DE102019200570A1 - Fluidic system and method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein fluidisches System (10), umfassend eine Ventilanordnung (1) mit wenigstens einem Arbeitsausgang (2, 2A, 2B) zur Bereitstellung eines Druckfluids, ein mit dem Arbeitsausgang (2, 2A, 2B) fluidisch verbundener fluidischer Aktor (3). Das fluidische System (10) umfasst ferner eine Schallwandleranordnung mit wenigstens einem Schallwandler (4, 4A, 4B), der ausgebildet ist, Schwingungen des Druckfluids zu erfassen und auf Basis der erfassten Schwingungen ein Schallsignal bereitzustellen, und eine Auswerteeinheit (5), die ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals eine Auswerteinformation bereitzustellen, die einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems (10) anzeigt.

Figure DE102019200570A1_0000
The invention relates to a fluidic system (10), comprising a valve arrangement (1) with at least one working outlet (2, 2A, 2B) for providing a pressure fluid, a fluidic actuator (3) fluidically connected to the working outlet (2, 2A, 2B). . The fluidic system (10) further comprises a sound transducer arrangement with at least one sound transducer (4, 4A, 4B), which is designed to detect vibrations of the pressure fluid and to provide a sound signal based on the detected vibrations, and an evaluation unit (5), which is designed is to provide evaluation information based on the sound signal, which indicates a state, an event, a property and / or a type of a component of the fluidic system (10).
Figure DE102019200570A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein fluidisches System, umfassend eine Ventilanordnung mit wenigstens einem Arbeitsausgang zur Bereitstellung eines Druckfluids und einen mit dem Arbeitsausgang fluidisch verbundener fluidischer Aktor.The invention relates to a fluidic system, comprising a valve arrangement with at least one working outlet for providing a pressure fluid and a fluidic actuator fluidly connected to the working outlet.

Das fluidische System wird beispielsweise in der Industrieautomatisierung, Fabrikautomatisierung oder Prozessautomatisierung eingesetzt. Mittels des bereitgestellten Druckfluids wird zweckmäßigerweise eine Druckkammer des fluidischen Aktors unter Druck gesetzt, um so beispielsweise ein Aktorglied des Aktors mit einer Kraft zu beaufschlagen und vorzugsweise in Bewegung zu versetzen. Die Bereitstellung des Druckfluids am Arbeitsausgang kann zweckmäßigerweise über die Stellung eines Ventilglieds der Ventilanordnung eingestellt werden.The fluidic system is used, for example, in industrial automation, factory automation or process automation. By means of the pressure fluid provided, a pressure chamber of the fluidic actuator is expediently pressurized, for example to apply a force to an actuator member of the actuator and preferably to set it in motion. The provision of the pressure fluid at the working outlet can expediently be set via the position of a valve member of the valve arrangement.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Überwachung und/oder Steuerung des fluidischen Systems zu verbessern.An object of the invention is to improve the monitoring and / or control of the fluidic system.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand gemäß Anspruch 1. Das fluidische System umfasst eine Schallwandleranordnung mit wenigstens einem Schallwandler, der ausgebildet ist, Schwingungen des Druckfluids zu erfassen und auf Basis der erfassten Schwingungen ein elektrisches Schallsignal bereitzustellen. Das fluidische System umfasst ferner eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals eine Auswerteinformation bereitzustellen, die einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems anzeigt.The object is achieved by the subject matter of claim 1. The fluidic system comprises a sound transducer arrangement with at least one sound transducer, which is designed to detect vibrations of the pressure fluid and to provide an electrical sound signal on the basis of the vibrations detected. The fluidic system further comprises an evaluation unit which is designed to provide, based on the sound signal, evaluation information which indicates a state, an event, a property and / or a type of a component of the fluidic system.

Die Auswerteinformation wird insbesondere auf Basis von Strömungsgeräuschen bereitgestellt, die in dem Schallsignal enthalten sind. Durch die Berücksichtigung der Schwingungen des Fluids, insbesondere dessen Strömungsgeräuschs, kann das fluidische System umfassender überwacht und dadurch auch besser gesteuert werden.The evaluation information is provided in particular on the basis of flow noises that are contained in the sound signal. By taking into account the vibrations of the fluid, in particular its flow noise, the fluidic system can be monitored more comprehensively and can thus be better controlled.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.

Ferner wird ein Verfahren gemäß Anspruch 13 bereitgestellt.Furthermore, a method according to claim 13 is provided.

Unter Bezugnahme auf die Figuren werden nachstehend exemplarische Ausführungsformen diskutiert. Dabei zeigt

  • 1 eine schematische Darstellung eines fluidischen Systems,
  • 2A eine Frontansicht einer Ventilanordnung,
  • 2B eine Draufsicht auf die Ventilanordnung,
  • 3A eine Fronansicht der Ventilanordnung mit zwei Schallwandler-Anbaumodulen,
  • 3B eine Draufsicht auf die Ventilanordnung mit den beiden Schallwandler-Anbaumodulen,
  • 4 zwei Schaubilder mit zeitlichen Signalverläufen von Schallsignalen und Drucksignalen,
  • 5 einen Ausschnitt der Schaubilder der 4, und
  • 6 zwei Schaubilder mit zeitlichen Verläufen der Spektren der Schallsignale.
Exemplary embodiments are discussed below with reference to the figures. It shows
  • 1 a schematic representation of a fluidic system,
  • 2A 2 shows a front view of a valve arrangement,
  • 2 B a plan view of the valve assembly,
  • 3A a front view of the valve assembly with two transducer add-on modules,
  • 3B a plan view of the valve assembly with the two transducer modules,
  • 4th two graphs with temporal waveforms of sound signals and pressure signals,
  • 5 a section of the graphs of 4th , and
  • 6 two graphs with temporal courses of the spectra of the sound signals.

Die 1 zeigt ein fluidisches System 10. Das fluidische System 10 umfasst eine Ventilanordnung 1 mit wenigstens einem Arbeitsausgang 2 zur Bereitstellung eines Druckfluids. Das fluidische System 10 umfasst ferner einen fluidischen Aktor 3, der mit dem Arbeitsausgang 2 fluidisch verbunden ist.The 1 shows a fluidic system 10th . The fluidic system 10th includes a valve assembly 1 with at least one work exit 2nd to provide a pressure fluid. The fluidic system 10th further comprises a fluidic actuator 3rd that with the work exit 2nd is fluidly connected.

Ferner umfasst das fluidische System 10 eine Schallwandleranordnung. Die Schallwandleranordnung umfasst wenigstens einen Schallwandler 4, der ausgebildet ist, Schwingungen des Druckfluids zu erfassen und auf Basis der erfassten Schwingungen ein elektrisches Schallsignal bereitzustellen.The fluidic system also includes 10th a sound transducer arrangement. The sound transducer arrangement comprises at least one sound transducer 4th , which is designed to detect vibrations of the pressure fluid and to provide an electrical sound signal based on the detected vibrations.

Das fluidische System 10 umfasst zudem eine Auswerteeinheit 5, die ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals eine Auswerteinformation bereitzustellen. Die Auswerteinformation zeigt einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems an.The fluidic system 10th also includes an evaluation unit 5 , which is designed to provide evaluation information based on the sound signal. The evaluation information indicates a state, an event, a property and / or a type of a component of the fluidic system.

Nachstehend sollen weitere exemplarische Details erläutert werden.Further exemplary details are to be explained below.

Zunächst zum Grundaufbau des fluidischen Systems 10:First, the basic structure of the fluidic system 10th :

Bei dem fluidischen System 10 handelt es sich exemplarisch um ein pneumatisches System. Das Druckfluid ist exemplarisch Druckluft. Das fluidische System 10 ist insbesondere für den Einsatz in der Industrieautomatisierung, Fabrikautomatisierung und/oder Prozessautomatisierung ausgebildet.With the fluidic system 10th is an example of a pneumatic system. The pressure fluid is exemplary compressed air. The fluidic system 10th is especially designed for use in industrial automation, factory automation and / or process automation.

Das fluidische System 10 umfasst eine (in den Figuren nicht gezeigte) übergeordnete Steuerung, die ausgebildet ist, einen Steuerbefehl zur Ansteuerung des fluidisches Aktors 3 bereitzustellen. Die übergeordnete Steuerung ist beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung, SPS. Die Ventilanordnung 1 empfängt den Steuerbefehl und stellt auf Basis des Steuerbefehls an ihrem Arbeitsausgang 2 den Druckfluid bereit, um so die Ansteuerung des fluidisches Aktors 3 gemäß dem Steuerbefehl zu bewirken.The fluidic system 10th comprises a higher-level control (not shown in the figures), which is designed, a control command for controlling the fluidic actuator 3rd to provide. The higher-level control is, for example, a programmable logic controller, PLC. The valve assembly 1 receives the control command and based on the control command at its work output 2nd the pressurized fluid ready in order to control the fluidic actuator 3rd to effect according to the control command.

Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 1 ausgebildet, den Arbeitsausgang 2 wahlweise in einen Belüftungszustand oder in einen Entlüftungszustand zu versetzen. Im Belüftungszustand ist der Arbeitsausgang 2 mit einem Versorgungskanal 6 fluidisch verbunden. Der Versorgungskanal 6 ist mit einer (in den Figuren nicht gezeigten) Druckfluid-Quelle fluidisch verbunden, die den Druckfluid bereitstellt, und zwar zweckmäßigerweise mit einem Druck größer als dem Atmosphärendruck. Im Entlüftungszustand ist der Arbeitsausgang 2 mit einem Abluftkanal 7 fluidisch verbunden. Der Abluftkanal 7 ist mit einer Druckfluid-Senke, beispielsweise der Atmosphäre, verbunden. Gemäß einer optionalen (in den Figuren nicht gezeigten) Ausgestaltung lässt sich der Arbeitsausgang ferner in einen Sperrzustand versetzen, in dem der Arbeitsausgang verschlossen ist. The valve arrangement is expedient 1 trained the work exit 2nd either in a ventilation state or in a ventilation state. The work outlet is in the ventilation state 2nd with a supply channel 6 fluidly connected. The supply channel 6 is fluidly connected to a source of pressurized fluid (not shown in the figures) which provides the pressurized fluid, expediently at a pressure greater than atmospheric pressure. The work outlet is in the vented state 2nd with an exhaust duct 7 fluidly connected. The exhaust air duct 7 is connected to a pressure fluid sink, for example the atmosphere. According to an optional embodiment (not shown in the figures), the work exit can also be placed in a locked state in which the work exit is closed.

Die fluidische Verbindung zwischen der Ventilanordnung 1 und dem fluidischen Aktor 3 wird durch eine oder mehrere Arbeitsleitungen 8 bereitgestellt. Exemplarisch sind zwei Arbeitsleitungen 8A, 8B vorhanden, die zweckmäßigerweise als Schläuche ausgebildet sind. Alternativ dazu kann auch nur eine Arbeitsleitung vorhanden sein; beispielsweise dann, wenn der fluidische Aktor 3 einfachwirkend ist, also nur eine Druckkammer aufweist.The fluidic connection between the valve arrangement 1 and the fluidic actuator 3rd is by one or more working lines 8th provided. Two work lines are exemplary 8A , 8B available, which are expediently designed as hoses. Alternatively, there may be only one working line; for example when the fluidic actuator 3rd is single-acting, i.e. has only one pressure chamber.

Als Nächstes soll näher auf die Ventilanordnung 1 eingegangen werden:Next, look closer at the valve assembly 1 To be received:

Die Ventilanordnung 1 umfasst ein Ventilglied 9, das in verschiedene Stellungen, insbesondere zwei verschiedene Stellungen, versetzt werden kann, um die Bereitstellung des Druckfluids am Arbeitsausgang 2 einzustellen. Die Stellungen des Ventilglieds 9 können auch als Schaltstellungen bezeichnet werden. Das Ventilglied 9 ist exemplarisch als Kolbenschieber ausgebildet.The valve assembly 1 includes a valve member 9 , which can be moved into different positions, in particular two different positions, in order to provide the pressure fluid at the work outlet 2nd adjust. The positions of the valve member 9 can also be called switch positions. The valve member 9 is exemplarily designed as a spool.

Die Ventilanordnung 1 umfasst mehrere Fluidkanäle. Exemplarisch umfasst die Ventileinheit 15 den Versorgungskanal 6, die Abluftkanäle 7 und die Arbeitskanäle 16. Die Arbeitskanäle 16 sind mit den Arbeitsausgängen 2 fluidisch verbunden. Im gezeigten Beispiel sind zwei Abluftkanäle 7 und zwei Arbeitskanäle 16 vorhanden. Die Abluftkanäle 7 umfassen einen ersten Abluftkanal 7A und einen zweiten Abluftkanal 7B. Die Arbeitskanäle 16 umfassen einen ersten Arbeitskanal 16A und einen zweiten Arbeitskanal 16B. Alternativ dazu können auch mehr oder weniger Abluftkanäle und/oder Arbeitskanäle vorhanden sein. Ferner können auch mehr oder weniger als die zwei gezeigten Arbeitsausgänge 2 vorhanden sein.The valve assembly 1 comprises several fluid channels. The valve unit includes, for example 15 the supply channel 6 , the exhaust ducts 7 and the working channels 16 . The working channels 16 are with the work outputs 2nd fluidly connected. In the example shown there are two exhaust air ducts 7 and two working channels 16 available. The exhaust air ducts 7 comprise a first exhaust air duct 7A and a second exhaust duct 7B . The working channels 16 include a first working channel 16A and a second working channel 16B . Alternatively, more or fewer exhaust air ducts and / or working ducts can also be present. Furthermore, more or less than the two work outputs shown 2nd to be available.

Die Ventilanordnung 1 umfasst exemplarisch zwei Arbeitsausgänge 2. Die Arbeitsausgänge 2 umfassen einen ersten Arbeitsausgang 2A und einen zweiten Arbeitsausgang 2B. Alternativ dazu kann die Ventilanordnung 1 auch mehr oder weniger Arbeitsausgänge umfassen.The valve assembly 1 includes two work exits 2nd . The work outputs 2nd include a first work exit 2A and a second work outlet 2 B . Alternatively, the valve assembly 1 also include more or fewer work outputs.

Die Ventilanordnung 1 ist exemplarisch ausgebildet, das Ventilglied 9 fluidisch zu betätigen, um es in eine vorgegebene Stellung zu versetzen. Die fluidische Betätigung erfolgt über einen Vorsteuerabschnitt 11, der exemplarisch ein Magnetventil umfasst. Über den Vorsteuerabschnitt 11 kann eine Ventilanordnung-Druckkammer 12 mit Druckfluid beaufschlagt werden, um so zu bewirken, dass sich das Ventilglied 9 in eine vorgegebene Stellung bewegt. Exemplarisch wird die Ventilanordnung-Druckkammer 2 über den Vorsteuerabschnitt 1 wahlweise belüftet oder entlüftet - also exemplarisch wahlweise mit dem Versorgungskanal 6 oder mit der Atmosphäre (oder einem Abluftkanal) fluidisch verbunden. Der Vorsteuerabschnitt 11 wird zweckmäßigerweise mit einem elektrischen Steuersignal angesteuert, über das die Stellung des Ventilglieds 9 vorgegeben wird.The valve assembly 1 is designed as an example, the valve member 9 to actuate fluidically to put it in a predetermined position. The fluidic actuation takes place via a pilot control section 11 , which includes a solenoid valve as an example. About the input tax section 11 can be a valve assembly pressure chamber 12th are pressurized with fluid so as to cause the valve member 9 moved to a predetermined position. The valve arrangement pressure chamber is an example 2nd via the input tax section 1 optionally ventilated or vented - for example, optionally with the supply duct 6 or fluidly connected to the atmosphere (or an exhaust duct). The input tax section 11 is expediently controlled by an electrical control signal, via which the position of the valve member 9 is specified.

Die Ventilanordnung 1 ist exemplarisch einfachwirkend ausgeführt: Die Kraft, die benötigt wird, um das Ventilglied 9 in einer erste Bewegungsrichtung hin zu einer ersten Stellung zu bewegen, wird exemplarisch von einem Federelement 14 bereitgestellt. Die Kraft, die benötigt wird, um das Ventilglied 9 in einer zweite Bewegungsrichtung hin zu einer zweiten Stellung zu bewegen (entgegen der vom Federelement 14 bereitgestellten Kraft) wird durch die fluidische Beaufschlagung der Ventilanordnung-Druckkammer 2 bereitgestellt.The valve assembly 1 is designed as a single-acting example: The force required to pull the valve member 9 Moving in a first direction of movement towards a first position is exemplified by a spring element 14 provided. The force required to pull the valve member 9 to move in a second direction of movement to a second position (opposite to that of the spring element 14 provided force) is caused by the fluidic application of the valve assembly pressure chamber 2nd provided.

Alternativ zu diesem Aufbau kann die Ventilanordnung 1 auch doppeltwirkend ausgeführt sein; d.h., dass zwei Ventilanordnung-Druckkammern vorhanden sind und die benötigten Kräfte zur Bewegung des Ventilglieds 9 in beide Bewegungsrichtungen durch fluidische Beaufschlagung bereitgestellt werden.As an alternative to this structure, the valve arrangement 1 also be double-acting; that is, there are two valve assembly pressure chambers and the forces required to move the valve member 9 be provided in both directions of movement by fluidic action.

Wie in der 1 gezeigt, umfasst die Ventilanordnung 1 exemplarisch eine Ventileinheit 15 und einen Anschlussabschnitt 17. Die Ventileinheit 15 ist exemplarisch als Ventilmodul ausgeführt. Die Ventileinheit 15 ist insbesondere scheibenförmig ausgeführt und kann auch als Scheibenmodul bezeichnet werden. Der Anschlussabschnitt 17 ist exemplarisch als Anschlussplatte ausgeführt. Die Ventileinheit 15 ist auf dem Anschlussabschnitt 17 angeordnet, exemplarisch auf der flächenmäßig größten Seite des Anschlussabschnitts 17. Die Ventileinheit 15 ist insbesondere abnehmbar auf dem Anschlussabschnitt 17 angebracht. Eine derart ausgestaltete Ventilanordnung 1 kann auch als Ventilinsel bezeichnet werden.Like in the 1 shown includes the valve assembly 1 as an example a valve unit 15 and a connection section 17th . The valve unit 15 is exemplarily designed as a valve module. The valve unit 15 is in particular disc-shaped and can also be referred to as a disc module. The connection section 17th is exemplified as a connection plate. The valve unit 15 is on the connection section 17th arranged, for example on the largest side of the connection section in terms of area 17th . The valve unit 15 is particularly removable on the connection section 17th appropriate. A valve arrangement designed in this way 1 can also be called a valve terminal.

Zweckmäßigerweise umfasst die Ventileinheit 15 das vorstehend erläuterte Ventilglied 9, den Vorsteuerabschnitt 11 und, soweit vorhanden, das Federelement 14. In der Ventileinheit 15 sind ferner Abschnitt der Fluidkanäle, insbesondere des Versorgungskanals 6, der Abluftkanäle 7 und/oder der Arbeitskanäle 16 angeordnet. Das Ventileinheit 15 umfasst ein Gehäuse, in dem eine, mehrere oder sämtliche der genannten Komponenten 9, 11, 14 angeordnet sind.The valve unit expediently comprises 15 the valve member explained above 9 , the input tax section 11 and, if available, the Spring element 14 . In the valve unit 15 are also a section of the fluid channels, in particular the supply channel 6 , the exhaust air ducts 7 and / or the working channels 16 arranged. The valve unit 15 comprises a housing in which one, several or all of the components mentioned 9 , 11 , 14 are arranged.

Der Anschlussabschnitt 17 stellt exemplarisch die Arbeitsausgänge 2 bereit. Der Anschlussabschnitt 17 umfasst zweckmäßigerweise Abschnitte der Arbeitskanäle 16 sowie (in den Figuren nicht gezeigte) Abschnitte des Versorgungskanals und/oder der Abluftkanäle.The connection section 17th exemplifies the work outputs 2nd ready. The connection section 17th expediently comprises sections of the working channels 16 and (not shown in the figures) sections of the supply duct and / or the exhaust air ducts.

Die 2A bis 3B zeigen exemplarische Ausgestaltungen, bei denen die Ventilanordnung 1 eine Mehrzahl von Ventileinheiten 15 umfasst. Die Ventileinheiten 15 sind exemplarisch scheibenförmig ausgeführt und können als Scheibenmodule bezeichnet werden. Die Ventileinheiten 15 sind in x-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Ventileinheiten 15 sind exemplarisch jeweils mit ihrer flächenmäßig größten Seite aneinandergereiht. Die Ventileinheiten 15 sind auf dem Anschlussabschnitt 17 angeordnet, exemplarisch auf der flächenmäßig größten Seite des Anschlussabschnitts 17.The 2A to 3B show exemplary configurations in which the valve arrangement 1 a plurality of valve units 15 includes. The valve units 15 are designed as disk-shaped examples and can be referred to as disk modules. The valve units 15 are arranged side by side in the x direction. The valve units 15 are strung together with their largest side in terms of area. The valve units 15 are on the connection section 17th arranged, for example on the largest side of the connection section in terms of area 17th .

Die Ventileinheiten 15 sind jeweils in Entsprechung zueinander ausgebildet. Exemplarisch können mehrere oder sämtliche Ventileinheiten 15 wie vorstehend erläutert ausgebildet sein. Jede Ventileinheit 15 verfügt exemplarisch über ein eigenes Ventilglied 9, einen eigenen Vorsteuerabschnitt 11 und einen oder zwei Arbeitskanäle.The valve units 15 are each designed in correspondence to each other. Several or all valve units can be used as examples 15 be designed as explained above. Each valve unit 15 has its own valve element as an example 9 , its own input tax section 11 and one or two working channels.

Der Anschlussabschnitt 17 verfügt über eine Mehrzahl an Arbeitsausgängen 2, die exemplarisch an der Vorderseite des Anschlussabschnitts 17 angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind jeder Ventileinheit 15 ein oder zwei jeweilige Arbeitsausgänge 2 zugeordnet. Jede Ventileinheit 15 ist dazu ausgebildet, die Bereitstellung des Druckfluids an dem oder den ihr zugeordneten Arbeitsausgängen 2 einzustellen. Zweckmäßigerweise umfasst jede Ventileinheit 15 ein jeweiliges Ventilglied 9 und einen jeweiligen Vorsteuerabschnitt 11.The connection section 17th has a plurality of work outputs 2nd that exemplarily on the front of the connection section 17th are arranged. Each valve unit is expedient 15 one or two respective work outputs 2nd assigned. Each valve unit 15 is designed to provide the pressurized fluid at the work outlet (s) assigned to it 2nd adjust. Each valve unit expediently comprises 15 a respective valve member 9 and a respective pilot section 11 .

Die in der 1 gezeigte Ventileinheit 15 ist exemplarisch als 5/2-Wegeventil ausgebildet. Das Ventilglied lässt sich in zwei verschiedene Stellungen versetzen.The in the 1 shown valve unit 15 is designed as a 5/2-way valve as an example. The valve member can be moved into two different positions.

In der ersten (in der 1 nicht gezeigten) Stellung ist der erste Arbeitskanal 16A mit dem Versorgungskanal 6 fluidisch verbunden. Der erste Arbeitsausgang 2A wird belüftet. Der zweite Arbeitskanal 16B ist mit dem zweiten Abluftkanal 7B fluidisch verbunden. Der zweite Arbeitsausgang 2B wird entlüftet.In the first (in the 1 position (not shown) is the first working channel 16A with the supply channel 6 fluidly connected. The first work exit 2A is ventilated. The second working channel 16B is with the second exhaust duct 7B fluidly connected. The second work exit 2 B is vented.

In der zweiten (in der 1 gezeigten) Stellung ist der erste Arbeitskanal 16A mit dem ersten Abluftkanal 7A fluidisch verbunden. Der erste Arbeitsausgang 2A wird entlüftet. Der zweite Arbeitskanal 16B ist mit dem Versorgungskanal 6 fluidisch verbunden. Der zweite Arbeitsausgang 2B wird belüftet.In the second (in the 1 position) is the first working channel 16A with the first exhaust duct 7A fluidly connected. The first work exit 2A is vented. The second working channel 16B is with the supply channel 6 fluidly connected. The second work exit 2 B is ventilated.

Die Ventilanordnung 1 umfasst zweckmäßigerweise eine Steuereinheit 25, die exemplarisch auf dem Anschlussabschnitt 17 angeordnet ist. Die Steuereinheit 25 ist ausgebildet, eine Ventileinheit 15, insbesondere einen Vorsteuerabschnitt 11, anzusteuern, um das zugehörige Ventilglied 9 in eine vorgegebene Stellung zu versetzen. Sofern mehrere Ventileinheiten 15 vorhanden sind, ist die Steuereinheit 25 insbesondere ausgebildet, mehrere oder sämtliche Ventileinheiten 15 anzusteuern. Die Steuereinheit 25 ist zweckmäßigerweise kommunikativ mit der vorstehend erwähnten übergeordneten Steuerung verbunden und erhält von dieser den Steuerbefehl, gemäß welchem die Steuereinheit 25 eine oder mehrere Ventileinheiten 15 ansteuert.The valve assembly 1 expediently comprises a control unit 25th that are exemplary on the connection section 17th is arranged. The control unit 25th is designed a valve unit 15 , in particular a pre-tax section 11 , to control the associated valve member 9 to put in a predetermined position. If multiple valve units 15 are present is the control unit 25th especially designed, several or all valve units 15 head for. The control unit 25th is expediently communicatively connected to the above-mentioned higher-level control and receives from it the control command according to which the control unit 25th one or more valve units 15 controls.

Nun zum fluidischen Aktor 3:Now for the fluidic actuator 3rd :

Der fluidische Aktor 3 ist exemplarisch als ein fluidischer Antrieb, insbesondere als ein fluidischer Linearantrieb, ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist der fluidische Aktor 3 ein Fluidzylinder, insbesondere ein Pneumatikzylinder.The fluidic actuator 3rd is exemplarily designed as a fluidic drive, in particular as a fluidic linear drive. The fluidic actuator is expedient 3rd a fluid cylinder, in particular a pneumatic cylinder.

Der fluidische Aktor 3 verfügt über ein Aktorglied 18, das durch fluidische Beaufschlagung des Aktors 3 in Bewegung versetzt werden kann. Das Aktorglied 18 umfasst exemplarisch einen Kolben 19 und optional eine Kolbenstange 21.The fluidic actuator 3rd has an actuator element 18th , which is caused by fluid actuation of the actuator 3rd can be set in motion. The actuator link 18th includes an example of a piston 19th and optionally a piston rod 21 .

Der fluidische Aktor 3 umfasst wenigstens eine Druckkammer 22, die über einen Arbeitsausgang 2 mit dem Druckfluid beaufschlagbar ist, um das Aktorglied 18 in Bewegung zu versetzen. Exemplarisch ist der fluidische Aktor 3 ein doppeltwirkender Aktor, so dass zwei Druckkammern 22 vorhanden sind. Die Druckkammern 22 umfassen eine erste Druckkammer 22A und eine zweite Druckkammer 22B. Die erste Druckkammer 22A ist fluidisch mit dem ersten Arbeitsausgang 2A verbunden, exemplarisch über die erste Arbeitsleitung 8A. Die zweite Druckkammer 22B ist fluidisch mit dem zweiten Arbeitsausgang 2B verbunden, exemplarisch über die zweite Arbeitsleitung 8B.The fluidic actuator 3rd comprises at least one pressure chamber 22 that have a work exit 2nd can be acted upon by the pressure fluid around the actuator member 18th to set in motion. The fluidic actuator is exemplary 3rd a double acting actuator, making two pressure chambers 22 available. The pressure chambers 22 comprise a first pressure chamber 22A and a second pressure chamber 22B . The first pressure chamber 22A is fluid with the first work exit 2A connected, for example via the first work management 8A . The second pressure chamber 22B is fluid with the second work outlet 2 B connected, for example via the second work management 8B .

Das Aktorglied 18 lässt sich exemplarisch in zwei verschiedene Stellungen versetzen: Eine erste (in der 1 nicht gezeigte) Stellung, bei der das Volumen der ersten Druckkammer 22A maximal ist, und eine zweite (in der 1 gezeigte Stellung), bei der das Volumen der zweiten Druckkammer 22B maximal ist. In der ersten Stellung ist die Kolbenstange 21 ausgefahren und in der zweiten Stellung ist die Kolbenstange 21 eingefahren.The actuator link 18th can be set in two different positions as an example: A first (in the 1 position, not shown), in which the volume of the first pressure chamber 22A is maximum, and a second (in the 1 position shown) at which the volume of the second pressure chamber 22B is maximum. The piston rod is in the first position 21 the piston rod is extended and in the second position 21 retracted.

Exemplarisch wird das Aktorglied 18 durch Belüftung des ersten Arbeitsausgangs 2A und Entlüftung des zweiten Arbeitsausgangs 2B in die erste Stellung versetzt und durch Entlüftung des ersten Arbeitsausgangs 2A und Belüftung des zweiten Arbeitsausgangs 2B in die zweite Stellung versetzt. Exemplarisch wird also durch die erste Stellung des Ventilglieds 9 die erste Stellung des Aktorglieds 18 bewirkt und durch die zweite Stellung des Ventilglieds 9 die zweite Stellung des Aktorglieds 18 bewirkt.The actuator link becomes an example 18th by venting the first work outlet 2A and venting the second work outlet 2 B in the first position and by venting the first work outlet 2A and ventilation of the second work outlet 2 B put in the second position. The first position of the valve element thus serves as an example 9 the first position of the actuator element 18th effected and by the second position of the valve member 9 the second position of the actuator member 18th causes.

Alternativ zu der vorstehend diskutierten Ausgestaltung des fluidischen Aktors 3 als doppeltwirkender Aktor kann der fluidische Aktor auch als einfachwirkender Aktor ausgebildet sein. In diesem Fall umfasst der fluidische Aktor nur eine Druckkammer, die mit einem der Arbeitsausgänge der Ventilanordnung 1 fluidisch verbunden ist.As an alternative to the configuration of the fluidic actuator discussed above 3rd as a double-acting actuator, the fluidic actuator can also be designed as a single-acting actuator. In this case, the fluidic actuator comprises only one pressure chamber, which is connected to one of the working outlets of the valve arrangement 1 is fluidly connected.

Nachfolgend soll die Schallwandleranordnung näher erläutert werden:The sound transducer arrangement is to be explained in more detail below:

Die Schallwandleranordnung umfasst einen oder mehrere Schallwandler 4. Jeder Schallwandler 4 ist ausgebildet, die akustischen Schwingungen des Fluids, insbesondere die Schallwechseldrücke des Fluids, zu erfassen und in ein Schallsignal zu wandeln. Das Schallsignal ist ein elektrisches Signal, beispielsweise ein analoges Spannungssignal. Das elektrische Schallsignal bildet die erfassten Schallwechseldrücke als Signalwerte über der Zeit ab. Der oder die Schallwander 4 erfassen insbesondere ein Strömungsgeräusch des Druckfluids und wandeln das Strömungsgeräusch in das Schallsignal um. Zweckmäßigerweise steht ein, mehrere oder sämtliche Schallwandler 4 in direktem Kontakt mit dem Druckfluid. Der oder die Schallwandler 4 sind zweckmäßigerweise Mikrofone, beispielsweise Elektretmikrofone.The sound transducer arrangement comprises one or more sound transducers 4th . Any transducer 4th is designed to detect the acoustic vibrations of the fluid, in particular the acoustic pressure of the fluid, and to convert it into a sound signal. The sound signal is an electrical signal, for example an analog voltage signal. The electrical sound signal maps the recorded acoustic pressure as signal values over time. The sonic wand 4th Detect in particular a flow noise of the pressure fluid and convert the flow noise into the sound signal. One, several or all sound transducers are expediently located 4th in direct contact with the pressure fluid. The transducer or transducers 4th are expediently microphones, for example electret microphones.

Exemplarisch ist für jeden Arbeitsausgang 2 jeder Ventileinheit 15 ein Schallwandler 4 vorhanden. Wie in der 1 gezeigt, sind für eine Ventileinheit 15 exemplarisch ein erster Schallwandler 4A und ein zweiter Schallwandler 4B vorhanden. Alternativ dazu können für eine, mehrere oder sämtliche Ventileinheiten 15 jeweils auch mehr oder weniger Schallwandler vorhanden sein.It is exemplary for every work outcome 2nd each valve unit 15 a transducer 4th available. Like in the 1 are shown for a valve unit 15 as an example a first sound transducer 4A and a second transducer 4B available. Alternatively, one, several or all valve units can be used 15 more or fewer transducers are also present.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den oder die Schallwandler 4 im fluidischen System 1 bereitzustellen. Nachstehend sollen die verschiedenen Möglichkeiten anhand verschiedener exemplarischer Ausgestaltungen im Detail erläutert werden. Die verschiedenen Ausgestaltungen können dabei alternativ zueinander oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Bei der nachfolgenden Erläuterung wird primär auf einen Schallwandler 4 Bezug genommen. Zweckmäßigerweise gelten die nachfolgenden Erläuterung für weitere, insbesondere für sämtliche, im fluidischen System 1 vorhandene Schallwandler. Insbesondere gelten die Erläuterungen für den ersten Schallwandler 4A und den zweiten Schallwandler 4B.There are various options for the transducer or transducers 4th in the fluidic system 1 to provide. The various options are to be explained in detail below using various exemplary configurations. The various configurations can be used as an alternative to one another or in combination with one another. The following explanation primarily focuses on a sound transducer 4th Referred. The following explanation expediently applies to further, in particular to all, in the fluidic system 1 existing sound transducers. In particular, the explanations apply to the first sound transducer 4A and the second transducer 4B .

Gemäß einer Ausgestaltung ist wenigstens ein Schallwandler 4 der Schallwandleranordnung in oder an einer fluidischen Verbindung des fluidischen Systems 10 angeordnet. Beispielsweise ist ein Schallwandler 4 an oder in einem Arbeitskanal 16, einer Arbeitsleitung 8, dem Versorgungskanal 6 oder einem Abluftkanal 7 angeordnet.According to one embodiment, at least one sound converter is 4th the sound transducer arrangement in or on a fluidic connection of the fluidic system 10th arranged. For example, a transducer 4th on or in a working channel 16 , a work management 8th , the supply channel 6 or an exhaust duct 7 arranged.

Gemäß einer bevorzugten (in der 1 gezeigten) Ausgestaltung ist der Schallwandler 4 an oder in der fluidischen Verbindung zu einer Druckkammer 22 des Aktors 3 angeordnet. Vorzugsweise ist an oder in beiden fluidischen Verbindungen zu den beiden Druckkammern 22A, 22B jeweils ein Schallwandler 4A, 4B angeordnet.According to a preferred one (in the 1 design) is the sound transducer 4th on or in the fluidic connection to a pressure chamber 22 of the actuator 3rd arranged. Preferably, on or in both fluidic connections to the two pressure chambers 22A , 22B one transducer each 4A , 4B arranged.

Wie in der 1 gezeigt, dient der erste Schallwandler 4A zur Erfassung von Schwingungen des in oder aus der ersten Druckkammer 22A strömenden Druckfluids und der zweite Schallwandler 4B zur Erfassung von Schwingungen des in oder aus der zweiten Druckkammer 22B strömenden Druckfluids.Like in the 1 shown, the first transducer is used 4A to detect vibrations in or out of the first pressure chamber 22A flowing pressure fluid and the second transducer 4B for detecting vibrations in or out of the second pressure chamber 22B flowing pressure fluid.

Der Schallwandler 4 - hier exemplarisch die beiden Schallwandler 4A und 4B - sind insbesondere in der Ventilanordnung 1, vorzugsweise in dem Anschlussabschnitt 17 angeordnet. Bevorzugt sind die Schallwandler 4A, 4B in dem als Anschlussplatte ausgeführten Anschlussabschnitt 17 integriert. Vorzugsweise sind die Schallwandler 4A, 4B in oder an den in dem Anschlussabschnitt 17 angeordneten Arbeitskanälen 16A, 16B angeordnet. Zweckmäßigerweise umfasst der Anschlussabschnitt 17 für jede Ventilmodul 15 jeweils ein oder zwei Schallwandler 4.The transducer 4th - here the two sound transducers as examples 4A and 4B - are particularly in the valve assembly 1 , preferably in the connection section 17th arranged. The sound transducers are preferred 4A , 4B in the connection section designed as a connection plate 17th integrated. The sound transducers are preferred 4A , 4B in or at the in the connection section 17th arranged working channels 16A , 16B arranged. The connection section expediently comprises 17th for each valve module 15 one or two transducers each 4th .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst das fluidische System 10 ein Schallwandler-Anbaumodul 23, in dem ein Schallwandler angeordnet ist. Ein Beispiel dieser Ausgestaltung ist in den 3A und 3B gezeigt. Hier sind zwei Schallwandler-Anbaumodule 23 zu sehen, die jeweils an Arbeitsausgängen 2 der Ventilanordnung 1, exemplarisch an Arbeitsausgängen 2 des Anschlussabschnitts 17, angeordnet sind. Zweckmäßigerweise können auch mehr oder weniger als zwei Schallwandler-Anbaumodule 23 vorhanden sein. Exemplarisch ist jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 fluidisch zwischen einem Arbeitsausgang 2 und einer Druckkammer 22 des fluidischen Aktor 3 geschaltet, insbesondere zwischen einem Arbeitsausgang 2 und einer Arbeitsleitung 8. Jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 weist einen oder mehrere Anbaumodul-Ausgänge 24 auf, an denen eine Arbeitsleitung 8 angeschlossen werden kann. Jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 stellt einen Abschnitt einer fluidischen Verbindung zu einer Druckkammer 22 bereit. Vorzugsweise wird jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 jeweils zwischen zwei (oder mehr) Arbeitsausgänge 2 und zwei (oder mehr) Druckkammern 22 geschaltet. Jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 kann einen oder mehrere Schallwandler umfassen. Jedes Schallwandler-Anbaumodul 23 verfügt zweckmäßigerweise über ein Gehäuse, in dem ein oder mehrere Schallwandler angeordnet sind.According to a further embodiment, the fluidic system comprises 10th a transducer add-on module 23 , in which a sound transducer is arranged. An example of this configuration is in the 3A and 3B shown. Here are two transducer add-on modules 23 to see each at work exits 2nd the valve assembly 1 , exemplary at work exits 2nd of the connection section 17th are arranged. Expediently, more or fewer than two sound transducer add-on modules can also be used 23 to be available. Each transducer add-on module is exemplary 23 fluidic between a work exit 2nd and a pressure chamber 22 of the fluidic actuator 3rd switched, especially between a working output 2nd and a work management 8th . Every transducer add-on module 23 has one or more module outputs 24th on which a work management 8th can be connected. Every transducer add-on module 23 provides a portion of a fluidic connection to a pressure chamber 22 ready. Each transducer add-on module is preferred 23 between two (or more) work exits 2nd and two (or more) pressure chambers 22 switched. Every transducer add-on module 23 can include one or more transducers. Every transducer add-on module 23 expediently has a housing in which one or more sound transducers are arranged.

Gemäß einer weiteren möglichen (in den Figuren nicht gezeigten) Ausgestaltung ist ein Schallwandler in einer Druckkammer des fluidischen Aktors angeordnet. Beispielsweise ist ein erster Schallwandler in der ersten Druckkammer angeordnet und ein zweiter Schallwandler ist in der zweiten Druckkammer angeordnet.According to a further possible embodiment (not shown in the figures), a sound transducer is arranged in a pressure chamber of the fluidic actuator. For example, a first sound transducer is arranged in the first pressure chamber and a second sound transducer is arranged in the second pressure chamber.

Gemäß einer weiteren möglichen (in den Figuren nicht gezeigten) Ausgestaltung ist ein Schallwandler in einem Schallwandler-Zwischenmodul angeordnet, das fluidisch zwischen zwei Schläuche geschaltet ist. Die beiden Schläuche gehören zu einer Schlauchanordnung, über die ein Arbeitsausgang 2 mit dem fluidischen Aktor fluidisch verbunden ist. Zweckmäßigerweise wird durch die Schlauchanordnung eine Arbeitsleitung 8 - beispielsweise die Arbeitsleitung 8A und/oder die Arbeitsleitung 8B - bereitgestellt. Ein erster Schlauch der Schlauchanordnung stellt eine fluidische Verbindung von dem Arbeitsausgang zu dem Schallwandler-Zwischenmodul bereit und ein zweiter Schlauch der Schlauchverbindung stellt eine fluidische Verbindung von dem Schallwandler-Zwischenmodul zu dem fluidischen Aktor bereit. Das Schallwandler-Zwischenmodul ist zweckmäßigerweise zwischen die beiden Schläuche gesteckt. Das Schallwandler-Zwischenmodul ist zweckmäßigerweise beabstandet zu dem insbesondere als Anschlussplatte ausgeführten Anschlussabschnitt 17 angeordnet.According to a further possible embodiment (not shown in the figures), a sound transducer is arranged in a sound transducer intermediate module, which is fluidly connected between two hoses. The two hoses belong to a hose arrangement over which a work exit 2nd is fluidly connected to the fluidic actuator. A working line is expediently provided by the hose arrangement 8th - For example, the work management 8A and / or the management 8B - provided. A first hose of the hose arrangement provides a fluidic connection from the work outlet to the intermediate transducer module and a second hose of the hose connection provides a fluid connection from the intermediate transducer module to the fluidic actuator. The intermediate transducer module is expediently inserted between the two hoses. The sound transducer intermediate module is expediently spaced apart from the connection section, which is designed in particular as a connection plate 17th arranged.

Nun zur Auswerteeinheit 5:Now to the evaluation unit 5 :

Die Auswerteeinheit 5 ist bevorzugt Teil der Steuereinheit 25 und/oder Teil der vorstehend erwähnten übergeordneten Steuerung. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Auswerteeinheit 5 auch als zusätzliches, insbesondere eigenständiges, Gerät bereitgestellt sein.The evaluation unit 5 is preferably part of the control unit 25th and / or part of the above-mentioned higher-level control. Alternatively or additionally, the evaluation unit 5 also be provided as an additional, in particular standalone, device.

Die Auswerteeinheit 5 ist mit der Schallwandleranordnung kommunikativ verbunden und empfängt ein oder mehrere von der Schallwandleranordnung bereitgestellte elektrische Schallsignale. Die Auswerteeinheit 5 ist ausgebildet, auf Basis eines oder mehrerer Schallsignale die Auswerteinformation bereitzustellen. Wie vorstehend bereits erwähnt, betrifft die Auswerteinformation einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems 10. Die Komponente ist dabei insbesondere der fluidische Aktor 3, die Ventilanordnung 1 und/oder eine fluidische Verbindung des fluidischen Systems 10.The evaluation unit 5 is communicatively connected to the sound transducer arrangement and receives one or more electrical sound signals provided by the sound transducer arrangement. The evaluation unit 5 is designed to provide the evaluation information on the basis of one or more sound signals. As already mentioned above, the evaluation information relates to a state, an event, a property and / or a type of a component of the fluidic system 10th . The component is in particular the fluidic actuator 3rd , the valve assembly 1 and / or a fluidic connection of the fluidic system 10th .

Vorzugsweise betrifft die Auswerteinformation einen Zustand des Aktors 3, insbesondere des Aktorglieds 18. Beispielsweise zeigt die Auswerteinformation einen Schaltzustand des Aktors 3 an, also insbesondere, ob sich das Aktorglied 18 in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet. Die Schallwandleranordnung und die Auswerteeinheit 5 können in diesem Fall zur Endlagendetektion eingesetzt werden und auch als akustischer Endlagensensor bezeichnet werden. Ferner kann die Auswerteinformation optional anzeigen, ob sich das Aktorglied 18 momentan bewegt. Die Auswerteinformation kann ferner einen Verschleißzustand und/oder einen Fehlerzustand des Aktors 3, insbesondere des Aktorglieds 18, anzeigen.The evaluation information preferably relates to a state of the actuator 3rd , in particular the actuator element 18th . For example, the evaluation information shows a switching state of the actuator 3rd on, in particular whether the actuator member 18th is in the first or in the second position. The sound transducer arrangement and the evaluation unit 5 can be used for end position detection in this case and can also be referred to as an acoustic end position sensor. Furthermore, the evaluation information can optionally indicate whether the actuator member is 18th currently moving. The evaluation information can furthermore show a state of wear and / or an error state of the actuator 3rd , in particular the actuator element 18th , Show.

Die Auswerteinformation kann ferner ein beim Aktor 3 auftretendes Ereignis betreffen, beispielsweise dass das Aktorglied 18 in Bewegung versetzt wurde und/oder eine bestimmte Stellung, beispielsweise die erste oder zweite Stellung, erreicht hat.The evaluation information can also be at the actuator 3rd occurring event relate, for example, that the actuator 18th has been set in motion and / or has reached a certain position, for example the first or second position.

Die Auswerteinformation kann ferner eine Eigenschaft des Aktors 3 betreffen, beispielsweise die benötigte Zeit, um einen Stellungswechsel des Aktorglieds, beispielsweise von der ersten Stellung in die zweite Stellung und/oder umgekehrt, durchzuführen. Die Auswerteinformation kann ferner ein Volumen des Aktors 3, beispielsweise einer Druckkammer 22, anzeigen.The evaluation information can also be a property of the actuator 3rd relate, for example, the time required to change the position of the actuator, for example from the first position to the second position and / or vice versa. The evaluation information can also be a volume of the actuator 3rd , for example a pressure chamber 22 , Show.

Die Auswerteinformation kann ferner den Typ des Aktors 3 betreffen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Schallsignals eine Klassifizierung des Aktors 3 vorzunehmen und die Auswerteinformation mit einer Klassifizierungsinformation betreffend die Klasse des Aktors 3 bereitzustellen.The evaluation information can also be the type of actuator 3rd affect. For example, the evaluation unit 5 trained, based on the sound signal a classification of the actuator 3rd carry out and the evaluation information with classification information relating to the class of the actuator 3rd to provide.

Ferner kann die Auswerteinformation einen Zustand der Ventilanordnung 1, insbesondere des Ventilglieds 9, betreffen. Beispielsweise zeigt die Auswerteinformation einen Schaltzustand der Ventilanordnung 1 an, also insbesondere, ob sich das Ventilglied 9 in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet. Ferner kann die Auswerteinformation optional anzeigen, ob sich das Ventilglied 9 momentan bewegt. Die Auswerteinformation kann ferner einen Verschleißzustand und/oder einen Fehlerzustand der Ventilanordnung 1, insbesondere des Ventilglieds 9, anzeigen.Furthermore, the evaluation information can indicate a state of the valve arrangement 1 , in particular the valve member 9 , affect. For example, the evaluation information shows a switching state of the valve arrangement 1 on, in particular whether the valve member 9 is in the first or in the second position. Furthermore, the evaluation information can optionally show whether the valve member 9 currently moving. The evaluation information can furthermore show a state of wear and / or an error state of the valve arrangement 1 , in particular the valve member 9 , Show.

Die Auswerteinformation kann ferner ein bei der Ventilanordnung 1 auftretendes Ereignis betreffen, beispielsweise dass das Ventilglied 9 in Bewegung versetzt wurde und/oder eine bestimmte Stellung, beispielsweise die erste oder zweite Stellung, erreicht hat. The evaluation information can also be used in the valve arrangement 1 occurring event concern, for example, that the valve member 9 has been set in motion and / or has reached a certain position, for example the first or second position.

Die Auswerteinformation kann ferner eine Eigenschaft der Ventilanordnung 1 betreffen, beispielsweise die benötigte Zeit, um einen Stellungswechsel des Ventilglieds 9, beispielsweise von der ersten Stellung in die zweite Stellung und/oder umgekehrt, durchzuführen.The evaluation information can also be a property of the valve arrangement 1 relate, for example, the time required to change the position of the valve member 9 , for example from the first position to the second position and / or vice versa.

Die Auswerteinformation kann ferner den Typ der Ventilanordnung 1 betreffen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Schallsignals eine Klassifizierung der Ventilanordnung 1 vorzunehmen und die Auswerteinformation mit einer Klassifizierungsinformation betreffend die Klasse der Ventilanordnung 1 bereitzustellen.The evaluation information can also be the type of valve arrangement 1 affect. For example, the evaluation unit 5 formed a classification of the valve arrangement based on the sound signal 1 to carry out and the evaluation information with classification information relating to the class of the valve arrangement 1 to provide.

Die Auswerteinformation kann ferner einen Zustand einer fluidischen Verbindung, beispielsweise eines Arbeitskanals 16, einer Arbeitsleitung 8, eines Versorgungskanals 6 und/oder eines Abluftkanals 7 betreffen. Beispielsweise kann die Auswerteinformation anzeigen, ob eine fluidische Verbindung dicht oder undicht ist, also ob Leckage vorhanden ist. Ferner kann die Auswerteinformation anzeigen, ob eine fluidische Verbindung gesperrt ist, insbesondere, ob eine Arbeitsleitung 8 gesperrt ist, beispielsweise durch Abklemmen oder Abknicken eines Schlauchs. Ferner kann die Auswerteinformation einen Verschleißzustand einer fluidischen Verbindung betreffen.The evaluation information can also be a state of a fluidic connection, for example a working channel 16 , a work management 8th , a supply channel 6 and / or an exhaust air duct 7 affect. For example, the evaluation information can indicate whether a fluidic connection is tight or leaky, that is, whether there is leakage. Furthermore, the evaluation information can indicate whether a fluidic connection is blocked, in particular whether a work line 8th is blocked, for example by disconnecting or kinking a hose. Furthermore, the evaluation information can relate to a state of wear of a fluidic connection.

Ferner kann die Auswerteinformation ein Ereignis einer fluidischen Verbindung betreffen, beispielsweise, dass ein Schlauch undicht wird und/oder von der Ventilanordnung 1 und/oder dem Aktor 3 abgerissen wurde.Furthermore, the evaluation information can relate to an event of a fluidic connection, for example that a hose leaks and / or from the valve arrangement 1 and / or the actuator 3rd was demolished.

Die Auswerteinformation kann ferner eine Eigenschaft einer fluidischen Verbindung, beispielsweise ein Volumen, ein Durchfluss und/oder einen Öffnungsquerschnitt betreffen.The evaluation information can also relate to a property of a fluidic connection, for example a volume, a flow rate and / or an opening cross section.

Die Auswerteinformation kann ferner den Typ einer fluidischen Verbindung betreffen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Schallsignals eine Klassifizierung einer fluidischen Verbindung vorzunehmen und die Auswerteinformation mit einer Klassifizierungsinformation betreffend die Klasse der fluidischen Verbindung bereitzustellen.The evaluation information can also relate to the type of a fluidic connection. For example, the evaluation unit 5 trained to carry out a classification of a fluidic connection on the basis of the sound signal and to provide the evaluation information with classification information relating to the class of the fluidic connection.

Die Auswerteinformation kann ferner auch einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ weiterer Komponenten des fluidischen Systems 10 betreffen. Insbesondere kann die Auswerteinformation eine Klassifizierung, eine Schaltstellung, einen Durchfluss, einen Öffnungsquerschnitt, eine Schaltzeit, eine Geschwindigkeit, eine Leckage und/oder einen Verschleiß einer oder mehrerer weiterer Komponenten betreffen.The evaluation information can also include a state, an event, a property and / or a type of further components of the fluidic system 10th affect. In particular, the evaluation information can relate to a classification, a switching position, a flow, an opening cross-section, a switching time, a speed, a leak and / or wear of one or more other components.

Ferner kann die Auswerteinformation anzeigen, ob ein überkritisches oder ein unterkritisches Strömungsverhalten vorliegt.Furthermore, the evaluation information can indicate whether there is a supercritical or a subcritical flow behavior.

Im Folgenden soll näher darauf eingegangen werden, wie die Auswerteeinheit 5 die Auswerteinformation auf Basis des Schallsignal ermittelt.In the following, it will be discussed in more detail how the evaluation unit 5 the evaluation information is determined on the basis of the sound signal.

Die Auswerteeinheit 5 ist insbesondere ausgebildet, die Auswerteinformation auf Basis des Signalverlaufs, der Amplitude und/oder des Spektrums des Schallsignals bereitzustellen. Zweckmäßigerweise ist die Auswerteinheit 5 ausgebildet, festzustellen, ob in dem Schallsignal eine bestimmte Signalcharakteristik vorhanden ist, und basierend auf dieser Feststellung die Auswerteinformation bereitzustellen. Die Auswerteeinheit 15 kann für die Bereitstellung der Auswerteinformation zusätzlich zum Schallsignal auch noch einen Steuerungsbefehl und/oder ein Steuerungssignal von der übergeordneten Steuerung und/oder der Steuereinheit 25 berücksichtigen. Zweckmäßigerweise berücksichtigt die Auswerteeinheit 15 für die Bereitstellung der Auswerteinformation zwei Schallsignale, die von zwei separaten Schallwandlern, beispielsweise den Schallwandlern 4A, 4B, bereitgestellt werden.The evaluation unit 5 is in particular designed to provide the evaluation information on the basis of the signal curve, the amplitude and / or the spectrum of the sound signal. The evaluation unit is expedient 5 trained to determine whether a certain signal characteristic is present in the sound signal and to provide the evaluation information based on this determination. The evaluation unit 15 can also provide a control command and / or a control signal from the higher-level control and / or the control unit for providing the evaluation information in addition to the sound signal 25th consider. The evaluation unit expediently takes into account 15 for the provision of the evaluation information two sound signals from two separate sound transducers, for example the sound transducers 4A , 4B , to be provided.

Die Auswerteeinheit 5 ist exemplarisch ausgebildet, in dem Schallsignal ein Strömungsgeräusch eines Fluidstroms in die oder aus der Ventilanordnungs-Druckkammer 12 zu detektieren und auf Basis des Strömungsgeräuschs die Auswerteinformation bereitzustellen. Das Strömungsgeräusch kann beispielsweise anhand einer Amplitude und/oder des Spektrums detektiert werden.The evaluation unit 5 is exemplarily formed, in the sound signal, a flow noise of a fluid flow into or out of the valve arrangement pressure chamber 12th to detect and to provide the evaluation information on the basis of the flow noise. The flow noise can be detected for example on the basis of an amplitude and / or the spectrum.

Die 4 bis 6 zeigen Schallsignale und Drucksignale eines mittels der Ventilanordnung 1 bewirkten Stellungswechsels des Aktorglieds 18. Das Aktorglied 18 wird exemplarisch von der (in der 1 gezeigten) zweiten Stellung in die erste Stellung versetzt. Hierfür wird die erste Druckkammer 22A belüftet und die zweite Druckkammer 22B entlüftet, was wiederum dadurch bewirkt wird, dass das Ventilglied 9 von der (in der 1 gezeigten) zweiten Stellung in die erste Stellung versetzt wird.The 4th to 6 show sound signals and pressure signals of a means of the valve assembly 1 effected change of position of the actuator member 18th . The actuator link 18th is exemplified by the (in the 1 shown) second position in the first position. For this, the first pressure chamber 22A ventilated and the second pressure chamber 22B vented, which in turn is caused by the valve member 9 from the (in the 1 shown) second position is moved to the first position.

In der 4 sind zwei Schaubilder mit zeitlichen Verläufen von Schallsignalen und Drucksignalen gezeigt. Das obere Schaubild zeigt das von dem ersten Schallwandler 4A bereitgestellte Schallsignal SS4A und den in dem ersten Arbeitskanal 16A herrschenden Druck P16A. Das untere Schaubild zeigt das von dem zweiten Schallwandler 4B bereitgestellte Schallsignal SS4B und den in dem zweiten Arbeitskanal 16B herrschenden Druck P16B. In der 5 sind die ersten 25 ms der Schaubilder der 4 vergrößert dargestellt. In der 6 sind die Spektren der Schallsignale SS4A und SS4B über der Zeit aufgetragen.In the 4th two diagrams with temporal courses of sound signals and pressure signals are shown. The diagram above shows that of the first transducer 4A provided sound signal SS4A and that in the first working channel 16A prevailing pressure P16A. The diagram below shows that of the second transducer 4B provided sound signal SS4B and that in the second working channel 16B prevailing pressure P16B. In the 5 are the first 25 ms of the graphs of 4th shown enlarged. In the 6 the spectra of the sound signals SS4A and SS4B are plotted over time.

Zu einem initialen Zeitpunkt wird die Ventileinheit 15, insbesondere der Vorsteuerabschnitt 11, mit einem Steuersignal angesteuert, beispielsweise durch die Steuereinheit 25. Der Auswerteeinheit 5 wird dieses Steuersignal zweckmäßigerweise bereitgestellt. Vorzugsweise berücksichtigt die Auswerteeinheit 5 das Steuersignal bei der Auswertung des Schallsignals.At an initial point in time the valve unit 15 , especially the input tax section 11 , controlled with a control signal, for example by the control unit 25th . The evaluation unit 5 this control signal is expediently provided. The evaluation unit preferably takes into account 5 the control signal when evaluating the sound signal.

Die Auswerteeinheit 5 erkennt in dem ersten Schallsignal SS4A exemplarisch zunächst eine Signalcharakteristik SCO, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des ersten Schallsignals SS4A geringer als ein erster Schwellenwert ist. Anhand der Signalcharakteristik SCO erkennt die Auswerteeinheit 5, dass in der fluidischen Verbindung zu der ersten Druckkammer 22A noch keine Fluidströmung vorliegt. Die Auswerteeinheit 5 kann darauf schließen, dass das Ventilglied 9 noch in der zweiten Stellung ist, in der keine Belüftung der ersten Druckkammer 22A erfolgt und dass sich das Aktorglied 18 (aufgrund mangelnder Belüftung) noch in der zweiten Stellung befindet. Die Auswerteeinheit 5 kann eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Stellung von Ventilglied 9 und/oder Aktorglied 18 bereitstellen.The evaluation unit 5 first recognizes a signal characteristic SCO in the first sound signal SS4A, for example based on the fact that the amplitude of the first sound signal SS4A is less than a first threshold value. The evaluation unit recognizes on the basis of the signal characteristic SCO 5 that in the fluidic connection to the first pressure chamber 22A there is no fluid flow yet. The evaluation unit 5 can conclude that the valve member 9 is still in the second position, in which there is no ventilation of the first pressure chamber 22A takes place and that the actuator member 18th (due to lack of ventilation) is still in the second position. The evaluation unit 5 can provide corresponding evaluation information regarding the position of the valve member 9 and / or actuator member 18th provide.

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem zweiten Schallsignal SS4B eine erste Signalcharakteristik SC1, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des zweiten Schallsignals SS4B größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Anhand der ersten Signalcharakteristik SC1 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass ein Fluidstrom in die Ventilanordnung-Druckkammer 12 gegeben ist. Die Auswerteeinheit 5 kann darauf schließen, dass das Ventilglied 9 in Bewegung versetzt wird und eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Betätigung des Ventilglieds 9 bereitstellen. Bei der Erkennung der ersten Signalcharakteristik SC1 kann auch das Spektrum des zweiten Schallsignals SS4B berücksichtigt werden, das, wie in der 6 zu sehen, innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs nur Frequenzen im mittleren Bereich umfasst.The evaluation unit expediently detects 5 a first signal characteristic in the second sound signal SS4B SC1 based, for example, on the fact that the amplitude of the second sound signal SS4B is greater than a second threshold value. Based on the first signal characteristic SC1 recognizes the evaluation unit 5 that fluid flow into the valve assembly pressure chamber 12th given is. The evaluation unit 5 can conclude that the valve member 9 is set in motion and corresponding evaluation information relating to the actuation of the valve member 9 provide. When the first signal characteristic is recognized SC1 can also be taken into account the spectrum of the second sound signal SS4B, which, as in the 6 can be seen within a given frequency range only includes frequencies in the middle range.

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem ersten Schallsignal SS4A eine zweite Signalcharakteristik SC2, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des ersten Schallsignals SS4A größer als ein dritter Schwellenwert ist. Anhand der zweiten Signalcharakteristik SC2 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass ein Fluidstrom in die erste Druckkammer 22A gegeben ist; also dass die erste Druckkammer 22A belüftet wird. Die Auswerteeinheit 5 kann darauf schließen, dass das Ventilglied 9 eine Stellung, beispielsweise die erste Stellung, erreicht hat, bei der der erste Arbeitsausgang 2A fluidisch mit dem Versorgungskanal 6 verbunden ist, und eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Stellung des Ventilglieds 9 und/oder des Belüftungszustands der Druckkammer 22A bereitstellen. Bei der Erkennung der zweiten Signalcharakteristik SC2 kann die Auswerteeinheit 5 auch das Spektrum des ersten Schallsignals SS4A berücksichtigten, das, wie in der 6 zu sehen, innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs Frequenzen im unteren, mittleren und oberen Bereich umfasst; also insbesondere breitbandiger ist, als das Spektrum der ersten Signalcharakteristik SC1. Ferner kann die Auswerteeinheit 5 berücksichtigen, dass die Amplitude der zweiten Signalcharakteristik SC2 größer ist als die Amplitude der ersten Signalcharakteristik SC1.The evaluation unit expediently detects 5 a second signal characteristic in the first sound signal SS4A SC2 based, for example, on the fact that the amplitude of the first sound signal SS4A is greater than a third threshold value. Based on the second signal characteristic SC2 recognizes the evaluation unit 5 that a fluid flow into the first pressure chamber 22A given is; so that the first pressure chamber 22A is ventilated. The evaluation unit 5 can conclude that the valve member 9 has reached a position, for example the first position, in which the first work exit 2A fluidly with the supply channel 6 is connected, and corresponding evaluation information relating to the position of the valve member 9 and / or the state of ventilation of the pressure chamber 22A provide. When the second signal characteristic is recognized SC2 can the evaluation unit 5 also took into account the spectrum of the first sound signal SS4A, which, as in the 6 see within a given frequency range includes frequencies in the lower, middle and upper range; is in particular broadband than the spectrum of the first signal characteristic SC1 . The evaluation unit can also 5 take into account that the amplitude of the second signal characteristic SC2 is greater than the amplitude of the first signal characteristic SC1 .

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem ersten Schallsignal SS4A eine dritte Signalcharakteristik SC3, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des ersten Schallsignals SS4A, insbesondere in der Abfolge, kleiner als ein vierter Schwellenwert ist, insbesondere kleiner als die Amplitude der zweiten Signalcharakteristik SC2. Die dritte Signalcharakteristik SC3 kann insbesondere als lokales Minimum der Amplitude zwischen der zweiten Signalcharakteristik SC2 und der vierten Signalcharakteristik SC4 erkannt werden. Anhand der dritten Signalcharakteristik SC3 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass sich das Aktorglied 18 anfängt, zu bewegen und kann eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Bewegung des Aktorglieds 18 bereitstellen.The evaluation unit expediently detects 5 a third signal characteristic in the first sound signal SS4A SC3 based, for example, on the fact that the amplitude of the first sound signal SS4A, in particular in the sequence, is less than a fourth threshold value, in particular less than the amplitude of the second signal characteristic SC2 . The third signal characteristic SC3 can, in particular, be a local minimum of the amplitude between the second signal characteristic SC2 and the fourth signal characteristic SC4 be recognized. Based on the third signal characteristic SC3 recognizes the evaluation unit 5 that the actuator link 18th begins to move and can provide corresponding evaluation information relating to the movement of the actuator member 18th provide.

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem ersten Schallsignal SS4A eine vierte Signalcharakteristik SC4, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des ersten Schallsignals SS4A größer als ein sechster Schwellenwert ist, insbesondere größer als die Amplitude der dritten Signalcharakteristik SC3. Anhand der vierten Signalcharakteristik SC4 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass sich das Aktorglied 18 in Bewegung hin zu der ersten Stellung befindet und kann eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Bewegung des Aktorglieds 18 bereitstellen. Bei der Erkennung der vierten Signalcharakteristik SC4 kann die Auswerteeinheit 5 auch das Spektrum des ersten Schallsignals SS4A berücksichtigten, das, wie in der 6 zu sehen, innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs nur Frequenzen im mittleren Bereich umfasst, also schmalbandiger ist, als das Spektrum der zweiten Signalcharakteristik SC2.The evaluation unit expediently detects 5 a fourth signal characteristic in the first sound signal SS4A SC4 based, for example, on the fact that the amplitude of the first sound signal SS4A is greater than a sixth threshold value, in particular greater than the amplitude of the third signal characteristic SC3 . Based on the fourth signal characteristic SC4 recognizes the evaluation unit 5 that the actuator link 18th is in motion towards the first position and can contain corresponding evaluation information relating to the movement of the actuator member 18th provide. When the fourth signal characteristic is recognized SC4 can the evaluation unit 5 also took into account the spectrum of the first sound signal SS4A, which, as in the 6 to see, within a given frequency range only includes frequencies in the middle range, that is to say it is narrower than the spectrum of the second signal characteristic SC2 .

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem zweiten Schallsignal SS4B eine fünfte Signalcharakteristik SC5, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des zweiten Schallsignals SS4B größer als ein bestimmter Schwellenwert ist. Anhand der fünften Signalcharakteristik SC5 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass ein Fluidstrom aus der zweiten Druckkammer 22B gegeben ist; also dass die zweite Druckkammer entlüftet wird. Die Auswerteeinheit 5 kann darauf schließen, dass das Ventilglied 9 eine Stellung, beispielsweise die erste Stellung, erreicht hat, bei der der zweite Arbeitsausgang 2B fluidisch mit dem Abluftkanal 7B verbunden ist, und eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich der Stellung des Ventilglieds 9 und/oder des Entlüftungszustands der Druckkammer 22B bereitstellen. Bei der Erkennung der fünften Signalcharakteristik SC5 kann die Auswerteeinheit 5 auch das Spektrum des zweiten Schallsignals SS4B berücksichtigten, das, wie in der 6 zu sehen, innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs Frequenzen im unteren, mittleren und oberen Bereich umfasst, also breitbandiger ist, als das Spektrum der ersten Signalcharakteristik SC1. Ferner kann die Auswerteeinheit 5 berücksichtigen, dass die Amplitude der fünften Signalcharakteristik SC5 größer ist als die Amplitude der ersten Signalcharakteristik SC1.The evaluation unit expediently detects 5 one in the second sound signal SS4B fifth signal characteristic SC5 based, for example, on the fact that the amplitude of the second sound signal SS4B is greater than a certain threshold value. Based on the fifth signal characteristic SC5 recognizes the evaluation unit 5 that a fluid flow from the second pressure chamber 22B given is; that is, the second pressure chamber is vented. The evaluation unit 5 can conclude that the valve member 9 has reached a position, for example the first position, in which the second working exit 2 B fluid with the exhaust duct 7B is connected, and corresponding evaluation information relating to the position of the valve member 9 and / or the venting state of the pressure chamber 22B provide. When the fifth signal characteristic is recognized SC5 can the evaluation unit 5 also took into account the spectrum of the second sound signal SS4B, which, as in the 6 to see within a predetermined frequency range frequencies in the lower, middle and upper range, that is broadband than the spectrum of the first signal characteristic SC1 . The evaluation unit can also 5 take into account that the amplitude of the fifth signal characteristic SC5 is greater than the amplitude of the first signal characteristic SC1 .

Zweckmäßigerweise erkennt die Auswerteeinheit 5 in dem ersten Schallsignal SS4A eine sechste Signalcharakteristik SC6, beispielsweise basierend darauf, dass die Amplitude des ersten Schallsignals SS4A kleiner als ein siebter Schwellenwert ist, insbesondere kleiner als die Amplitude der vierten Signalcharakteristik SC4. Anhand der sechsten Signalcharakteristik SC6 erkennt die Auswerteeinheit 5, dass das Aktorglied 18 seine Bewegung beendet und zweckmäßigerweise nun seine Stellung vollständig geändert hat; sich also exemplarisch in der ersten Stellung befindet. Die Auswerteeinheit 5 ist ausgebildet, eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich des Bewegungsendes und/oder der Stellung und/oder des Stellungswechsels des Aktorglieds 18 bereitstellen.The evaluation unit expediently detects 5 a sixth signal characteristic in the first sound signal SS4A SC6 based, for example, on the fact that the amplitude of the first sound signal SS4A is less than a seventh threshold value, in particular less than the amplitude of the fourth signal characteristic SC4 . Based on the sixth signal characteristic SC6 recognizes the evaluation unit 5 that the actuator link 18th has ended its movement and has now conveniently completely changed its position; is thus exemplary in the first position. The evaluation unit 5 is designed to provide corresponding evaluation information relating to the end of movement and / or the position and / or the change in position of the actuator member 18th provide.

Wie vorstehend exemplarisch erläutert, kann also auf Basis des Schallsignals die Stellung und/oder eine Bewegung des Aktorglieds 18 und/oder des Ventilglieds 9 erfasst und eine entsprechende Auswerteinformation bereitgestellt werden. Insbesondere erfolgt die Erfassung auf Basis einer oder mehrerer der vorstehend genannten Signalcharakteristiken SCO bis SC6. Zweckmäßigerweise kann die Feststellung der Stellung und/oder Bewegung des Aktorglieds 18 und/oder Ventilglieds 9 auch auf Basis mehrerer der Signalcharakteristiken erfolgen. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 5 ausgebildet sein, dann eine Auswerteinformation über den erfolgreichen Stellungswechsel des Aktorglieds 18 bereitzustellen, wenn mehrere oder sämtliche der Signalcharakteristiken SCO bis SC6 erkannt wurden.As explained by way of example above, the position and / or movement of the actuator element can therefore be based on the sound signal 18th and / or the valve member 9 are recorded and corresponding evaluation information is provided. In particular, the detection takes place on the basis of one or more of the above-mentioned signal characteristics SCO to SC6 . The determination of the position and / or movement of the actuator member can expediently 18th and / or valve member 9 also take place on the basis of several of the signal characteristics. For example, the evaluation unit 5 be formed, then evaluation information about the successful change of position of the actuator member 18th to be provided if several or all of the signal characteristics SCO to SC6 were recognized.

Die Auswerteeinheit 5 ist exemplarisch ferner ausgebildet, bei der Bereitstellung der Auswerteinformation einen Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer wenigstens einer der Signalcharakteristiken zu berücksichtigen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis einer Zeitdauer einer Signalcharakteristik, beispielsweise der Signalcharakteristik SC4, als Auswerteinformation die für den Stellungswechsel des Aktorglieds 18 benötigte Zeit zu bestimmen. Die Auswerteeinheit 5 ist insbesondere ausgebildet, die Zeitpunkte in Relation zu dem Zeitpunkt eines Steuersignals an die Ventileinheit 15, insbesondere den Vorsteuerabschnitt 11, zu berücksichtigen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Zeitpunkts des Beginns der zweiten Signalcharakteristik SC2 und/oder der fünften Signalcharakteristik SC5 festzustellen, wie lange der Schaltvorgang des Ventilglieds 9 dauert und eine entsprechende Auswerteinformation bereitzustellen.The evaluation unit 5 is exemplarily designed to take into account a point in time and / or a period of time of at least one of the signal characteristics when providing the evaluation information. For example, the evaluation unit 5 formed on the basis of a time duration of a signal characteristic, for example the signal characteristic SC4 , as evaluation information for the position change of the actuator element 18th to determine the time required. The evaluation unit 5 is designed in particular, the times in relation to the time of a control signal to the valve unit 15 , especially the input tax section 11 to take into account. For example, the evaluation unit 5 formed on the basis of the time of the beginning of the second signal characteristic SC2 and / or the fifth signal characteristic SC5 determine how long the switching operation of the valve member 9 takes and provide appropriate evaluation information.

Die Auswerteeinheit 5 ist ferner zweckmäßigerweise ausgebildet, auf Basis einer Signalcharakteristik und/oder einen Zeitpunkt und/oder einer Zeitdauer einer Signalcharakteristik einen Verschleißzustand festzustellen und eine entsprechende Auswerteinformation bereitzustellen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, eine Signalcharakteristik und/oder einen Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer einer Signalcharakteristik mit einer hinterlegten Referenzinformation zu vergleichen und auf Basis des Vergleichs den Verschleißzustand festzustellen.The evaluation unit 5 is also expediently designed to determine a state of wear on the basis of a signal characteristic and / or a point in time and / or a period of time of a signal characteristic and to provide corresponding evaluation information. For example, the evaluation unit 5 configured to compare a signal characteristic and / or a point in time and / or a period of time of a signal characteristic with stored reference information and to determine the state of wear on the basis of the comparison.

Die Auswerteeinheit 5 ist ferner zweckmäßigerweise ausgebildet, auf Basis einer Signalcharakteristik und/oder einen Zeitpunkt und/oder einer Zeitdauer einer Signalcharakteristik als Auswerteinformation eine Eigenschaft einer Komponente festzustellen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Schallsignals, insbesondere auf Basis eines dynamischen Verhaltens, beispielsweise eines Abklingverhaltens des Schallsignals, ein Volumen einer mit dem Druckfluid beaufschlagten Komponente zu ermitteln und als die Auswerteinformation bereitzustellen.The evaluation unit 5 is furthermore expediently designed to determine a property of a component on the basis of a signal characteristic and / or a point in time and / or a duration of a signal characteristic as evaluation information. For example, the evaluation unit 5 formed, based on the sound signal, in particular on the basis of a dynamic behavior, for example a decay behavior of the sound signal, to determine a volume of a component acted upon by the pressure fluid and to provide it as the evaluation information.

Die Auswerteeinheit 5 ist zweckmäßigerweise ferner ausgebildet, auf Basis des Schallsignals einen Durchfluss zu ermitteln und als die Auswerteinformation bereitzustellen. Insbesondere ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis des Schallsignals ein dem Durchfluss entsprechendes Signal bereitzustellen.The evaluation unit 5 is expediently further designed to determine a flow based on the sound signal and to provide it as the evaluation information. In particular, the evaluation unit 5 trained to provide a signal corresponding to the flow based on the sound signal.

Die Auswerteeinheit 5 ist zweckmäßigerweise ferner ausgebildet, auf Basis des Spektrums des Schallsignals zu ermitteln, ob ein überkritisches oder ein unterkritisches Strömungsverhalten vorliegt und eine entsprechende Auswerteinformation bezüglich des Strömungsverhaltens bereizustellen. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 5 ausgebildet, auf Basis eines Spektrums eines Schallsignals zu erkennen, ob ein überkritisches oder ein unterkritisches Strömungsverhalten vorliegt. Zweckmäßigerweise kann die Auswerteeinheit 5 ein überkritisches Strömungsverhalten von einem unterkritischen Strömungsverhalten dadurch unterscheiden, dass das überkritische Strömungsverhalten eine größere Bandbreite aufweist. In der 6 liegt beispielsweise bei den Signalcharakteristiken SC2 und SC5 ein überkritisches Strömungsverhalten vor und bei den Signalcharakteristiken SC1 und SC4 ein unterkritisches Strömungsverhalten.The evaluation unit 5 is expediently further designed to determine on the basis of the spectrum of the sound signal whether there is a supercritical or a subcritical flow behavior and to provide corresponding evaluation information relating to the flow behavior. For example, the evaluation unit 5 trained to recognize on the basis of a spectrum of a sound signal whether there is a supercritical or a subcritical flow behavior. The evaluation unit can expediently 5 Differentiate a supercritical flow behavior from a subcritical flow behavior in that the supercritical flow behavior has a larger bandwidth. In the 6 lies, for example, with the signal characteristics SC2 and SC5 a supercritical flow behavior before and in the signal characteristics SC1 and SC4 a subcritical flow behavior.

Zweckmäßigerweise ist das fluidische System 10, insbesondere die Steuereinheit 25 und/oder die übergeordnete Steuerung, ausgebildet, auf Basis der Auswerteinformation eine Diagnoseinformation bereitzustellen, eine Wartungsinformation bereitzustellen und/oder die Ansteuerung des fluidischen Aktors 3 anzupassen. Die Diagnoseinformation zeigt beispielsweise einen Zustand und/oder einen Fehler an. Die Wartungsinformation zeigt exemplarisch die Notwendigkeit einer Wartung und/oder einen Wartungszeitpunkt an.The fluidic system is expedient 10th , especially the control unit 25th and / or the higher-level controller, designed to provide diagnostic information on the basis of the evaluation information, to provide maintenance information and / or to control the fluidic actuator 3rd adapt. The diagnostic information shows, for example, a status and / or an error. The maintenance information shows an example of the need for maintenance and / or a maintenance time.

Die Ansteuerung des fluidischen Aktors 3 kann beispielsweise dahingehend angepasst werden, dass (nach Beginn der Bewegung des Aktorglieds 18) dann, wenn kein Strömungsgeräusch auf der Entlüftungsseite mehr erkannt wird, die Belüftung abgeschaltet wird.The control of the fluidic actuator 3rd can be adapted, for example, in such a way that (after the actuator element begins to move 18th ) If no flow noise is detected on the ventilation side, the ventilation is switched off.

Nachstehend sollen weitere exemplarische Details erläutert werden:Further exemplary details are to be explained below:

Die Ventilanordnung 1 kann auch als pneumatische Schalteinrichtung bezeichnet werden. Die pneumatische Schalteinrichtung umfasst als Schallwandler 4 mindestens ein eingebautes Mikrofon. Das Mikrofon ist neben den Arbeitskanälen oder/und den Versorgungskanälen oder/und den Abluftkanälen positioniert. Das Mikrofon ist elektrisch verbunden mit der Auswerteeinheit 5, die insbesondere als Signalverarbeitung ausgeführt ist. Die Auswerteeinheit 5 stellt die Auswerteinformation beispielsweise in einem Ausgangssignal bereit. Dieses Ausgangssignal wird zweckmäßigerweise für die (durch die Steuereinheit 25 durchgeführte) Ansteuerung einer Ventileinheit 15 und/oder für die übergeordnete Steuerung verwendet.The valve assembly 1 can also be referred to as a pneumatic switching device. The pneumatic switching device includes as a sound transducer 4th at least one built-in microphone. The microphone is positioned next to the working channels and / or the supply channels or / and the exhaust air channels. The microphone is electrically connected to the evaluation unit 5 , which is designed in particular as signal processing. The evaluation unit 5 provides the evaluation information, for example in an output signal. This output signal is advantageously used for (by the control unit 25th performed) control of a valve unit 15 and / or used for the higher-level control.

Aufgabe des Systems aus Mikrofon und Signalverarbeitung ist insbesondere das Abhören der Schwingungen des Fluids und Erkennen von typischen Ereignissen im Aktorkreis. Insbesondere werden erkannt:

  • - die Detektion der Zylinder-/Kolbenbewegung,
  • - Überwachung der regulären Funktion der Schalteinrichtung und der pneumatischen Verbindungen,
  • - Klassifizieren der angeschlossenen Komponenten und Analyse des Druckluftzustandes.
The task of the system consisting of microphone and signal processing is in particular to listen to the vibrations of the fluid and to recognize typical events in the actuator circuit. In particular, the following are recognized:
  • - the detection of the cylinder / piston movement,
  • - monitoring the regular function of the switching device and the pneumatic connections,
  • - Classification of the connected components and analysis of the compressed air condition.

Das pneumatische System besteht zweckmäßigerweise aus:

  • - mindestens einem Mikrofon, allgemein auch als Schallwandler bezeichnet,
  • - einer pneumatischen Schalteinrichtung, beispielsweise mindestens einem Ventil,
  • - Luft,
  • - einer Auswerteeinheit zum Ableiten von Informationen über die Funktion des Systems (Signalverarbeitung).
The pneumatic system expediently consists of:
  • at least one microphone, generally also referred to as a sound transducer,
  • a pneumatic switching device, for example at least one valve,
  • - Air,
  • - An evaluation unit for deriving information about the function of the system (signal processing).

Die Überwachung und Auswertung der akustischen Schwingungen der Luft wird insbesondere wie folgt eingesetzt:

  • - zur Systemüberwachung: die Strömung der Luft und/oder Schwingung des Fluids wird analysiert
  • - Schaltbewegung und/oder Funktion des Aktors werden überwacht,
  • - Überwachung von regelmäßigen Funktionen, beispielsweise der Schaltstellung (Ventil), Überwachung von Durchfluss, Öffnungsquerschnitt, Schaltzeit, Geschwindigkeit, Leckage, Verschleiß,
  • - Überwachung der pneumatischen Verbindungen (Schlauch ab oder geknickt),
  • - Klassifizieren der angeschlossenen Komponenten.
The monitoring and evaluation of the acoustic vibrations of the air is used in particular as follows:
  • - for system monitoring: the flow of air and / or vibration of the fluid is analyzed
  • Switching movement and / or function of the actuator are monitored,
  • - Monitoring of regular functions, for example the switching position (valve), monitoring of flow, opening cross-section, switching time, speed, leakage, wear,
  • - monitoring of the pneumatic connections (hose off or kinked),
  • - Classify the connected components.

Das Ausgangssignal der Auswerteeinheit kann zweckmäßigerweise für eine variable Steuerung der Schalteinrichtung herangezogen werden, oder für Servicefunktionen der Steuerung verwendet werden.The output signal of the evaluation unit can expediently be used for variable control of the switching device, or can be used for service functions of the control.

Claims (15)

Fluidisches System (10), umfassend: - eine Ventilanordnung (1) mit wenigstens einem Arbeitsausgang (2, 2A, 2B) zur Bereitstellung eines Druckfluids, - ein mit dem Arbeitsausgang (2, 2A, 2B) fluidisch verbundener fluidischer Aktor (3), gekennzeichnet durch - eine Schallwandleranordnung mit wenigstens einem Schallwandler (4, 4A, 4B), der ausgebildet ist, Schwingungen des Druckfluids zu erfassen und auf Basis der erfassten Schwingungen ein elektrisches Schallsignal bereitzustellen - eine Auswerteeinheit (5), die ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals eine Auswerteinformation bereitzustellen, die einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems anzeigt.Fluidic system (10), comprising: - a valve arrangement (1) with at least one working outlet (2, 2A, 2B) for providing a pressure fluid, - a fluidic actuator (3) fluidically connected to the working outlet (2, 2A, 2B), characterized by - a sound transducer arrangement with at least one sound transducer (4, 4A, 4B), which is designed to detect vibrations of the pressure fluid and on To provide an electrical sound signal on the basis of the detected vibrations - an evaluation unit (5) which is designed to provide evaluation information based on the sound signal, which indicates a state, an event, a property and / or a type of a component of the fluidic system. Fluidisches System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente den fluidischen Aktor (3), die Ventilanordnung (1) und/oder eine fluidische Verbindung des fluidischen Systems (10) umfasst.Fluidic system (10) after Claim 1 , characterized in that the component comprises the fluidic actuator (3), the valve arrangement (1) and / or a fluidic connection of the fluidic system (10). Fluidisches System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schallwandler (4, 4A, 4B) der Schallwandleranordnung in oder an einer fluidischen Verbindung des fluidischen Systems (10) angeordnet ist, insbesondere einer fluidischen Verbindung zu einer Druckkammer (22, 22A, 22B) des fluidischen Aktors (3).Fluidic system (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that at least one sound transducer (4, 4A, 4B) of the sound transducer arrangement is arranged in or on a fluidic connection of the fluidic system (10), in particular a fluidic connection to a pressure chamber (22, 22A, 22B) of the fluidic actuator ( 3). Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Aktor (3) eine erste Druckkammer (22A) und eine zweite Druckkammer (22B) umfasst, wobei die Schallwandleranordnung einen ersten Schallwandler (4A) zur Erfassung von Schwingungen des in oder aus der ersten Druckkammer (22A) strömenden Druckfluids und einen zweiten Schallwandler (4B) zur Erfassung von Schwingungen des in oder aus der zweiten Druckkammer (22B) strömenden Druckfluids umfasst.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidic actuator (3) comprises a first pressure chamber (22A) and a second pressure chamber (22B), wherein the sound transducer arrangement comprises a first sound transducer (4A) for detecting vibrations of the in or pressure fluid flowing out of the first pressure chamber (22A) and a second sound transducer (4B) for detecting vibrations of the pressure fluid flowing into or out of the second pressure chamber (22B). Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schallwandler (4, 4A, 4B) der Schallwandleranordnung in einem Schallwandler-Anbaumodul (23) angeordnet ist, das an dem Arbeitsausgang (2, 2A, 2B) angeschlossen ist.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sound transducer (4, 4A, 4B) of the sound transducer arrangement is arranged in a sound transducer add-on module (23) which is connected to the working outlet (2, 2A, 2B) . Fluidisches System nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsausgang über eine wenigstens zwei Schläuche aufweisende Schlauchanordnung mit dem fluidischen Aktor fluidisch verbunden ist, wobei wenigstens ein Schallwandler der Schallwandleranordnung in einem Schallwandler-Zwischenmodul angeordnet ist, das fluidisch zwischen die beiden Schläuche geschaltet ist.Fluidic system according to one of the preceding claims, characterized in that the working outlet is fluidly connected to the fluidic actuator via a hose arrangement having at least two hoses, at least one sound transducer of the sound transducer arrangement being arranged in a sound converter intermediate module which is fluidly connected between the two hoses . Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (1) über einen Anschlussabschnitt (17) und eine Mehrzahl von auf dem Anschlussabschnitt (17) nebeneinander angeordneten Ventileinheiten (15) verfügt, wobei wenigstens ein Schallwandler (4, 4A, 4B) der Schallwandleranordnung in oder an dem Anschlussabschnitt (17) angeordnet ist.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement (1) has a connection section (17) and a plurality of valve units (15) arranged next to one another on the connection section (17), at least one sound transducer (4, 4A, 4B) of the sound transducer arrangement is arranged in or on the connection section (17). Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schallwandler (4, 4A, 4B) der Schallwandleranordnung in einer Druckkammer (22, 22A, 22B) des fluidischen Aktors (3) angeordnet ist.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sound transducer (4, 4A, 4B) of the sound transducer arrangement is arranged in a pressure chamber (22, 22A, 22B) of the fluidic actuator (3). Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals die Stellung und/oder eine Bewegung eines Aktorglieds (18) des fluidischen Aktors (3) und/oder eines Ventilglieds (19) der Ventilanordnung (1) zu erfassen und als die Auswerteinformation bereitzustellen.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (5) is designed, on the basis of the sound signal, to position and / or move an actuator member (18) of the fluidic actuator (3) and / or a valve member ( 19) of the valve arrangement (1) and to provide them as the evaluation information. Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals ein Volumen einer mit dem Druckfluid beaufschlagten Komponente zu ermitteln und als die Auswerteinformation bereitzustellen.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (5) is designed to determine a volume of a component acted upon by the pressure fluid on the basis of the sound signal and to provide it as the evaluation information. Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) ausgebildet ist, auf Basis des Schallsignals einen Durchfluss zu ermitteln und als die Auswerteinformation bereitzustellen.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (5) is designed to determine a flow on the basis of the sound signal and to provide it as the evaluation information. Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) ausgebildet ist, die Auswerteinformation auf Basis des Signalverlaufs, der Amplitude und/oder des Spektrums des Schallsignals bereitzustellen.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (5) is designed to provide the evaluation information on the basis of the signal profile, the amplitude and / or the spectrum of the sound signal. Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) ausgebildet ist, auf Basis des Spektrums des Schallsignals zu ermitteln, ob ein überkritisches oder ein unterkritisches Strömungsverhalten vorliegt.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (5) is designed to determine on the basis of the spectrum of the sound signal whether there is a supercritical or a subcritical flow behavior. Fluidisches System (10) nach einem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidische System (10) ausgebildet ist, auf Basis der Auswerteinformation eine Diagnoseinformation bereitzustellen, eine Wartungsinformation bereitzustellen und/oder die Ansteuerung des fluidischen Aktors (3) anzupassen.Fluidic system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidic system (10) is designed to provide diagnostic information on the basis of the evaluation information, to provide maintenance information and / or to adapt the control of the fluidic actuator (3). Verfahren zum Betrieb eines fluidischen Systems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die Schritte: - Erfassen von Schwingungen des Druckfluids und Bereitstellen eines Schallsignals auf Basis der erfassten Schwingungen, und - Bereitstellen einer Auswerteinformation auf Basis des Schallsignals, wobei die Auswerteinformation einen Zustand, ein Ereignis, eine Eigenschaft und/oder einen Typ einer Komponente des fluidischen Systems (10) anzeigt.Method for operating a fluidic system (10) according to one of the Claims 1 to 14 , comprising the steps: - detecting vibrations of the pressure fluid and providing a sound signal based on the detected vibrations, and - providing evaluation information based on the sound signal, the evaluation information representing a state, an event, a property and / or indicates a type of component of the fluidic system (10).
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