DE102014004671B4

DE102014004671B4 - Valve for controlling the flow of a fluid

Info

Publication number: DE102014004671B4
Application number: DE102014004671.0A
Authority: DE
Inventors: Alexander Probst; Christine Marie von der Ohe
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: DE102014004671A1

Abstract

Ventil zur Steuerung der Strömung eines Fluides, mit einer Ventilarmatur (2), die ein Armaturengehäuse (6) aufweist, dass von einem Ventilkanal (7) durchsetzt ist, in dessen Verlauf eine von einem Ventilsitz (14) umrahmte Überströmöffnung (13) angeordnet ist, der ein an einer Spindel (17) angeordnetes Verschlusselement (16) eines im Rahmen einer Arbeitshubbewegung (11) verstellbaren Ventilgliedes (15) zugeordnet ist, ferner mit einem Stellantrieb (3) zur Betätigung des Ventilgliedes (15), der ein Antriebsgehäuse (23) und eine diesbezüglich zu einer die Arbeitshubbewegung (11) des Ventilgliedes (15) hervorrufenden Antriebsbewegung (25) antreibbare Antriebseinheit (24) aufweist, und mit einer Sensoreinrichtung (34), die mindestens ein in dem Ventilglied (15) angeordnetes und dessen Arbeitshubbewegung (11) mitmachendes Erfassungsmittel (35) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (34) über eine Sensoreinheit (4) verfügt, die ein Sensorgehäuse (43) und eine in einem Aufnahmeraum (45) des Sensorgehäuses (43) relativ zu dem Sensorgehäuse (43) beweglich angeordnete elektronische Auswerteeinrichtung (36) aufweist und die derart mechanisch zwischen die Ventilarmatur (2) und den Stellantrieb (3) eingegliedert ist, dass einerseits das Sensorgehäuse (43) unter Bildung einer Gehäuseeinheit (46) sowohl an dem Armaturengehäuse (6) als auch an dem Antriebsgehäuse (23) befestigt ist und andererseits die elektronische Auswerteeinrichtung (36) unter Bildung einer Bewegungseinheit (47) sowohl an dem Ventilglied (15) als auch an der Antriebseinheit (24) befestigt ist, wobei ferner das mindestens eine Erfassungsmittel (35) signaltechnisch mit der elektronischen Auswerteeinrichtung (36) verbunden ist.Valve for controlling the flow of a fluid, having a valve fitting (2), which has a valve body (6), which is penetrated by a valve channel (7), in the course of which by a valve seat (14) framed overflow opening (13) is arranged in which a closure element (16) of a valve member (15) which is adjustable in the course of a working stroke movement (11) is associated with a spindle (17), further comprising an actuator (3) for actuating the valve member (15) having a drive housing (23 ) and a drive unit (24) drivable therewith for driving movement (25) which causes the working stroke movement (11) of the valve member (15), and with a sensor device (34) having at least one working stroke movement (15) in the valve member (15). 11) mitmachendes detecting means (35), characterized in that the sensor device (34) has a sensor unit (4) having a sensor housing (43) and a in a receiving space (45) of the sensor housing (43) relative to the sensor housing (43) movably arranged electronic evaluation device (36) and which is mechanically incorporated between the valve fitting (2) and the actuator (3), that on the one hand the sensor housing ( 43) to form a housing unit (46) on both the fitting housing (6) and on the drive housing (23) is fixed and on the other hand, the electronic evaluation device (36) to form a movement unit (47) both on the valve member (15) and is attached to the drive unit (24), wherein furthermore the at least one detecting means (35) is signal technically connected to the electronic evaluation device (36).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung der Strömung eines Fluides, mit einer Ventilarmatur, die ein Armaturengehäuse aufweist, das von einem Ventilkanal durchsetzt ist, in dessen Verlauf eine von einem Ventilsitz umrahmte Überströmöffnung angeordnet ist, der ein an einer Spindel angeordnetes Verschlusselement eines im Rahmen einer Arbeitshubbewegung verstellbaren Ventilgliedes zugeordnet ist, ferner mit einem Stellantrieb zur Betätigung des Ventilgliedes, der ein Antriebsgehäuse und eine diesbezüglich zu einer die Arbeitshubbewegung des Ventilgliedes hervorrufenden Antriebsbewegung antreibbare Antriebseinheit aufweist, und mit einer Sensoreinrichtung, die mindestens ein in dem Ventilglied angeordnetes und dessen Arbeitshubbewegung mitmachendes Erfassungsmittel enthält.The invention relates to a valve for controlling the flow of a fluid, having a valve fitting, which has a valve housing, which is penetrated by a valve channel, in the course of which a valve seat framed overflow opening is arranged, which is arranged on a spindle closure element of the frame is associated with a working stroke adjustable valve member, further comprising an actuator for actuating the valve member having a drive housing and in this respect to a working stroke of the valve member causing drive movement drivable drive unit, and with a sensor device which at least one arranged in the valve member and the working stroke mitmachendes Containing detection means.

Ein Ventil dieser Art, das aufgrund seines Einsatzes zur Steuerung von Prozessfluiden auch als Prozessventil bezeichnet werden kann, ist aus der EP 0 309 643 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Ventil ist direkt an das Armaturengehäuse einer Ventilarmatur ein Stellantrieb angebaut, der über eine interne Antriebseinheit verfügt, die mit dem Ventilglied der Ventilarmatur in Antriebsverbindung steht. Mit Hilfe des Stellantriebes kann das Ventilglied relativ zu einem Ventilsitz positioniert werden, um den einem Fluid zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitt zu beeinflussen. Das bekannte Ventil ist auch mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet, die nutzbar ist, um die momentane Position des Ventilgliedes zu erfassen, wobei die Sensoreinrichtung ein in einem Verschlusselement des Ventilgliedes angeordnetes Erfassungsmittel aufweist, das auf eine Druckdifferenz anspricht. Das Verschlusselement sitzt an einer als Spindel bezeichneten Stange, die unter Abdichtung aus dem Armaturengehäuse herausragt und mittels aneinander angepassten Befestigungsschnittstellen an der Antriebseinheit des Stellantriebes fixiert ist. Die Unterbringung von Komponenten der Sensoreinrichtung im Stellantrieb erfordert eine spezifische Ausgestaltung des Stellantriebes und verhindert dessen universellen Einsatz.A valve of this type, which can also be referred to as a process valve due to its use for the control of process fluids, is from the EP 0 309 643 A1 known. In this known valve, an actuator is attached directly to the valve body of a valve fitting, which has an internal drive unit which is in driving connection with the valve member of the valve fitting. With the aid of the actuator, the valve member can be positioned relative to a valve seat to influence the flow cross-section available to a fluid. The known valve is also equipped with a sensor device which can be used to detect the instantaneous position of the valve member, wherein the sensor device has a detection means arranged in a closure element of the valve member which responds to a pressure difference. The closure element is seated on a rod, referred to as a spindle, which protrudes under sealing from the fitting housing and is fixed to the drive unit of the actuator by means of fastening interfaces adapted to one another. The placement of components of the sensor device in the actuator requires a specific configuration of the actuator and prevents its universal use.

In der DE 295 06 827 U1 ist eine Ventilarmatur beschrieben, deren Ventilglied sich aus einem Verschlusselement und einer unter Abdichtung aus dem Armaturengehäuse herausgeführten Spindel zusammensetzt, wobei in das Ventilglied im Bereich des Verschlusselementes ein als Messwertaufnehmer konzipiertes Erfassungsmittel integriert ist, das nutzbar ist um Zustandsgrößen des in dem Armaturengehäuse strömenden Fluides zu erfassen. Ein an den Messwertaufnehmer angeschlossenes Verbindungselement durchsetzt die Spindel und ermöglicht eine Verbindung mit Anzeige- und/oder Weiterleitungseinrichtungen oder mit einer Verarbeitungseinrichtung.In the DE 295 06 827 U1 a valve fitting is described, the valve member is composed of a closure element and a guided out under seal from the valve body spindle, wherein in the valve member in the region of the closure element designed as a Meßwertaufnehmer detection means is integrated, which is useful to state variables flowing in the valve body fluid to capture. A connected to the transducer connecting element passes through the spindle and allows a connection with display and / or forwarding devices or with a processing device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich kostengünstig mit einer Sensoreinrichtung ausstatten lässt.The invention has for its object to provide a valve of the type mentioned, which can be equipped inexpensively with a sensor device.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung über eine Sensoreinheit verfügt, die ein Sensorgehäuse und eine in einem Aufnahmeraum des Sensorgehäuses relativ zu dem Sensorgehäuse beweglich angeordnete elektronische Auswerteeinrichtung aufweist und die derart mechanisch zwischen die Ventilarmatur und den Stellantrieb eingegliedert ist, dass einerseits das Sensorgehäuse unter Bildung einer Gehäuseeinheit sowohl an dem Armaturengehäuse als auch an dem Antriebsgehäuse befestigt ist und andererseits die elektronische Auswerteeinrichtung unter Bildung einer Bewegungseinheit sowohl an dem Ventilglied als auch an der Antriebeinheit befestigt ist, wobei ferner das mindestens eine Erfassungsmittel signaltechnisch mit der elektronischen Auswerteeinrichtung verbunden ist.To achieve this object, the invention provides that the sensor device has a sensor unit which has a sensor housing and a housing in a receiving space of the sensor housing relative to the sensor housing movably arranged electronic evaluation and which is so mechanically incorporated between the valve fitting and the actuator, on the one hand the sensor housing is attached to both the valve body and to the drive housing to form a housing unit and on the other hand, the electronic evaluation device is attached to the valve member and the drive unit to form a movement unit, wherein the at least one detection means further connected by signal technology with the electronic evaluation device is.

Auf diese Weise verfügt die Sensoreinrichtung des Ventils über eine zwischen den Stellantrieb und die Ventilarmatur eingeschaltete Sensoreinheit, die als Bindeglied zwischen einerseits dem Antriebsgehäuse und dem Armaturengehäuse und andererseits der Antriebseinheit und dem Ventilglied fungiert. Die Sensoreinheit verfügt über ein Sensorgehäuse und eine in einem Aufnahmeraum des Sensorgehäuses angeordnete elektronische Auswerteeinrichtung, wobei die elektronische Auswerteeinrichtung relativ zu dem Sensorgehäuse beweglich ist, was insofern relevant ist, als die elektronische Auswerteeinrichtung mit dem Ventilglied und der Antriebseinheit zu einer Bewegungseinheit zusammengefasst ist. Diese Bewegungseinheit kann relativ zu einer Gehäuseeinheit verlagert werden, die sich aus dem Sensorgehäuse, dem Antriebsgehäuse und dem Armaturengehäuse zusammensetzt. Wird der Stellantrieb betätigt und die Antriebseinheit zu ihrer Antriebsbewegung veranlasst, bewegen sich die in der Bewegungseinheit zusammengefassten Komponenten einheitlich, wobei insbesondere von Vorteil ist, dass die Sensoreinheit die aus der Antriebsbewegung resultierende Arbeitshubbewegung des Ventilgliedes mitmacht. Auf diese Weise kann die elektronische Auswerteeinrichtung unabhängig von der Position des Ventilgliedes in Kooperation mit dem mindestens einen Erfassungsmittel seiner Überwachungs- und/oder Auswertefunktion nachkommen. Es ist weiterhin vorteilhaft, dass durch die Integration der Sensoreinheit die Möglichkeit besteht, auf einen standardmäßigen Stellantrieb zurückzugreifen, der keiner speziellen sensortechnischen Ausstattung bedarf, so dass sich das Ventil insgesamt sehr kostengünstig realisieren lässt.In this way, the sensor device of the valve has a switched between the actuator and the valve assembly sensor unit, which acts as a link between on the one hand the drive housing and the valve body and on the other hand, the drive unit and the valve member. The sensor unit has a sensor housing and an electronic evaluation device arranged in a receiving space of the sensor housing, wherein the electronic evaluation device is movable relative to the sensor housing, which is relevant insofar as the electronic evaluation device is combined with the valve member and the drive unit to form a movement unit. This moving unit can be displaced relative to a housing unit, which is composed of the sensor housing, the drive housing and the valve body. If the actuator is actuated and causes the drive unit to its drive movement, the components combined in the movement unit move uniformly, wherein it is particularly advantageous that the sensor unit participates in the resulting from the drive movement working stroke of the valve member. In this way, the electronic evaluation device regardless of the position of the valve member in cooperation with the at least one detection means its monitoring and / or evaluation function follow. It is furthermore advantageous that the integration of the sensor unit makes it possible to resort to a standard actuator which requires no special sensor technology, so that the valve as a whole can be realized very cost-effectively.

Mit Hilfe der Sensoreinrichtung können je nach Ausgestaltung unterschiedliche Aspekte überwacht werden, wobei insbesondere an eine Überwachung und/oder Auswertung und/oder Analyse von Zustandsgrößen des in der Ventilarmatur strömenden Fluides gedacht ist. Beispielsweise kann eine Druck- und/oder Temperaturerfassung stattfinden, eine Ermittlung des pH-Wertes, des Sauerstoffgehaltes, usw.. Möglich ist aber beispielsweise auch eine Nutzung zur Detektion von Betriebszuständen des Ventils und/oder von schädigenden Umständen, beispielsweise verschleißbedingte Auswirkungen. Ungeachtet dieser Detektionsmöglichkeiten gewährleistet der erfindungsgemäße Aufbau eine uneingeschränkte Ventilfunktion.Depending on the configuration, different aspects can be achieved with the aid of the sensor device be monitored, which is intended in particular to a monitoring and / or evaluation and / or analysis of state variables of the flowing in the valve fitting fluid. For example, a pressure and / or temperature detection take place, a determination of the pH value, the oxygen content, etc. It is also possible, for example, a use for the detection of operating conditions of the valve and / or damaging circumstances, such as wear-related effects. Regardless of these detection options, the structure according to the invention ensures an unrestricted valve function.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Zweckmäßigerweise sind die Ventilarmatur, die Sensoreinheit und der Stellantrieb als eigenständige Komponenten ausgeführt, die über geeignete Befestigungsschnittstellen verfügen, um die erfindungsgemäß angestrebte Eingliederung der Sensoreinheit zwischen den Stellantrieb und die Ventilarmatur zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn an dem Armaturengehäuse eine Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle ausgebildet ist, die eine mechanische Verbindung mit dem Sensorgehäuse durch Zusammenwirken mit einer an dem Sensorgehäuse ausgebildeten ersten Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle ermöglicht. Des Weiteren ist das Sensorgehäuse mit einer von der ersten Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle unabhängigen zweiten Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle ausgestattet, die eine mechanische Verbindung mit dem Antriebsgehäuse durch Zusammenwirken mit einer daran angeordneten Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle ermöglicht. Auf diese Weise können die drei Gehäuse zu der schon erwähnten, insbesondere starren Gehäuseeinheit zusammengesetzt werden, wobei die Befestigungsschnittstellen insbesondere so ausgeführt sind, dass jeweils eine lösbare Befestigung möglich ist oder vorliegt.Conveniently, the valve fitting, the sensor unit and the actuator are designed as separate components that have suitable attachment interfaces to allow the present invention desired integration of the sensor unit between the actuator and the valve fitting. In this context, it is advantageous if a fitting housing mounting interface is formed on the fitting housing, which enables a mechanical connection to the sensor housing by interaction with a first sensor housing mounting interface formed on the sensor housing. Further, the sensor housing is equipped with a second sensor housing attachment interface independent of the first sensor housing attachment interface, which allows mechanical connection to the drive housing by cooperating with a drive housing attachment interface disposed thereon. In this way, the three housings can be assembled to the already mentioned, in particular rigid housing unit, wherein the attachment interfaces are in particular designed so that in each case a releasable attachment is possible or present.

Zum Erhalt der Bewegungseinheit ist an der Spindel des Ventilgliedes eine Spindel-Befestigungsschnittstelle ausgebildet, die unter Mitwirkung einer an der elektronischen Auswerteeinrichtung ausgebildeten ersten Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstelle eine mechanische Verbindung mit der Auswerteeinrichtung ermöglicht. Die Auswerteeinrichtung verfügt darüber hinaus über eine von der ersten Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstelle unabhängige zweite Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstelle, über die sie unter Mitwirkung einer an der Antriebseinheit ausgebildeten Antriebseinheits-Befestigungsschnittstelle mit dieser Antriebseinheit mechanisch verbindbar bzw. verbunden ist. Auch die zur Realisierung der Bewegungseinheit vorhandenen Befestigungsschnittstellen sind insbesondere von einer Art, die eine lösbare Verbindung zulässt.To obtain the movement unit, a spindle attachment interface is formed on the spindle of the valve member, which, with the aid of a first evaluation device attachment interface formed on the electronic evaluation device, enables a mechanical connection to the evaluation device. In addition, the evaluation device has a second evaluation device mounting interface which is independent of the first evaluation device mounting interface and by means of which it can be mechanically connected or connected to this drive unit with the assistance of a drive unit mounting interface formed on the drive unit. The fastening interfaces present for realizing the movement unit are in particular of a type which permits a detachable connection.

Vorteilhaft ist es, wenn sämtliche Befestigungsschnittstellen für die Realisierung von Schraubverbindungen ausgelegt sind, wenngleich dies nicht zwingend erforderlich ist. Beispielsweise wäre es möglich, nur die Komponenten der Gehäuseeinheit durch Schraubverbindungen aneinander zu fixieren, während die Komponenten der Bewegungseinheit beispielsweise durch Klemm- und/oder Rastverbindung aneinander fixiert sind.It is advantageous if all fastening interfaces are designed for the realization of screw connections, although this is not absolutely necessary. For example, it would be possible to fix only the components of the housing unit by screw connections to each other, while the components of the movement unit are fixed to each other, for example by clamping and / or latching connection.

Bei einem besonders vorteilhaften Aufbau des Ventils sind die Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle und die Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle so zueinander passend ausgebildet, dass bei entfernter Sensoreinheit auch eine direkte Befestigung des Antriebsgehäuses am Armaturengehäuse möglich ist. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit zur alternativen Realisierung eines Ventils ohne zusätzliche Sensoreinheit. Dabei kann die Möglichkeit bestehen, das mit den Erfassungsmitteln ausgestattete Ventilglied ebenfalls direkt mit der Antriebseinheit des Stellantriebes zu verbinden oder aber es wird ein Austausch des Ventilgliedes durch ein solches ohne Sensorausstattung vorgenommen.In a particularly advantageous construction of the valve, the fitting housing mounting interface and the drive housing mounting interface are designed to match one another so that when the sensor unit is removed also a direct attachment of the drive housing to the valve body is possible. In this way, there is the possibility of alternative realization of a valve without additional sensor unit. It may be possible to connect the valve member equipped with the detection means also directly to the drive unit of the actuator or it is made an exchange of the valve member by such without sensor equipment.

In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn einerseits die Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle und die zweite Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle untereinander identisch ausgebildet sind und darüber hinaus die erste Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle und die Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle untereinander identisch ausgebildet sind.In this context, it is particularly expedient if, on the one hand, the valve housing attachment interface and the second sensor housing attachment interface are identical to one another and, moreover, the first sensor housing attachment interface and the drive housing attachment interface are identical to one another.

Das Erfassungsmittel der Sensoreinrichtung befindet sich zweckmäßigerweise im Verschlusselement des Ventilgliedes, so dass eine unmittelbare Nähe zu dem in der Ventilarmatur strömenden Fluid gegeben ist. Somit können ausgewählte Zustandsgrößen direkt vor Ort im Bereich des Ventilkanals der Ventilarmatur erfasst und weiter entfernt hierzu, in der elektronischen Auswerteeinrichtung der Sensoreinheit, aufbereitet und/oder ausgewertet werden.The detection means of the sensor device is expediently in the closure element of the valve member, so that an immediate proximity to the fluid flowing in the valve body is given. Thus, selected state variables can be detected directly on site in the region of the valve channel of the valve fitting and further away, in the electronic evaluation device of the sensor unit, processed and / or evaluated.

Zweckmäßigerweise enthält das Erfassungsmittel der Sensoreinrichtung mindestens einen zur Erfassung mindestens einer Zustandsgröße des zu steuernden Fluides geeigneten Messwertaufnehmer. Ein solcher Messwertaufnehmer ist beispielsweise als Drucksensor und/oder als Temperatursensor ausgeführt. Diese Aufzählung ist beispielhaft und nicht abschließend zu verstehen.Advantageously, the detection means of the sensor device comprises at least one suitable for detecting at least one state variable of the fluid to be controlled transducer. Such a sensor is designed for example as a pressure sensor and / or as a temperature sensor. This list is exemplary and not exhaustive.

Vorzugsweise ist die Spindel des Ventilgliedes mehrteilig ausgebildet, wobei sie ein mit dem Verschlussglied zu einer Einheit zusammengefasstes Hüllrohr aufweist und einen diesbezüglich separaten Sensoreinsatz, der in das Hüllrohr eingesetzt ist und der das Erfassungsmittel aufnimmt oder eventuell sogar unmittelbar bildet. Der Sensoreinsatz ist insbesondere auswechselbar in das Hüllrohr eingesetzt, so dass ein leichter Austausch möglich ist, wenn sich die Detektionsaufgabe verändert. Der mehrteilige Aufbau gestattet es außerdem, das Ventilglied beim Zusammenbau des Ventils wahlweise mit unterschiedlichen Sensoreinsätzen auszustatten, wobei jeweils auf gleichbleibende Standardkomponenten in Gestalt des Verschlussgliedes und des Hüllrohres zurückgegriffen werden kann. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Ventils.Preferably, the spindle of the valve member is formed in several parts, wherein it has a united with the closure member to a single tube and one in this regard separate sensor insert which is inserted into the cladding tube and which receives the detection means or possibly even forms directly. The sensor insert is used interchangeably in particular in the cladding tube, so that an easy replacement is possible if the detection task changes. The multi-part construction also makes it possible to optionally equip the valve member during assembly of the valve with different sensor inserts, which can be used in each case to constant standard components in the form of the closure member and the cladding tube. This allows a cost-effective production of the valve.

Wenn das Ventilglied mit einem Sensoreinsatz ausgestattet ist, ist es vorteilhaft, die Spindel-Befestigungsschnittstelle an diesem Sensoreinsatz vorzusehen. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausbildung der Spindel-Befestigungsschnittstelle am Hüllrohr möglich, was den Aufbau des Sensoreinsatzes vereinfacht.When the valve member is equipped with a sensor insert, it is advantageous to provide the spindle mounting interface on this sensor insert. In principle, however, a design of the spindle mounting interface on the cladding tube is possible, which simplifies the structure of the sensor insert.

Das Erfassungsmittel ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines in den Sensoreinsatz eingesetzten Sensorelementes, das bevorzugt stabförmig ausgebildet ist. Dieses Sensorelement ist insbesondere auch zur Signalübertragung vom Erfassungsmittel zur elektronischen Auswerteeinrichtung nutzbar und kann beispielsweise mit mindestens einem elektrischen Leiter und/oder mit mindestens einem Lichtleiter ausgestattet sein.The detection means is expediently part of a sensor element used in the sensor insert, which is preferably rod-shaped. This sensor element can also be used in particular for signal transmission from the detection means to the electronic evaluation device and can be equipped, for example, with at least one electrical conductor and / or with at least one light guide.

Vorzugsweise ist in dem Ventilglied und dort insbesondere in dem Verschlusskörper eine ständig mit dem Ventilkanal kommunizierende Erfassungsöffnung ausgebildet, durch die hindurch ein unmittelbares Zusammenwirken zwischen dem Erfassungsmittel und dem im Ventilkanal strömenden Fluid möglich ist.Preferably, in the valve member and there in particular in the closure body a constantly communicating with the valve channel detection port is formed through which a direct interaction between the detection means and the fluid flowing in the valve channel is possible.

Ein bevorzugter Aufbau der im internen Aufnahmeraum des Sensorgehäuses untergebrachten elektronischen Auswerteeinrichtung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung über ein Schutzgehäuse verfügt, in dem signaltechnisch mit dem im Ventilglied angeordneten Erfassungsmittel verbundene elektronische Auswertemittel untergebracht sind. Das Sensorgehäuse ist für den Kraftfluss zwischen der Antriebseinheit und dem Ventilglied verantwortlich und ist kraftübertragend an diesen beiden Bestandteilen des Ventils befestigt, so dass insbesondere sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragen werden können und die einheitliche Linearbewegung der Bewegungseinheit gewährleistet ist. Die elektronischen Auswertemittel verfügen zweckmäßigerweise über mindestens eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Platine.A preferred construction of the electronic evaluation device housed in the internal receiving space of the sensor housing provides that the evaluation device has a protective housing in which signal-technically the electronic evaluation means connected to the detection element arranged in the valve element are accommodated. The sensor housing is responsible for the power flow between the drive unit and the valve member and is force-transmitting attached to these two components of the valve, so that in particular both tensile forces and compressive forces can be transmitted and the uniform linear movement of the movement unit is ensured. The electronic evaluation means expediently have at least one printed circuit board equipped with electronic components.

Zweckmäßigerweise ist die elektronische Auswerteeinrichtung derart konzipiert, dass sie mit einer außerhalb des Sensorgehäuses befindlichen elektronischen Steuereinrichtung kommunizieren kann. Hierzu kann die elektronische Auswerteeinrichtung für drahtlose Signalübertragung ausgestattet sein oder sie steht mit mindestens einem elektrischen Signalleiter in elektrischer Verbindung, der aus dem Sensorgehäuse herausgeführt ist und der insbesondere flexibel ist, so dass er die Relativbewegung zwischen der elektronischen Auswerteeinrichtung und dem Sensorgehäuse nicht beeinträchtigt.Conveniently, the electronic evaluation device is designed such that it can communicate with an electronic control device located outside the sensor housing. For this purpose, the electronic evaluation device for wireless signal transmission can be equipped or it is in electrical connection with at least one electrical signal conductor which is led out of the sensor housing and which in particular is flexible, so that it does not affect the relative movement between the electronic evaluation device and the sensor housing.

Insbesondere um Schwingungen zu vermeiden ist es vorteilhaft, wenn die elektronische Auswerteeinrichtung durch Linearführungsmittel im Innern des Sensorgehäuses relativ zum Sensorgehäuse verschiebbar geführt ist. Verfügt die Bewegungseinheit von Hause aus über eine hohe Steifigkeit, kann auf solche zusätzlichen Linearführungsmittel auch verzichtet werden. In diesem Fall erfolgt die Linearführung der elektronischen Auswerteeinrichtung nur durch das Ventilglied und die Antriebseinheit, die beide in dem ihnen zugeordneten Gehäuse jeweils zweckmäßigerweise verschiebbar gelagert sind.In particular, in order to avoid vibrations, it is advantageous if the electronic evaluation device is guided by linear guide means in the interior of the sensor housing relative to the sensor housing slidably. If the movement unit has a high degree of rigidity from home, such additional linear guide means can also be dispensed with. In this case, the linear guide of the electronic evaluation device is carried out only by the valve member and the drive unit, both of which are expediently displaceably mounted in their associated housing.

Der Stellantrieb kann von unterschiedlicher Bauart sein. Zweckmäßigerweise ist er vom durch Fluidkraft oder elektrisch betätigbaren Typ, wobei er aber auch mit kombinierten Hybridantriebsmitteln ausgestattet sein kann. Ferner kann der Stellantrieb zusätzlich oder alternativ für eine manuelle Betätigung ausgelegt sein.The actuator can be of different design. Conveniently, it is of the fluid or electrically operable type, but may also be equipped with combined hybrid drive means. Furthermore, the actuator may additionally or alternatively be designed for manual operation.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:

1 einen Längsschnitt durch einen bevorzugten Aufbau des erfindungsgemäßen Ventils, 1 a longitudinal section through a preferred construction of the valve according to the invention,

2 den in 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt II in einer vergrößerten Darstellung, und 2 the in 1 dash-dotted framed section II in an enlarged view, and

3 den in 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt III in einer vergrößerten Darstellung. 3 the in 1 dash-dotted framed section III in an enlarged view.

Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventil wird zur Steuerung der Strömung eines Fluides eingesetzt, bei dem es sich insbesondere um eine Flüssigkeit handelt. Allerdings kann das Ventil 1 auch zur Steuerung gasförmiger Fluide genutzt werden. Das Ventil eignet sich vor allem zum Einsatz in der Prozesstechnik und kann somit auch als Prozessventil bezeichnet werden.That in its entirety with reference number 1 designated valve is used to control the flow of a fluid, which is in particular a liquid. However, the valve can 1 also be used to control gaseous fluids. The valve is particularly suitable for use in process engineering and can therefore also be called a process valve.

Das Ventil 1 hat einen mehrgliedrigen Aufbau, wobei es als maßgebliche Komponenten eine Ventilarmatur 2, einen Stellantrieb 3 und eine Sensoreinheit 4 beinhaltet. Diese drei Komponenten sind in Achsrichtung einer linearen Hauptachse 5 aneinandergereiht und miteinander verbunden, wobei die Sensoreinheit 4 zwischen der Ventilarmatur 2 und dem Stellantrieb 3 eingefügt ist.The valve 1 has a multi-membered structure, where it as a relevant components a valve fitting 2 , an actuator 3 and a sensor unit 4 includes. These three components are in the axial direction of a linear main axis 5 strung together and interconnected, with the sensor unit 4 between the valve fitting 2 and the actuator 3 is inserted.

Die Ventilarmatur 2 verfügt über ein starres Armaturengehäuse 6, das von einem Ventilkanal 7 durchsetzt ist, der sich zwischen zwei Anschlussöffnungen 8a, 8b erstreckt. Den Anschlussöffnungen 8a, 8b sind Befestigungsmittel 12 zugeordnet, an denen sich jeweils eine weiterführende Rohrleitung anschließen lässt.The valve fitting 2 has a rigid fitting housing 6 that of a valve channel 7 interspersed, which is between two connection openings 8a . 8b extends. The connection openings 8a . 8b are fasteners 12 assigned, on each of which a further pipeline can be connected.

Im Verlauf des Ventilkanals 7 befindet sich eine von dem Armaturengehäuse 6 definierte Überströmöffnung 13, die von einem ortsfest bezüglich des Armaturengehäuses 6 angeordneten und in Achsrichtung der Hauptachse 5 orientierten Ventilsitz 14 umrahmt ist.In the course of the valve channel 7 is one of the valve body 6 defined overflow opening 13 Being fixed with respect to the valve body 6 arranged and in the axial direction of the main axis 5 oriented valve seat 14 framed.

Die Ventilarmatur 2 enthält als weitere Komponente ein Ventilglied 15, das unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Arbeitshubbewegung 11 in Achsrichtung der Hauptachse 5 relativ zu dem Ventilsitz 4 hin und her bewegbar ist. Das Ventilglied 15 verfügt über ein dem Ventilsitz 14 axial gegenüberliegendes und beispielsweise tellerförmig gestaltetes Verschlusselement 16 und einen von dem Verschlusselement 16 axial wegragenden, üblicherweise als Spindel 17 bezeichneten stab- oder stangenförmigen Betätigungsabschnitt.The valve fitting 2 contains as a further component a valve member 15 , the execution of a indicated by a double arrow linear stroke movement 11 in the axial direction of the main axis 5 relative to the valve seat 4 is movable back and forth. The valve member 15 has a valve seat 14 axially opposite and, for example, dish-shaped closure element 16 and one of the shutter member 16 axially projecting, usually as a spindle 17 designated rod or rod-shaped actuating portion.

Während das Verschlusselement 16 vollständig im Innern des Armaturengehäuses 6 angeordnet ist, ragt die Spindel 17 mit ihrem dem Verschlusselement 16 axial entgegengesetzten äußeren Endabschnitt 18 aus dem Armaturengehäuse 6 heraus. Dabei durchsetzt die Spindel 17 unter Abdichtung gleitverschieblich eine bezüglich des Armaturengehäuses 6 ortsfeste Dichtungseinrichtung 22, die in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist. Auf diese Weise kann um die Spindel 17 herum kein Fluid aus dem Ventilkanal 7 entweichen.While the closure element 16 completely inside the valve body 6 is arranged, the spindle protrudes 17 with her the closure element 16 axially opposite outer end portion 18 from the valve body 6 out. The spindle passes through 17 Sliding under seal with respect to the fitting housing 6 stationary sealing device 22 , which is indicated only schematically in the drawing. In this way can be around the spindle 17 around no fluid from the valve channel 7 escape.

Das Ventilglied 15 kann im Rahmen der Arbeitshubbewegung 11 wahlweise in einer aus der Zeichnung ersichtlichen Schließstellung, in der das Verschlusselement 16 unter Abdichtung auf dem Ventilsitz 14 aufsitzt, oder in mindestens einer von dem Ventilsitz 14 abgehobenen Offenstellung positioniert werden. Je weiter das Verschlusselement 16 vom Ventilsitz 14 abgehoben ist, desto größer ist der dem Fluid für den Durchtritt durch die Überströmöffnung 13 zur Verfügung stehende freie Strömungsquerschnitt.The valve member 15 can in the context of the Arbeitshubbewegung 11 optionally in an apparent from the drawing closed position in which the closure element 16 under seal on the valve seat 14 seated, or in at least one of the valve seat 14 be lifted off the open position. The farther the closure element 16 from the valve seat 14 is lifted, the greater is the fluid for the passage through the overflow 13 available free flow cross section.

Zur Erzeugung der Arbeitshubbewegung 11 dient der Stellantrieb 3, der über ein Antriebsgehäuse 23 verfügt und außerdem eine Antriebseinheit 24 aufweist, die zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Antriebsbewegung 25 in Achsrichtung der Hauptachse 5 relativ zu dem Antriebsgehäuse 23 antreibbar ist. Ein Antriebsabschnitt 26 der Antriebseinheit 24 befindet sich in einem Gehäuseinnenraum 27 des Antriebsgehäuses 23 und kann durch Energiezufuhr bewegt werden, so dass an einem aus dem Antriebsgehäuse 23 herausragenden Abtriebsabschnitt 28 der Antriebseinheit 24 die Antriebsbewegung 25 abgreifbar ist.For generating the working stroke movement 11 serves the actuator 3 that has a drive housing 23 has and also a drive unit 24 which leads to a direction indicated by a double arrow linear drive movement 25 in the axial direction of the main axis 5 relative to the drive housing 23 is drivable. A drive section 26 the drive unit 24 is located in a housing interior 27 of the drive housing 23 and can be moved by energizing, so that on one of the drive housing 23 outstanding output section 28 the drive unit 24 the drive movement 25 can be tapped.

Bevorzugt ist der Abtriebsabschnitt 28 Bestandteil einer Abtriebsstange 32, die eine der Ventilarmatur 2 axial zugewandte vordere Abschlusswand 23a des Antriebsgehäuses 23 gleitverschieblich und vorzugsweise unter Abdichtung durchsetzt.The output section is preferred 28 Part of an output rod 32 that is one of the valve body 2 axially facing front end wall 23a of the drive housing 23 slidable and preferably interspersed with sealing.

Der Stellantrieb 3 ist bevorzugt vom durch Fluidkraft betätigbaren Typ, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Hierbei unterteilt der Antriebsabschnitt 26 den Gehäuseinnenraum 27 in zwei Antriebskammern 27a, 27b, die durch strichpunktiert angedeutete Steuerkanäle 33a, 33b hindurch mit einem Antriebsfluid gesteuert beaufschlagbar sind, um die Antriebsbewegung 25 hervorzurufen. Eine zur Steuerung der Fluidbeaufschlagung dienende Steuerventileinrichtung ist in der Zeichnung nicht weiter abgebildet.The actuator 3 is preferably of the fluid force actuatable type, which is true for the embodiment. Here, the drive section divided 26 the housing interior 27 in two drive chambers 27a . 27b , by dash-dotted lines indicated control channels 33a . 33b can be acted upon controlled by a drive fluid to the drive movement 25 cause. A serving for controlling the fluid supply control valve device is not shown in the drawing.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Stellantrieb 3 elektrisch betätigbar ausgebildet. Es besteht außerdem die Möglichkeit, den Stellantrieb 3 für eine manuelle Betätigung auszubilden.In an alternative embodiment, the actuator is 3 designed electrically actuated. There is also the possibility of the actuator 3 for a manual operation.

Die zwischen die Ventilarmatur 2 und den Stellantrieb 3 strukturell eingegliederte Sensoreinheit 4 ist Bestandteil einer insgesamt mit Bezugsziffer 34 bezeichneten Sensoreinrichtung, die vorzugsweise dahingehend ausgelegt ist, dass sie mindestens ein Zustandsgröße des zu steuernden, im Ventilkanal 7 strömenden Fluides erfassen und auswerten kann. Hierzu verfügt die Sensoreinrichtung 34 über mindestens ein in dem Ventilglied 15 angeordnetes Erfassungsmittel 35 und über eine als Bestandteil der Sensoreinheit 4 ausgebildete, signaltechnisch mit dem mindestens einen Erfassungsmittel 35 verbundene elektronische Auswerteeinrichtung 36.The between the valve fitting 2 and the actuator 3 structurally integrated sensor unit 4 is part of a total reference number 34 designated sensor device, which is preferably designed so that they at least one state variable of the controlled, in the valve channel 7 can detect and evaluate flowing fluid. For this purpose, the sensor device has 34 via at least one in the valve member 15 arranged detection means 35 and one as part of the sensor unit 4 trained, signaling with the at least one detection means 35 connected electronic evaluation device 36 ,

Exemplarisch enthält oder bildet das mindestens eine Erfassungsmittel 35 mindestens einen Messwertaufnehmer 35a, der in der Lage ist, mindestens eine Zustandsgröße des zu steuernden Fluides zu erfassen. Ein solcher Messwertaufnehmer 35a kann beispielsweise die Temperatur, den Druck, die Farbe, die Trübung oder den Sauerstoffgehalt des Fluides erfassen oder auch mehrere dieser Zustandsgrößen. Die vom Erfassungsmittel 35 erfassten Messwerte werden über Signalleitermittel 37 der Sensoreinrichtung 34 an die elektronische Auswerteeinrichtung 36 übermittelt und dort unter Verwendung elektronischer Auswertemittel 38 anwendungsspezifisch ausgewertet.By way of example, this contains or forms at least one detection means 35 at least one transducer 35a capable of detecting at least one state quantity of the fluid to be controlled. Such a sensor 35a For example, it can detect the temperature, pressure, color, turbidity or oxygen content of the fluid, or several of these state variables. The of the detection means 35 measured values are recorded via signal conductor means 37 the sensor device 34 to the electronic evaluation device 36 transmitted and there using electronic evaluation means 38 evaluated application-specific.

Die elektronische Auswerteeinrichtung 36 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, um die von ihr unter Berücksichtigung der erfassten Messwerte generierten Daten auszugeben und insbesondere einer elektronischen Steuereinrichtung 42 zuzuführen, die in der Zeichnung schematisch angedeutet ist. Diese elektronische Steuereinrichtung 42 kann ein integrierter Bestandteil des Ventils 1 oder auch separat vom Ventil 1 ausgebildet sein. Sie ist insbesondere in der Lage, die Betätigung des Stellantriebes 3 unter Berücksichtigung der mit Hilfe der Sensoreinrichtung 34 generierten Daten zu steuern. The electronic evaluation device 36 is expediently designed to output the data generated by it, taking into account the acquired measured values, and in particular an electronic control device 42 to feed, which is indicated schematically in the drawing. This electronic control device 42 can be an integral part of the valve 1 or separately from the valve 1 be educated. It is particularly capable of actuating the actuator 3 taking into account the with the help of the sensor device 34 to control generated data.

Exemplarisch erfolgt die Datenübermittlung von der elektronischen Auswerteeinrichtung 36 zu einer elektronischen Steuereinrichtung 42 über physische elektrische Signalleiter 41. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine drahtlose Datenübertragung implementiert.By way of example, the data is transmitted by the electronic evaluation device 36 to an electronic control device 42 via physical electrical signal conductors 41 , In an alternative embodiment, wireless data transmission is implemented.

Die Sensoreinheit 34 enthält auch ein die elektronische Auswerteeinrichtung 36 aufnehmendes Sensorgehäuse 43. Das Sensorgehäuse 43 hat eine periphere Gehäusewand 44, die einen Aufnahmeraum 45 umschließt, in dem die elektronische Auswerteeinrichtung 36 untergebracht ist. Dabei ist zu betonen, dass die elektronische Auswerteeinrichtung 36 relativ zu dem Sensorgehäuse 43 in der Achsrichtung der Hauptachse 5 beweglich ist.The sensor unit 34 Also includes an electronic evaluation device 36 receiving sensor housing 43 , The sensor housing 43 has a peripheral housing wall 44 holding a recording room 45 encloses, in which the electronic evaluation device 36 is housed. It should be emphasized that the electronic evaluation device 36 relative to the sensor housing 43 in the axial direction of the main axis 5 is mobile.

Das Sensorgehäuse 43, das Armaturengehäuse 6 und das Antriebsgehäuse 23 sind mechanisch miteinander verbunden, so dass sie eine als Gehäuseeinheit 46 bezeichnete, in sich starre Gehäusebaugruppe bilden. Dabei sind das Armaturengehäuse 6 und das Antriebsgehäuse 23 zweckmäßigerweise unabhängig voneinander an dem Sensorgehäuse 43 befestigt.The sensor housing 43 , the valve body 6 and the drive housing 23 are mechanically interconnected, making them one as a housing unit 46 designated, form in itself rigid housing assembly. Here are the valve body 6 and the drive housing 23 suitably independently of each other on the sensor housing 43 attached.

Des Weiteren sind das Ventilglied 15, die elektronische Auswerteeinrichtung 36 und die Antriebseinheit 24 ihrerseits zu einer in sich starren Baugruppe zusammengefasst, die als Bewegungseinheit 47 bezeichnet sei und die einheitlich eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Einheitsbewegung 48 in der einen oder anderen Richtung der Hauptachse 5 ausführen kann. Die Einheitsbewegung 48 der Bewegungseinheit 47 erfolgt relativ zu der Gehäuseeinheit 46.Furthermore, the valve member 15 , the electronic evaluation device 36 and the drive unit 24 in turn combined to form an inherently rigid assembly, which serves as a movement unit 47 is designated and the uniform one indicated by a double arrow unit movement 48 in one or the other direction of the main axis 5 can perform. The unity movement 48 the movement unit 47 takes place relative to the housing unit 46 ,

Durch den geschilderten Aufbau ist gewährleistet, dass von dem mindestens einen Erfassungsmittel 35 ermittelte Messwerte unabhängig von der aktuellen Arbeitsposition des Ventilgliedes 15 kontinuierlich an die elektronische Auswerteeinrichtung 36 übermittelt werden können.The described structure ensures that of the at least one detection means 35 determined measured values independent of the current working position of the valve member 15 continuously to the electronic evaluation device 36 can be transmitted.

Um die geschilderte mechanische Verkettung der erwähnten Komponenten zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise die Ventilarmatur 2 an ihrem Armaturengehäuse 6 im Bereich eines Sockelabschnittes 52, an dem die Spindel 17 herausragt, mit einer Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle 53 ausgestattet. Die Sensoreinheit 4 weist an ihrem Sensorgehäuse 43 im Bereich einer der Ventilarmatur 2 zugewandten ersten Stirnseite 62 eine erste Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle 45 auf, die zu der Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle 53 passt und mit der Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle 53 mechanisch verbunden ist. Des Weiteren verfügt das Antriebsgehäuse 23 im Bereich seiner der Sensoreinheit 4 zugewandten vorderen Stirnseite 64 über eine Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle 56, die mit einer zweiten Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle 55 zusammenpasst, die im Bereich der der ersten Stirnseite 62 axial entgegengesetzten zweiten Stirnseite 63 am Sensorgehäuse 43 der Sensoreinheit 4 ausgebildet ist. Durch Verbinden dieser beiden vorgenannten Befestigungsschnittstellen 56, 55 ergibt sich eine starre Verbindung zwischen dem Antriebsgehäuse 23 und dem Sensorgehäuse 43.In order to enable the described mechanical interlinking of the mentioned components, the valve fitting is expediently 2 on her valve body 6 in the area of a base section 52 to which the spindle 17 protrudes, with a fitting housing mounting interface 53 fitted. The sensor unit 4 indicates at its sensor housing 43 in the area of one of the valve fittings 2 facing first end face 62 a first sensor housing attachment interface 45 leading to the fitting body mounting interface 53 fits and with the fitting body mounting interface 53 mechanically connected. Furthermore, the drive housing has 23 in the area of its the sensor unit 4 facing front end face 64 via a drive housing attachment interface 56 , which comes with a second sensor housing mounting interface 55 Fits in the area of the first front 62 axially opposite second end face 63 on the sensor housing 43 the sensor unit 4 is trained. By connecting these two aforementioned attachment interfaces 56 . 55 results in a rigid connection between the drive housing 23 and the sensor housing 43 ,

Mithin bewirken die paarweise miteinander verbundenen Befestigungsschnittstellen 53, 54; 56, 55 den erforderlichen mechanischen Zusammenhalt der Gehäuseeinheit 46.Consequently, the pairwise interconnected attachment interfaces 53 . 54 ; 56 . 55 the required mechanical cohesion of the housing unit 46 ,

Für den mechanischen Zusammenhalt der Bewegungseinheit 47 sind ebenfalls zwei Paare von zueinander passenden und miteinander verbundenen Befestigungsschnittstellen verantwortlich. Hierbei handelt es sich um eine insbesondere im Bereich des äußeren Endabschnittes 18 an der Spindel 17 ausgebildete Spindel-Befestigungsschnittstelle 57 und eine daran angepasste, an der elektronischen Auswerteeinrichtung 36 ausgebildete erste Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstelle 58. Außerdem handelt es sich dabei um eine an der Antriebseinheit 24 angeordnete Antriebseinheits-Befestigungsschnittstelle 60 und eine daran angepasste, wiederum an der elektronischen Auswerteeinrichtung 36 ausgebildete zweite Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstelle 59.For the mechanical cohesion of the movement unit 47 Also, two pairs of mating and interconnected mounting interfaces are responsible. This is a particular in the region of the outer end portion 18 at the spindle 17 trained spindle mounting interface 57 and an adapted thereto, at the electronic evaluation device 36 trained first evaluator attachment interface 58 , In addition, this is one on the drive unit 24 arranged drive unit mounting interface 60 and an adapted thereto, again at the electronic evaluation device 36 formed second evaluator attachment interface 59 ,

Die beiden Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstellen 58, 59 sind zweckmäßigerweise im Bereich zweier einander axial entgegengesetzter erster und zweiter Stirnseiten 65, 66 des Sensorgehäuses 43 angeordnet.The two evaluation device mounting interfaces 58 . 59 are expediently in the region of two axially opposite first and second end faces 65 . 66 of the sensor housing 43 arranged.

Bevorzugt sind die miteinander kooperierenden Befestigungsschnittstellen 53–60 für eine lösbare Verbindung ausgelegt, so dass sich das Ventil 1 zu Wartungszwecken jederzeit auch wieder in seine Einzelkomponenten zerlegen lässt. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Befestigungsschnittstellen 53–60 zumindest teilweise zur Ausbildung einer Schraubverbindung ausgelegt sind.Preferably, the mutually cooperating mounting interfaces 53 - 60 designed for a detachable connection, so that the valve 1 For maintenance purposes at any time again disassemble into its individual components. In this context, it is advantageous if the attachment interfaces 53 - 60 at least partially designed to form a screw connection.

Vorzugsweise sind insbesondere die zur Bildung der Gehäuseeinheit 46 vorhandenen Befestigungsschnittstellen 53, 54, 55, 56 zur Realisierung jeweils einer Schraubverbindung ausgelegt. Bei den zur Bildung der Bewegungseinheit 47 vorhandenen Befestigungsschnittstellen 57, 58, 59, 60 kann es sich prinzipiell auch um Schraubverbindungs-Befestigungsschnittstellen handeln, jedoch kommt hier vorzugsweise ein Schnittstellentyp zum Einsatz, der auf einer Rastverbindung und/oder einer Klemmverbindung und/oder einer Verriegelungsverbindung basiert. Preferably, in particular for the formation of the housing unit 46 existing mounting interfaces 53 . 54 . 55 . 56 designed for the realization of each screw. At the formation of the movement unit 47 existing mounting interfaces 57 . 58 . 59 . 60 In principle, it may also be screw connection attachment interfaces, but preferably an interface type is used which is based on a latching connection and / or a clamping connection and / or a locking connection.

Das Ventil 1 des Ausführungsbeispiels wartet mit dem weiteren Vorteil auf, dass die Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle 53 und die Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle 56 zueinander passend ausgebildet sind, so dass die Möglichkeit besteht, das Antriebsgehäuse 23 direkt am Armaturengehäuse 6 zu befestigen, wenn das Ventil 1 ohne die Sensoreinheit 4 betrieben werden soll.The valve 1 of the embodiment comes with the further advantage that the fitting housing mounting interface 53 and the drive housing attachment interface 56 are adapted to each other, so that the possibility exists, the drive housing 23 directly on the valve body 6 to attach when the valve 1 without the sensor unit 4 should be operated.

Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn einerseits die Armaturengehäuse-Befestigungsschnittstelle 56 und die zweite Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle 55 untereinander identisch ausgebildet sind und wenn dazuhin auch noch die erste Sensorgehäuse-Befestigungsschnittstelle 54 und die Antriebsgehäuse-Befestigungsschnittstelle 56 untereinander identisch ausgebildet sind.Overall, it is advantageous if, on the one hand, the valve body attachment interface 56 and the second sensor housing attachment interface 55 are identical to each other and if in addition also the first sensor housing mounting interface 54 and the drive housing attachment interface 56 are formed identical to each other.

Wenn im Betrieb des Ventils 1 die Antriebseinheit 24 zu einer Antriebsbewegung 25 angetrieben wird, führt die gesamte Bewegungseinheit 47 die Einheitsbewegung 48 aus, mit der unmittelbar die Arbeitshubbewegung 11 des Ventilgliedes 15 einhergeht.When in operation of the valve 1 the drive unit 24 to a drive movement 25 is driven, performs the entire movement unit 47 the unity movement 48 out, with the immediate the Arbeitshubbewegung 11 of the valve member 15 accompanied.

Das mindestens eine Erfassungsmittel 35 der Sensoreinrichtung 34 ist zweckmäßigerweise im Verschlusselement 16 des Ventilgliedes 15 angeordnet. Auf diese Weise befindet sich das Erfassungsmittel 35 in unmittelbarer Nähe des Ventilkanals 7 und kann optimal mit dem strömenden Fluid zusammenwirken. Exemplarisch ist im Verschlusselement 16 eine ständig, also unabhängig von der Arbeitsposition des Ventilgliedes 15 mit dem Ventilkanal 7 kommunizierende Erfassungsöffnung 67 ausgebildet, in der das Erfassungsmittel 35 geschützt untergebracht ist und durch die hindurch das im Ventilkanal 7 strömende Fluid direkt auf das Erfassungsmittel 35 einwirken kann.The at least one detection means 35 the sensor device 34 is suitably in the closure element 16 of the valve member 15 arranged. In this way is the detection means 35 in the immediate vicinity of the valve channel 7 and can optimally interact with the flowing fluid. Exemplary is in the closure element 16 one constantly, ie independent of the working position of the valve member 15 with the valve channel 7 communicating detection opening 67 trained in which the detection means 35 is housed protected and through which in the valve channel 7 flowing fluid directly to the detection means 35 can act.

Vorzugsweise mündet die Erfassungsöffnung 67 an der der Spindel 17 axial entgegengesetzten Stirnfläche des Verschlusselementes 16 aus, wobei die Erfassungsöffnung 67 bevorzugt flächenmittig an dieser Stirnfläche angeordnet ist.Preferably, the detection opening opens 67 at the spindle 17 axially opposite end face of the closure element 16 out, with the detection opening 67 is preferably arranged centrally on this end face.

Vorzugsweise enthält die elektronische Auswerteeinrichtung 36 ein die bereits erwähnten Auswertemittel 38 aufnehmendes Schutzgehäuse 68. Das Schutzgehäuse 68 umschließt einen die elektronischen Auswertemittel 38 aufnehmenden Gehäuseinnenraum 72. Die beiden Auswerteeinrichtungs-Befestigungsschnittstellen 58, 59 sind vorzugsweise an einander axial entgegengesetzten Stirnseiten des Schutzgehäuses 68 ausgebildet. Auf diese Weise ist das Schutzgehäuse 68 einerseits mit der Spindel 17 und andererseits mit der Antriebseinheit 24 kraftübertragend verbunden.Preferably, the electronic evaluation device contains 36 one the already mentioned evaluation means 38 receiving protective housing 68 , The protective housing 68 encloses one the electronic evaluation means 38 receiving housing interior 72 , The two evaluation device mounting interfaces 58 . 59 are preferably on mutually axially opposite end sides of the protective housing 68 educated. In this way, the protective housing 68 on the one hand with the spindle 17 and on the other hand with the drive unit 24 connected force-transmitting.

Die elektronischen Auswertemittel 38 sind in dem Schutzgehäuse 68 zweckmäßigerweise in bezüglich des Schutzgehäuses 68 ortsfesterweise fixiert, wobei geeignete Befestigungsmittel bei 73 angedeutet sind. Die Auswertemittel 38 beinhalten zweckmäßigerweise mindestens eine Platine 74, die mit Elektronikkomponenten 75 bestückt ist, die unter anderem vorzugsweise auch einen Mikroprozessor enthalten.The electronic evaluation means 38 are in the protective housing 68 expediently in terms of the protective housing 68 fixed in place, with suitable fasteners at 73 are indicated. The evaluation means 38 conveniently include at least one board 74 that with electronic components 75 equipped, among other things, preferably also include a microprocessor.

In der Wandung des Sensorgehäuses 43 ist zweckmäßigerweise eine Durchbrechung 76 ausgebildet, durch die die eventuell vorhandenen elektrischen Signalleiter 41 aus dem Sensorgehäuse 43 herausführbar sind. Auch das Schutzgehäuse 68 verfügt zweckmäßigerweise über eine Wanddurchbrechung 77 für die Hindurchführung der elektrischen Signalleiter 41. Letztere sind zweckmäßigerweise flexibler Art, so dass sie die relative Beweglichkeit zwischen der elektronischen Auswerteeinrichtung 36 und dem Sensorgehäuse 43 nicht behindern.In the wall of the sensor housing 43 is expediently an opening 76 formed by the possibly existing electrical signal conductor 41 from the sensor housing 43 are herausführbar. Also the protective housing 68 expediently has a wall opening 77 for the passage of electrical signal conductors 41 , The latter are expediently flexible in nature, so that they the relative mobility between the electronic evaluation device 36 and the sensor housing 43 do not hinder.

Von Vorteil ist es, wenn die elektronische Auswerteeinrichtung 36 durch geeignete Linearführungsmittel 78 relativ zum Sensorgehäuse 43 in Achsrichtung der Hauptachse 5 linear verschiebbar geführt ist. Die Linearführungsmittel 78 bewirken vorzugsweise auch eine Verdrehsicherung der Auswerteeinrichtung 36 bezüglich des Sensorgehäuses 43.It is advantageous if the electronic evaluation device 36 by suitable linear guide means 78 relative to the sensor housing 43 in the axial direction of the main axis 5 is guided linearly displaceable. The linear guide means 78 preferably also cause a rotation of the evaluation 36 with respect to the sensor housing 43 ,

Die Spindel 17 des Ventilgliedes 15 ist beim Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise mehrteilig ausgebildet. Sie enthält einerseits einen als Hüllrohr 83 bezeichneten rohrförmigen Abschnitt, der mit dem Verschlusselement 16 fest verbunden ist, wobei das Hüllrohr 83 koaxial von einem Rohrhohlraum 84 durchsetzt ist. Dieser Rohrhohlraum 84 geht an der dem Verschlusselement 16 zugewandten Stirnseite zweckmäßigerweise in die oben erwähnte Erfassungsöffnung 67 über. Als weitere Komponente enthält die Spindel 17 einen Sensoreinsatz 85, der bevorzugt stabförmig ausgebildet ist und der in den Rohrhohlraum 84 axial eingesetzt ist.The spindle 17 of the valve member 15 is advantageously formed in several parts in the embodiment. On the one hand, it contains a cladding tube 83 designated tubular portion which is connected to the closure element 16 is firmly connected, wherein the cladding tube 83 coaxial with a tube cavity 84 is interspersed. This tube cavity 84 goes to the closure element 16 facing facing expediently in the above-mentioned detection opening 67 above. As a further component contains the spindle 17 a sensor insert 85 , which is preferably formed rod-shaped and in the tube cavity 84 used axially.

Der Sensoreinsatz 85 kann lösbar oder unlösbar an dem Hüllrohr 83 befestigt sein. Er ist in das Hüllrohr 83 beispielsweise eingeklebt oder eingeschraubt. Das Erfassungsmittel 35 ist entweder ein Bestandteil des Sensoreinsatzes 85 oder – wie beim Ausführungsbeispiel – ein Bestandteil eines gesonderten Sensorelementes 86, das seinerseits in den Sensoreinsatz 85 eingesetzt ist.The sensor insert 85 can be detachable or insoluble on the cladding tube 83 be attached. He is in the cladding tube 83 For example, glued or screwed. The detection means 35 is either a component of the sensor insert 85 or - as in the embodiment - a component of a separate sensor element 86 , in turn, in the sensor insert 85 is used.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Sensoreinsatz 85 rohrförmig ausgeführt und definiert eine sich in ihm axial erstreckende Aufnahme 87, in die das Sensorelement 86 von der dem Verschlusselement 16 axial entgegengesetzten Seite her eingesetzt ist. Das Sensorelement 86 ist hierbei insbesondere stabförmig ausgebildet und weist an der dem Verschlusselement 16 zugewandten Stirnseite das mindestens eine Erfassungsmittel 35 auf. Das Sensorelement 86 fungiert auch als Signalleiter zur Übertragung der vom Erfassungsmittel 35 erfassten Messwerte zu der elektronischen Auswerteeinrichtung 36, indem die oben angesprochenen Signalleitermittel 37 von dem Sensorelement 86 gebildet oder in diesem Sensorelement 86 angeordnet sind.In the embodiment, the sensor insert 85 designed tubular and defines an axially extending in it receiving 87 into which the sensor element 86 from the closure element 16 axially opposite side is used. The sensor element 86 is in this case in particular rod-shaped and has at the closure element 16 facing end side of the at least one detection means 35 on. The sensor element 86 also acts as a signal conductor for transmission of the detection means 35 recorded measured values to the electronic evaluation device 36 by the above-mentioned signal conductor means 37 from the sensor element 86 formed or in this sensor element 86 are arranged.

Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Spindel-Befestigungsschnittstelle 57 an dem Sensoreinsatz 85. Es wäre allerdings auch möglich, die Spindel-Befestigungsschnittstelle 57 am Hüllrohr 83 auszubilden. Letzteres hätte den Vorteil, dass der Sensoreinsatz 85 an der Übertragung der Antriebskraft zwischen der Antriebseinheit 24 und dem Verschlusselement 16 nicht beteiligt wäre.In the embodiment, the spindle mounting interface is located 57 on the sensor insert 85 , However, it would also be possible to use the spindle mounting interface 57 on the cladding tube 83 train. The latter would have the advantage that the sensor insert 85 on the transmission of the driving force between the drive unit 24 and the closure element 16 not involved.

Das Ventilglied 15 ist zweckmäßigerweise von einem sich sowohl durch die Spindel 17 als auch durch das Verschlusselement 16 hindurch erstreckenden Detektionskanal 88 durchsetzt. Dieser Detektionskanal 88 mündet einerseits an der der Spindel 17 abgewandten Stirnfläche des Verschlusselementes 16 und andererseits an der dem Verschlusselement 16 axial entgegengesetzten Stirnfläche der Spindel 17 aus. Ein solcher Detektionskanal 88 ermöglicht einen optimalen Zugang zu dem im Ventilkanal 7 befindlichen Fluid zur Durchführung der geschilderten Messwerterfassung. Beim Ausführungsbeispiel setzt sich dieser Detektionskanal 88 aus der in dem Sensoreinsatz 85 ausgebildeten Aufnahme 87 und der sich daran anschließenden Erfassungsöffnung 67 zusammen.The valve member 15 is suitably from a through both the spindle 17 as well as through the closure element 16 extending through the detection channel 88 interspersed. This detection channel 88 opens on the one hand to the spindle 17 remote end face of the closure element 16 and on the other hand at the closure element 16 axially opposite end face of the spindle 17 out. Such a detection channel 88 allows optimal access to the in the valve channel 7 located fluid for performing the described measured value detection. In the embodiment, this detection channel sets 88 from the in the sensor insert 85 trained recording 87 and the subsequent detection opening 67 together.

Es versteht sich, dass der Detektionskanal 88 in geeigneter Weise abgedichtet ist, um einen unerwünschten Fluidaustritt zu verhindern. Hierzu kann beispielsweise mindestens ein ringförmiges Dichtelement zwischen dem Sensorelement 86 und dem Sensoreinsatz 85 platziert sein. Es besteht auch die Möglichkeit, die Leerräume des Detektionskanals 88 mittels einer Vergussmasse fluiddicht zu verschließen.It is understood that the detection channel 88 is suitably sealed to prevent unwanted fluid leakage. For this purpose, for example, at least one annular sealing element between the sensor element 86 and the sensor insert 85 be placed. There is also the possibility of the voids of the detection channel 88 To close fluid-tight by means of a potting compound.

Claims

Valve for controlling the flow of a fluid, with a valve fitting ( 2 ), which has a fitting housing ( 6 ), that of a valve channel ( 7 ), in the course of which one of a valve seat ( 14 ) framed overflow opening ( 13 ), one on a spindle ( 17 ) arranged closure element ( 16 ) as part of a work movement ( 11 ) adjustable valve member ( 15 ), further comprising an actuator ( 3 ) for actuating the valve member ( 15 ), a drive housing ( 23 ) and in this respect to a the Arbeitshubbewegung ( 11 ) of the valve member ( 15 ) causing drive movement ( 25 ) drivable drive unit ( 24 ), and with a sensor device ( 34 ), which at least one in the valve member ( 15 ) and its Arbeitshubbewegung ( 11 ) detecting means ( 35 ), characterized in that the sensor device ( 34 ) via a sensor unit ( 4 ), which has a sensor housing ( 43 ) and one in a recording room ( 45 ) of the sensor housing ( 43 ) relative to the sensor housing ( 43 ) movably arranged electronic evaluation device ( 36 ) and which mechanically between the valve fitting ( 2 ) and the actuator ( 3 ) is incorporated, that on the one hand the sensor housing ( 43 ) to form a housing unit ( 46 ) both on the valve body ( 6 ) as well as on the drive housing ( 23 ) and on the other hand, the electronic evaluation device ( 36 ) forming a motion unit ( 47 ) on both the valve member ( 15 ) as well as on the drive unit ( 24 ), wherein the at least one detection means ( 35 ) signaling with the electronic evaluation device ( 36 ) connected is.

Valve according to claim 1, characterized in that on the fitting housing ( 6 ) one to one on the sensor housing ( 43 ) formed first sensor housing attachment interface ( 54 ) matching fitting housing mounting interface ( 53 ) is formed and on the drive housing ( 23 ) one to one on the sensor housing ( 43 ) formed second sensor housing mounting interface ( 55 ) matching drive housing mounting interface ( 56 ) is formed, wherein further on the spindle ( 17 ) one to one at the electronic evaluation device ( 36 ) formed first evaluation device mounting interface ( 58 ) suitable spindle mounting interface ( 57 ) and on the drive unit ( 24 ) one to one at the electronic evaluation device ( 36 ) formed second evaluation device mounting interface ( 59 ) suitable drive unit mounting interface ( 60 ) is trained.

Valve according to claim 2, characterized in that the mating fastening interfaces ( 53 . 54 . 55 . 56 . 57 . 58 . 59 . 60 ) are designed for a detachable connection, in particular for a screw connection and / or for a latching connection.

Valve according to claim 2 or 3, characterized in that the valve body mounting interface ( 53 ) and the drive housing attachment interface ( 56 ) are adapted to one another such that when the sensor unit is removed ( 4 ) a direct attachment of the drive housing ( 23 ) on the valve body ( 6 ) is possible.

Valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that on the one hand the valve body mounting interface ( 53 ) and the second sensor housing attachment interface ( 55 ) are formed identical to one another and on the other hand, the first sensor housing mounting interface ( 54 ) and the drive housing attachment interface ( 56 ) are formed identical to each other.

Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the detection means ( 35 ) of the sensor device ( 34 ) in the closure element ( 16 ) of the valve member ( 15 ) is arranged.

Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the detection means ( 35 ) of the sensor device ( 34 ) at least one suitable for detecting at least one state variable of the fluid to be controlled transducer ( 35a ) contains or forms.

Valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spindle ( 17 ) of the valve member ( 15 ) is formed in several parts and a closure member ( 15 ) supporting cladding tube ( 83 ) and a particular interchangeable in the cladding tube ( 83 ), the detection means ( 35 ) forming or receiving sensor insert ( 85 ), wherein the sensor insert ( 85 ) in the cladding tube ( 83 ) is suitably inserted or screwed.

Valve according to claim 8, characterized in that one on the spindle ( 17 ) formed spindle mounting interface ( 57 ) on the sensor insert ( 85 ) or on the cladding tube ( 83 ) is trained.

Valve according to claim 8 or 9, characterized in that the detection means ( 35 ) Component of a sensor insert ( 85 ), in particular rod-shaped sensor element ( 86 ).

Valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the valve member ( 15 ), in particular in the closure element ( 16 ), one constantly with the valve channel ( 7 ) communicating detection opening ( 67 ) is formed, through which in the valve channel ( 7 ) flowing fluid to the detection means ( 35 ) can act.

Valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the receiving space ( 45 ) of the sensor housing ( 43 ) arranged electronic evaluation device ( 36 ) on the one hand with the spindle ( 17 ) and on the other hand with the drive unit ( 24 ) force-transmitting connected protective housing ( 68 ), in which signaling means with the detection means ( 35 ) connected electronic evaluation means ( 38 ) are accommodated, which expediently at least one board ( 74 ) contain.

Valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that with the electronic evaluation device ( 36 ) connected electrical signal conductors ( 41 ) from the sensor housing ( 43 ) are led out, in particular for electrical connection with an outside of the sensor housing ( 43 ) electronic control device ( 42 ) serve.

Valve according to one of claims 1 to 13, characterized in that the electronic evaluation device ( 36 ) by linear guide means ( 78 ) inside the sensor housing ( 43 ) relative to the sensor housing ( 43 ) is guided displaceably.

Valve according to one of claims 1 to 14, characterized in that the actuator ( 3 ) is of the fluid force actuatable type and / or of the electrically actuable type.