DE102007058253A1

DE102007058253A1 - Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik

Info

Publication number: DE102007058253A1
Application number: DE200710058253
Authority: DE
Inventors: Norbert Spliethoff; Torsten Reich; Christian Tucholski
Original assignee: APV Rosista GmbH
Current assignee: SPX Flow Technology Rosista GmbH
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-10
Also published as: DK2068061T3; EP2068061A2; EP2068061B1; DK2463561T3; EP2463561A3; NZ573351A; CN101476639A; US20090139587A1; PL2068061T3; EP2463561B1; EP2068061A3; EP2463561A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zum Ansteuern eines Prozessventils (1) für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik, das ein Ventilglied (4) aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils (1) ein Betätigungselement (14) bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements (14) ein Maß für die Stellung des Ventilglieds (4) ist, wobei die Vorrichtung (100) zum Ansteuern eines Prozessventils (1) einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass ein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements (14) ist, wobei der Sensor ein magnetostriktiver Sensor (151) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sind bekannt, zum Beispiel die von der Anmelderin für das SW4-Ventil vertriebene Steuereinheit.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Ansteuern eines Prozessventils ist ein Sensor vorgesehen, der über die relative Lage des Magneten in Bezug auf den Sensor die Stellung des Prozessventils bestimmt. Als Sensor werden bei den bekannten Vorrichtungen zum Ansteuern eines Prozessventils Näherungsschalter, insbesondere induktive Näherungsschalter oder Halleffektsensoren, oder magnetoresistive Linearsensoren verwendet. Die einzelnen Näherungsschalter können nur die Anwesenheit eines Magneten in einem bestimmten Bereich feststellen.
Magnetoresistive Linearsensoren sind teuer in der Anschaffung und benötigen relativ viel Bauraum. Teilweise müssen sie den Magneten umschließen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiterzubilden, dass bei einem einfachen, preiswerten und platzsparenden Aufbau die Stellung des Prozessventils mit einer hohen Auflösung schnell bestimmt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angegeben, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements ist, wobei der Sensor ein magnetostriktiver Sensor ist. Dabei kann das Betätigungselement ein Magnet sein.
Magnetostriktive Sensoren sind in der Regel Linearsensoren, die berührungslos messen. Die Position eines Betätigungselements (beispielsweise eines Magneten) wird über die Zeit bestimmt, die zwischen dem Aussenden eines in den Sensor eingespeisten Impulses und dem Detektieren einer Körperschallwelle bestimmt, die an dem Ort entsteht, an dem das von eingespeisten elektrische Pulsen erzeugte Magnetfeld mit dem Feld des Magneten zusammentrifft. Die gemessene Zeit ist proportional zu dem gemessenen Weg und ein Maß für die Position des Magneten und damit der Ventilbewegung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Position des Betätigungselements auf eine einfache und robuste Weise bestimmt werden kann. Der Sensor lässt sich in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Platz sparend integrieren. Dem Fachmann sind Verfahren bekannt, Laufzeitmessungen mit hoher Präzision auf einfache Weise und kostengünstig durchzuführen. Das Ergebnis einer Laufzeitmessung kann ein digitales Signal sein (z. B. PWM), welches von der Auswerteeinheit direkt verarbeitet werden kann. Ein Nachteil bei der Auswertung von Signalen von magnetoresistiven Sensoren besteht darin, dass das analoge Ausgangssignal erst in ein digitales Signal umgewandelt werden muss, um in dem Mikrocontroller der Vorrichtung weiter verarbeitet werden zu können.
Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement an einem die Ventilbewegung des Ventils abbildenden Bauteil angeordnet sein.
Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement ein Teil des Ventils sein, wobei das Betätigungselement vorzugsweise an der Zugstange und/oder der Kolbenstange und/oder dem Kolben des Ventils angeordnet sein kann.
Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement in der Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils angeordnet sein und/oder ein Teil der Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils sein.
Die bekannten Vorrichtungen zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik weisen immer nur maximal einen Linearsensor zur Bestimmung der Schließ- und Offenstellung des Ventils auf, welches für die Prozesssicherheit besonders wichtig ist. Das gilt sowohl für Einsitzventile als auch für Doppelsitzventile. Bei Doppelsitzventilen wird der obere oder untere Ventilschaft auch unabhängig von dem jeweils anderen Ventilschaft beispielsweise zur Reinigung des Doppelsitzventils angesteuert. Zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der Anlüftung eines Doppelsitzventils ist es jedoch auch erforderlich, die separate Betätigung des oberen und unteren Ventilschaftes zu überwachen. Dazu werden im Stand der Technik für einen Schaft ein Linearsensor und für den anderen Schaft Näherungsschalter verwendet. Alternativ werden für beide Schäfte Näherungsschalter verwendet. Näherungsschalter können nur eine Auskunft darüber liefern, ob eine Ansteuerung in einen bestimmten Bereich erfolgt ist. Sie sind mit einer Schalthysterese behaftet und daher relativ ungenau. Ein einzelner Näherungsschalter kann nur eine einzige bestimmte Position erfassen. Sollen mehrere Positionen, beispielsweise die beiden Endlagen, erfasst werden, müssen entsprechend viele Näherungsschalter mit den damit verbundenen Kosten und Platzbedarf eingesetzt werden. Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils anzugeben, bei der die Funktion verschiedener Ventilschäfte auf einfache und kostengünstige Weise mit hoher Genauigkeit überwacht werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und/oder anderen Ausführungen der Erfindung angegeben.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angegeben, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik einen weiteren Sensor aufweist, wobei der Sensor und der weitere Sensor als Linearsensoren ausgebildet sind.
Bei Doppelsitzventilen besteht gemäß dieser Ausführung der Erfindung der Vorteil, dass die Bewegung des oberen und unteren Ventilschaftes mittels der beiden Linearsensoren auf einfache und genaue Weise über den ganzen Hub überwacht werden kann. Alternativ zu der Überwachung der Bewegung beider Ventilschäfte über ihren gesamten Hub kann auch eine Überwachung von einem Ventilschaft über seinen gesamten Hub und eine Überwachung des anderen Ventilschaftes über einen Teilhub (beispielsweise einen Anlüfthub oder einen Teilöffnungshub) erfolgen.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils gemäß dieser Ausführung der Erfindung auch eines oder mehrere Merkmale der zuvor angegebenen Ausführungen der Erfindung aufweisen.
Erfindungsgemäß können der Sensor und/oder der weitere Sensor und/oder ein weiterer Sensor an dem von der Vorrichtung anzusteuernden Prozessventil angeordnet bzw. darin integriert sein.
Erfindungsgemäß können der Sensor und/oder der weitere Sensor und/oder ein weiterer Sensor in der Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils angeordnet bzw. darin integriert sein.
Erfindungsgemäß können die Sensoren magnetostriktive und/oder magnetoresistive Sensoren sein.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angegeben, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungs elements ist, wobei der Sensor bzw. die Sensoren derart angeordnet und/oder ausgebildet ist bzw. sind, dass die Position eines Betätigungselementes vor dem Sensor durch die Messung der Laufzeit einer Körperschallwelle in dem Sensor bestimmt wird.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils gemäß dieser Ausführung der Erfindung auch eines oder mehrere Merkmale der zuvor angegebenen Ausführungen der Erfindung aufweisen.
Von den mehreren Sensoren kann vorzugsweise ein Sensor zur Überwachung der relativen Lage eines Ventilglieds ausgelegt sein, beispielsweise seiner Schließstellung. Dieser Sensor kann beispielsweise bei einem Doppelsitzventil oder einem anderen Ventil mit zumindest zwei Ventilschäften zur Überwachung der relativen Lage des oberen Ventilschafts ausgelegt sein.
Erfindungsgemäß kann ein weiterer Sensor zur Überwachung der relativen Lage des unteren Ventilschafts vorgesehen sein.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik ist eine Haube (beispielsweise ein Sensortower) vorgesehen, in die das Betätigungselement (beispielsweise eine Magnetnocke) einfährt. Der Sensor ist außerhalb der Haube vorgesehen und gibt ein Signal betreffend der relativen Lage des Betätigungselements in der Haube an. Zur Anzeige der relativen Lage des Betätigungselements bezüglich des Sensors wird bei bekannten Vorrichtungen eine Reihe von Leuchtdioden eingesetzt, die dem Installateur der Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils anzeigen, wie tief das Betätigungselement in die Haube eingefahren ist bzw. eingreift. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass dem Installateur über die Anzeige der Leuchtdioden die relative die Lage des Betätigungselements in der Haube nur indirekt angezeigt wird. Bedingt durch die Schalthysterese der Näherungsschalter hat der Installateur keine Informationen über die mittige Einstellung des Magneten zum Näherungsschalter. Daher besteht eine Ungenauigkeit in der Größenordnung der Hysterese, die in der Größenordnung von mehreren Millimetern liegen kann. Außerdem besteht der Nachteil, dass die Vorrichtung für die Inbetriebnahme bzw. für die Einstellung der Position der Näherungsschalter an die Stromversorgung angeschlossen sein muss. Bei einer Fehlfunktion kann daher dem Installateur die Anzeige einer Falschinformation vermitteln, was zu einem späteren Ausfall der Anlage führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik mit einem in eine Haube eingreifenden Betätigungselement anzugeben, die einfach und sicher zu installieren bzw. in Betrieb zu nehmen bzw. zu warten ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 bzw. 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angegeben, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils ein Sensormodul mit einer Haube (beispielsweise einen Sensortower) aufweist, in der das Betätigungselement angeordnet ist oder zumindest bei einer Ventilglied bewegung eintaucht, wobei die Haube zumindest teilweise oder vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils gemäß dieser Ausführung der Erfindung auch eines oder mehrere Merkmale der zuvor angegebenen Ausführungen der Erfindung aufweisen.
Diese Ausführung der Erfindung hat den Vorteil, dass dem Installateur bei der Montage, bei der Inbetriebnahme, beim Betrieb und bei der Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine direkte Sicht auf das Betätigungselement (beispielsweise eines Magneten) in der Haube geboten wird. Zusätzlich kann auch eine Reihe von Leuchtdioden die relative Lage des Betätigungselements in der Haube anzeigen. Der Installateur, der Inbetreibnehmer bzw. das Wartungspersonal wird auch vor Verletzungen geschützt, denn die Haube verhindert beispielsweise, dass man sich seine Finger an dem sich bei der Einstellung bewegenden Betätigungselement einklemmen kann.
Erfindungsgemäß können in der Haube ein oder mehrere Fenster aus dem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweisen, das zumindest teilweise oder vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß können in dem Gehäuse ein oder mehrere Fenster aus dem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein.
Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass trotz eines an der Vorrichtung angeordneten Gehäuses eine Sicht auf das auf dem Ventilschaft angeordnete Betätigungselement möglich ist.
Erfindungsgemäß kann das Sensormodul einen oder mehrere diskrete kontaktlose Sensoren aufweisen. Dabei können der oder die diskreten kontaktlosen Sensoren als magnetische Näherungsschalter (beispielsweise Halleffektsensoren) oder als induktive Näherungsschalter (wobei dann anstelle des Magneten ein geeignetes Betätigungselement aus einem geeigneten Material vorgesehen ist, das in die Haube eintaucht) oder als optische Näherungsschalter (beispielsweise Lichtschranke) ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß kann die Haube des Sensormoduls eine Ablesevorrichtung zum Ablesen der Position des Betätigungselements aufweisen. Das hat den Vorteil, die Ventilstellung über die Position des Betätigungselements durch das Ablesen der Position an der Ablesevorrichtung genauer bestimmt werden kann. Beispielsweise kann eine Skala mit Unterteilungen entsprechend einem Maßband als Ablesevorrichtung vorgesehen werden.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweisen, das ein Spritzgussteil ist.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ein oder mehrere Steuerventilanordnungen aufweisen, die vorzugsweise als Steuerventile und weiter vorzugsweise als Magnetventile ausgebildet sind.
Erfindungsgemäß können die Steuerventilanordnungen durch Steuerventile, vorzugsweise 3/2 Wegeventile oder 5/2 Wegeventile ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können erfindungsgemäß einzelne Steuerventilanordnungen mehrere Steuerventile aufweisen, vorzugsweise eine Kombination mehrerer 2/2 Wegeventile, die weiter vorzugsweise gemäß einem Ersatzschaltbild für ein 3/2 Wegeventil und/oder einem 5/2 Wegeventil verbunden sind.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils eine Steuereinheit und/oder Schaltungsanordnung sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils kann in einer Schaltungsanordnung oder Steuereinheit vorhanden sein, die auf dem Prozessventil angeordnet ist, oder sie kann als Schaltungsanordnung oder Steuereinheit anderweitig mit dem Prozessventil über elektrische und/oder pneumatische Leitungen verbunden sein. Sie kann ferner in dem Prozessventil oder einem Gehäuse integriert sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Haube vollständig aus einem aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein.
Ein durchscheinendes Material bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Material, das beispielsweise zumindest so transparent ist, dass bei gewöhnlicher Beleuchtung die Position des Betätigungselements in der Haube leicht erkannt werden kann. Dazu kann das Material der Haube zumindest so durchscheinend sein, dass man das Betätigungselement zumindest in Form eines Schattens erkennen kann. Vorteilhafterweise ist die Transparenz des Materials hinreichend, dass die genaue Lage des Betätigungselements leicht erkannt werden kann. Selbstverständlich kann das Material auch vollständig transparent ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß kann der Deckel bzw. das Gehäuse der Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils zumindest teilweise aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß kann der Deckel bzw. das Außengehäuse der Vorrichtung auch vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein, oder ein Fenster aufweisen, das aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist. Das Fenster kann durch Weglassen der Farbpigmente in dem Bereich ausgebildet sein oder aus einem anderen Material ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß können auch mehrere Bereiche des Außengehäuses bzw. Deckels der Vorrichtung aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Fensterreihe. Erfindungsgemäß kann auch ein vollständig transparentes Außengehäuse vorgesehen sein. Das hat den Vorteil, dass die Herstellung kostengünstiger ist.
Die zumindest teilweise Ausführung der Haube aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material hat den Vorteil, dass die Hubbewegung des Betätigungselements und damit des Prozessventils visuell von dem Installateur gesehen werden kann. Die Lage des Betätigungselements, das beispielsweise an der Verlängerung der Ventilstange zur Kontrolle der Ventilstellung angebracht ist, ist ein direktes Maß für die Stellung des Prozessventils. Insbesondere bei der manuellen Positionierung von Halleffektsensoren ist das vorteilhaft, weil eine genauere Anordnung der Halleffektsensoren eine genauere Überprüfung der Schließfunktion des Ventils erreicht werden kann.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Ansteuern eines Ventils für den Einsatz in einer Lebensmitteltechnik ist immer der verwendete Sensor zur Bestimmung der relativen Lage des Magneten mit der dazugehörigen Elektronik in einem Bauteil integriert. Beispielsweise sind bei der Vorrichtung CU3 der von APV ROSISTA GmbH der Sensor und die Elektronik in einem Bauteil integriert, und der die Bewegung des Magneten aufnehmende Tower und das Bodenteil des Gehäuses als ein weiteres Bauteil vorgesehen. Bei der Vorrichtung TVIS der Firma GEA Tuchenhagen GmbH sind der Sensor und die Elektronik in einem Bauteil integriert, die auf einem weiteren Bauteil angeordnet sind, das den die Bewegung des Magneten aufnehmenden Sensortowers und die das Ventil ansteuernde Pneumatik enthält. Bei der Ausführung IntelliTop der Firma Südmo sind der Sensortower, die Sensoren, die Elektronik, die LED-Anzeige und ein zentrales Befestigungsgewinde für den Gehäusedeckel in einem Bauteil integriert. Bei dem Modell ThinkTop der Firma Alfa Laval ist die Elektronik für den Sensor in dem Gehäuse integriert. Dieses Modell weist keinen Sensortower auf.
Die bekannten Vorrichtungen mit Sensortower haben den Nachteil, dass bei einer Neukonstruktion zur Verwendung anderer Sensortypen, beispielsweise eines magnetostriktiven Sensors anstelle eines Sensors, der Halleffektsensoren verwendet, der Sensortower einschließlich der mit ihm verbundenen Bauteile neu konstruiert werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils in der Lebensmitteltechnik anzugeben, bei der das gleiche Bodenteil bzw. Basisteil für verschiedene Sensoren verwendet werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angegeben, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements ist, wobei das anzusteuernde Prozessventil ein auf einer Ventilstange angeordnetes Betätigungselement aufweist, wobei die Vorrichtung eine Haube aufweist, in die das Betätigungselement zumindest bei der Ventilansteuerung eintaucht, und wobei die Vorrichtung ein Elektronikmodul und ein Sensormodul aufweist, wobei das Sensormodul die Haube aufweist, und das Elektronikmodul als ein Bauteil und das Sensormodul als ein weiteres Bauteil ausgebildet ist.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils gemäß dieser Ausführung der Erfindung auch eines oder mehrere Merkmale der zuvor angegebenen Ausführungen der Erfindung aufweisen.
Erfindungsgemäß kann der Sensor in einem von dem Sensortower getrennten Bauteil angeordnet sein.
Erfindungsgemäß kann das Elektronikmodul zur Auswertung mehrerer Sensormodule bzw. Sensoren ausgelegt und angeordnet sein. Dabei können die Ausgangssignale der einzelnen Sensormodule bzw. Sensoren gleich oder auch unterschiedlich sein. Beispielsweise können auch Sensormodule und/oder Sensoren mit analogen bzw. digitalen Ausgangssignalen miteinander kombiniert werden.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ein Bodenteil aufweisen, an dem das Elektronikmodul und/oder das Sensormodul angebracht sind.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweisen.
Erfindungsgemäß kann das Gehäuse das Bodenteil und/oder einen Deckel aufweisen.
Erfindungsgemäß wird auch ein Prozessventil mit einer Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einer der zuvor angegebenen Ausführungen der Erfindung angegeben.
Erfindungsgemäß kann das Prozessventil ein Scheibenventil und/oder Kugelventil sein.
Erfindungsgemäß kann das Prozessventil ein Einsitzventil oder ein Doppelsitzventil sein.
Erfindungsgemäß kann der Antrieb ein Hubantrieb und/oder ein Drehantrieb sein.
Erfindungsgemäß kann der Antrieb ein pneumatischer Antrieb sein.
Erfindungsgemäß kann das Ventilglied derart ausgebildet und angeordnet sein, dass die Schließbewegung eine lineare Bewegung oder Drehbewegung ist.
Erfindungsgemäß kann das Ventilglied ein Ventilschaft, ein Ventilteller, ein Ventilkegel, eine Ventilklappe, eine Ventilkugel, ein Ventilschieber, ein Ventilstift, eine Ventilmembran, oder ein Ventilbalg sein.
Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement ein Magnet sein.
Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement dielektritisches und/oder ferromagnetisches Material aufweisen.
Erfindungsgemäß kann das Prozessventil ein Doppelsitzventil sein, das zumindest zwei Linearsensoren aufweist.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird somit auch ein Doppelsitzventil mit zumindest zwei Linearsensoren angegeben. Dabei kann das Doppelsitzventil ein oder mehrere der Merkmale der zuvor genannten Ausführungen der Erfindung aufweisen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
1 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Einsitzventils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansteuern des Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik.
2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansteuern des Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik.
3 zeigt eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik.
4 zeigt eine Seitenansicht eines Einsitzventils, an dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik angeschlossen werden kann.
5 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Scheibenventils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansteuern des Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik.
6 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung eines Sensormoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils.
7 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung eines Sensormoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils.
8 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung eines Sensormoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils.
9 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung eines Sensormoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils.
1 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Einsitzventils 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Ansteuern des Einsitzventils 1 für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik gemäß einer Ausführung der Erfindung. Das Einsitzventil 1, weist ein Gehäuse 2, eine Tellerdichtung 3 (siehe 4), einen Ventilschaft 4, eine Gehäusedichtung 5, eine Klemme 6, eine Führungsbuchse 7 (siehe 4), eine Laterne 8, einen Antrieb 10, eine Zentrierscheibe 12, eine Mutter 13, einen Magnet 14 und eine Zugstange 15 auf. Der Magnet 14 ist an der Zugstange 15 befestigt, die sich bei der Verstellung des Einsitzventils 1 mitbewegt. Die Position des Magneten ist somit ein Maß für die Stellung des Ventilschaftes 4 in dem Einsitzventil 1. Wegen des Aufbaus des Einsitzventils 1 wird auf 4 und deren Beschreibung verwiesen
Auf dem Einsitzventil ist eine Vorrichtung 100 zum Ansteuern des Einsitzventils 1 angeordnet. Die Vorrichtung 100 weist einen Gehäusedeckel 110 auf. In der Vorrichtung 100 ist ein Sensormodul 150 mit einem magnetostriktiven Linearsensor 151 vorgesehen. Mittels eines Befestigungsflansches 153 ist das Sensormodul 150 an der Vorrichtung 100 montiert. Das Sensormodul 150 weist eine Erweiterung 152 auf, die sich nach unten über den Befestigungsflansch in Richtung des Einsitzventils 1 erstreckt. Das Sensormodul 150 umfasst ferner eine Haube 154, in der sich der an der Zugstange 15 angeordnete Magnet 14 entlang des magnetostriktiven Linearsensors 151 bewegt.
Der magnetostriktiven Linearsensor 151 stellt ein digitales Ausgangssignal zur Verfügung, das ein Maß für die relativ Position des Magneten 14 vor dem magnetostriktiven Linearsensor 151 und somit der Stellung des Prozessventils (Einsitzventils) ist.
2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils 20 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 300 zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik.
Eine ausführliche Beschreibung eines Doppelsitzventils kann dem Produktblatt des Doppelsitzventils DELTA DA3+ der vorliegenden Anmelderin entnommen werden, deren Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Das Doppelsitzventil 20 weist einen Zylinder 80 auf, in dem ein Kolben 82 verschiebbar angeordnet, der mittels einer Kolbendichtung 83 gegenüber dem Zylinder 80 abgedichtet ist und durch die Rückstellfeder 84 nach unten vorgespannt ist. Der Hauptzylinder 30 hat einen Kolben 32, der über die Kolbendichtung 33 gegenüber dem Zylinder 30 abgedichtet ist. Der Hauptzylinder 30 dient in die eine Richtung dem Öffnen des Prozessventils, und in der anderen Richtung dem Anlüften des oberen Ventilschaftes 90.
Der obere Ventilschaft 90 ist über die Kupplung 91 mit dem Hauptzylinder 30 verkuppelt, während der untere Ventilschaft 50 über die Kupplung 51 mit der Zugstange 22 verkuppelt ist. In dem oberen Ventilschaft 90 ist die Zentralfeder 12 angeordnet, welche den unteren Ventilschaft 50 über die Zugstange 22 mittels der Zentralfeder 92, dem Druckring und der Tellerfeder in die geschlossene Stellung positioniert.
Eine Sitzlaterne 60 dient der Anordnung eines Rings, der die obere Sitzdichtung 71 und die untere Sitzdichtung 72 aufnimmt, sowie der Anordnung der oberen Schaftdichtung 75. Die untere Schaftdichtung 51 ist in einer Nut der unteren Bodenplatte des Ventilgehäuses aufgenommen.
Das Doppelsitzventil 20 weist einen oberen Ventilschaft 90 und einen unteren Ventilschaft 50 auf, die in der geschlossenen Stellung durch die Federkraft der in dem Federzylinder 40 angeordneten Hauptschließfeder 41 und der Zentralfeder 92 geschlossen sind und die Medien (Produkte A, B bzw. Reinigungsflüssigkeit) in den Rohrleitungen 24 und 25 voneinander trennen. Zwischen den Ventilschäften 50, 90 und dem Ablaufrohr 27 befindet sich der Leckageraum 26, der einen freien und drucklosen Ablauf von Leckageflüssigkeiten oder Reinigungsmitteln nach unten gewährleistet.
Um das Doppelsitzventil 20 zu öffnen, wird durch Betätigen der Vorrichtung 300 der obere Ventilschaft 90 gegen die Mitteldichtung 73 gefahren. Dazu wird der Anschluss 34 des Hauptzylinders 30 mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird der Leckageraum 26 gegenüber den Rohrleitungen 24 und 25 geschlossen. Danach bewegen sich beide Ventilschäfte 50, 90 nach unten in die geöffnete Stellung, in der die Rohrleitungen 24 und 25 miteinander verbunden sind.
Das Doppelsitzventil DELTA DA3+ bietet die Möglichkeit, alle Produkt berührenden Teile einschließlich der Dichtungen zu reinigen.
Zur Reinigung des oberen Ventilbereichs wird Reinigungsflüssigkeit in die Rohrleitung 24 eingebracht. Der obere Ventilschaft 90 wird angelüftet, indem über die Steuereinheit der Anschluss 31 des Hauptzylinders 30 mit Druckluft beaufschlagt wird. Der obere Ventilschaft 90 hebt sich nach oben entgegen der Öffnungsrichtung, wobei der Hub durch einen metallischen Anschlag begrenzt ist. Reinigungsflüssigkeit strömt über die obere Sitzdichtung 71 und die obere Schaftdichtung 75. gleichzeitig wird der Leckageraum 26 gereinigt. Die Reinigungsflüssigkeit fließt drucklos nach unten ab.
Zur Reinigung des unteren Ventilbereichs wird Reinigungsflüssigkeit in die Rohrleitung 25 eingebracht. Der untere Ventilschaft 50 wird angelüftet, indem über die Steuereinheit der Anschluss 81 des Zylinders 80 mit Druckluft beaufschlagt wird. Der untere Ventilschaft 50 bewegt sich nach oben entgegen der Öffnungsrichtung, wobei der Hub durch einen metallischen Anschlag begrenzt ist. Reinigungsflüssigkeit strömt über die untere Sitzdichtung 72 und die Mitteldichtung 73 sowie die untere Schaftdichtung 74. Gleichzeitig wird der Leckageraum 26 gereinigt. Die Reinigungsflüssigkeit fließt drucklos nach unten ab.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils kann nicht nur für das in 2 gezeigte Doppelsitzventil verwendet werden, sondern vorteilhafterweise für alle Prozessventile, die von zumindest zwei Steuerventilanordnungen (typischerweise Magnetventilen) angesteuert werden, und zumindest zwei Rohrleitungen miteinander zu verbinden, in denen typischerweise zwei verschiedene Lebensmittelprodukte bzw. ein Lebensmittelprodukt und eine Reinigungsflüssigkeit vorhanden sind.
Das Doppelsitzventil 20 weist eine Zugstange 22 auf, an der ein Magnet 23 angeordnet ist. Die Position der Zugstange 22 ist ein Maß der Stellung des unteren Ventilschafts 50.
Das Doppelsitzventil weist ferner einen Magneten 21 auf, der an dem Kolben 32 montiert ist. Der Kolben 32 dient zum öffnen und Schließen des Ventils sowie für die obere Sitzanlüftung. Die Position des Kolbens 32 ist ein Maß für die Stellung des oberen Ventilschaftes und damit der Öffnungsstellung bzw. Schließstellung des Doppelsitzventils 20.
Auf dem Doppelsitzventil 20 ist eine Vorrichtung 300 zum Ansteuern des Doppelsitzventils angeordnet. Die Vorrichtung 300 weist einen Gehäusedeckel 310, ein Elektronikmodul 320, ein Anschlussteil 341 für elektrische Leitungen, und ein Sensormodul 350 auf. In dem Sensormodul 350 ist ein Linearsensor 351 angeordnet, der sich in eine Erweiterung 352 erstreckt. Die Vorrichtung 300 umfasst ferner einen Befestigungsflansch 353 zur Befestigung der Vorrichtung 300 an dem Doppelsitzventil 20. Über ein Anschlusskabel 361 ist ein externer Linearsensor 360 an die Vorrichtung angeschlossen.
Der externe Linearsensor 361 dient zur Erfassung der Position des Magneten 21 und damit der Stellung des oberen Ventilschaftes 90. Der interne Linearsensor 351 dient zur Erfassung der Position des Magneten 23 und damit der Stellung des unteren Ventilschaftes 50.
Der Linearsensor 351 bzw. 361 kann ein magnetostriktiver oder magnetoresistiver Sensor sein. Vorzugsweise werden magnetostriktive Sensoren wegen der einfacheren Auswertung des Ausgangssignals eingesetzt.
3 zeigt eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik. Die Vorrichtung weist einen Gehäusedeckel 110 auf, an dem eine Leuchtanzeige 111 vorgesehen ist. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Elektronikmodul 120 und zumindest ein Elektromagnetventil 130. Bei Vorrichtungen zum Ansteuern von Doppelsitzventilen mit Anlüftung sind beispielsweise drei Elektromagnetventile vorgesehen, während bei Vorrichtungen zum Ansteuern von Doppelsitzventilen ohne Anlüftung bzw. Einsitzventilen in der Regel ein Elektromagnetventil 130 vorgesehen ist.
Die Vorrichtung 100 weist ein Basisteil 140 mit einem Anschlussteil 141 für elektrische Leitungen, einem Anschlussteil 142 für pneumatische Leitungen und einem Anschlussteil 143 für pneumatische Leitungen auf. In dem Basisteil ist außerdem ein Druckluftsensor 144 angeordnet, der zur Überwachung des Steuerluftdrucks zum Ansteuern des Prozessventils ausgelegt und angeordnet ist. Bei Vorrichtungen mit mehreren Elektromagnetventilen können entsprechend auch mehrere Drucksensoren oder gemeinsame Drucksensoren vorgesehen sein.
In 3 sind ein Sensormodul 150 mit einem magnetostriktiven Linearsensor 151 und ein Sensormodul 250 mit Halleffektsensoren 251 dargestellt, die alternativ in die Vorrichtung 100 eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung, dass das Elektronikmodul als ein Bauteil und das Sensormodul als ein weiteres Bauteil ausgebildet ist, hat den Vorteil, dass auf einfache Weise alternative Ausführungen der Vorrichtung mit unterschiedlichen Sensormodulen hergestellt werden können. Vorteilhafterweise ist das Elektronikmodul 120 derart ausgebildet und ausgelegt, dass es die Signale aller gewünschten und gleichzeitig eingesetzten Sensortypen verarbeiten kann.
Mittels des Befestigungsflansches 153 kann das Sensormodul 150 an der Vorrichtung 100 montiert werden. Alternativ kann das Sensormodul 250 mittels des Befestigungsflansches 253 an der Vorrichtung 100 montiert werden.
Das Sensormodul 150 weist eine Erweiterung 152 auf, die sich nach unten über den Befestigungsflansch 153 in Richtung des Einsitzventils 1 erstreckt. Das Sensormodul 150 umfasst ferner eine Haube 154, in der sich beispielsweise ein an einer Zugstange angeordneter Magnet entlang des magnetostriktiven Linearsensors 151 bewegen kann, wie beispielsweise in 1 anhand des Ausführungsbeispiels gezeigt, bei dem die Vorrichtung 100 an einem Einsitzventil 1 montiert ist.
Das Sensormodul 250 weist eine Gewindestange 252 auf, an der Halleffektsensoren 251 angeordnet sind. Die Halleffektsensoren 251 können mittels der Gewindestange 252 an gewünschten Positionen angeordnet werden, wo die Anwesenheit eines Magneten detektiert werden soll. Das Sensormodul 250 umfasst ebenfalls ferner eine Haube 254, in der sich beispielsweise ein an einer Zugstange angeordneter Magnet an den Halleffektsensoren 251 entlang bewegen kann.
4 zeigt eine Querschnittsansicht des in 1 dargestellten Einsitzventils 1. Eine ausführliche Beschreibung kann dem Produktblatt des SW4-Ventils der vorliegenden Anmeldung entnommen werden, dessen Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen ist.
Das in 4 gezeigte Einsitzventil 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Der Ventilschaft 4 dient zum Öffnen und Schließen des Ventils 1. Das Ventil 1 weist eine Tellerdichtung 3 auf.
In einer Laterne 8 ist eine Führungsbuchse 7 vorgesehen, welche den Ventilschaft 4 lagert (positioniert), und eine Schaftdichtung 5, welche den Ventilschaft nach außen (zur Atmosphäre) abdichtet. Die Ventildichtung 5 dichtet die Laterne 8 gegenüber dem Gehäuse 2 ab. Die Laterne 8 ist mittels einer Klemme an dem Gehäuse 2 befestigt. Der Antrieb 10 weist einen Luftanschluss 9 und einen Entlüftungsstopfen 11 auf. Am oberen Ende sind eine Zentrierscheibe 12, eine Mutter 13 und eine Magnetschaltnocke 14 vorgesehen, die am Ende der Zugstange 15 vorgesehen ist. Die Magnetschaltnocke 14 ragt aus dem Antrieb 10 heraus und greift in eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils (beispielsweise Steuereinheit) ein, die oberhalb von dem Antrieb 10 vorgesehen ist. Die relative Lage der Magnetschaltnocke 14 in der Steuereinheit, d. h. die Eindringtiefe der Magnetschaltnocke 14, ist ein Maß für die Stellung der Zugstange 15 bzw. des Ventilschafts 4 des Ventils 1 und somit der Stellung des Ventils.
Das in 4 dargestellte Ventil 1 ist ein Beispiel eines Ventils, für das die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden kann. Selbstverständlich kann die Erfindung auch für andere Ventile eingesetzt werden, die einen an einer Zugstange oder Kolbenstange angeordnetes Betätigungselement (beispielsweise einen Magneten) aufweisen, wobei die Zugstange in die an dem Ventil anzuordnende Vorrichtung zum Ansteuern des Ventils eingreift.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung kann ein Sensormodul mit einer Haube, die zumindest teilweise aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist, auf einem Prozessventil angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Sensormodul gemäß 6, 7, 8 oder 9 auf einem Prozessventil gemäß 2, 4 oder 5 angeordnet werden. Das kann falls erforderlich mittels eines entsprechenden Adapters gemacht werden.
5 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Scheibenventils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansteuern des Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik, die im Wesentlichen der Darstellung von 1 entspricht. Im Folgenden werden die Unterschiede zu der Ausführung von 1 beschrieben und im Übrigen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels von 1 verwiesen.
In 5 ist die Vorrichtung 100 mit einem Scheibenventil 400 mit einem Drehantrieb 410 dargestellt. Das Scheibenventil 400 weist zwei Gehäuseflanschhälften 402 und eine Laterne 408 auf. Der Drehantrieb 410 betätigt eine Ventilklappe 404, die das Scheibenventil 400 durch Anlage an eine Klappendichtung 403 verschließen kann. Am oberen Ende ist eine Kolbenstange 415 als Verlängerung des Kolbens im Drehantrieb 410 vorgesehen, an der ein Magnet 414 angeordnet ist. Entsprechend der Ausführung von 1 ist der Magnet 414 in dem Sensormodul 150 angeordnet und bewegt sich bei der Betätigung des Scheibenventils 400 entlang des magnetostriktiven Linearsensors 151.
Die 6 bis 9 zeigen Seitenansicht von Ausführungen eines Sensormoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu dem in 1 gezeigten Sensormodul beschrieben. Im Übrigen wird auf die Beschreibung von 1 verwiesen. Auf gleiche oder ähnliche Bauteile wird mit um ein Vielfaches von 100 höhere Bezugszeichen Bezug genommen.
Das in 6 gezeigte Sensormodul 550 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils weist einen Linearsensor 551 und eine Haube (beispielsweise einen Sensortower) 554 auf, in der eine Reihe von Fenstern 555, 556 bzw. 557 vorgesehen ist.
Das in 7 gezeigte Sensormodul 550 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils weist zumindest einen und vorzugsweise mehrere Halleffektsensoren 651 und eine Haube (beispielsweise einen Sensortower) 654 auf, in der eine Reihe von Fenstern 655, 656 bzw. 657 vorgesehen ist.
Die Ausführungen der 8 und 9 entsprechen im Wesentlichen den Ausführungen der 6 bzw. 7, wobei anstelle der drei Fenster jeweils nur ein Fenster 756 bzw. 856 vorgesehen ist, und wobei am Rand des Fenster eine Ablesevorrichtung 758 bzw. 858 vorgesehen ist, die beispielsweise wie gezeigt ähnlich einem Maßband ausgebildet sein kann. Eine ähnliche oder entsprechende Ablesevorrichtung kann auch bei Ausführungen von Hauben ohne Fenster vorgesehen sein, die aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sind
Die Fenster 555, 556 bzw. 557 und/oder 655, 656 bzw. 567 und/oder 756 und/oder 856 sind aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet und bieten einem Installateur eine Sicht auf ein in der Haube angeordnetes Betätigungselement. Das erleichtert die Arbeit und verbessert die Genauigkeit der Einstellung bzw. Kontrolle.
Andere sinnvolle Anordnungen von Fenstern und/oder Ablesevorrichtungen sind denkbar. Selbstverständlich kann die Haube auch vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sein, wobei vorzugsweise eine Ablesevorrichtung beispielsweise in Form von Verdickungen und/oder Vertiefungen und/oder Einfärbungen vorgesehen sein kann.
Alternative Ausführungen der in den Figuren gezeigten bzw. oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind denkbar. Beispielsweise kann anstelle von einer bevorzugten Betätigung der Prozessventile mit Druckluft kann auch ein anderes Druckmedium bzw. Druckgas verwendet werden.
In der Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden folgende Bezugszeichen verwendet:

1: Einsitzventil
2: Gehäuse
3: Tellerdichtung
4: Ventilschaft
5: Gehäusedichtung
6: Klemme
7: Führungsbuchse
8: Laterne
9: Luftanschluss
10: Antrieb
11: Entlüftungsstopfen
12: Zentrierscheibe
13: Mutter
14: Magnet
15: Zugstange
20: Doppelsitzventil
21: Magnet
22: Zugstange
23: Magnet
24: Rohrleitung
25: Rohrleitung
26: Leckageraum
27: Ablaufrohr
28: Reinigungsanschluss
30: Hauptzylinder (für obere Sitzanlüftung und Öffnen des Prozessventils)
31: Anschluss (Druckluft, Druckgas etc. für obere Sitzanlüftung)
32: Kolben (obere Sitzanlüftung, Öffnen des Prozessventils)
33: Kolbendichtung
34: Anschluss (Öffnen des Prozessventils)
40: Federzylinder
41: Hauptschließfeder
50: Unterer Ventilschaft
51: Kupplung (Unterer Ventilschaft)
60: Sitzlaterene
71: Obere Sitzdichtung
72: Untere Sitzdichtung
73: Mitteldichtung
74: Untere Schaftdichtung
75: Obere Schaftdichtung
80: Zylinder (für untere Sitzanlüftung)
81: Anschluss (Druckluft, Druckgas etc. für untere Sitzanlüftung)
82: Kolben (untere Sitzanlüftung)
83: Kolbendichtung
84: Rückstellfeder
90: Oberer Ventilschaft
91: Kupplung (Oberer Ventilschaft)
92: Zentralfeder
100: Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils
110: Gehäusedeckel
111: Leuchtanzeige
120: Elektronikmodul
130: Elektromagnetventil
140: Basisteil
141: Anschlussteil für elektrische Leitungen
142: Anschlussteil für pneumatische Leitungen
143: Anschlussteil für pneumatische Leitungen
144: Druckluftsensor
150: Sensormodul mit magnetostriktiven Linearsensor
151: magnetostriktiver Linearsensor
152: Erweiterung
153: Befestigungsflansch
154: Haube
200: Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils
250: Sensormodul mit Halleffektsensoren
251: Halleffektsensor
252: Gewindestange
253: Befestigungsflansch
254: Haube
300: Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils
310: Gehäusedeckel
320: Elektronikmodul
341: Anschlussteil für elektrische Leitungen
350: Sensormodul mit magnetostriktiven Linearsensor
351: Linearsensor (intern)
352: Erweiterung
353: Befestigungsflansch
360: Externer Linearsensor
361: Anschlusskabel
400: Scheibenventil mit Drehantrieb
402: Gehäuseflanschhälften
403: Klappendichtung
404: Ventilklappe
408: Laterne
410: Drehantrieb
414: Magnet
415: Kolbenstange (Verlängerung des Kolbens im Drehantrieb)
550: Sensormodul
551: Linearsensor
554: Haube
555: Fenster
556: Fenster
557: Fenster
650: Sensormodul
651: Halleffektsensor
652: Gewindestange
654: Haube
655: Fenster
656: Fenster
657: Fenster
750: Sensormodul
751: Linearsensor
754: Haube
756: Fenster
758: Ablesevorrichtung
850: Sensormodul
851: Halleffektsensor
852: Gewindestange
854: Haube
856: Fenster
858: Ablesevorrichtung

Claims

Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils für den Einsatz in der Lebensmitteltechnik, das ein Ventilglied aufweist, wobei beim Verstellen des Ventils ein Betätigungselement bewegt wird, derart, dass die Position des Betätigungselements ein Maß für die Stellung des Ventilglieds ist, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils einen Sensor aufweist, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass sein Ausgangssignal ein Maß für die Position des Betätigungselements ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein magnetostriktiver Sensor ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement an einem die Ventilbewegung des Ventils abbildenden Bauteil angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Teil des Ventils ist, wobei das Betätigungselement vorzugsweise an der Zugstange und/oder der Kolbenstange und/oder dem Kolben des Ventils angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement in der Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils angeordnet ist und/oder ein Teil der Vorrichtung zum Ansteuern eines Ventils ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen weiteren Sensor aufweist, wobei der Sensor und der weitere Sensor als Linearsensoren ausgebildet sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor und/oder der weitere Sensor und/oder ein weiterer Sensor an dem von der Vorrichtung anzusteuernden Prozessventil angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor und/oder der weitere Sensor und/oder ein weiterer Sensor in der Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren magnetostriktive und/oder magnetoresistive Sensoren sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor bzw. die Sensoren derart angeordnet und/oder ausgebildet ist bzw. sind, dass die Position eines Betätigungselementes vor dem Sensor durch die Messung der Laufzeit einer Körperschallwelle in dem Sensor bestimmt wird.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Sensormodul mit einer Haube aufweist, in der das Betätigungselement angeordnet ist oder zumindest bei einer Ventilgliedbewegung eintaucht, wobei die Haube zumindest teilweise oder vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haube ein oder mehrere Fenster aus dem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, das zumindest teilweise oder vollständig aus einem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse ein oder mehrere Fenster aus dem durchscheinenden und/oder transparenten und/oder durchsichtigen Material ausgebildet sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul einen oder mehrere diskrete kontaktlose Sensoren aufweist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die diskreten kontaktlosen Sensoren als magnetische Näherungsschalter oder als induktive Näherungsschalter oder als optische Näherungsschalter ausgebildet sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Näherungsschalter als Halleffektsensoren sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube des Sensormoduls eine Ablesevorrichtung zum Ablesen der Position des Betätigungselements aufweist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, das ein Spritzgussteil ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein oder mehrere Steuerventilanordnungen aufweist, die vorzugsweise als Steuerventile und weiter vorzugsweise als Magnetventile ausgebildet sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils eine Steuereinheit und/oder Schaltungsanordnung ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das anzusteuernde Prozessventil ein auf einer Ventilstange angeordnetes Betätigungselement aufweist, die Vorrichtung eine Haube aufweist, in die das Betätigungselement zumindest bei der Ventilansteuerung eintaucht, und die Vorrichtung ein Elektronikmodul und ein Sensormodul aufweist, wobei das Sensormodul die Haube aufweist, und das Elektronikmodul als ein Bauteil und das Sensormodul als ein weiteres Bauteil ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul zur Auswertung mehrerer Sensormodule und/oder Sensoren ausgelegt und angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Bodenteil aufweist, an dem das Elektronikmodul und/oder das Sensormodul angebracht sind.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist.
Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse das Bodenteil und/oder einen Deckel aufweist.
Prozessventil mit einer Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Prozessventil oder Vorrichtung zum Ansteuern eines Prozessventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessventil ein Scheibenventil und/oder Kugelventil ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessventil ein Einsitzventil oder ein Doppelsitzventil ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Hubantrieb und/oder ein Drehantrieb ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein pneumatischer Antrieb ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Schließbewegung eine lineare Bewegung oder Drehbewegung ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied ein Ventilschaft, ein Ventilteller, ein Ventilkegel, eine Ventilklappe, eine Ventilkugel, ein Ventilschieber, ein Ventilstift, eine Ventilmembran, oder ein Ventilbalg ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Magnet ist.
Prozessventil oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement metallisches und/oder ferromagnetisches Material aufweist.
Prozessventil insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessventil ein Doppelsitzventil ist und zumindest zwei Linearsensoren aufweist.