 63 abhängig zu machen.

[0052] Wenn schließlich über den zweiten Komparator 84 erkannt wird, daß die Betätigungsstange 17 den Endwert s_e des langsamen Kraft­hubes erreicht hat, wird über den Null-Detektor 85 das zweite Flip-Flop 83 zurückgesetzt und das Schaltventil 66 wieder umge­schaltet.

[0053] Durch Entlüften der rechten Seite des Arbeitskolbens 40 bei gleichzeitiger Druckluftbeaufschlagung über den linken Kanal 42 kann nun der Arbeitskolben 40 mit hoher Geschwindigkeit wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren werden.

[0054] Während der vorstehend beschriebenen Operation, insbesondere während des Langsam-Krafthubes wurde über den Drucksensor 71 der Druck p an der Rückseite des Luftkolbens 62 überwacht. Wenn der Druck in diesem Bereich innerhalb des Intervals 95 liegt, so spricht die Anzeige 96 an, weil nur in diesem Interval die Ausgänge beider Schwellwertstufen 89 und 92 ein positives logisches Signal zeigen, während außerhalb des Intervalls 95 eine der beiden Schwellwertstufen ein negatives logisches Signal führt. Dies bedeutet, daß bei betätigter Anzeige 96 ein Werk­stück im Sollbereich bearbeitet wurde, während bei Verlöschen der Anzeige 96 ein Ausschußteil produziert wurde.

[0055] Der in Fig. 4 erkennbare Stromlaufplan entspricht weitgehend dem Stromlauf der Fig. 3, und es sind entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Lediglich durch Hinzufügen eines "a" sind in ihrer Funktion vergleichbare Bauelemente bezeichnet.

[0056] Bei der in Fig. 4 gezeigten Variante wird das Durchfahren des Schnellganges über die Element 81 bis 83 durch Erreichen des Endwertes s_a in der bereits beschriebenen Weise überwacht. Im langsamen Krafthub wird allerdings das Erreichen des Endwerts des Krafthubs nicht über den Weg, sondern über den Druck über­wacht, und zwar im zweiten Komparator 84a, der mit einem ent­sprechenden Sollwert p_a beschaltet ist. Wenn dieser Endwert erreicht wird, schaltet das 2/2-Schaltventil 66 um, und der Langsam-Krafthub ist beendet.

[0057] Um auch in diesem Fall eine Aussage über ein korrekt gefertigtes Teil oder ein Ausschußteil zu treffen, wird mit Komparatoren 88a, 91a und Schwellwertstufen 89a, 92a ein Inter­vall 95a definiert, in diesem fall allerdings ein Intervall des Weges, das zwischen einem unteren Grenzwert s_u und einem oberen Grenzwert s_o liegt. Im übrigen entspricht die Logik den Elementen der unteren Hälfte der Fig. 3.

[0058] Während also bei der Variante gemäß Fig. 3 erkannt wurde, ob zum Durchmessen eines vorgegebenen Weges im Langsam-Krafthub mehr oder weniger als ein vorbestimmter Druckbereich benötigt wurde, ist es bei der Variante gemäß Fig. 4 umgekehrt, weil dort im Langsam-Krafthub auf das Erreichen eines End-Druckwerts abgestellt wird und erst dann geprüft wird, ob zum Erreichen dieses Druckwerts ein Weg durchmessen wurde, der innerhalb einer bestimmten Toleranz liegt.

Ansprüche

1. Steuereinrichtung für einen pneumo-hydraulischen Kraftan­trieb (14) mit einer Betätigungsstange (17), die mittels eines Arbeitskolbens (40) pneumatisch mit geringer Kraft über große Wege sowie mittels eines Verdrängerkolbens (63) hydraulisch mit großer Kraft über kleine Wege betätig­bar ist, wobei der Verdrängerkolben (93) seinerseits über einen Druckübersetzer (62/63) pneumatisch betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (17) mit einer Wegmeßeinheit (20) gekoppelt ist und daß der Betätigungsdruck des Arbeitskolbens (40) unabhängig vom Betätigungsdruck des Verdrängerkolbens (63) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Wegmeßeinheit (20) einstellbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (40) doppelt wirkend ist und daß der Betätigungsdruck des Arbeitskolbens (40) mittels elek­tropneumatischer 2/2-Servoventile (45, 47) eingestellt wird.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Verdrängerkolben (63) mit Druckübersetzer (62/63) einfach wirkend ist und daß der Betätigungsdruck des Druckübersetzers (62/63) mittels eines elektropneuma­tischen 2/2-Schaltventils (66) mit Vorsteuerventil einge­stellt wird.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (40) bis zum Errei­chen eines ersten Ausgangssignals (s_a) der Wegmeßeinheit (20) im Eilgang mit niedriger Kraft und dann der Verdrän­gerkolben (63) bis zum Erreichen eines zweiten Signals (s_e, p_a) im Langsamgang mit hoher Kraft ausfahrbar ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal ein zweites Ausgangssignal (s_e) der Wegmeßeinheit (20) ist.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des zweiten Signals (s_e) der Betätigungs­druck (p) des Verdrängerkolbens (63) mittels eines Druck­sensors (71) gemessen und mit einem vorgegebenen Betäti­gungsdruck-Intervall (95) verglichen wird.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal ein Ausgangssignal (p_a) eines den Betätigungsdruck (p) des Verdrängerkolbens (63) erfassenden Drucksensors (71) ist.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des zweiten Signals (p_a) das Ausgangs­signal (s) der Wegmeßeinheit (20) mit einem vorgegebenen Weg-Intervall (95a) verglichen wird.

Zeichnung