DE102022204126A1 - Method for operating a fluid storage system and fluid storage system that can be operated with such a method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems (2), das mindestens einen Fluidtank (4), in dem ein Fluid unter Druck bevorratet ist, das mindestens eine Ventileinheit (6), die dem Fluidtank (4) funktional zugeordnet ist und die von einer geöffneten Funktionsstellung, in der Fluid durch die Ventileinheit (6) strömbar ist, in eine geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist, in der ein Durchströmen der Ventileinheit (6) blockiert ist, das mindestens ein Sensormittel (20) umfasst, durch das ein IST-Druck des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit (6) erfassbar ist, und das mindestens eine Steuereinheit (22) umfasst, der das mindestens eine Sensormittel (20) funktional zugeordnet ist, in der ein SOLL-Druck-Bereich auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit (6) bei geschlossener Funktionsstellung hinterlegt ist, durch die zumindest die Ventileinheit (6) zum Öffnen und Schließen ansteuerbar ist und durch die zumindest bei Erfassen eines IST-Drucks außerhalb des SOLL-Druck-Bereichs in der geschlossenen Funktionsstellungen der Ventileinheit (6) eine Ventilreinigung durchgeführt wird, bei der die Ventileinheit (6) von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführt wird.The invention relates to a method for operating a fluid storage system (2), which has at least one fluid tank (4) in which a fluid is stored under pressure, which has at least one valve unit (6) which is functionally assigned to the fluid tank (4) and which of an open functional position, in which fluid can flow through the valve unit (6), can be converted into a closed functional position, in which flow through the valve unit (6) is blocked, which comprises at least one sensor means (20), through which an actual pressure of the fluid can be detected on the downstream side of the valve unit (6), and which comprises at least one control unit (22) to which the at least one sensor means (20) is functionally assigned, in which a TARGET pressure range on the downstream side of the valve unit (6) is stored in the closed functional position, through which at least the valve unit (6) can be controlled for opening and closing and through which at least when an ACTUAL pressure is detected outside the TARGET pressure range in the closed functional positions of the valve unit (6). Valve cleaning is carried out in which the valve unit (6) is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems sowie ein Fluidspeichersystem das mit einem derartigen Verfahren betreibbar ist.The invention relates to a method for operating a fluid storage system and a fluid storage system that can be operated with such a method.
Fluidspeichersysteme sind in unterschiedlichen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen wird in einem Tank ein Fluid bevorratet und über ein Leitungssystem einem Verbraucher zugeführt. Bei bekannten Fluidspeichersystemen sitzt unmittelbar am Fluidtank eine Ventileinheit auf, durch die das Fluid des Tanks über eine Verteilereinheit, in die mehrere Ventileinheiten münden, an eine Regeleinheit weiterleitbar ist, von der das Fluid einem Verbraucher zuführbar ist. Um eine lange wartungsfreie Betriebsdauer des Fluidspeichersystems gewährleisten zu können, sind im Fluidspeichersystem mehrere Filter vorgesehen, durch die Partikel im Fluid herausfilterbar und speicherbar sind.Fluid storage systems are known in different embodiments from the prior art. In these, a fluid is stored in a tank and supplied to a consumer via a pipe system. In known fluid storage systems, a valve unit is located directly on the fluid tank, through which the fluid in the tank can be forwarded via a distribution unit into which several valve units open to a control unit, from which the fluid can be supplied to a consumer. In order to ensure a long, maintenance-free operating life of the fluid storage system, several filters are provided in the fluid storage system through which particles in the fluid can be filtered out and stored.
Beim Betrieb des Fluidspeichersystems kann es nie ganz vermieden werden, dass sich Partikel, die mit dem Fluid transportiert werden, in einem Ventilmittel der Ventileinheit absetzen können. Findet ein solches Absetzen oder Zusetzen in der Ventileinheit im Bereich des Ventilsitzes und des Ventilkolbens statt, ist die Gefahr erhöht, dass das Magnetventil in einer geschlossenen Funktionsstellung nicht vollständig schließt.When operating the fluid storage system, it can never be completely avoided that particles that are transported with the fluid can settle in a valve means of the valve unit. If such settling or clogging occurs in the valve unit in the area of the valve seat and the valve piston, the risk is increased that the solenoid valve will not close completely in a closed functional position.
Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems sowie eines Fluidspeichersystems, das nach einem derartigen Verfahren betreibbar ist, vorzuschlagen, durch das für die Dauer eines Betriebszyklus des Fluidspeichersystems eine hohe Dichtigkeit einer Ventileinheit gewährleistbar ist.One object of an exemplary embodiment of the invention is to propose a method for operating a fluid storage system and a fluid storage system that can be operated according to such a method, through which a high level of tightness of a valve unit can be guaranteed for the duration of an operating cycle of the fluid storage system.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems, das mindestens einen Fluidtank, in dem ein Fluid unter Druck bevorratet ist, das mindestens eine Ventileinheit, die dem Fluidtank funktional zugeordnet ist und die von einer geöffneten Funktionsstellung, in der Fluid durch die Ventileinheit strömbar ist, in eine geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist, in der ein Durchströmen der Ventileinheit blockiert ist, das mindestens ein Sensormittel umfasst, durch das ein IST-Druck des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit erfassbar ist, und das mindestens eine Steuereinheit umfasst, der das mindestens eine Sensormittel funktional zugeordnet ist, in der ein SOLL-Druck-Bereich auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit bei geschlossener Funktionsstellung hinterlegt ist, durch die zumindest die Ventileinheit zum Öffnen und Schließen ansteuerbar ist und durch die zumindest bei Erfassen eines IST-Drucks außerhalb des SOLL-Druck-Bereichs in der geschlossenen Funktionsstellungen der Ventileinheit eine Ventilreinigung durchgeführt wird, bei der die Ventileinheit von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführt wird.This object is achieved by a method for operating a fluid storage system, which has at least one fluid tank in which a fluid is stored under pressure, which has at least one valve unit which is functionally assigned to the fluid tank and which has an open functional position in which fluid flows through the valve unit can be flowed, can be moved into a closed functional position, in which flow through the valve unit is blocked, which comprises at least one sensor means through which an actual pressure of the fluid on the downstream side of the valve unit can be detected, and which comprises at least one control unit, which the at least one sensor means is functionally assigned, in which a TARGET pressure range is stored on the downstream side of the valve unit in the closed functional position, through which at least the valve unit can be controlled for opening and closing and through which at least when detecting an ACTUAL pressure outside of the TARGET pressure range in the closed functional positions of the valve unit, a valve cleaning is carried out, in which the valve unit is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position.
Dadurch, dass durch die Steuereinheit in Verbindung mit dem Sensormittel erfasst wird, wenn der IST-Druck der Ventileinheit in der geschlossenen Funktionsstellung außerhalb des SOLL-Druckbereichs liegt, ist durch die Ventileinheit eine Undichtigkeit der Ventileinheit erfassbar. Wenn der IST-Druck der Ventileinheit in der geschlossenen Funktionsstellung außerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist, kann durch die Steuereinheit rückgeschlossen werden, dass der Ventilsitz der Ventileinheit durch Partikel zugesetzt ist, wodurch die verringerte Dichtigkeit der Ventileinheit herrührt.Because the control unit detects in conjunction with the sensor means when the ACTUAL pressure of the valve unit in the closed functional position is outside the TARGET pressure range, a leak in the valve unit can be detected by the valve unit. If the ACTUAL pressure of the valve unit in the closed functional position is outside the TARGET pressure range, the control unit can conclude that the valve seat of the valve unit is clogged with particles, which results in the reduced tightness of the valve unit.
Der SOLL-Druckbereich umfasst einen Druckbereich, der sich bei einer vollständig geschlossenen Ventileinheit mit uneingeschränkter Dichtigkeit einstellt.The TARGET pressure range includes a pressure range that occurs with a completely closed valve unit with unrestricted tightness.
Dadurch, dass solchenfalls durch die Steuereinheit eine Ventilreinigung durchgeführt wird, können die Partikel gelöst und abtransportiert werden, wodurch zumindest der Ventilsitz eines Ventilmittels der Ventileinheit gereinigt ist und die Dichtigkeit der Ventileinheit wieder erhöht ist.Because valve cleaning is carried out by the control unit in this case, the particles can be loosened and transported away, whereby at least the valve seat of a valve means of the valve unit is cleaned and the tightness of the valve unit is increased again.
Dadurch, dass die Ventilreinigung ein Öffnen und Schließen der Ventileinheit umfasst, kann die Ventileinheit gespült werden, ohne dass von extern in das Fluidspeichersystem eingegriffen werden muss.Because valve cleaning includes opening and closing the valve unit, the valve unit can be flushed without external intervention in the fluid storage system having to be carried out.
Bei der Ventileinheit kann es sich um ein so genanntes „on Tank valve“ handeln, also um eine Ventileinheit, die unmittelbar an einem Fluidtank angeordnet ist.The valve unit can be a so-called “on tank valve”, i.e. a valve unit that is arranged directly on a fluid tank.
Die Ventileinheit kann eines oder mehrere Ventilmittel umfassen. Die Ventileinheit ist einfach ansteuerbar, wenn die mindestens eine Ventileinheit mindestens ein Magnetventil umfasst, das durch die Steuereinheit von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführbar ist.The valve unit can comprise one or more valve means. The valve unit can be easily controlled if the at least one valve unit comprises at least one solenoid valve, which can be moved by the control unit from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Ventilreinigung ausschließlich ein Öffnen und wieder Schließen der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, umfasst, um die Ventileinheit, insbesondere das Magnetventil, zu reinigen. Eine Reinigungswirkung lässt sich weiter erhöhen, wenn die Ventilreinigung ein Erhöhen und/oder ein Senken des Drucks des durch die mindestens eine Ventileinheit fließenden Fluids durch ein Druckregelelement umfasst.In principle, it is conceivable that the valve cleaning exclusively includes opening and closing the valve unit, in particular the solenoid valve, in order to clean the valve unit, in particular the solenoid valve. A cleaning effect can be further increased if the Valve cleaning includes increasing and / or lowering the pressure of the fluid flowing through the at least one valve unit by a pressure control element.
Durch ein Erhöhen und/oder ein Senken des Drucks kann eine sich ablösende Wirkung auf die Partikel, die sich in der Ventileinheit, insbesondere im Magnetventil, abgesetzt haben, verbessern.By increasing and/or decreasing the pressure, a detaching effect on the particles that have settled in the valve unit, in particular in the solenoid valve, can be improved.
Bei dem Fluidtank kann es sich um einen Hochdrucktank handeln. In diesem können Fluide im flüssigen oder gasförmigen Zustand mit 50 bar oder mehr bevorratet werden.The fluid tank can be a high-pressure tank. This can be used to store fluids in liquid or gaseous states at 50 bar or more.
Wenn die Ventilreinigung ein Erhöhen oder Senken des Drucks umfasst, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Erhöhen und/oder das Senken des Drucks des durch die mindestens eine Ventileinheit fließenden Fluids durch das Druckregelelement einen Druckunterschied von mindestens 5 bar, insbesondere von mindestens 10 bar, insbesondere von mindestens 20 bar umfasst, und/oder wenn ein Minimaldruck des Fluids 9 bar und/oder ein Maximaldruck des Fluids 29 bar bei der Ventilreinigung umfasst.If the valve cleaning involves increasing or lowering the pressure, it proves to be advantageous if the increasing and/or lowering of the pressure of the fluid flowing through the at least one valve unit through the pressure control element creates a pressure difference of at least 5 bar, in particular of at least 10 bar , in particular of at least 20 bar, and / or if a minimum pressure of the fluid is 9 bar and / or a maximum pressure of the fluid is 29 bar during valve cleaning.
Alternativ oder ergänzend zu einem Erhöhen und/oder einem Senken des Drucks des durch die Ventileinheit fließenden Fluids erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Ventilreinigung ein Erhöhen und/oder ein Senken des Massestroms des durch die mindestens eine Ventileinheit fließenden Fluids umfasst.As an alternative or in addition to increasing and/or decreasing the pressure of the fluid flowing through the valve unit, it proves to be advantageous if the valve cleaning includes increasing and/or decreasing the mass flow of the fluid flowing through the at least one valve unit.
Ferner lässt sich ein Lösen von festgesetzten Partikeln in der Ventileinheit, insbesondere in einem Ventilsitz eines Magnetventils, weiter verbessern, wenn das Erhöhen und/oder Senken des Drucks und/oder des Massedurchsatzes des durch die mindestens eine Ventileinheit fließenden Fluids einmalig bei einem Öffnen und Schließen der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, erfolgt oder mindestens zweimal beim Öffnen und Schließen der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, erfolgt.Furthermore, loosening of stuck particles in the valve unit, in particular in a valve seat of a solenoid valve, can be further improved if the pressure and/or the mass flow rate of the fluid flowing through the at least one valve unit is increased and/or reduced once during opening and closing the valve unit, in particular the solenoid valve, or takes place at least twice when opening and closing the valve unit, in particular the solenoid valve.
Bei Ausführungsformen des Verfahrens ist vorgesehen, dass zwischen dem Überführen in die geöffnete Funktionsstellung und dem Überführen in die geschlossene Funktionsstellung der mindestens einen Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, eine Zeitspanne von maximal 90 Sekunden, insbesondere maximal 60 Sekunden, insbesondere maximal 30 Sekunden, insbesondere maximal 15 Sekunden, liegt.In embodiments of the method it is provided that between the transfer into the open functional position and the transfer into the closed functional position of the at least one valve unit, in particular the solenoid valve, a period of time of a maximum of 90 seconds, in particular a maximum of 60 seconds, in particular a maximum of 30 seconds, in particular a maximum 15 seconds, lies.
Wenn die Zeitspanne zwischen Öffnen und Schließen der mindestens einen Ventileinheit maximal 15 Sekunden umfasst, kann das Reinigungsverfahren zeitoptimiert durchgeführt werden. Wenn die Zeitspanne zwischen Öffnen und Schließen maximal 90 Sekunden umfasst, kann die Reinigungswirkung verbessert sein im Vergleich zu kürzeren Zeitspannen.If the time period between opening and closing the at least one valve unit is a maximum of 15 seconds, the cleaning process can be carried out in a time-optimized manner. If the time between opening and closing is a maximum of 90 seconds, the cleaning effect can be improved compared to shorter times.
Das Fluidspeichersystem kann einen einzigen Fluidtank mit einer einzigen daran angeordneten Ventileinheit umfassen. Darüber hinaus sind Ausführungsformen des Fluidspeichersystems denkbar, bei denen mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Fluidtanks vorgesehen sind, an denen jeweils eine dem jeweiligen Fluidtank zugeordnete Ventileinheit angeordnet ist. Ferner ist es denkbar, dass an einem Fluidtank mindestens zwei Ventileinheiten angeordnet sind.The fluid storage system may include a single fluid tank with a single valve unit disposed thereon. In addition, embodiments of the fluid storage system are conceivable in which at least two, in particular at least three, fluid tanks are provided, on each of which a valve unit assigned to the respective fluid tank is arranged. Furthermore, it is conceivable that at least two valve units are arranged on a fluid tank.
Wenn das Fluidspeichersystem mehrere Ventileinheiten umfasst, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Fluidspeichersystem mindestens eine Verteilereinheit umfasst, in die die mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere mindesten drei Ventileinheiten, in einem Verteilerabschnitt der Verteilereinheit einmünden, durch die das einmündende Fluid an einen Verbraucher weiterleitbar ist und in der das Sensormittel im Verteilerabschnitt angeordnet ist, wobei der durch das Sensormittel erfasste IST-Druck des Fluids im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit erfasst wird.If the fluid storage system comprises a plurality of valve units, it proves to be advantageous if the fluid storage system comprises at least one distribution unit, into which the at least two valve units, in particular at least three valve units, open in a distribution section of the distribution unit, through which the flowing fluid can be forwarded to a consumer and in which the sensor means is arranged in the distributor section, the actual pressure of the fluid detected by the sensor means being detected in the distributor section of the distributor unit.
Durch das Vorsehen einer Verteilereinheit kann Fluid unterschiedlicher Ventileinheiten einem einzigen Fluidleitsystem zugeführt werden. In der Verteilereinheit münden die mindestens zwei Ventileinheiten ein, wodurch sich das dort einmündende Fluid in der Verteilereinheit, insbesondere im Verteilerabschnitt, mischt. Im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit stellt sich ein resultierender Druck ein.By providing a distribution unit, fluid from different valve units can be supplied to a single fluid control system. The at least two valve units open into the distribution unit, whereby the fluid flowing there mixes in the distribution unit, in particular in the distribution section. A resulting pressure is established in the distributor section of the distributor unit.
Wenn das Sensormittel im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit angeordnet ist, kann das Fluidspeichersystem komponentenreduziert ausgebildet sein. Solchenfalls ist durch ein einziges Sensormittel im Verteilerabschnitt eine Aussage über die Dichtigkeit der mindestens zwei Ventileinheiten treffbar.If the sensor means is arranged in the distributor section of the distributor unit, the fluid storage system can be designed with reduced components. In this case, a statement about the tightness of the at least two valve units can be made using a single sensor means in the distributor section.
Wenn das Sensormittel im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit angeordnet ist und wenn der erfasste IST-Druck des Fluids außerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist, ist durch die Steuereinheit nicht unmittelbar rückschließbar, welche der mindestens zwei Ventileinheiten eine Undichtigkeit aufweisen oder ob gegebenenfalls beide Ventileinheiten eine Undichtigkeit aufweisen.If the sensor means is arranged in the distribution section of the distribution unit and if the detected actual pressure of the fluid is arranged outside the TARGET pressure range, the control unit cannot immediately conclude which of the at least two valve units have a leak or whether both valve units have a leak .
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens erweist es sich daher als vorteilhaft, wenn bei Erfassen des IST-Drucks außerhalb des SOLL-Druck-Bereichs die mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere die mindestens drei Ventileinheiten, einzeln und nacheinander von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführt werden.In a further development of the method, it therefore proves to be advantageous if, when detecting the ACTUAL pressure outside the TARGET pressure range, the at least two valve units, in particular the at least three valve units, individually and are transferred one after the other from the closed functional position to the open functional position and back to the closed functional position.
Solchenfalls wird bei Erfassen, bzw. bei einem Rückschließen auf eine Undichtigkeit, einer der Ventileinheiten oder beider Ventileinheiten, beide Ventileinheiten einzeln und nacheinander gereinigt.In this case, when one of the valve units or both valve units is detected or a conclusion is drawn about a leak, both valve units are cleaned individually and one after the other.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass nach Beenden einer Ventilreinigung einer Ventileinheit, also mit dem Erreichen der Ventileinheit in der geschlossenen Funktionsstellung unmittelbar die weitere Ventileinheit in die geöffnete Funktionsstellung überführt wird. Bei Ausführungsformen des Verfahrens ist vorgesehen, dass zwischen dem Überführen in die geschlossene Funktionsstellung einer Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, und dem erneuten Überführen in die geöffnete Funktionsstellung der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, oder dem Überführen in die geöffnete Funktionsstellung der mindestens einen weiteren Ventileinheit eine Zeitspanne von mindestens fünf Sekunden, insbesondere von mindestens zehn Sekunden, insbesondere mindestens 20 Sekunden, liegt.In principle, it is conceivable that after completing a valve cleaning of a valve unit, i.e. when the valve unit has reached the closed functional position, the further valve unit is immediately transferred to the open functional position. In embodiments of the method it is provided that between the transfer into the closed functional position of a valve unit, in particular the solenoid valve, and the renewed transfer into the open functional position of the valve unit, in particular the solenoid valve, or the transfer into the open functional position of the at least one further valve unit Period of at least five seconds, in particular at least ten seconds, in particular at least 20 seconds.
Dieses erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn zwischen dem Überführen in die geschlossene Funktionsstellung der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, und dem erneuten Überführen in die geöffnete Funktionsstellung der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, oder dem Überführen in die geöffnete Funktionsstellung der mindestens einen weiteren Ventileinheit ein Erfassen des IST-Drucks des Fluids und ein Prüfen ob der erfasste IST-Druck innerhalb oder außerhalb des SOLL-Druck-Bereichs liegt, wobei die Ventilreinigung beendet wird, wenn der IST-Druck im SOLL-Druck-Bereich liegt und wobei die Ventilreinigung fortgesetzt wird, wenn der IST-Druck außerhalb des SOLL-Druck-Bereichs liegt.This proves to be particularly advantageous when between the transfer into the closed functional position of the valve unit, in particular the solenoid valve, and the renewed transfer into the open functional position of the valve unit, in particular the solenoid valve, or the transfer into the open functional position of the at least one further valve unit detecting the ACTUAL pressure of the fluid and checking whether the detected ACTUAL pressure is within or outside the TARGET pressure range, the valve cleaning being ended when the ACTUAL pressure is in the TARGET pressure range and the valve cleaning continues if the ACTUAL pressure is outside the TARGET pressure range.
Solchenfalls kann das Ventilreinigen beendet werden, wenn der durch die Steuereinheit erfasste IST-Druck innerhalb des SOLL-Druckbereichs liegt.In this case, valve cleaning can be ended when the ACTUAL pressure recorded by the control unit is within the TARGET pressure range.
Insbesondere erweist es sich dann als vorteilhaft, wenn zwischen dem Schließen einer Ventileinheit, also dem Anordnen der einen Ventileinheit in der geschlossenen Funktionsstellung, eine Zeitspanne von mindestens 5 Sekunden, insbesondere von mindestens 10 Sekunden, insbesondere von mindestens 20 Sekunden, liegt, um Strömungseffekte, die beim Schließen der Ventileinheit entstehen, unberücksichtigt zu lassen.In particular, it proves to be advantageous if there is a period of time of at least 5 seconds, in particular of at least 10 seconds, in particular of at least 20 seconds, between the closing of a valve unit, i.e. the placement of one valve unit in the closed functional position, in order to avoid flow effects, that occur when the valve unit is closed should not be taken into account.
Um eine Gefahr eines Verschmutzens, insbesondere eines Zusetzens eines Ventilsitzes, der Ventileinheit, insbesondere des Magnetventils, zu reduzieren, erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eine der mindestens einen Ventileinheit des Fluidspeichersystems mindestens ein zwischen Fluidtank und Magnetventil angeordnetes erstes Filtermittel und mindestens ein zwischen Magnetventil und Ventileinheitsausgang angeordnetes zweites Filtermittel umfasst, durch die Schmutzpartikel filterbar und speicherbar sind.In order to reduce the risk of contamination, in particular of a valve seat becoming clogged, of the valve unit, in particular of the solenoid valve, it proves to be advantageous if at least one of the at least one valve unit of the fluid storage system has at least one first filter means arranged between the fluid tank and the solenoid valve and at least one between Second filter means arranged solenoid valve and valve unit output, through which dirt particles can be filtered and stored.
Dadurch, dass die Ventileinheit ein erstes Filtermittel und ein zweites Filtermittel umfasst, können im Zuge der Ventilreinigung gelöste Partikel im ersten Filtermittel und/oder im zweiten Filtermittel gefiltert und gehalten werden. Hierdurch ist die Gefahr eines Zusetzens anderer Komponenten mit Partikeln reduziert.Because the valve unit comprises a first filter medium and a second filter medium, particles dissolved in the course of valve cleaning can be filtered and retained in the first filter medium and/or in the second filter medium. This reduces the risk of particles clogging other components.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Fluidspeichersystem mit mindestens einem Fluidtank, in dem ein Fluid unter Druck bevorratet ist, mit mindestens einer Ventileinheit, die dem Fluidtank funktional zugeordnet ist und die von einer geöffneten Funktionsstellung, in der Fluid durch die Ventileinheit strömbar ist, in eine geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist, in der ein Durchströmen von Fluid durch die Ventileinheit blockiert ist, mit mindestens einem Sensormittel umfasst, durch das ein IST-Druck des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit erfassbar ist, und mit mindestens einer Steuereinheit, wobei das Fluidspeichersystem mit einem Verfahren mit den zuvor genannten Merkmalen betreibbar ist.In addition, the object is achieved by a fluid storage system with at least one fluid tank in which a fluid is stored under pressure, with at least one valve unit which is functionally assigned to the fluid tank and which has an open functional position in which fluid can flow through the valve unit. can be moved into a closed functional position, in which the flow of fluid through the valve unit is blocked, with at least one sensor means through which an actual pressure of the fluid on the downstream side of the valve unit can be detected, and with at least one control unit, wherein the Fluid storage system can be operated with a method with the aforementioned features.
Bei einer Ausführungsform des Fluidspeichersystems umfasst dieses mindestens drei Ventileinheiten und mindestens eine Verteilereinheit, die einen Verteilerabschnitt umfasst, in dem die drei Verteilereinheiten einmüden und in dem das Sensormittel angeordnet ist.In one embodiment of the fluid storage system, it comprises at least three valve units and at least one distribution unit, which comprises a distribution section into which the three distribution units open and in which the sensor means is arranged.
Schließlich ist bei einer Ausführungsform des Fluidspeichersystems vorgesehen, dass mindestens eine der Ventileinheiten ein Magnetventil umfasst, das durch die Steuereinheit von der der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist und/oder dass mindestens eine der Ventileinheiten mindestens ein zwischen Fluidtank und Magnetventil angeordnetes erstes Filtermittel und mindestens ein zwischen Magnetventil und Ventileinheitsausgang angeordnetes zweites Filtermittel umfasst, durch die Schmutzpartikel filterbar und speicherbar sind.Finally, in one embodiment of the fluid storage system it is provided that at least one of the valve units comprises a solenoid valve which can be moved by the control unit from the closed functional position to the open functional position and back to the closed functional position and/or that at least one of the valve units has at least one first filter means arranged between the fluid tank and the solenoid valve and at least one second filter means arranged between the solenoid valve and the valve unit outlet, through which dirt particles can be filtered and stored.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Fluidspeichersystems und des Verfahrens.Further features, details and advantages of the invention result from the attached patent claims and from the graphic illustration ment and subsequent description of a preferred embodiment of the fluid storage system and the method.
In der Zeichnung zeigt:
-
1 Ein schematisches Schaltdiagramm eines Fluidspeichersystems; -
2 Eine schematische Detailansicht einer Ventileinheit des Fluidspeichersystems gemäß1 ; -
3 Eine Schnittansicht durch ein Ventilmittel einer Ventileinheit in der geöffneten Funktionsstellung; -
4 Ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 A schematic circuit diagram of a fluid storage system; -
2 A schematic detailed view of a valve unit of the fluid storage system according to1 ; -
3 A sectional view through a valve means of a valve unit in the open functional position; -
4 A schematic flow diagram of an embodiment of the method according to the invention.
Zwischen dem Magnetventil 8 und dem Fluidtank 4 ist ein erstes Filtermittel 10 angeordnet und zwischen Magnetventil 8 und Ventileinheitsausgang 12 ist ein zweites Filtermittel 14 vorgesehen.A first filter means 10 is arranged between the
Darüber hinaus umfasst das Fluidspeichersystem 2 bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel eine Verteilereinheit 16, die einen Verteilerabschnitt 18 umfasst. In den Verteilerabschnitt 18 münden die drei Ventileinheiten 6.In addition, in the exemplary embodiment shown in the figures, the
Darüber hinaus ist im Verteilerabschnitt 18 ein Sensormittel 20 angeordnet, durch das ein IST-Druck des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit 6 erfassbar ist.In addition, a sensor means 20 is arranged in the
Darüber hinaus umfasst das Fluidspeichersystem 2 eine Steuereinheit 22, der das mindestens eine Sensormittel 20 funktional zugeordnet ist. In der Steuereinheit 22 ist ein SOLL-Druckbereich auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit 6 in geschlossener Funktionsstellung hinterlegt. In Verbindung mit dem Sensormittel 20 wird durch die Steuereinheit 22 ein IST-Druck des Fluids im Verteilerabschnitt 18 erfasst. Wird durch die Steuereinheit 22 festgestellt, dass ein IST-Druck außerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist, wird durch die Steuereinheit 22 eine Ventilreinigung durchgeführt. Mit Blick in
Anhand von
- In einem ersten
Schritt 100 wird durch dieSteuereinheit 22,der das Sensormittel 20 funktional zugeordnet ist, ein IST-Druck des Fluids bei geschlossener Funktionsstellung der Ventileinheiten 6 auf der stromabwärtigen Seite derVentileinheiten 6 erfasst. Inder Steuereinheit 22 ist ein SOLL-Druckbereich der Ventileinheiten 6 in der geschlossenen Funktionsstellung hinterlegt. Wird durch die Steuereinheit 22im Schritt 100 erfasst, dass der erfasste IST-Druck außerhalb des SOLL-Druckbereichs liegt, wird durch dieSteuereinheit 22 eine Ventilreinigung durchgeführt.
- In a
first step 100, thecontrol unit 22, to which the sensor means 20 is functionally assigned, detects an actual pressure of the fluid when the functional position of thevalve units 6 is closed on the downstream side of thevalve units 6. A TARGET pressure range of thevalve units 6 in the closed functional position is stored in thecontrol unit 22. If thecontrol unit 22 detects instep 100 that the detected ACTUAL pressure is outside the TARGET pressure range, thecontrol unit 22 carries out valve cleaning.
In einem ersten Schritt 101a wird hierzu eine der drei Ventileinheiten 6 von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführt und hiernach wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung zurücküberführt. Hierbei kann zwischen dem Überführen der Ventileinheit 6 in die geöffnete Funktionsstellung und dem erneuten Überführen in die geschlossene Funktionsstellung eine Zeitspanne von maximal 90 Sekunden liegen. Darüber hinaus können in der geöffneten Funktionsstellung der jeweiligen Ventileinheit 6 der Druck des Fluids erhöht und/oder gesenkt werden und/oder ein Massedurchsatz des durch die Ventileinheit 6 fließenden Fluids einmalig oder mehrmalig erhöht oder reduziert werden.In a
Nach dem Überführen der Ventileinheit 6 im Schritt 101a, wird erneut durch das Sensormittel 20 der IST-Druck des Fluids erfasst. Befindet er sich weiter außerhalb des SOLL-Bereichs, wird in einem anschließenden Schritt 101b die nächste Ventileinheit 6 durch die zuvor beschriebene Ventilreinigung gereinigt. Ist auch die Ventilreinigung im Schritt 101b der weiteren Ventileinheit 6 abgeschlossen, wird erneut durch das Sensormittel 20 der IST-Druck des Fluids erfasst und durch die Steuereinheit 22 geprüft, ob der IST-Druck außerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist. Ist der IST-Druck außerhalb des SOLL-Druckbereichs, wird in einem anschließendem Schritt 101c die verbleibende weitere Ventileinheit 6 durch die Ventilreinigung gereinigt.After the
Wird hiernach festgestellt, dass der IST-Druck immer noch außerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist, werden die Schritte 101 a bis 101c so oft wiederholt, bis der IST-Druck innerhalb des SOLL-Druckbereichs angeordnet ist. Ist dieses der Fall wird zurück zum Schritt 100 gekehrt, bei dem durch die Steuereinheit 22 der IST-Druck überwacht und mit dem hinterlegten SOLL-Druckbereich verglichen wird.If it is subsequently determined that the ACTUAL pressure is still located outside the TARGET pressure range,
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the claims and in the drawing may be essential both individually and in any combination in the implementation of the invention in its various embodiments within the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 22
- FluidspeichersystemFluid storage system
- 44
- FluidtankFluid tank
- 66
- VentileinheitValve unit
- 88th
- Magnetventilmagnetic valve
- 1010
- erstes Filtermittelfirst filter medium
- 1212
- VentileinheitsausgangValve unit output
- 1414
- zweites Filtermittelsecond filter medium
- 1616
- VerteilereinheitDistribution unit
- 1818
- Verteilerabschnittdistribution section
- 2020
- SensormittelSensor means
- 2222
- SteuereinheitControl unit
- 2424
- Ventilsitz Valve seat
- 100-101c100-101c
- VerfahrensschritteProcedural steps
Claims (15)
Priority Applications (2)
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2022
- 2022-04-28 DE DE102022204126.7A patent/DE102022204126A1/en active Pending
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2023
- 2023-02-20 WO PCT/EP2023/054183 patent/WO2023208440A1/en unknown
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