DE102019219294B4 - throttle valve arrangement - Google Patents

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Abstract

Drosselventilanordnung (1) zur Beeinflussung eines Fluidstroms, mit einem Drosselventil (2), das ein Ventilgehäuse (20) aufweist, das von einem Fluidkanal (8) durchsetzt ist, der sich zwischen einem Eingangsanschluss (6) und einem Ausgangsanschluss (7) erstreckt, wobei im Fluidkanal (8) ein Drosselabschnitt (60) ausgebildet ist, in den ein positionsveränderliches Drosselglied (46) hineinragt, das mit dem Drosselabschnitt (60) einen zwischen einer ersten Querschnittsfläche und einer zweiten Querschnittsfläche veränderlichen Drosselquerschnitt (62) begrenzt, und das eine Antriebseinrichtung (29, 35) aufweist, die mit dem Drosselglied (46) gekoppelt ist und die für eine Bereitstellung einer Relativbewegung des Drosselglieds (46) gegenüber dem Drosselabschnitt (60) längs einer Bewegungsachse (42) in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal ausgebildet ist, und das eine Steuereinrichtung (25) aufweist, die elektrisch mit der Antriebseinrichtung (29, 35) gekoppelt ist und die zur Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung (29, 35) in, insbesondere ausschließlicher, Abhängigkeit von einem Drosselsignal einer übergeordneten Steuerung oder eines Eingabemittels (13) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) einen Kommunikationsanschluss (15) aufweist, der zum Empfang eines Drosselsignals von einer übergeordneten Steuerung und/oder von einem Eingabemittel (13) ausgebildet ist, wobei dem Eingangsanschluss (6) oder dem Ausgangsanschluss (7) des Drosselventils (2) ein Durchflusssensor (3) zugeordnet ist, der zur Ermittlung eines Fluidstroms durch den Fluidkanal (8) ausgebildet ist und der in einem Sensorgehäuse (19) aufgenommen ist, wobei der Durchflusssensor (3) elektrisch mit der Steuereinrichtung (25) verbunden ist und für eine Bereitstellung eines Durchflusssignals an die Steuereinrichtung (25) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) einen Regler aus der Gruppe: Zweipunktregler, Soll-Istwert-Regler, umfasst, der für eine Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung (29, 35) in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Durchflusssignal und dem Drosselsignal ausgebildet ist und wobei der Durchflussensor (3) als thermisches Anemometer ausgebildet ist und/oder wobei der Durchflussensor (3) eine Anzeigeeinrichtung (14) für eine Anzeige eines ermittelten Durchflusssignals umfasst und/oder dass der Durchflussensor (3) eine Eingabeeinrichtung (13) für eine Eingabe eines Drosselwerts umfasst, der als Drosselsignal an die Steuereinrichtung (25) bereitgestellt wird.Throttle valve arrangement (1) for influencing a fluid flow, with a throttle valve (2) which has a valve housing (20) through which a fluid channel (8) extends, which extends between an inlet connection (6) and an outlet connection (7), wherein a throttle section (60) is formed in the fluid channel (8), into which a variable-position throttle member (46) protrudes, which with the throttle section (60) delimits a throttle cross-section (62) variable between a first cross-sectional area and a second cross-sectional area, and the one Has a drive device (29, 35) which is coupled to the throttle member (46) and which is designed to provide a relative movement of the throttle member (46) with respect to the throttle section (60) along a movement axis (42) as a function of an electrical control signal, and which has a control device (25) which is electrically coupled to the drive device (29, 35) and which is used for calculating The electrical control signal is sent to the drive device (29, 35) as a function, in particular exclusively, of a throttle signal from a higher-level controller or an input device (13), the control device (25) having a communication connection (15) which is used to receive a throttle signal from a higher-level controller and/or from an input device (13), with the inlet connection (6) or the outlet connection (7) of the throttle valve (2) being assigned a flow sensor (3) which is used to determine a fluid flow through the fluid channel (8) and which is accommodated in a sensor housing (19), the flow sensor (3) being electrically connected to the control device (25) and being designed to provide a flow signal to the control device (25), the control device ( 25) includes a controller from the group: two-point controller, setpoint/actual value controller, which is for a provision of the electrical control signal to the drive device (29, 35) as a function of a deviation between the flow rate signal and the throttle signal and wherein the flow rate sensor (3) is embodied as a thermal anemometer and/or wherein the flow rate sensor (3) has a display device (14 ) for displaying a determined flow signal and/or that the flow sensor (3) has an input device (13) for inputting a throttle value, which is provided as a throttle signal to the control device (25).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselventilanordnung zur Beeinflussung eines Fluidstroms.The invention relates to a throttle valve arrangement for influencing a fluid flow.

Aus dem Stand der Technik ist eine Drosselventilanordnung bekannt, bei der ein manuell einstellbares Drosselventil mit einem Durchflussensor kombiniert ist, so dass eine Einstellung eines Fluidstroms von einem Benutzer durch manuelles Betätigen des Drosselventiles in Abhängigkeit von einem Durchflusswert, der mit Hilfe des Durchflusssensors ermittelt werden kann, erfolgen kann.A throttle valve arrangement is known from the prior art, in which a manually adjustable throttle valve is combined with a flow sensor, so that a fluid flow can be adjusted by a user by manually actuating the throttle valve depending on a flow value that can be determined using the flow sensor , can be done.

Aus der DE 10 2017 110 343 A1 ist ein Linearstellantrieb mit einer Verbundkonstruktion und einem Schaft bekannt. Die Verbundkonstruktion stützt den Linearstellantrieb. Der Schaft umfasst ein Verschlusselement zum Verfahren gegen eine Referenzfläche und ist über ein Kopplungsglied in einer Kopplungsebene mit der Verbundkonstruktion gekoppelt. Der Schaft umfasst ein Ausgleichselement, das einen Längenausdehnungskoeffizienten und eine Länge derart aufweist, dass das Ausgleichselement Unterschiede in der Wärmeausdehnung der Verbundkonstruktion von der Referenzfläche bis zur Kopplungsebene und der Wärmeausdehnung einer Kombination des Kopplungsglieds und des Verschlusselements zumindest teilweise ausgleicht. Die zugehörige Wärmeausdehnung der Summe von Produkten des jeweiligen Längenausdehnungskoeffizienten und der jeweiligen Länge des Ausgleichselements, des Verschlusselements sowie des Kopplungsgliedes entspricht im Wesentlichen der Wärmeausdehnung der Verbundkonstruktion.From the DE 10 2017 110 343 A1 a linear actuator of composite construction and shaft is known. The composite construction supports the linear actuator. The shank includes a locking element for moving against a reference surface and is coupled to the composite structure via a coupling member in a coupling plane. The shank includes a compensating element which has a coefficient of linear expansion and a length such that the compensating element at least partially compensates for differences in the thermal expansion of the composite structure from the reference surface to the coupling plane and the thermal expansion of a combination of the coupling member and the closure element. The associated thermal expansion of the sum of products of the respective coefficient of linear expansion and the respective length of the compensating element, the closure element and the coupling element essentially corresponds to the thermal expansion of the composite structure.

Die DE 10 2015 111 222 A1 offenbart ein lastkompensiertes Proportional-Drosselventil mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung weist einen in einer Gehäusebohrung längsverschiebbar geführten Hauptkolben auf, der mittels eines mit einem Dichtsitz zusammenwirkenden Dichtabschnitt eine Sperreinrichtung bildet, welche einen Übertritt eines Fluides zwischen einem Fluideintritt und einem Fluidaustritt steuert. Dabei ist der Hauptkolben an einer Stirnfläche mit einem in einem Vorsteuerraum herrschenden Vorsteuerdruckdruck beaufschlagbar, wobei der Vorsteuerraum zum einen über eine Drossel mit dem Fluideintritt verbunden ist und zum anderen über eine innerhalb des Hauptkolbens axial verlaufende, von der Betätigungseinrichtung beherrschte Entlastungsbohrung mit dem Fluidaustritt verbindbar ist. Hierbei soll eine Stellbewegung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung zumindest mittelbar mechanisch auf den Hauptkolben übertragen werden, wobei sich in Richtung des Fluidaustritts an die Sperreinrichtung ein durch Abschnitte der Mantelflächen des Hauptkolbens und eines diesen umschließenden Ventilgehäuses oder eines in diesem angeordneten Ventileinsatzes gebildeter ringförmiger Drosselspalt anschließt und wobei die Abschnitte der Mantelflächen derart zueinander verlaufen, dass sich bei einer Längsbewegung des Hauptkolbens in Richtung seiner Öffnungsstellung eine Querschnittsfläche des Drosselspalts im Wesentlichen kontinuierlich vergrößert.the DE 10 2015 111 222 A1 discloses a load-compensated proportional throttle valve with an electromagnetic actuating device has a main piston which is guided in a housing bore so as to be longitudinally displaceable and which, by means of a sealing section interacting with a sealing seat, forms a blocking device which controls a transfer of a fluid between a fluid inlet and a fluid outlet. The main piston can be acted upon on an end face with a pilot pressure in a pilot chamber, the pilot chamber being connected to the fluid inlet via a throttle and being able to be connected to the fluid outlet via a relief bore that runs axially within the main piston and is controlled by the actuating device . In this case, an actuating movement of the electromagnetic actuating device should be transmitted at least indirectly mechanically to the main piston, with an annular throttle gap formed by sections of the lateral surfaces of the main piston and a valve housing surrounding it or a valve insert arranged in this adjoining the blocking device in the direction of the fluid outlet, and with the Sections of the lateral surfaces extend towards one another in such a way that a cross-sectional area of the throttle gap increases essentially continuously during a longitudinal movement of the main piston in the direction of its open position.

Die DE 10 2007 000 217 A1 offenbart ein Fluidsteuerventil mit einem Gehäuse, das darin einen Fluidkanal definiert, und mit einem Ventilelement zum Steuern einer Fluidströmung in dem Fluidkanal, indem es den Fluidkanal verbindet oder blockiert sowie mit einem Schutzelement, das mittels einer Presspassung in dem Gehäuse eingefügt ist, um das Gehäuse vor Wärme der Fluidströmung in dem Fluidkanal zu schützen. Das Gehäuse ist durch Druckgießen eines Aluminiummaterials ausgebildet. Das Schutzelement und eine Wandfläche, die den Fluidkanal in dem Gehäuse definiert, definieren dazwischen eine Wärmeisolierungslage zum Begrenzen einer Wärmeübertragung der Fluidströmung von dem Schutzelement zu dem Gehäuse.the DE 10 2007 000 217 A1 discloses a fluid control valve having a housing defining a fluid passage therein, and having a valve member for controlling fluid flow in the fluid passage by connecting or blocking the fluid passage, and a protective member press-fitted into the housing to protect the housing to protect against heat of the fluid flow in the fluid channel. The case is formed by die-casting an aluminum material. The protection element and a wall surface defining the fluid passage in the housing define therebetween a thermal insulation layer for limiting heat transfer of the fluid flow from the protection element to the housing.

Die DE 603 06 320 T2 offenbart einen Durchflusssensor, der eine Montageplatte, eine Biegeplatte und eine Messanordnung umfasst. Die Montageplatte ist an einer Innenfläche eines Luftschlauchs angebracht. Die Montageplatte ist flexibel mit der Biegeplatte gekoppelt, die als Reaktion auf den Gasfluss verschoben wird. Die Erfassungsbaugruppe ist auf der Biegeplatte positioniert und umfasst einen Temperatursensor zum Erfassen relativ niedriger Durchflussraten während eines thermischen Modus und einen oder mehrere Verschiebungssensoren zum Erfassen relativ hoher Durchflussraten während eines Verschiebungsmodus. Der Temperatursensor gibt ein Signal für den thermischen Modus aus und die Verschiebungssensoren geben ein Signal für den Verschiebungsmodus aus. Ein Durchflusserfassungssystem enthält den Durchflusssensor, einen Prozessor, einen Speicher und einen Computer. Der Prozessor reagiert auf die Signale des thermischen und des Verdrängungsmodus. Der Computer ist mit dem Prozessor gekoppelt und steuert die Kalibrierung des Durchflusssensors.the DE 603 06 320 T2 discloses a flow sensor that includes a mounting plate, a flexure plate, and a measurement assembly. The mounting plate is attached to an inner surface of an air hose. The mounting plate is flexibly coupled to the flex plate, which is displaced in response to gas flow. The sensing assembly is positioned on the flexplate and includes a temperature sensor for sensing relatively low flow rates during a thermal mode and one or more displacement sensors for sensing relatively high flow rates during a displacement mode. The temperature sensor outputs a thermal mode signal and the displacement sensors output a displacement mode signal. A flow sensing system includes the flow sensor, a processor, memory, and a computer. The processor responds to the thermal and displacement mode signals. The computer is coupled to the processor and controls the calibration of the flow sensor.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Drosselventilanordnung mit einem erweiterten Funktionsumfang bereitzustellen.The object of the invention is to provide a throttle valve arrangement with an expanded range of functions.

Diese Aufgabe wird für eine Drosselventilanordnung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved for a throttle valve arrangement of the type mentioned with the features of claim 1.

Die Drosselventilanordnung weist ein Drosselventil mit einem Ventilgehäuse auf, das von einem Fluidkanal durchsetzt ist, der sich zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss erstreckt, wobei im Fluidkanal ein Drosselabschnitt ausgebildet ist, in den ein positionsveränderliches Drosselglied hineinragt, das mit dem Drosselabschnitt einen zwischen einer ersten Querschnittsfläche und einer zweiten Querschnittsfläche veränderlichen, insbesondere stets von Null unterschiedlichen, Drosselquerschnitt begrenzt, wobei das Drosselglied mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist, die für eine Bereitstellung einer Relativbewegung des Drosselglieds gegenüber dem Drosselabschnitt längs einer Bewegungsachse in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal ausgebildet ist, und wobei eine Steuereinrichtung, die elektrisch mit der Antriebseinrichtung gekoppelt ist und die zur Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung in, insbesondere ausschließlicher, Abhängigkeit von einem Drosselsignal einer übergeordneten Steuerung oder eines Eingabemittels ausgebildet ist, vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung einen Kommunikationsanschluss aufweist, der zum Empfang eines Drosselsignals von einer übergeordneten Steuerung und/oder von einem Eingabemittel ausgebildet ist.The throttle valve arrangement has a throttle valve with a valve housing through which a fluid channel extends between an inlet connection and an outlet end, with a throttle section being formed in the fluid channel, into which a position-variable throttle member protrudes, which with the throttle section delimits a throttle cross-section that is variable between a first cross-sectional area and a second cross-sectional area, in particular always different from zero, with the throttle member being coupled to a drive device , which is designed to provide a relative movement of the throttle member with respect to the throttle section along a movement axis as a function of an electrical control signal, and wherein a control device which is electrically coupled to the drive device and which is used to provide the electrical control signal to the drive device in, in particular exclusively , Depending on a throttle signal of a higher-level controller or an input means is formed, is provided, wherein the control device has a communication port which is designed to receive a throttle signal from a higher-level controller and/or from an input means.

Dabei ist der Fluidkanal für den Transport eines druckbeaufschlagten Fluids, insbesondere Druckluft, vorgesehen und erstreckt sich zwischen einem Eingangsanschluss, der zur Ankopplung eines Fluidschlauchs ausgebildet sein kann, und einem Ausgangsanschluss, der ebenfalls zum Anschluss eines Fluidschlauchs ausgebildet sein kann, durch das Ventilgehäuse hindurch. Beispielhaft ist das Ventilgehäuse quaderförmig ausgebildet und der Eingangsanschluss ist an einer ersten Außenoberfläche des Ventilgehäuses angeordnet, die einer zweiten Außenoberfläche des Ventilgehäuses, an der der Ausgangsanschluss angeordnet ist, abgewandt ist. Beispielhaft weist der Fluidkanal abgesehen vom Drosselabschnitt einen konstanten Querschnitt auf. Für die Bereitstellung einer Drosselfunktion ist im Fluidkanal ein Drosselabschnitt ausgebildet, der mit einer Drosselbohrung versehen ist, die vorzugsweise einen kleineren Querschnitt als der übrige Fluidkanal aufweist und in die ein positionsveränderliches Drosselglied hineinragt. Das Drosselglied ist derart beschaffen, das es mit der Drosselbohrung im Drosselabschnitt eine in Abhängigkeit von einer Positionierung des Drosselglieds einstellbare, insbesondere kreisringförmige Querschnittsfläche begrenzt, die auch als Drosselquerschnitt bezeichnet wird. Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Drosselglied mit dem Drosselabschnitt in einer ersten Position eine erste, von Null verschiedene Querschnittsfläche begrenzt, durch die ein druckbeaufschlagtes Fluid mit einem exakt vorhersagbaren ersten Volumenstrom hindurchströmen kann. Ferner kann nach einer Positionsveränderung des Drosselglieds zwischen dem Drosselglied und dem Drosselabschnitt eine zweite Querschnittsfläche bereitgestellt werden, die insbesondere von Null unterschiedlich ist und die beispielsweise größer als die erste Querschnittsfläche ist, so dass bei konstantem Fluiddruck das druckbeaufschlagte Fluid mit einem größeren, insbesondere exakt vorhersagbaren, zweiten Volumenstrom durch den Drosselquerschnitt strömen kann.The fluid channel is provided for transporting a pressurized fluid, in particular compressed air, and extends through the valve housing between an inlet connection, which can be designed for coupling a fluid hose, and an outlet connection, which can also be designed for connecting a fluid hose. For example, the valve housing is cuboid and the inlet connection is arranged on a first outer surface of the valve housing, which faces away from a second outer surface of the valve housing, on which the outlet connection is arranged. For example, apart from the throttle section, the fluid channel has a constant cross section. In order to provide a throttle function, a throttle section is formed in the fluid channel, which is provided with a throttle bore, which preferably has a smaller cross section than the rest of the fluid channel and into which a variable-position throttle member protrudes. The throttling element is designed in such a way that it delimits a cross-sectional area in the throttling section with the throttling bore, which can be adjusted depending on a positioning of the throttling element and is in particular circular in shape, which is also referred to as the throttling cross-section. By way of example, it is provided that the throttle member with the throttle section in a first position delimits a first non-zero cross-sectional area through which a pressurized fluid can flow with an exactly predictable first volume flow. Furthermore, after a change in the position of the throttle member, a second cross-sectional area can be provided between the throttle member and the throttle section, which is in particular different from zero and which is, for example, larger than the first cross-sectional area, so that at constant fluid pressure the pressurized fluid has a larger, in particular precisely predictable , Second volume flow can flow through the throttle cross section.

Um eine Positionsveränderung für das Drosselglied vornehmen zu können, ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die mit dem Drosselglied gekoppelt ist und die für eine Bereitstellung einer Relativbewegung des Drosselglieds gegenüber dem Drosselabschnitt längs einer Bewegungsachse ausgebildet ist. Die Positionsveränderung des Drosselglieds findet dabei durch eine elektrische Ansteuerung der Antriebseinrichtung mittels eines elektrischen Steuersignals statt, so dass hierfür kein manuelles Eingreifen eines Benutzers erforderlich ist. Dabei ist vorgesehen, dass das elektrische Steuersignal von einer Ansteuereinrichtung bereitgestellt wird, die elektrisch mit der Antriebseinrichtung gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor sowie eine elektrische Endstufe zur Bereitstellung von elektrischen Strömen für die Antriebseinrichtung umfassen und ist zur Verarbeitung eines Drosselsignals in ein elektrisches Steuersignal ausgebildet. Das Drosselsignal wird von einer übergeordneten Steuerung oder von einem Eingabemittel zur Verfügung gestellt. Hierzu ist der Steuereinrichtung ein Kommunikationsanschluss zugeordnet, der zum Empfang eines Drosselsignals ausgebildet ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung das elektrische Steuersignal für die Antriebseinrichtung in ausschließlicher Abhängigkeit von dem Drosselsignal ermittelt und zur Verfügung stellt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung keine Signale von Sensoren, die der Antriebseinrichtung oder dem Fluidkanal zugeordnet sind, benötigt, um das Steuersignal zu ermitteln und an die Antriebseinrichtung bereitzustellen. Hierdurch ist eine einfache Aufbauweise für die Drosselventilanordnung gewährleistet.In order to be able to change the position of the throttle member, a drive device is provided which is coupled to the throttle member and which is designed to provide a relative movement of the throttle member with respect to the throttle section along a movement axis. The change in position of the throttle element takes place here by means of an electrical activation of the drive device by means of an electrical control signal, so that no manual intervention by a user is required for this. It is provided that the electrical control signal is provided by a control device that is electrically coupled to the drive device. The control device can include, for example, a microcontroller or microprocessor and an electrical output stage for providing electrical currents for the drive device and is designed to process a throttle signal into an electrical control signal. The throttle signal is made available by a higher-level controller or by an input device. For this purpose, the control device is assigned a communication connection, which is designed to receive a throttle signal. Provision is preferably made for the control device to determine and make available the electrical control signal for the drive device exclusively as a function of the throttle signal. It is particularly preferably provided that the control device does not require any signals from sensors that are assigned to the drive device or the fluid channel in order to determine the control signal and provide it to the drive device. This ensures a simple construction for the throttle valve arrangement.

Zweckmäßig ist es, wenn die Antriebseinrichtung für eine Bereitstellung einer linearen Relativbewegung des Drosselglieds gegenüber dem Drosselabschnitt ausgebildet ist und/oder wenn am Kommunikationsanschluss ein Eingabemittel für eine Eingabe eines Drosselsignals angeschlossen ist. Dabei ist vorgesehen, dass die lineare Relativbewegung des Drosselglieds längs der Bewegungsachse erfolgt, womit eine präzise Einstellung der Querschnittsfläche zwischen Drosselglied und Drosselabschnitt bewirkt werden kann. Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass eine Eingabe eines Drosselsignals durch einen Benutzer mit Hilfe eines Eingabemittels vorgenommen werden kann, das elektrisch mit dem Kommunikationsanschluss verbunden ist. Bei dem Eingabemittel kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Tasten handeln, die vom Benutzer betätigt werden können, um eine Einstellung des Drosselsignals vorzunehmen.It is expedient if the drive device is designed to provide a linear movement of the throttle element relative to the throttle section and/or if an input means for inputting a throttle signal is connected to the communication connection. It is provided that the linear relative movement of the throttle member takes place along the axis of movement, whereby a precise adjustment of the cross-sectional area between the throttle member and the throttle section can be effected. In addition or as an alternative, it is provided that a throttle signal can be input by a user with the aid of an input means that is electrically connected to the communication port. The input means it can be example may be one or more buttons that can be actuated by the user to make an adjustment to the throttle signal.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung einen elektrisch mit der Steuereinrichtung gekoppelten Elektromotor sowie eine mit dem Elektromotor gekoppelte, insbesondere als mehrstufiges Rädergetriebe ausgebildete, Getriebeeinrichtung umfasst, die für eine Bewegungsuntersetzung einer Rotationsbewegung einer Antriebswelle des Elektromotors in die Relativbewegung des Drosselglieds gegenüber dem Ventilgehäuse ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung der Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor, der als Bürstenmotor oder als bürstenloser Motor für einen Synchronbetrieb bzw. Asynchronbetrieb ausgebildet sein kann, und mit einer Getriebeeinrichtung kann eine kostengünstige und hinsichtlich der Positionierung des Drosselglieds exakte Bewegungseinleitung auf das Drosselglied verwirklicht werden. Der Elektromotor kann wahlweise für eine kontinuierliche Rotationsbewegung einer Antriebswelle zur Bereitstellung der Relativbewegung des Drosselglieds oder in der Art eines Schrittmotors für eine schrittweise Rotationsbewegung der Antriebswelle ausgebildet sein. Die Aufgabe der Getriebeeinrichtung besteht darin, die Rotationsbewegung der Antriebswelle zu untersetzen, so dass eine Vielzahl von Umdrehungen der Antriebswelle des Elektromotors in eine geringe Anzahl von Umdrehungen eines Ausgangsgetriebeelements, insbesondere eines Ausgangszahnrads oder einer Ausgangswelle, der Getriebeeinrichtung untersetzt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Getriebeeinrichtung für eine Umsetzung der Rotationsbewegung der Antriebswelle in eine Linearbewegung ausgebildet ist.In a development of the invention, it is provided that the drive device comprises an electric motor electrically coupled to the control device and a gear device coupled to the electric motor, in particular designed as a multi-stage wheel gear, which is used to reduce a rotational movement of a drive shaft of the electric motor into the relative movement of the throttle member the valve housing is formed. By configuring the drive device with an electric motor, which can be designed as a brush motor or as a brushless motor for synchronous or asynchronous operation, and with a gear device, a cost-effective introduction of movement to the throttle element that is precise with regard to the positioning of the throttle element can be implemented. The electric motor can optionally be designed for a continuous rotational movement of a drive shaft to provide the relative movement of the throttle member or in the manner of a stepping motor for a step-by-step rotational movement of the drive shaft. The task of the transmission device is to reduce the rotational movement of the drive shaft so that a large number of revolutions of the drive shaft of the electric motor is reduced to a small number of revolutions of an output gear element, in particular an output gear wheel or an output shaft, of the transmission device. Furthermore, it can be provided that the transmission device is designed to convert the rotational movement of the drive shaft into a linear movement.

Besonders bevorzugt ist hierzu vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung einen Gewindetrieb mit einer Spindelmutter und einer Gewindespindel umfasst, wobei die Gewindespindel mit dem Drosselglied gekoppelt ist und drehfest sowie linearbeweglich am Ventilgehäuse aufgenommen ist. Hierbei bildet die Spindelmutter das Ausgangszahnrad der Getriebeeinrichtung, das beispielsweise an einem Außenumfang mit Zähnen versehen ist, die zur Kopplung mit einem Rädergetriebe der Getriebeeinrichtung ausgebildet sind und das von einer Gewindebohrung durchsetzt ist, in der eine Gewindespindel aufgenommen ist. Die Gewindespindel ist ihrerseits linearbeweglich und drehfest am Ventilgehäuse gelagert, so dass bei einer Rotationsbewegung der Spindelmutter eine lineare Bewegung der Gewindespindel auftritt.It is particularly preferred for this purpose that the transmission device comprises a threaded drive with a spindle nut and a threaded spindle, the threaded spindle being coupled to the throttle element and being accommodated on the valve housing in a rotationally fixed and linearly movable manner. Here, the spindle nut forms the output gear wheel of the transmission device, which is provided with teeth on an outer circumference, for example, which are designed for coupling to a gear train of the transmission device and which has a threaded bore penetrating it, in which a threaded spindle is accommodated. The threaded spindle is in turn mounted on the valve housing in a linearly movable and non-rotatable manner, so that a linear movement of the threaded spindle occurs when the spindle nut rotates.

Vorteilhaft ist es, wenn die Getriebeeinrichtung selbsthemmend ausgebildet ist. Bei einer selbsthemmenden Auslegung der Getriebeeinrichtung ist sichergestellt, dass lediglich eine Bewegung der Antriebswelle des Elektromotors zu einer Bewegung des Drosselglieds gegenüber dem Ventilgehäuse führen kann: Hingegen wird verhindert, dass eine Krafteinwirkung auf das Drosselglied zu einer Drehbewegung der Antriebswelle des Elektromotors und damit zu einer unerwünschten Verstellung des Drosselglieds führt. Dementsprechend ist sichergestellt, dass bei Abschaltung oder anderweitigen Ausbleiben der elektrischen Versorgung des Elektromotors, insbesondere bei einem Stromausfall, keine unerwünschte Positionsveränderung des Drosselglieds und damit keine unerwünschte Einflussnahme auf die Drosselwirkung der Drosselventilanordnung stattfindet.It is advantageous if the gear mechanism is designed to be self-locking. With a self-locking design of the transmission device, it is ensured that only a movement of the drive shaft of the electric motor can lead to a movement of the throttle member relative to the valve housing: On the other hand, a force acting on the throttle member is prevented from causing a rotary movement of the drive shaft of the electric motor and thus to an undesirable Adjustment of the throttle member leads. Accordingly, it is ensured that when the electric motor is switched off or otherwise absent, in particular in the event of a power failure, there is no undesired change in the position of the throttle member and thus no undesired influence on the throttle effect of the throttle valve arrangement.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Eingangsanschluss oder dem Ausgangsanschluss ein Durchflusssensor zugeordnet ist, der zur Ermittlung eines Fluidstroms durch den Fluidkanal ausgebildet ist, wobei der Durchflusssensor elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und für eine Bereitstellung eines Durchflusssignals an die Steuereinrichtung ausgebildet ist. Der Durchflussensor kann beispielsweise an den Eingangsanschluss oder an den Ausgangsanschluss des Ventilgehäuses montiert werden und kommuniziert über den Kommunikationsanschluss mit der Steuereinrichtung. Hierbei kann der Durchflussensor beispielsweise ein analoges Spannungssignal oder ein analoges Stromsignal oder ein Signal gemäß dem IO-Linkprotokoll an die Steuereinrichtung bereitstellen. Die Steuereinrichtung kann ihrerseits dazu ausgebildet sein, dass Durchflusssignal zu verarbeiten und beispielsweise im Rahmen dieser Verarbeitung einen Abgleich zwischen dem Durchflusssignal und dem Drosselsignal, das von einer übergeordneten Steuerung oder von einem Eingabemittel bereitgestellt wurde, vorzunehmen, um daraus eventuell ein Ansteuerung der Antriebsvorrichtung abzuleiten.According to the invention, a flow sensor is assigned to the input connection or the output connection, which flow sensor is designed to determine a fluid flow through the fluid channel, the flow sensor being electrically connected to the control device and being designed to provide a flow signal to the control device. The flow sensor can be mounted, for example, on the inlet connection or on the outlet connection of the valve housing and communicates with the control device via the communication connection. In this case, the flow sensor can, for example, provide an analog voltage signal or an analog current signal or a signal according to the IO-Link protocol to the control device. For its part, the control device can be designed to process the flow signal and, for example, within the scope of this processing, to carry out a comparison between the flow signal and the throttle signal, which was provided by a higher-level controller or by an input means, in order to possibly derive an activation of the drive device from this.

Erfindungsgemäß umfasst die Steuereinrichtung einen Regler aus der Gruppe: Zweipunktregler, Soll-Istwert-Regler, der für eine Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Durchflusssignal und dem Drosselsignal ausgebildet ist. Ein Zweipunktregler stellt fest, ob ein Istwert, beispielsweise der anhand des Durchflusssignals des Durchflusssensors ermittelte Volumenstrom des Fluids, unterhalb oder oberhalb eines Sollwerts, beispielsweise des Drosselwerts liegt. Liegt der Istwert unterhalb des Sollwerts, so kann eine kurzzeitige Ansteuerung der Antriebseinrichtung derart vorgenommen werden, dass der Drosselquerschnitt um einen vorgebbaren Betrag, beispielsweise um einen vorgebbaren Prozentbetrag, erhöht wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Istwert gleich oder größer als der Sollwert ist. Liegt der Istwert oberhalb des Sollwerts, so kann eine kurzzeitige Ansteuerung der Antriebseinrichtung derart vorgenommen werden, dass der Drosselquerschnitt um einen vorgebbaren Betrag, beispielsweise um einen vorgebbaren Prozentbetrag, verringert wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Istwert gleich oder kleiner als der Sollwert ist. Somit findet eine zyklisch wiederkehrende Ansteuerung der Antriebseinrichtung statt, wobei aufgrund der Verwendung des Zweipunktreglers nur eine sehr geringe Rechenleistung in der Steuereinrichtung benötigt wird und eine sehr schnelle Reaktion auf Abweichungen zwischen Istwert und Sollwert möglich ist.According to the invention, the control device comprises a controller from the group: two-point controller, setpoint/actual value controller, which is designed to provide the electrical control signal to the drive device depending on a deviation between the flow signal and the throttle signal. A two-point controller determines whether an actual value, for example the volume flow of the fluid determined using the flow signal from the flow sensor, is below or above a setpoint value, for example the throttle value. If the actual value is below the setpoint value, the drive device can be activated briefly in such a way that the throttle cross section is increased by a predeterminable amount, for example by a predeterminable percentage. This process is repeated until the actual value is equal to or greater than the setpoint. If the actual value is above the setpoint value, a brief activation of the drive device can be provided in this way be assumed that the throttle cross section is reduced by a predetermined amount, for example by a predetermined percentage. This process is repeated until the actual value is equal to or less than the setpoint. Thus, a cyclically recurring control of the drive device takes place, with only a very small amount of computing power being required in the control device due to the use of the two-point controller and a very rapid reaction to deviations between the actual value and the desired value being possible.

Alternativ ist ein Soll-Istwert-Regler vorgesehen, bei dem ein kontinuierlicher Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert vorgenommen wird, um daraus ein Steuersignal für eine kontinuierliche Ansteuerung der Antriebseinrichtung zu erzeugen.Alternatively, a target/actual value controller is provided, in which a continuous comparison of the actual value with the target value is carried out in order to generate a control signal for continuous activation of the drive device.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Durchflussensor als thermisches Anemometer ausgebildet ist und/oder dass der Durchflussensor eine Anzeigeeinrichtung für eine Anzeige eines ermittelten Durchflusssignals umfasst und/oder dass der Durchflussensor eine Eingabeeinrichtung für eine Eingabe eines Drosselwerts umfasst, der als Drosselsignal an die Steuereinrichtung bereitgestellt wird. Bei einer Ausgestaltung des Durchflusssensors als thermisches Anemometer kann vorgesehen sein, dass ein von der Temperatur und vom Volumenstrom des strömenden Fluid abhängiger elektrischer Widerstand des beispielhaft im thermischen Anemometer vorgesehenen Heizdrahts unmittelbar als Analogsignal an die Steuereinrichtung bereitgestellt wird, so dass keine aufwändige Aufbereitung des Durchflusssignals erforderlich ist. Eine dem Durchflussensor zugeordnete Anzeigeeinrichtung, die für eine analoge oder digitale Anzeige eines ermittelten Durchflusssignals ausgebildet sein kann, ermöglicht es einem Benutzer, über eine zusätzlich vorzusehende Eingabeeinrichtung eine Einstellung des Drosselquerschnitts zwischen Drosselglied und Drosselabschnitt vorzunehmen. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn der Durchflussensor eine Eingabeeinrichtung aufweist, die eine Eingabe eines Drosselwerts ermöglicht, der dann als Drosselsignal über den Kommunikationsanschluss an die Steuereinrichtung bereitgestellt wird.Furthermore, the invention provides that the flow sensor is designed as a thermal anemometer and/or that the flow sensor comprises a display device for displaying a determined flow signal and/or that the flow sensor comprises an input device for inputting a throttle value, which is provided as a throttle signal to the control device will. In an embodiment of the flow sensor as a thermal anemometer, it can be provided that an electrical resistance of the heating wire provided, for example, in the thermal anemometer, which is dependent on the temperature and the volume flow of the flowing fluid, is made available directly to the control device as an analog signal, so that no complex processing of the flow signal is required is. A display device assigned to the flow sensor, which can be designed for an analog or digital display of a determined flow signal, allows a user to set the throttle cross section between the throttle member and throttle section via an additional input device. It is particularly advantageous here if the flow sensor has an input device that enables a throttle value to be entered, which is then provided as a throttle signal via the communication connection to the control device.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

  • 1 eine streng schematische Vorderansicht einer Drosselventilanordnung mit einem Drosselventil, an dem ein Durchflussensor angekoppelt ist, und
  • 2 eine streng schematische Schnittdarstellung des Drosselventils gemäß der 1.
An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows:
  • 1 a strictly schematic front view of a throttle valve assembly with a throttle valve to which a flow sensor is coupled, and
  • 2 a strictly schematic sectional view of the throttle valve according to 1 .

Eine in der 1 rein schematisch dargestellte Drosselventilanordnung 1 umfasst ein Drosselventil 2 und einen mit dem Drosselventil 2 gekoppelten Durchflussensor 3. Dabei sind das Drosselventil 2 und der Durchflussensor 3 derart in fluidisch kommunizierender Kopplung miteinander verbunden, dass ein druckbeaufschlagtes Fluid zunächst den Durchflussensor 3 und anschließend das Drosselventil 2 durchströmen kann. Hierzu umfasst der Durchflussensor 3 einen Fluidanschluss 4, der zur fluiddichten Ankopplung eines nur abschnittsweise dargestellten Fluidschlauchs 5 ausgebildet ist. Der Fluidschlauch 5 kann seinerseits an einem nicht dargestellten Endbereich mit einer ebenfalls nicht dargestellten Fluidquelle, beispielsweise einem Kompressor oder einem Druckluftspeicher, fluidisch kommunizierend verbunden sein.one in the 1 The throttle valve arrangement 1 shown purely schematically comprises a throttle valve 2 and a flow sensor 3 coupled to the throttle valve 2. The throttle valve 2 and the flow sensor 3 are connected to one another in a fluidically communicating coupling in such a way that a pressurized fluid first flows through the flow sensor 3 and then through the throttle valve 2 can. For this purpose, the flow sensor 3 includes a fluid connection 4, which is designed for the fluid-tight coupling of a fluid hose 5, only partially shown. The fluid hose 5 can in turn be connected in a fluidly communicating manner at an end region (not shown) to a fluid source (also not shown), for example a compressor or a compressed air reservoir.

Ferner ist vorgesehen, dass der Durchflussensor 3, der von einem nicht näher dargestellten Messkanal durchsetzt ist, fluidisch kommunizierend mit einem in der 2 näher dargestellten Eingangsanschluss 6 des Drosselventiles 2 verbunden ist und somit ein Fluidstrom vom Fluidschlauch 5 durch den Durchflussensor 3 hindurch bis zum Eingangsanschluss 6 des Drosselventiles 2 erfolgen kann. Innerhalb des Drosselventiles 2 ist ein zwischen dem Eingangsanschluss 6 und einem Ausganganschluss 7 erstreckter Fluidkanal 8 ausgebildet, so dass das am Eingangsanschluss 6 bereitgestellte druckbeaufschlagte Fluid am Ausganganschluss 7 nach Durchströmen des Fluidkanals 8 wieder aus dem Drosselventil 2 austreten kann.It is also provided that the flow sensor 3, which is traversed by a measuring channel, not shown, fluidly communicating with a in the 2 is connected to the input connection 6 of the throttle valve 2 shown in more detail and thus a fluid flow from the fluid hose 5 through the flow sensor 3 to the input connection 6 of the throttle valve 2 can take place. A fluid channel 8 extending between the input port 6 and an output port 7 is formed inside the throttle valve 2 so that the pressurized fluid provided at the input port 6 can exit the throttle valve 2 again at the output port 7 after flowing through the fluid channel 8 .

Ferner ist gemäß der Darstellung der 1 an einem Sensorgehäuse 19 des Durchflusssensors 3 ein elektrischer Eingangsanschluss 9 vorgesehen, an dem ein Versorgungskabel 10 angeschlossen werden kann, das mit einer nicht näher dargestellten elektrischen Energiequelle verbunden sein kann und das zur Bereitstellung von elektrischer Versorgungsenergie an den Durchflussensor 3 ausgebildet ist. Weiterhin umfasst der Durchflussensor 3 einen elektrischen Ausgangsanschluss 11, über den rein exemplarisch sowohl eine elektrische Versorgungsspannung als auch ein Durchflusssignal an ein Sensorkabel 12 bereitgestellt werden kann, das seinerseits mit einem Kommunikationsanschluss 15 des Drosselventiles 2 verbunden ist. Dementsprechend kann über das Sensorkabel 12 und den Kommunikationsanschluss 15 sowohl eine elektrische Versorgung des Drosselventiles 2 als auch eine Übermittlung von Durchflusssignalen an das Drosselventil 2 vorgenommen werden.Furthermore, according to the representation of 1 an electrical input connection 9 is provided on a sensor housing 19 of the flow sensor 3, to which a supply cable 10 can be connected, which can be connected to an electrical energy source, not shown in detail, and which is designed to provide electrical supply energy to the flow sensor 3. Furthermore, the flow sensor 3 includes an electrical output connection 11 via which, purely by way of example, both an electrical supply voltage and a flow signal can be provided to a sensor cable 12 , which in turn is connected to a communication connection 15 of the throttle valve 2 . Accordingly, both an electrical supply to the throttle valve 2 and a transmission of flow signals to the throttle valve 2 can be carried out via the sensor cable 12 and the communication connection 15 .

Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Durchflussensor 3 zwei Bedientasten 13 sowie eine Anzeige 14 umfasst, wobei die Bedientasten 13 als Eingabemittel für ein Drosselsignal genutzt werden können, das vom Durchflusssensor 3 an das Drosselventil 2 übermittelt wird. Die Anzeige 14 kann für eine Anzeige eines Volumenstroms durch den Durchflussensor 3 und/oder für eine Anzeige eines vom Benutzer eingestellten Betrags für das Drosselsignal genutzt werden.By way of example, it is provided that the flow sensor 3 includes two control buttons 13 and a display 14 , the control buttons 13 being able to be used as input means for a throttle signal which is transmitted from the flow sensor 3 to the throttle valve 2 . The display 14 can display a flow rate through the Flow sensor 3 and/or for an indication of a user set amount for the throttle signal.

Wie der Schnittdarstellung der 2 entnommen werden kann, umfasst das Drosselventil 2 ein Ventilgehäuse 20, das rein exemplarisch aus einem Gehäuseoberteil 21 und einem Gehäuseunterteil 21 aufgebaut ist. Beispielhaft sind das Gehäuseoberteil 21 und das Gehäuseunterteil 22 derart aufeinander abgestimmt, dass das Ventilgehäuse 20 quaderförmig ausgebildet ist und der Eingangsanschluss 6 sowie der Kommunikationsanschluss 15 an einer ersten Seitenfläche 23 des Ventilgehäuses 20 angeordnet sind, während der Ausgangsanschluss 7 an einer der ersten Seitenfläche 23 abgewandten zweiten Seitenfläche 24 des Ventilgehäuses 20 angeordnet ist.As the sectional view of 2 can be removed, the throttle valve 2 comprises a valve housing 20, which is constructed purely by way of example from a housing upper part 21 and a housing lower part 21. For example, the upper housing part 21 and the lower housing part 22 are matched to one another in such a way that the valve housing 20 is cuboid and the inlet connection 6 and the communication connection 15 are arranged on a first side surface 23 of the valve housing 20, while the outlet connection 7 is on one of the first side surfaces 23 facing away second side surface 24 of the valve housing 20 is arranged.

Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass im Gehäuseoberteil 21 eine Steuereinrichtung 25 angeordnet ist, die einen nicht dargestellten Mikroprozessor umfasst und die über eine Kommunikationsleitung 26 elektrisch mit dem Kommunikationsanschluss 15 verbunden ist. Über die Kommunikationsleitung 26 kann eine Zufuhr von elektrischer Versorgungsenergie und gegebenenfalls von Durchflusssignalen eines Durchflusssensors 3 an die Steuereinrichtung 25 vorgenommen werden.Purely by way of example, it is provided that a control device 25 is arranged in the upper part 21 of the housing, which includes a microprocessor (not shown) and which is electrically connected to the communication connection 15 via a communication line 26 . Electrical supply energy and optionally flow signals from a flow sensor 3 can be supplied to the control device 25 via the communication line 26 .

Die Steuereinrichtung 25 umfasst weiterhin einen Steueranschluss 27, an dem gemäß der Darstellung der 2 ein Steuerkabel 28 angeschlossen ist, das für eine Verbindung der Steuereinrichtung 25 mit einem Elektromotor 29 vorgesehen ist. Somit kann die Steuereinrichtung 25 über den Steueranschluss 27 und das Steuerkabel 28 eine Bereitstellung von elektrischer Energie an den Elektromotor 29 bewirken, um eine Rotationsbewegung einer Antriebswelle 30 des Elektromotors 29 zu erzielen. Hierzu umfasst die Steuereinrichtung 25 neben dem Mikrocontroller eine nicht dargestellte elektrische Endstufe, die eine bedarfsgerechte Freigabe von elektrischer Leistung an den Elektromotor 29 ermöglicht.The control device 25 further includes a control terminal 27 at which, according to the representation of 2 a control cable 28 is connected, which is provided for connecting the control device 25 to an electric motor 29 . Thus, the control device 25 can provide electrical energy to the electric motor 29 via the control connection 27 and the control cable 28 in order to achieve a rotational movement of a drive shaft 30 of the electric motor 29 . For this purpose, the control device 25 includes, in addition to the microcontroller, an electrical output stage (not shown), which enables electrical power to be released to the electric motor 29 as required.

Im Gehäuseoberteil 21 ist außerdem eine Getriebeeinrichtung 35 angeordnet, die rein exemplarisch als Rädergetriebe ausgebildet ist und die für eine Untersetzung einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 30 des Elektromotors 29 in eine Rotationsbewegung einer Spindelmutter 36 vorgesehen ist. Beispielhaft umfasst die Getriebeeinrichtung 35 ein an der Antriebswelle 30 des Elektromotors 29 festgelegtes Antriebszahnrad 37, das in ein erstes Zwischenzahnrad 38 eingreift, das seinerseits drehfest zusammen mit einem zweiten Zwischenzahnrad 39 an einer Zwischenwelle 40 aufgenommen ist. Die Zwischenwelle 40 ist drehbeweglich im Gehäuseoberteil 21 und im Gehäuseunterteil 22 gelagert. Das zweite Zwischenzahnrad 39 ist seinerseits für einen Eingriff in eine Außenverzahnung 41 der Spindelmutter 36 vorgesehen, so dass eine Drehbewegung der Antriebswelle 30 über das Antriebszahnrad 37, dass erste Zwischenzahnrad 38, das zweite Zwischenzahnrad 39 sowie die Außenverzahnung 41 zu einer Rotationsbewegung der Spindelmutter 36 um eine Rotationsachse 42 führt.Also arranged in the upper housing part 21 is a gear mechanism 35 which, purely by way of example, is designed as a wheel gear and which is provided for reducing a rotary movement of the drive shaft 30 of the electric motor 29 into a rotary movement of a spindle nut 36 . For example, the transmission device 35 includes a drive gear 37 fixed to the drive shaft 30 of the electric motor 29, which engages in a first intermediate gear 38, which in turn is held in a rotationally fixed manner together with a second intermediate gear 39 on an intermediate shaft 40. The intermediate shaft 40 is rotatably mounted in the upper housing part 21 and in the lower housing part 22 . The second intermediate gear 39 is in turn intended to engage in an external toothing 41 of the spindle nut 36, so that a rotational movement of the drive shaft 30 via the drive gear 37, the first intermediate gear 38, the second intermediate gear 39 and the external toothing 41 results in a rotational movement of the spindle nut 36 a rotation axis 42 leads.

Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine nicht näher dargestellte Gewindebohrung, die zentral in der Spindelmutter 36 und koaxial zur Rotationsachse 42 angebracht ist, von einer Gewindespindel 43 durchsetzt ist. Die Gewindespindel 43 ist an einem oberen Endbereich beispielhaft mit einem Profilabschnitt 44 versehen, der rein exemplarisch längs der Rotationsachse 40 rechteckig profiliert ist und der in einer an die rechteckige Profilierung des Profilabschnitts 44 angepassten Führungsausnehmung 45 im oberen Gehäuseteil 21 drehfest und linearbeweglich gelagert ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Spindelmutter 36 in nicht näher dargestellter Weise drehbeweglich und axial unverschieblich am Gehäuseoberteil 21 gelagert ist. Dementsprechend führt eine Einleitung einer Rotationsbewegung auf die Spindelmutter 36 um die Rotationsachse 42 zu einer axialen Verlagerung der Gewindespindel 43, die drehfest und linearbeweglich mit dem Profilabschnitt 44 in der Führungsausnehmung 45 aufgenommen ist.By way of example, it is provided that a threaded spindle 43 passes through a threaded bore, not shown in detail, which is mounted centrally in the spindle nut 36 and coaxially to the axis of rotation 42 . The threaded spindle 43 is provided at an upper end area with a profile section 44, which, purely by way of example, has a rectangular profile along the axis of rotation 40 and which is mounted non-rotatably and linearly movably in a guide recess 45 in the upper housing part 21 that is adapted to the rectangular profiling of the profile section 44. Furthermore, it is provided that the spindle nut 36 is mounted on the upper housing part 21 in a manner that is rotatable and axially immovable in a manner that is not shown in detail. Accordingly, an initiation of a rotational movement on the spindle nut 36 about the axis of rotation 42 leads to an axial displacement of the threaded spindle 43, which is accommodated in the guide recess 45 with the profile section 44 in a rotationally fixed and linearly movable manner.

An einem unteren Endbereich der Gewindespindel 43 ist ein beispielhaft rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 42 ausgebildetes Drosselglied 46 angebracht, das somit in gleicher Weise wie die Gewindespindel 43 bei einer Rotation der Spindelmutter 36 und Rotationsachse 42 linear längs der Rotationsachse 42 verlagert werden kann. Das Drosselglied 40 weist einen mit kreiszylindrischem Querschnitt ausgebildeten ersten Führungsabschnitt 45 sowie einen daran längs der Rotationsachse 42 angrenzenden, mit kreiszylindrischem Querschnitt ausgeführten zweiten Führungsabschnitt 48 auf. An einer axial ausgerichteten Stirnfläche 49 des zweiten Führungsabschnitts 48 ist eine längs der Rotationsachse 42 erstreckte, konusabschnittsförmig ausgebildeten Drosselnadel 50 angeordnet, die sich mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche 49 verjüngt.At a lower end area of the threaded spindle 43, a throttle element 46, designed for example rotationally symmetrical to the axis of rotation 42, is attached, which can thus be displaced linearly along the axis of rotation 42 in the same way as the threaded spindle 43 when the spindle nut 36 and the axis of rotation 42 rotate. The throttle element 40 has a first guide section 45 designed with a circular-cylindrical cross-section and a second guide section 48 adjoining it along the axis of rotation 42 and designed with a circular-cylindrical cross-section. Arranged on an axially aligned end face 49 of the second guide section 48 is a throttle needle 50 which extends along the axis of rotation 42 and is designed in the shape of a cone section, which tapers with increasing distance from the end face 49 .

Das Drosselglied 46 ist in einer Führungshülse 54 schiebebeweglich aufgenommen, wobei eine erste Innenoberfläche 55 der Führungshülse 54 an einen Außendurchmesser des ersten Führungsabschnitt 47 angepasst ist, während eine zweite Innenoberfläche 56 der Führungshülse 54 an einen Außendurchmesser des zweiten Führungsabschnitt 48 angepasst ist. Ein Endbereich 57 der Führungshülse 54 ragt in den Fluidkanal 8 hinein und unterteilt den Fluidkanal 8 in einen ersten Fluidkanalabschnitt 17, der fluidisch kommunizierend mit dem Eingangsanschluss 6 verbunden ist und in einen zweiten Fluidkanalabschnitt 18, der fluidisch kommunizierend mit dem Ausganganschluss 7 verbunden ist. Der Endbereich 57 der Führungshülse 54 ist mit einem quer zur Rotationsachse 42 erstreckten Einströmschlitz 58 versehen, durch den Fluid aus dem ersten Fluidkanalabschnitt 17 in eine Ausnehmung 59 der Führungshülse 54 einströmen kann und von dort durch eine Drosselbohrung 61, die eine auch als Drosselabschnitt bezeichnete Stirnwand 60 der Führungshülse 54 in Richtung der Rotationsachse 42 durchsetzt, in den zweiten Fluidkanalabschnitt 18 abströmen kann.The throttle member 46 is slidably received in a guide sleeve 54, with a first inner surface 55 of the guide sleeve 54 being adapted to an outer diameter of the first guide section 47, while a second inner surface 56 of the guide sleeve 54 is adapted to an outer diameter of the second guide section 48. An end area 57 of the guide sleeve 54 protrudes into the fluid channel 8 and divides the fluid channel 8 into a first fluid channel section 17 which is connected to the inlet port 6 in fluidic communication and into a second fluid channel section 18 which is connected to the outlet port 7 in fluidic communication. The end region 57 of the guide sleeve 54 is provided with an inflow slot 58 extending transversely to the axis of rotation 42, through which fluid can flow from the first fluid channel section 17 into a recess 59 in the guide sleeve 54 and from there through a throttle bore 61, which is an end wall also referred to as a throttle section 60 of the guide sleeve 54 penetrates in the direction of the axis of rotation 42, can flow into the second fluid channel section 18.

Ein durch die Drosselbohrung 61 und die Drosselnadel 50 bestimmter Drosselquerschnitt 63 kann hierbei durch die axiale Verlagerung des Drosselglieds 46 mit der daran angebrachten Drosselnadel 50 hinsichtlich seiner Querschnittsfläche verändert werden.A throttle cross section 63 determined by the throttle bore 61 and the throttle needle 50 can be changed in terms of its cross-sectional area by the axial displacement of the throttle member 46 with the throttle needle 50 attached thereto.

Eine Funktionsweise für die Drosselventilanordnung 1 kann rein exemplarisch wie folgt beschrieben werden: zunächst erfolgt eine Einstellung eines gewünschten Volumenstroms durch einen Benutzer mit Hilfe der Bedientasten 13 am Durchflussensor 3, wobei eine beispielhaft zahlenmäßige Darstellung des eingestellten Volumenstroms mit Hilfe der Anzeige 14 vorgenommen werden kann. Nach Beendigung der Eingabe wird der eingestellte Volumenstrom vom Durchflusssensor 3 als Drosselsignal an die Steuereinrichtung 25 des Drosselventils 2 bereitgestellt. Die Steuereinrichtung 25, die zu diesem Zeitpunkt keine Kenntnis über die Stellung des Drosselglieds 46 gegenüber der Drosselbohrung 61 hat, wartet nunmehr auf einen ersten Betrag eines Volumenstroms, der vom Durchflussensor 3 ermittelt und als Durchflusssignal an die Steuereinrichtung 25 übermittelt wird. Sobald ein Durchflusssignal vorliegt, kann die Steuereinrichtung 25 einen Vergleich mit dem Drosselsignal vornehmen, wobei das Durchflusssignal den Istwert und das Drosselsignal den Sollwert für die nun stattfindende Einstellung der Position des Drosselglieds 46 bildet. Vorzugsweise ist in der Steuereinrichtung 25, die einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor umfasst, ein Zwei-Punkt-Regler, insbesondere als Computerprogramm, ausgebildet. Mit diesem Zwei-Punkt-Regler erfolgt nunmehr eine vorzugsweise schrittweise Ansteuerung des Elektromotors 29 durch die Steuereinrichtung 25, bis der zyklisch wiederkehrend vom Durchflusssensor 3 ermittelte und von der Steuereinrichtung 25 verarbeitete Istwert (Durchflusssignal) dem Sollwert (Drosselsignal) entspricht. In der Praxis bedeutet dies, dass aufgrund einer stets zu erwartenden Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert nach jedem Vergleichsschritt in der Steuereinrichtung auch stets eine Ansteuerung des Elektromotors 29 in eine erste Rotationsrichtung für die Antriebswelle 30 oder in eine zweite Rotationsrichtung für die Antriebswelle 30 vorgenommen wird. Der Vorteil eines solchen Zwei-Punkt-Reglers liegt in der einfachen Programmierung des Reglers und in der kurzen Reaktionszeit sowie in dem geringen Rechenbedarf für den Regler.A mode of operation for the throttle valve arrangement 1 can be described purely by way of example as follows: First, a desired volume flow is set by a user using the control buttons 13 on the flow sensor 3, in which case the set volume flow can be displayed numerically by way of example using the display 14. After the entry is complete, the set volumetric flow is provided by the flow sensor 3 as a throttle signal to the control device 25 of the throttle valve 2 . The control device 25, which at this time has no knowledge of the position of the throttle member 46 relative to the throttle bore 61, is now waiting for a first amount of volume flow, which is determined by the flow sensor 3 and transmitted to the control device 25 as a flow signal. As soon as a flow signal is present, the control device 25 can make a comparison with the throttle signal, with the flow signal forming the actual value and the throttle signal forming the target value for the setting of the position of the throttle member 46 that is now taking place. A two-point controller, in particular as a computer program, is preferably configured in the control device 25, which includes a microcontroller or microprocessor. With this two-point controller, the electric motor 29 is now actuated, preferably step by step, by the control device 25 until the actual value (flow rate signal) determined cyclically by the flow sensor 3 and processed by the control device 25 corresponds to the setpoint (throttle signal). In practice, this means that due to a difference that is always to be expected between the actual value and the setpoint value, after each comparison step in the control device, the electric motor 29 is also always activated in a first direction of rotation for the drive shaft 30 or in a second direction of rotation for the drive shaft 30 will. The advantage of such a two-point controller lies in the simple programming of the controller and in the short reaction time as well as in the low computing requirements for the controller.

Claims (8)

Drosselventilanordnung (1) zur Beeinflussung eines Fluidstroms, mit einem Drosselventil (2), das ein Ventilgehäuse (20) aufweist, das von einem Fluidkanal (8) durchsetzt ist, der sich zwischen einem Eingangsanschluss (6) und einem Ausgangsanschluss (7) erstreckt, wobei im Fluidkanal (8) ein Drosselabschnitt (60) ausgebildet ist, in den ein positionsveränderliches Drosselglied (46) hineinragt, das mit dem Drosselabschnitt (60) einen zwischen einer ersten Querschnittsfläche und einer zweiten Querschnittsfläche veränderlichen Drosselquerschnitt (62) begrenzt, und das eine Antriebseinrichtung (29, 35) aufweist, die mit dem Drosselglied (46) gekoppelt ist und die für eine Bereitstellung einer Relativbewegung des Drosselglieds (46) gegenüber dem Drosselabschnitt (60) längs einer Bewegungsachse (42) in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal ausgebildet ist, und das eine Steuereinrichtung (25) aufweist, die elektrisch mit der Antriebseinrichtung (29, 35) gekoppelt ist und die zur Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung (29, 35) in, insbesondere ausschließlicher, Abhängigkeit von einem Drosselsignal einer übergeordneten Steuerung oder eines Eingabemittels (13) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) einen Kommunikationsanschluss (15) aufweist, der zum Empfang eines Drosselsignals von einer übergeordneten Steuerung und/oder von einem Eingabemittel (13) ausgebildet ist, wobei dem Eingangsanschluss (6) oder dem Ausgangsanschluss (7) des Drosselventils (2) ein Durchflusssensor (3) zugeordnet ist, der zur Ermittlung eines Fluidstroms durch den Fluidkanal (8) ausgebildet ist und der in einem Sensorgehäuse (19) aufgenommen ist, wobei der Durchflusssensor (3) elektrisch mit der Steuereinrichtung (25) verbunden ist und für eine Bereitstellung eines Durchflusssignals an die Steuereinrichtung (25) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) einen Regler aus der Gruppe: Zweipunktregler, Soll-Istwert-Regler, umfasst, der für eine Bereitstellung des elektrischen Steuersignals an die Antriebseinrichtung (29, 35) in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Durchflusssignal und dem Drosselsignal ausgebildet ist und wobei der Durchflussensor (3) als thermisches Anemometer ausgebildet ist und/oder wobei der Durchflussensor (3) eine Anzeigeeinrichtung (14) für eine Anzeige eines ermittelten Durchflusssignals umfasst und/oder dass der Durchflussensor (3) eine Eingabeeinrichtung (13) für eine Eingabe eines Drosselwerts umfasst, der als Drosselsignal an die Steuereinrichtung (25) bereitgestellt wird.Throttle valve arrangement (1) for influencing a fluid flow, with a throttle valve (2) which has a valve housing (20) through which a fluid channel (8) extends, which extends between an inlet connection (6) and an outlet connection (7), wherein a throttle section (60) is formed in the fluid channel (8), into which a variable-position throttle member (46) protrudes, which with the throttle section (60) delimits a throttle cross-section (62) that is variable between a first cross-sectional area and a second cross-sectional area, and the one Has a drive device (29, 35) which is coupled to the throttle member (46) and which is designed to provide a relative movement of the throttle member (46) with respect to the throttle section (60) along a movement axis (42) as a function of an electrical control signal, and which has a control device (25) which is electrically coupled to the drive device (29, 35) and which is used for calculating The electrical control signal is sent to the drive device (29, 35) as a function, in particular exclusively, of a throttle signal from a higher-level controller or an input device (13), the control device (25) having a communication connection (15) which is used to receive a throttle signal from a higher-level controller and/or from an input device (13), with the inlet connection (6) or the outlet connection (7) of the throttle valve (2) being assigned a flow sensor (3) which is used to determine a fluid flow through the fluid channel (8) and which is accommodated in a sensor housing (19), the flow sensor (3) being electrically connected to the control device (25) and being designed to provide a flow signal to the control device (25), the control device ( 25) includes a controller from the group: two-point controller, setpoint/actual value controller, for a provision of the electrical control signal to the drive device (29, 35) as a function of a deviation between the flow rate signal and the throttle signal and wherein the flow rate sensor (3) is embodied as a thermal anemometer and/or wherein the flow rate sensor (3) has a display device (14 ) for displaying a determined flow signal and/or that the flow sensor (3) has an input device (13) for inputting a throttle value includes, which is provided as a throttle signal to the control device (25). Drosselventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (29, 35) für eine Bereitstellung einer linearen Relativbewegung des Drosselglieds (46) gegenüber dem Drosselabschnitt (60) ausgebildet ist und/oder dass am Kommunikationsanschluss (15) ein Eingabemittel für eine Eingabe eines Drosselsignals angeschlossen ist.Throttle valve arrangement according to claim 1 , characterized in that the drive device (29, 35) is designed to provide a linear movement of the throttle member (46) relative to the throttle section (60) and/or that an input means for inputting a throttle signal is connected to the communication connection (15). Drosselventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (29, 35) einen elektrisch mit der Steuereinrichtung gekoppelten Elektromotor (29) sowie eine mit dem Elektromotor (29) gekoppelte, insbesondere als mehrstufiges Rädergetriebe ausgebildete, Getriebeeinrichtung (35) umfasst, die für eine Bewegungsuntersetzung einer Rotationsbewegung einer Antriebswelle (30) des Elektromotors (29) in die Relativbewegung des Drosselglieds (46) gegenüber dem Ventilgehäuse (20) ausgebildet ist.Throttle valve arrangement according to claim 1 or 2 , characterized in that the drive device (29, 35) comprises an electric motor (29) electrically coupled to the control device and a gear device (35) coupled to the electric motor (29) and designed in particular as a multi-stage gear train, which is used to reduce the movement of a rotary movement a drive shaft (30) of the electric motor (29) in the relative movement of the throttle member (46) with respect to the valve housing (20). Drosselventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (35) einen Gewindetrieb mit einer Spindelmutter (36) und einer Gewindespindel (43) umfasst, wobei die Gewindespindel (43) mit dem Drosselglied (46) gekoppelt ist und drehfest sowie linearbeweglich am Ventilgehäuse (20) aufgenommen ist.Throttle valve arrangement according to claim 3 , characterized in that the transmission device (35) comprises a threaded drive with a spindle nut (36) and a threaded spindle (43), the threaded spindle (43) being coupled to the throttle element (46) and being held on the valve housing (20) in a rotationally fixed and linearly movable manner is. Drosselventilanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (35) selbsthemmend ausgebildet ist.Throttle valve arrangement according to claim 3 or 4 , characterized in that the gear device (35) is designed to be self-locking. Drosselventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusssensor (3) in einem separat ausgebildeten Sensorgehäuse (19) aufgenommen ist.Throttle valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the flow sensor (3) is accommodated in a separately constructed sensor housing (19). Drosselventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationsanschluss (15) für einen, insbesondere ausschließlichen, Empfang von analogen Kommunikationssignalen und/oder von IO-Link-Kommunikationssignalen und/oder von digitalen Kommunikationssignalen, insbesondere von Buskommunikationssignalen, ausgebildet ist.Throttle valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the communication connection (15) is designed for receiving, in particular exclusively, analog communication signals and/or IO-Link communication signals and/or digital communication signals, in particular bus communication signals. Drosselventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselglied (46) mit einer längs der Bewegungsachse (42) erstreckten, konusabschnittsförmig ausgebildeten Drosselnadel (50) in eine, vorzugsweise konusabschnittsförmig profilierte, koaxial zur Drosselnadel (50) ausgerichtete Drosselbohrung (61) ragt, die den Drosselabschnitt (60) durchsetzt und die für eine fluidisch kommunizierende Verbindung zwischen einem dem Eingangsanschluss (6) zugeordneten ersten Fluidkanalabschnitt (17) und einem dem Ausgangsanschluss (7) zugeordneten zweiten Fluidkanalabschnitt (18) ausgebildet ist, wobei der erste Fluidkanalabschnitt (17), der zweite Fluidkanalabschnitt (18) und die Drosselbohrung (61) den Fluidkanal (8) bilden.Throttle valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle member (46) with a throttle needle (50) which extends along the axis of movement (42) and is designed in the shape of a cone segment, in a throttle bore (61) which is preferably profiled in the shape of a cone segment and is aligned coaxially with the throttle needle (50). protrudes, which passes through the throttle section (60) and which is designed for a fluidically communicating connection between a first fluid channel section (17) assigned to the inlet connection (6) and a second fluid channel section (18) assigned to the outlet connection (7), the first fluid channel section ( 17), the second fluid channel section (18) and the throttle bore (61) form the fluid channel (8).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60306320T2 (en) 2003-01-08 2007-05-10 Festo Corporation Integrated, two-flow flow sensor
DE102007000217A1 (en) 2006-04-12 2007-10-18 Denso Corp., Kariya Fluid control valve
DE102015111222A1 (en) 2015-07-10 2017-01-12 Claas Industrietechnik Gmbh Load compensated proportional throttle valve
DE102017110343A1 (en) 2017-05-12 2018-11-15 Minebea Mitsumi Inc. Linear actuator, in particular valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60306320T2 (en) 2003-01-08 2007-05-10 Festo Corporation Integrated, two-flow flow sensor
DE102007000217A1 (en) 2006-04-12 2007-10-18 Denso Corp., Kariya Fluid control valve
DE102015111222A1 (en) 2015-07-10 2017-01-12 Claas Industrietechnik Gmbh Load compensated proportional throttle valve
DE102017110343A1 (en) 2017-05-12 2018-11-15 Minebea Mitsumi Inc. Linear actuator, in particular valve

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