DE19910751A1 - Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines Ventils - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines VentilsInfo
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Abstract
Es wird eine Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines Ventils angegeben, auf den eine Ventilfeder einwirkt und der zwischen zwei Endstellungen in axialer Richtung verstellbar ist. Zur Verstellung des Stößels ist ein mit einem in seiner Achsrichtung bewegbaren Arbeitskolben ausgerüsteter, temperaturabhängiger Dehnkörper am Ventil befestigt, der durch einen an eine Spannungsquelle (2) anschließbaren, elektrischen Widerstand beheizbar ist und dem ein an der Stirnseite des Stößels anliegendes Stellglied zugeordnet ist. Zwischen dem Widerstand und der Spannungsquelle (2) ist ein durch einen Mikroprozessor (1) zu betätigender, elektrischer Schalter (6) angeordnet. An den Mikroprozessor (1) ist eine mit dem Stellglied gekoppelte Meßeinrichtung (4) angeschlossen, die von der Position des Stellgliedes abhängige elektrische Spannungswerte an den Mikroprozessor (1) liefert, aus denen von Mikroprozessor (1) eine zwischen einer der Schließstellung des Ventils entsprechenden minimalen Spannung und einer einem vorgegebenen, maximalen Hub des Stößels, bei welchem das Ventil voll geöffnet ist, entsprechenden maximalen Spannung liegende Regelstrecke gebildet und gespeichert wird. Beim Anschließen einer eine einstellbare Steuerspannung liefernden Steuerspannungsquelle (5) an den Mikroprozessor (1) wird der Stößel des Ventils in eine Position gebracht, die von der Höhe der Steuerspannung abhängt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des
Stößels eines Ventils, auf den eine Ventilfeder einwirkt und der zwischen zwei
Endstellungen in axialer Richtung verstellbar ist, wobei zur Verstellung des Stößels
ein mit einem in seiner Achsrichtung bewegbaren Arbeitskolben ausgerüsteter,
temperaturabhängiger Dehnkörper am Ventil befestigt ist, der durch einen an eine
Spannungsquelle anschließbaren, elektrischen Widerstand beheizbar ist und dem
ein an der Stirnseite des Stößels anliegendes Stellglied zugeordnet ist, auf welches
eine Druckfeder einwirkt, welche das Ventil bei nicht beheiztem Widerstand
entgegen der Wirkung der Ventilfeder geschlossen hält und welche bei beheiztem,
sich ausdehnendem Dehnkörper durch das dabei von demselben bewegte Stellglied
zusammengedrückt wird, so daß das Ventil durch die Ventilfeder geöffnet wird.
Ventile, auf welche sich die Erfindung bezieht, werden beispielsweise in der
Heizungs- und Lüftungstechnik eingesetzt. Sie können grundsätzlich überall dort
verwendet werden, wo durch ein Ventil eine Verstellbewegung durchgeführt
werden soll. Es können dadurch beispielsweise Klappen bewegt oder lichte
Rohrquerschnitte verändert werden, wodurch die Menge eines durch ein
Rohrsystem fließenden bzw. strömenden Mediums, wie beispielsweise Wasser
oder Luft, verändert werden kann.
Bei dem durch die DE-C-31 40 472 bekannten Verfahren wird der Stößel eines
Ventils durch Einwirkung von elektrischem Strom bewegt. Die entsprechende
Vorrichtung ist mit einem temperaturabhängigen Dehnkörper ausgerüstet, an dem
ein elektrischer Widerstand als Heizelement angebracht ist. Ein beispielsweise von
einem Thermostat geliefertes Signal bewirkt, daß der Widerstand mit Strom
versorgt wird. Durch die dann erzeugte Wärme wird der Arbeitskolben des
Dehnkörpers verstellt. Der Stößel des in Ruhestellung geschlossenen Ventils wird
dadurch entlastet und durch eine Ventilfeder in Richtung "Öffnung des Ventils"
bewegt. Dieses bekannte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung haben sich
in der Praxis bewährt. Die Stellung des Stößels des Ventils, d. h. die Strecke,
welche derselbe bei Erwärmung des Dehnkörpers zurücklegt, ist aber nicht
definiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben,
mit der eine Aussage über die Stellung des Stößels eines Ventils in jeder Position
zwischen dessen Öffnungs- und Schließstellung gemacht werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung der eingangs geschilderten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- - daß zwischen dem Widerstand und der Spannungsquelle ein durch einen Mikroprozessor zu betätigender, elektrischer Schalter angeordnet ist,
- - daß an den Mikroprozessor eine mit dem Stellglied gekoppelte Meßeinrichtung angeschlossen ist, die von der Position des Stellgliedes abhängige elektrische Spannungswerte an den Mikroprozessor liefert, aus denen vom Mikroprozessor eine zwischen einer der Schließstellung des Ventils entsprechenden minimalen Spannung und einer einem vorgegebenen, maximalen Hub des Stößels, bei welchem das Ventil voll geöffnet ist, entsprechenden maximalen Spannung liegende Regelstrecke gebildet und gespeichert wird, und
- - daß beim Anschließen einer Steuerspannungsquelle an den Mikroprozessor, deren zwischen 0 und 100% einstellbare Steuerspannung durch den Mikroprozessor den Spannungswerten der in demselben gespeicherten Regelstecke proportional zugeordnet werden, der Stößel des Ventils in eine Position gebracht wird, deren Entfernung von seiner der Schließstellung des Ventils entsprechenden Position in Prozent vom maximalen Hub desselben dem eingestellten prozentualen Spannungswert der Steuerspannungsquelle entspricht.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß der
maximal mögliche Hub des Arbeitskolbens bekannter Dehnkörper größer als der
Weg ist, den der Stößel eines Ventils zwischen seiner Schließstellung einerseits
und seiner Offenstellung andererseits zurücklegt. Die Länge dieses Weges des
Stößels ist bekannt. Sie wird hier für die Hubbewegung des Arbeitskolbens des
jeweiligen Dehnkörpers als maximaler Hub vorgegeben. Die maximale, von der
Meßeinrichtung gelieferte Spannung entspricht diesem maximalen Hub des
Arbeitskolbens des Dehnkörpers und damit dem Weg des Stößels des Ventils
zwischen seinen beiden Endstellungen. Das Ventil kann nach Bildung und
Speicherung der Regelstrecke durch den Mikroprozessor mittels einer an denselben
angelegten Steuerspannung gezielt in jede zwischen den beiden Endstellungen
liegende Position gebracht werden. Mit dem Wort "Mikroprozessor" soll jede
intelligente elektronische Schaltung mit Speicherfunktion erfaßt sein. Solche
Schaltungen werden beispielsweise auch als "Mikrocontroler" bezeichnet. Wenn
das Ventil zum Durchlaß der maximal möglichen Menge eines strömenden
Mediums voll geöffnet sein soll, wird dem Mikroprozessor die maximale
Steuerspannung zugeführt, welche der maximalen Spannung der Regelstrecke
entspricht. Soll der Stößel des Ventils zur Reduzierung der Menge des strömenden
Mediums beispielsweise nur die Hälfte seines Maximalhubs zurücklegen, dann
beträgt die Steuerspannung nur 50% ihres Maximalwerts. Das gilt analog für
jeden anderen prozentualen Wert von Steuerspannung und Maximalhub.
Jede durch die Steuerspannung einstellbare Stellung des Stößels des Ventils kann
bei dieser Schaltungsanordnung sehr genau eingehalten werden. Wenn der
Arbeitskolben infolge Abkühlung des Dehnkörpers entgegen einer vorangehenden
Hubbewegung zurückbewegt wird, dann wird der Widerstand jeweils wieder
eingeschaltet, und zwar so lange, bis der Arbeitskolben seine der jeweiligen
Hubbegrenzung entsprechende Position wieder erreicht hat. Zur Einhaltung dieser
Position wird der Widerstand also im Wechsel von der Spannungsquelle getrennt
und wieder mit derselben verbunden.
Durch die Begrenzung des Hubes des vom Dehnkörper bewegten Arbeitskolbens
kann der Energieaufwand für die Einstellung eines Ventils wesentlich verringert
werden. Wenn der Arbeitskolben des Dehnkörpers seinen eingestellten maximalen
Hub ausgeführt hat, bei dem das zu betätigende Ventil voll geöffnet ist, wird die
Stromzufuhr an den Widerstand unterbrochen. Es findet dann, bis auf einen
Ruhestrom der Schaltungsanordnung, kein Energieverbrauch mehr statt. Neben
dem verminderten Energieaufwand ergibt sich bei Einsatz dieser
Schaltungsanordnung auch eine wesentlich niedrigere Erwärmung des
Dehnkörpers. Das führt nicht nur zu einer erhöhten Lebensdauer desselben,
sondern insgesamt auch zu einer schnelleren Reaktion der ganzen Anordnung.
Wenn ein Ventil beispielsweise geschlossen werden soll, wird die Stromzufuhr an
den Widerstand unterbrochen. Der Stößel des Ventils gelangt dann sehr schnell in
die Schließstellung, da erstens der Arbeitskolben des Dehnkörpers nur einen durch
die Hubbegrenzung bedingten kurzen Weg zurücklegen muß und weil zweitens der
Dehnkörper wegen seiner geringeren Erwärmung schnell abkühlt.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als
Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung als Blockschaltbild.
Fig. 2 und 3 eine mit der Schaltungsanordnung arbeitende Anordnung im Schnitt
und als Draufsicht in schematischer Darstellung.
Fig. 4 eine in der Schaltungsanordnung einsetzbare opto/elektrische Einheit.
Zentrales Element der Schaltungsanordnung ist ein intelligentes elektronisches
Schaltungsteil mit Speicherfunktion, ein Mikroprozessor 1. Er wird aus einer
Spannungsquelle 2, die beispielsweise eine Wechselspannung von 24 V liefert,
über ein Netzteil 3 gespeist, an dessen Ausgang beispielweise 5 V Gleichspannung
zur Verfügung stehen. An den Mikroprozessor 1 sind außerdem eine
Meßeinrichtung 4, eine Steuerspannungsquelle 5 und ein Schalter 6
angeschlossen.
Mit der Schaltungsanordnung kann eine Vorrichtung 7 gesteuert werden, wie sie
prinzipiell aus Fig. 2 hervorgeht. Die Vorrichtung 7 wird auf ein nur schematisch
angedeutetes Ventil 8 aufgesetzt. Das Ventil 8 hat einen Stößel 9, der unter der
Wirkung einer der Einfachheit halber nicht mit dargestellten Ventilfeder steht und
in Richtung des Doppelpfeiles 10 zwischen einer Offenstellung und einer
Schließstellung verstellbar ist. Der Stutzen des Ventils 8 ist beispielsweise mit
einem Gewinde ausgerüstet, auf welches ein Halter 11 aufgeschraubt werden
kann. Der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Halter 11 dient zur Festlegung
eines Gehäuses 12 der Vorrichtung 7 am Ventil 8. Dazu können im Gehäuse 12
beispielsweise federnd einrastende Haken angebracht sein, die in Montageposition
in Ausnehmungen 13 und 14 des Halters 11 eingreifen. Das Gehäuse 12 kann
aber auch auf andere Art und Weise am Ventil 8 befestigt werden, beispielsweise
mittels einer Überwurfmutter.
Die Vorrichtung 7 selbst besteht - ohne Gehäuse 12 und Halter 11 - aus einem
temperaturabhängigen Dehnkörper 15, einem topfartigen Stellglied 16 und einer
Druckfeder 17. Der Dehnkörper 15 hat einen Arbeitskolben 18. Am Dehnkörper 15
ist außerdem ein als Heizelement dienender elektrischer Widerstand 19 angebracht,
der über eine elektrische Leitung 20 und einen elektrischen Kontakt 21 an die
Spannungsquelle 2 anschließbar ist.
Die Schaltungsanordnung nach den Fig. 1 und 2 arbeitet beispielsweise wie folgt:
Der maximale Hub des Arbeitskolbens 18 des Dehnkörpers 15 wird vorgegeben. Er entspricht dem Weg des Stößels 9 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des Ventils 8. Dieser maximale Hub soll beispielsweise 3 mm betragen. Die Bewegung des Arbeitskolbens 18 wird von der Meßeinrichtung 4 überwacht, die dazu im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Stellglied 16 gekoppelt ist. Am Ausgang der Meßeinrichtung 4 liegt eine elektrische Spannung an, die von der Position des Stellglieds 16 abhängt und sich bei einer Bewegung desselben ändert. Sobald der Schalter 6 geschlossen ist, wird der Widerstand 19 erwärmt. Der Dehnkörper 15 dehnt sich aus, wodurch sein Arbeitskolben 18 aus demselben herausgedrückt wird. Er nimmt das Stellglied 16 in Richtung des Pfeiles 22 mit. Dadurch wird die Druckfeder 17 zusammengedrückt. Der Stößel 9 wird entlastet, so daß das Ventil 8 durch seine Ventilfeder geöffnet wird. Wenn der Arbeitskolben 18 des Dehnkörpers 15 seinen maximalen, vorgegebenen Hub zurückgelegt hat, wird die Stromzufuhr an den Widerstand 19 abgeschaltet. Der Stößel 9 des Ventils 8 befindet sich dann in der Offenstellung desselben mit maximaler Durchflußmenge des strömenden Mediums. Die zu diesem Zeitpunkt von der Meßeinrichtung 4 gelieferte Spannung ist die maximal mögliche Spannung für den vorgegebenen Hub des Arbeitskolbens 18. Dieser Spannungswert wird vom Mikroprozessor 1 als Maximalwert gespeichert.
Der maximale Hub des Arbeitskolbens 18 des Dehnkörpers 15 wird vorgegeben. Er entspricht dem Weg des Stößels 9 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des Ventils 8. Dieser maximale Hub soll beispielsweise 3 mm betragen. Die Bewegung des Arbeitskolbens 18 wird von der Meßeinrichtung 4 überwacht, die dazu im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Stellglied 16 gekoppelt ist. Am Ausgang der Meßeinrichtung 4 liegt eine elektrische Spannung an, die von der Position des Stellglieds 16 abhängt und sich bei einer Bewegung desselben ändert. Sobald der Schalter 6 geschlossen ist, wird der Widerstand 19 erwärmt. Der Dehnkörper 15 dehnt sich aus, wodurch sein Arbeitskolben 18 aus demselben herausgedrückt wird. Er nimmt das Stellglied 16 in Richtung des Pfeiles 22 mit. Dadurch wird die Druckfeder 17 zusammengedrückt. Der Stößel 9 wird entlastet, so daß das Ventil 8 durch seine Ventilfeder geöffnet wird. Wenn der Arbeitskolben 18 des Dehnkörpers 15 seinen maximalen, vorgegebenen Hub zurückgelegt hat, wird die Stromzufuhr an den Widerstand 19 abgeschaltet. Der Stößel 9 des Ventils 8 befindet sich dann in der Offenstellung desselben mit maximaler Durchflußmenge des strömenden Mediums. Die zu diesem Zeitpunkt von der Meßeinrichtung 4 gelieferte Spannung ist die maximal mögliche Spannung für den vorgegebenen Hub des Arbeitskolbens 18. Dieser Spannungswert wird vom Mikroprozessor 1 als Maximalwert gespeichert.
Wenn der Arbeitskolben 18 des Dehnkörpers 15 seinen maximalen Hub
durchgeführt hat, wird der Schalter 6 durch den Mikroprozessor 1 geöffnet.
Dadurch wird der Widerstand 19 von der Spannungsquelle 2 getrennt. Der
Dehnkörper 15 kühlt ab und Arbeitskolben 18 sowie Stellglied 16 gehen in ihre
Ausgangsposition zurück. Diese ist erreicht, wenn das Ventil 8 sich wieder in
seiner Schließstellung befindet. Die von der Meßeinrichtung 4 gelieferte Spannung
ändert sich dann nicht mehr. Sie bleibt auf dem in dieser Position gemessenen
Wert stehen. Dieser Spannungswert wird vom Mikroprozessor 1 als Minimalwert
gespeichert. Zwischen dem oben erläuterten Maximalwert der von der
Meßeinrichtung 4 gelieferten Spannung und ihrem Minimalwert liegt eine im
Mikroprozessor 1 gespeicherte, unterschiedlichen Spannungswerten
entsprechende Regelstrecke, mittels derer die Position des Stößels 9 des Ventils 8
zwischen dessen Schließstellung und Offenstellung beliebig eingestellt werden
kann.
Dazu kann die Steuerspannungsquelle 5 verwendet werden, die eine zwischen 0
und 100% liegende Steuerspannung zur Verfügung stellen kann. Handelsübliche
Steuerspannungsquellen liefern beispielsweise eine zwischen 0 V und 10 V
liegende Gleichspannung. Die Steuerspannung wird vom Mikroprozessor 1 nach
Anschluß der Steuerspannungsquelle 5 den Spannungswerten der Regelstrecke
proportional zugeordnet. Den 10 V (100%) der Steuerspannungsquelle 5
entspricht also der Maximalwert der Regelstrecke, während die 0 V dem
Minimalwert derselben zugeordnet sein können. Wenn das Ventil 8 für eine
maximale Durchflußmenge eines Mediums voll geöffnet sein soll, liefert die
Steuerspannungsquelle 5 also eine Steuerspannung von 10 V. Wenn der Stößel 9
zur Reduzierung der Durchflußmenge des Mediums beispielsweise nur 50%
seines Stellweges zurücklegen soll, wird dem Mikroprozessor 1 eine
Steuerspannung von 5 V zugeführt.
Die Steuerspannungsquelle 5 kann beispielsweise zentral in einem
Heizkreisverteiler angeordnet sein. Die Steuerspannung kann von Hand oder
automatisch, beispielsweise durch einen Raumthermostat, eingestellt werden.
Als Schalter 6 eignet sich beispielsweise ein Triac. Zu seiner Betätigung ist der
Einsatz einer Sonde sinnvoll, welche jeweils den Nulldurchgang der speisenden
Wechselspannung feststellt und sicherstellt, daß der Triac im Nulldurchgang
geschaltet wird.
Die Meßeinrichtung 4 ist gemäß Fig. 4 vorzugsweise eine gestrichelt umrandete
opto/elektrische Einheit mit zwei Fotostrecken F1 und F2. Teile dieser Einheit
können mit dem Stellglied 16 der Vorrichtung 7 verbunden sein. Andere Teile
derselben können an deren Gehäuse 12 angebracht sein.
Die Fotostrecke F1 weist einen optischen Sender 23 und einen optischen
Empfänger 24 auf. Der Sender 23 kann eine Leuchtdiode sein, während es sich
beim Empfänger 24 um einen Phototransistor handeln kann. Beide Teile sind
feststehend mit dem Gehäuse 12 der Vorrichtung 7 verbunden. In den Bereich
zwischen Sender 23 und Empfänger 24 ragt ein Schwert 25 hinein, daß am
Stellglied 16 angebracht und in Richtung des Doppelpfeils 26 bewegbar ist. Die
Lichtstrecke zwischen Sender 23 und Empfänger 24 ist unterbrochen, wenn das
Schwert 25 sich zwischen beiden Teilen befindet.
Die Fotostrecke F2 besteht aus einem optischen Sender 27 (Leuchtdiode) und
einem optischen Empfänger 28 (Phototransistor), zwischen denen eine
lichtundurchlässige Barriere 29 angebracht ist. Diese Teile sind wieder feststehend
mit dem Gehäuse 12 der Vorrichtung 7 verbunden. Zur Fotostrecke F2 gehört
auch ein Reflektor 30, der ebenso wie das Schwert 25 mit dem Stellglied 16
verbunden und damit in Richtung des Doppelpfeils 26 bewegbar ist. Das Schwert
25 ist vorzugsweise am Reflektor 30 angebracht. Das vom Sender 27 ausgesandte
Licht wird vom Reflektor 30 reflektiert und fällt dann auf den Empfänger 28.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung arbeitet mit einer Einheit nach Fig. 4
wie folgt:
Das Schwert 25 befindet sich in der Ausgangsstellung zwischen dem Sender 23 und dem Empfänger 24. Der Dehnkörper 15 dehnt sich - wie bereits erwähnt - bei Einschaltung der Spannungsquelle 2 aus. Das dadurch bewegte Stellglied 16 nimmt den Reflektor 30 und damit auch das Schwert 25 mit. Wenn das Schwert 25 dabei aus dem Bereich von Sender 23 und Empfänger 24 herausgelangt, empfängt der Empfänger 24 deutlich mehr Licht. Er erzeugt dadurch an seinen Anschlüssen eine deutlich höhere, am Mikroprozessor 1 anliegende Spannung. Dadurch erkennt der Mikroprozessor 1, daß der Arbeitskolben 18 seinen maximalen Hub ausgeführt hat. Er öffnet den Schalter 6, so daß der Widerstand 19 von der Spannungsquelle 2 abgetrennt wird. Gleichzeitig wird die zu diesem Zeitpunkt am Empfänger 28 der Fotostrecke F2 anstehende Spannung als Maximalwert der vom Mikroprozessor 1 zu bildenden Regelstrecke in demselben abgespeichert.
Das Schwert 25 befindet sich in der Ausgangsstellung zwischen dem Sender 23 und dem Empfänger 24. Der Dehnkörper 15 dehnt sich - wie bereits erwähnt - bei Einschaltung der Spannungsquelle 2 aus. Das dadurch bewegte Stellglied 16 nimmt den Reflektor 30 und damit auch das Schwert 25 mit. Wenn das Schwert 25 dabei aus dem Bereich von Sender 23 und Empfänger 24 herausgelangt, empfängt der Empfänger 24 deutlich mehr Licht. Er erzeugt dadurch an seinen Anschlüssen eine deutlich höhere, am Mikroprozessor 1 anliegende Spannung. Dadurch erkennt der Mikroprozessor 1, daß der Arbeitskolben 18 seinen maximalen Hub ausgeführt hat. Er öffnet den Schalter 6, so daß der Widerstand 19 von der Spannungsquelle 2 abgetrennt wird. Gleichzeitig wird die zu diesem Zeitpunkt am Empfänger 28 der Fotostrecke F2 anstehende Spannung als Maximalwert der vom Mikroprozessor 1 zu bildenden Regelstrecke in demselben abgespeichert.
Beim jetzt folgenden Abkühlen des Dehnkörpers 15 wird das Stellglied 16 in seine
Ausgangsstellung zurückbewegt. Dabei wird auch der Reflektor 30 mitgenommen,
der näher an Sender 27 und Empfänger 28 der Fotostrecke F2 herangelangt. Die
sich dabei ändernde Spannung am Ausgang des Empfängers 28 wird vom
Mikroprozessor 1 kontrolliert. Wenn diese Spannung sich nicht mehr ändert, hat
das Stellglied 16 seine Ausgangsposition erreicht. Sie entspricht der
Schließstellung des Ventils 8. Die dabei am Ausgang des Empfängers 28
anstehende Spannung wird als Minimalwert der Regelstrecke im Mikroprozessor 1
gespeichert.
Maximalwert und Minimalwert der am Ausgang des Empfängers 28 anstehenden
Spannung werden durch eine geeignete (inverse) Schaltung betragsmäßig also
solche gebildet, obwohl die Intensität des auf den Empfänger 28 fallenden Lichts
und damit die Höhe seiner Ausgangsspannung mit abnehmender Entfernung des
Reflektors 30 zunehmen.
Die geschilderte Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,
insbesondere in Verbindung mit Fig. 4, gilt jedesmal, wenn eine entsprechend
ausgerüstete Vorrichtung 7 auf ein Ventil 8 aufgesetzt und an die Spannungsquelle
2 angeschlossen wird. Der Aufbau und die Charakteristik des jeweiligen Ventils
sind dabei nicht von Bedeutung. Die Vorrichtung 7 lernt mit dieser
Schaltungsanordnung jeweils das Ventil kennen und der Mikroprozessor 1 bildet
eine für das jeweilige Ventil individuelle Regelstrecke.
Zur Berücksichtigung von eventuellen temperaturbedingten Änderungen und
Schmutzablagerungen an bzw. in den Fotostrecken F1 und F2 kann der
geschilderte Kalibriervorgang jederzeit wiederholt werden. Der Mikroprozessor 1
bildet dann gegebenenfalls eine neue Regelstrecke.
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines Ventils,
auf den eine Ventilfeder einwirkt und der zwischen zwei Endstellungen in
axialer Richtung verstellbar ist, wobei zur Verstellung des Stößels ein mit einem
in seiner Achsrichtung bewegbaren Arbeitskolben ausgerüsteter,
temperaturabhängiger Dehnkörper am Ventil befestigt ist, der durch einen an
eine Spannungsquelle anschließbaren, elektrischen Widerstand beheizbar ist
und dem ein an der Stirnseite des Stößels anliegendes Stellglied zugeordnet ist,
auf welches eine Druckfeder einwirkt, welche das Ventil bei nicht beheiztem
Widerstand entgegen der Wirkung der Ventilfeder geschlossen hält und welche
bei beheiztem, sich ausdehnendem Dehnkörper durch das dabei von demselben
bewegte Stellglied zusammengedrückt wird, so daß das Ventil durch die
Ventilfeder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß zwischen dem Widerstand (19) und der Spannungsquelle (2) ein durch einen Mikroprozessor (1) zu betätigender, elektrischer Schalter (6) angeordnet ist,
- - daß an den Mikroprozessor (1) eine mit dem Stellglied (16) gekoppelte Meßeinrichtung (4) angeschlossen ist, die von der Position des Stellgliedes (16) abhängige elektrische Spannungswerte an den Mikroprozessor (1) liefert, aus denen vom Mikroprozessor (1) eine zwischen einer der Schließstellung des Ventils (8) entsprechenden minimalen Spannung und einer einem vorgegebenen, maximalen Hub des Stößels (9), bei welchem das Ventil (8) voll geöffnet ist, entsprechenden maximalen Spannung liegende Regelstrecke gebildet und gespeichert wird, und
- - daß beim Anschließen einer Steuerspannungsquelle (5) an den Mikroprozessor (1), deren zwischen 0 und 100% einstellbare Steuerspannung durch den Mikroprozessor (1) den Spannungswerten der in demselben gespeicherten Regelstecke proportional zugeordnet werden, der Stößel (9) des Ventils (8) in eine Position gebracht wird, deren Entfernung von seiner der Schließstellung des Ventils (8) entsprechenden Position in Prozent vom maximalen Hub desselben dem eingestellten prozentualen Spannungswert der Steuerspannungsquelle (5) entspricht.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Meßeinrichtung (4) eine opto/elektrische Einheit verwendet wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine opto/elektrische Einheit mit zwei Fotostrecken (F1, F2) verwendet wird, von denen jede einen optischen Sender (23, 27) und einen optischen Empfänger (24, 28) hat,
- - daß zwischen Sender (23) und Empfänger (24) der einen Fotostrecke (F1) ein mit dem Stellglied (16) verbundenes Schwert (25) bewegbar angeordnet ist und
- - daß das vom Sender (27) der anderen Fotostrecke (F2) ausgehendes Licht dem Empfänger (28) derselben über einen Reflektor (30) zugeführt wird, der an das Stellglied (16) gekoppelt ist und dessen Position relativ zu den feststehenden Teilen Sender (27) und Empfänger (28) veränderbar ist.
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