DE19723207A1 - Stellgerät - Google Patents
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Stellgerät, umfassend einen Stellan
trieb und ein damit verbundenes Stellglied, wobei das Stellglied
zumindest einen Ventilsitz und einen mit diesem zusammenwirkenden
Drosselkörper aufweist, der Drosselkörper mittels einer zur Aus
führung einer Dreh- und/oder Hubbewegung mit dem Stellantrieb ver
bundenen Betätigungsspindel relativ zu dem Ventilsitz beweglich
ist, die Betätigungsspindel an einer ersten Dichtstelle gegenüber
dem Ventilinnenraum abgedichtet ist, eine zweite Dichtstelle eben
falls die Betätigungsspindel abdichtet und zwischen den beiden
Dichtstellen ein über mindestens einen Kontrollanschluß zugäng
licher Prüfraum existiert, an den ein Drucksensor angeschlossen
ist, der seinerseits mit einer Auswerteeinheit zur Überwachung des
Betriebs des Stellgeräts verbunden ist.
Stellgeräte mit Abdichtmitteln, insbesondere zum Abdichten von
Betätigungsspindeln, umfassend Stopfbuchsen, O-Ringe, Bälge oder
auch Kombinationen davon, sind bekannt. So werden insbesondere zur
Erfüllung erhöhter Dichtheitsanforderungen, beispielsweise bei
Verwendung umweltschädigender Gase, Stellgeräte mit Doppel
stopfbuchsen oder auch Faltenbalgabdichtungen mit zusätzlichen
Stopfbuchsen als Sicherheitsabdichtung versehen, wie zum Beispiel
in atp - Automatisierungstechnische Praxis 32 (1990) 10, Teil 1,
Seiten 479 bis 488, und atp - Automatisierungstechnische Praxis 37
(1995) 7, Teil 1, Seiten 22 bis 41, von G. Strohrmann offenbart.
Diesen Druckschriften ist auch zu entnehmen, daß zum Überprüfen
der Funktion eines Faltenbalgs oder auch Spülen oder Trocknen (bei
Chlor) des Raums um einen Faltenbalg bei Verwendung mindestens
zweier Abdichtungen für eine Betätigungsspindel ein Kontrollan
schluß, der auch als Warnanschluß oder Revisionsanschluß be
zeichnet wird, zwischen die entsprechenden Dichtstellen angeordnet
werden kann.
Weiterhin bekannt ist die Überwachung der Dichtigkeit durch den
Anschluß von Gassensoren, die geeignet sind, das jeweilige Prozeß
medium nachzuweisen. Derartige Gassensoren werden im Fachjargon
oft "Schnüffler" genannt und haben den Nachteil, daß sie nur für
bestimmte Medien eingesetzt werden können und damit ihre Aus
tauschbarkeit eingeschränkt ist.
Die Druckschrift EP O 637 713 A1 offenbart eine gattungsgemäße
Vorrichtung zur Abdichtung einer Betätigungsspindel, in der ein
Drucksensor zur Überwachung der Dichtigkeit einer Stopfbuchse zum
Einsatz kommt, indem der gemessene Druck in ein elektrisches Sig
nal umgewandelt und in einem nachgeschalteten Prozessor aus
gewertet wird. Eine Leckage, die zu einem Druckaufbau in einer
entsprechenden Stopfbuchse führt, kann dabei mittels des Drucksen
sors und des Prozessors erkannt werden.
Die bekannte Überwachung der Dichtigkeit mit solch einem Drucksen
sor hat jedoch den Nachteil, daß alle Druckänderungen, wie sie
beispielsweise durch Temperaturänderungen oder aufgrund von Hub
bewegungen eines Balgs und damit verursachte Volumenänderungen
entstehen, als mögliche Undichtigkeit fehlinterpretiert werden. Da
Gassensoren weniger anfällig gegenüber Störgrößen sind, d. h. Tem
peraturänderungen und Hubbewegungen im Betriebsfall nicht notwen
dig einen Gassensor beeinflussen, werden sie in der Praxis gegen
über Drucksensoren bevorzugt.
Die Abdichtung eines Ventilinnenraums nach außen, vor allem im
Bereich der Betätigungsspindel, und die Überwachung der Dichtig
keit sind insbesondere im Zusammenhang mit der Technischen An
leitung Luft (TA Luft) von steigender Bedeutung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das gattungs
gemäße Stellgerät derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des
Stands der Technik überwunden werden, d. h. insbesondere die Ab
dichtung der Betätigungsspindel durch den Drucksensor so überwacht
wird, daß Störeinflüsse im wesentlichen sicher ausgeschaltet wer
den.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der
Signalausgang des Drucksensors in der Auswerteeinheit mit einer
von zumindest einem Temperatursignal abhängigen Ansprechschwelle
zum Ausgeben einer Fehlerstatusmeldung an einem Fehlerstatusaus
gang der Auswerteeinheit vergleichbar ist.
Dabei kann bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen
sein, daß die Betriebstemperatur des Prozeßmediums des Stellgeräts
erfaßbar ist, und die Ansprechschwelle abhängig von der Betriebs
temperatur veränderbar ist.
Die Erfindung schlägt auch vor, daß die Auswerteeinheit-eine Ein
stellvorrichtung umfaßt, über die ein der Betriebstemperatur ent
sprechendes Temperatursignal einstellbar ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeich
net, daß der Prüfraum einen weiteren Kontrollanschluß aufweist, an
den ein Temperatursensor angeschlossen ist, der die Temperatur im
Prüfraum erfaßt und einen mit der Auswerteeinheit verbundenen Sig
nalausgang für ein Temperatursignal besitzt, und die An
sprechschwelle abhängig von der Temperatur im Prüfraum veränderbar
ist.
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß die Ansprechschwelle stufen
weise mit steigender Temperatur erhöhbar ist.
Alternativerweise kann auch vorgesehen sein, daß die Ansprech
schwelle proportional zu dem Temperatursignal veränderbar ist.
Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß die Auswerteeinheit
in Art eines Grenzwertschalters für den Signalausgang des Druck
sensors arbeitet, und der Grenzwert in Abhängigkeit von dem Sig
nalausgang des Temperatursensors veränderbar ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet
durch eine die Position der Betätigungsspindel erfassende Einheit,
die mit der Auswerteeinheit verbunden ist und die Ansprechschwelle
in Abhängigkeit von der Position der Betätigungsspindel verändert.
Die Auswerteeinheit kann nach der Erfindung vorteilhafterweise
Teil eines Stellungsreglers sein.
Weiterhin bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß die Auswerteeinheit
einen Mikroprozessor umfaßt.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Mikroprozessor den Quotienten
aus dem Drucksignal und dem Temperatursignal bildet und bei einer
die Ansprechschwelle überschreitenden Abweichung ein den Fehler
repräsentierendes Signal am Fehlerstatusausgang erzeugt.
Auch schlägt die Erfindung vor, daß der Mikroprozessor das Produkt
aus der Position der Betätigungsspindel und dem Quotienten aus dem
Drucksignal und dem Temperatursignal bildet und bei einer die An
sprechschwelle überschreitenden Abweichung ein den Fehler reprä
sentierendes Signal am Fehlerstatusausgang erzeugt.
Erfindungsgemäß kann ebenfalls vorgesehen sein, daß eine Gehäuse
verlängerung als Schutz des Stellantriebs gegen hohe Temperaturen
zwischen dem Stellantrieb und dem Stellglied vorgesehen ist, und
die Ansprechschwelle von der Art und Länge dieser Gehäusever
längerung abhängt.
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß in einem Kontrollanschluß
oder dem Prüfraum eine als Drossel wirkende Öffnung zur Atmosphäre
vorhanden ist.
Schließlich kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß die
Auswerteeinheit ein zeitliches Filter aufweist, das mit der An
sprechschwelle eine logische Verbindung besitzt und kurzzeitige
Druckänderungen unterdrückt.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß insbesondere Temperatureinflüsse und gegebenenfalls auch Volu
menänderungen, beispielsweise, aufgrund von Hubbewegungen einer
Betätigungsspindel, als Störgrößen des Drucks im Prüfraum so eng
mit dem Prozeßmedium und dem Stellgerät selbst zusammenhängen, daß
zur sicheren Überwachung des Stellgeräts die Auswerteeinheit ein
Teil des Stellgeräts selbst bilden muß und auch unabhängig von
Temperatur und Position der Betätigungsspindel einen zuverlässigen
Fehlerstatusausgang liefert, wenn neben der Analyse besagter Stör
einflüsse auf den Druck auch der Temperatureinfluß und vor
zugsweise der Volumeneinfluß durch eine Anpassung einer Ansprech
schwelle direkt am Stellgerät berücksichtigt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand
einer aus einer einzigen Figur bestehenden, schematischen Zeich
nung, die ein erfindungsgemäßes Stellgerät in Schnittansicht dar
stellt, im einzelnen erläutert sind.
Die Figur zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen, als Hubventil ausgebildeten Stellgeräts. Ein Dros
selkörper 22 ist dabei mit einer Betätigungsspindel 20 verbunden
und bildet zusammen mit einem Ventilsitz 24 eine veränderbare
Drosselstelle in einem Ventilgehäuse 26. Die Hubbewegung des Dros
selkörpers 22 wird von einem Stellantrieb 40 verursacht, der pneu
matisch angesteuert wird und zu diesem Zweck einen Anschluß 50 für
ein Prozeßmedium zum Erzeugen eines Steuer- bzw. Stelldrucks auf
weist, der über eine wirksame Fläche einer Membran 42 eine Kraft,
die gegen die Kraft eines Federspeichers 46 arbeitet, erzeugt. Der
Federspeicher 46 stützt sich dabei gegen einen starren Mem
branteller 44, mit dem die Betätigungsspindel 20 über Schrauben
52, 54 verbunden ist.
Zur Abdichtung eines Ventilinnenraums 28 ist ein Faltenbalg 30
vorgesehen, der seinerseits eine dichte Verbindung zum einen an
seinem Balganschluß 32 zum Drosselkörper 22 und zum anderen zu
einer Balgabdichtung 34 besitzt. Die Balgabdichtung 34 bildet
dabei eine erste Dichtstelle 10 der Abdichtung des Ventilinnen
raums 28 zum Gehäuse und ist in Form einer Dichtscheibe zwischen
einer Gehäuseverlängerung 36, die die Baulänge des Faltenbalgs 30
aufnimmt, und einem Verbindungselement 38 realisiert. Eine zweite
Dichtstelle 12 dient ebenso zur Abdichtung der Betätigungsspindel
20 gegenüber dem Gehäuse und ist hier besonders einfach als O-Ring
ausgeführt.
Das Stellgerät nach der Erfindung kann jedoch unabhängig von der
Art der Dichtstellen 10, 12 realisiert werden. Dabei kann insbe
sondere auch, wie bei erhöhten Dichtigkeitsanforderungen üblich,
die erste Dichtstelle 10 von einem Faltenbalg 30 und die: zweite
Dichtstelle 12 von einer Stopfbuchspackung gebildet werden. Ferner
können beide Dichtstellen 10, 12 aus Stopfbuchspackungen bestehen.
Zwischen der ersten und der zweiten Dichtstelle 10, 12 ist ein
Prüfraum 14 mit Kontrollanschlüssen 16, 18 bereitgestellt. Im Kon
trollanschluß 16 ist ein Drucksensor 60 und am Kontrollanschluß 18
ein Temperatursensor 62 angeschlossen, um gleichzeitig den Druck
und die Temperatur innerhalb des Prüfraums 14 messen zu können.
Signalausgänge 66, 68 der beiden Sensoren 60, 62 sind zur Anpas
sung einer Ansprechschwelle mit einer Auswerteeinheit 64 verbun
den, werden in demselben miteinander verknüpft und entsprechend
einem eingestellten Zusammenhang in ein Signal gewandelt, das an
einem Fehlerstatusausgang 70 anliegt.
Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung arbeitet
ohne Temperatursensor im Prüfraum 14, wobei dann die Ansprech
schwelle entsprechend der Betriebstemperatur des Prozeßmediums,
die die tatsächliche Temperatur im Prüfraum 14 erheblich beein
flußt, verändert wird. Die Betriebstemperatur muß nicht am Stell
gerät, sondern kann auch in deutlicher Entfernung von dem Stell
gerät ermittelt werden.
Auch für Stellgeräte, die bei besonders heißen Prozeßmedien durch
die Gehäuseverlängerung 36 zwischen dem Stellglied 22' 24 und dem
Stellantrieb 40 die Temperatur am Stellantrieb 40 gezielt ab
senken, reicht meist die Kenntnis der Betriebstemperatur aus, um
mit genügender Genauigkeit auf die Temperatur im Prüfraum 14 zu
schließen. Dies ist möglich, da die Umgebungstemperatur im allge
meinen klein gegenüber der Betriebstemperatur ist und damit ein
charakteristischer Temperaturabfall für eine bestimmte Gehäusever
längerung 36 vorliegt. Der für eine bestimmte Gehäuseverlängerung
36 notwendige Zusammenhang zwischen der Betriebstemperatur und der
im Prüfraum 14 erreichten Temperatur kann dabei theoretisch oder
experimentell ermittelt werden.
Insbesondere beim Einsatz von nicht gezeigten Feldbussen und Ver
zicht auf den Temperatursensor kann die Betriebstemperatur in ein
facher Weise an die Auswerteeinheit 64 übermittelt werden.
Vorteilhafterweise weist die Auswerteeinheit 64 in einer Ausfüh
rungsform eine Einstelleinrichtung auf, mit deren Hilfe ein mit
der Betriebstemperatur korrespondierender Signalwert einstellbar
ist, der die Ansprechschwelle an der Auswerteeinheit 64 direkt
verändert. Dadurch wird keine zusätzliche Signalverbindung zur
Übermittlung der Betriebstemperatur benötigt.
Der Einsatz des Temperatursensors 62 ermöglicht jedoch eine genau
ere und schnellere Anpassung der Ansprechschwelle an die Tempera
tur im Prüfraum 14 als in dem Fall, in dem nur die Betriebstem
peratur berücksichtigt wird.
Die Ansprechschwelle kann proportional zu dem gemessenen Tempera
tursignal erhöht werden, um dadurch den gemäß den Gasgesetzen mit
steigender Temperatur verursachten Druckanstieg mit hoher Genauig
keit zu berücksichtigen.
Die Auswerteeinheit 64 kann aber auch in besonders einfacher Weise
in der Art eines Grenzwertschalters für den Signalausgang 66 des
Drucksensors 60 arbeiten, wobei der Grenzwert sich in Abhängigkeit
von dem Signalausgang 68 des Temperatursensors 62 verändert. Nach
Überschreiten eines Temperaturbereichs erhöht sich die Ansprech
scnwelle dann in Stufen.
Weiterhin kann im Falle lang anhaltender konstanter Temperatur
bedingungen die Anpassung der Ansprechschwelle in großen Zeitin
tervallen erfolgen. Verfügt das Stellgerät über einen an den Prüf
raum 14 angeschlossenen Temperatursensor 62, so wird dieser dann
von der Auswerteeinheit 64 für Zeiten gleicher Temperaturver
hältnisse nicht ausgelesen. Für spezielle Anwendungsfälle, die
aufgrund konstanter Prozeßmediumstemperatur und konstanten Außen
bedingungen für lange Zeiten kaum Änderungen der Temperatur im
Prüfraum 14 verursachen, kann der Temperatursensor 62 abgeschaltet
oder zeitweise sogar vollständig ausgebaut werden.
Eine alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung weist vor
teilhafterweise eine die Position der Betätigungsspindel 20 erfas
sende, nicht gezeigte Einheit auf. Diese Einheit erzeugt ein die
Position der Betätigungsspindel 20 repräsentierendes Ausgangssig
nal und ist mit der Auswerteeinheit 64 verbunden. Die Auswerteein
heit 64 schließt mittels der Position der Betätigungssspindel 20
auf die zumindest bei Faltenbälgen 30 auftretende Volumenänderung
des Prüfraums 14 und beeinflußt davon abhängig die Ansprech
schwelle. Damit können Volumenänderungen, die aufgrund von Hub
bewegungen der Betätigungsspindel 20 entstehen, ebenfalls in dem
Signal am Fehlerstatusausgang 70 berücksichtigt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
die Auswerteeinheit 64 in einen Stellungsregler zu integrieren.
Insbesondere für diese Stellgeräte läßt sich die Berücksichtigung
der Position der Betätigungsspindel 20 einfach realisieren, da der
in dem Stellungsregler vorhandene Aufnehmer für die Position der
Betätigungsspindel 20 auch zur Korrektur eventueller Volumenän
derungen des Prüfraums 14, wie sie bei Einsatz des Faltenbalgs 30
auftreten, während des Betriebs einsetzbar sind. Weiterhin kann
beispielsweise auf ein zusätzliches Gehäuse für die Auswerteein
heit 64 verzichtet werden, wenn schon ein Stellungsregler vorhan
den ist.
Vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, nach der die
Auswerteeinheit 64 einen Mikroprozessor enthält, um auch kom
plexere Zusammenhänge von Druck, Temperatur sowie gegebenenfalls
Volumen und dem Fehlerstatus festlegen zu können. Dabei kann der
Mikroprozessor in Anlehnung an das zu erwartende Verhalten, ent
sprechend den Gasgesetzen, beispielsweise den Quotienten aus dem
Druck- und Temperatursignal berechnen und bei einer die Ansprech
schwelle überschreitenden Abweichung ein den Fehler repräsen
tierendes Signal am Fehlerstatusausgang 70 erzeugen. Auch kann der
Mikroprozessor das Produkt aus der Position der Betätigungsspindel
20 und dem Quotienten aus dem Druck- und Temperatursignal bilden
und bei einer die Ansprechschwelle überschreitenden Abweichung ein
den Fehler repräsentierendes Signal am Fehlerstatusausgang 70 er
zeugen. Insbesondere für digitale Stellungsregler können diese
Ausführungen günstig kombiniert werden, indem der Mikroprozessor
des Stellungsreglers ebenfalls die Operation der Auswerteeinheit
64 ausführt
Ebenso vorteilhaft ist eine andere Ausführungsform, nach der eine als Drossel wirkende, nicht gezeigte Öffnung zur Atmosphäre in dem Prüfraum 14 oder einem der Kontrollanschlüsse 16, 18 vorhanden ist. Dadurch kann sich der Druck innerhalb des Prüfraums 14 nach vorübergehenden Druckänderungen, wie sie beispielsweise durch Tem peraturänderungen auftreten, gegenüber dem Atmosphärendruck aus gleichen. Eine nicht vorübergehende Druckerhöhung an dem Drucksen sor 60 kann somit nur entstehen, wenn ein Massenfluß, beispiels weise infolge einer Leckage am Faltenbalg 30, auftritt. Der Ein fluß der Temperatur als Störgröße kann damit weitgehend beseitigt werden. Der Arbeitsbereich des Drucksensors 60 ist mit einer der artigen Drosselöffnung wesentlich kleiner wählbar als im Falle vollständig druckdicht geschlossener Prüfräume 14, wobei die mini mal detektierbare Leckage aufgrund der wie ein künstliches Leck wirkender Öffnung erhöht ist.
Ebenso vorteilhaft ist eine andere Ausführungsform, nach der eine als Drossel wirkende, nicht gezeigte Öffnung zur Atmosphäre in dem Prüfraum 14 oder einem der Kontrollanschlüsse 16, 18 vorhanden ist. Dadurch kann sich der Druck innerhalb des Prüfraums 14 nach vorübergehenden Druckänderungen, wie sie beispielsweise durch Tem peraturänderungen auftreten, gegenüber dem Atmosphärendruck aus gleichen. Eine nicht vorübergehende Druckerhöhung an dem Drucksen sor 60 kann somit nur entstehen, wenn ein Massenfluß, beispiels weise infolge einer Leckage am Faltenbalg 30, auftritt. Der Ein fluß der Temperatur als Störgröße kann damit weitgehend beseitigt werden. Der Arbeitsbereich des Drucksensors 60 ist mit einer der artigen Drosselöffnung wesentlich kleiner wählbar als im Falle vollständig druckdicht geschlossener Prüfräume 14, wobei die mini mal detektierbare Leckage aufgrund der wie ein künstliches Leck wirkender Öffnung erhöht ist.
Da beispielsweise für Hubventile mit Faltenbälgen 30 auch schnelle
Änderungen der Positionen der Betätigungsspindel 20 kurzzeitige
Druckänderungen verursachen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die
Auswerteeinheit 64 ein zeitliches Filter aufweist, das mit der
Ansprechschwelle eine logische Verbindung besitzt und diese kurz
zeitigen Druckänderungen unterdrückt. Bleibt eine die Ansprech
schwelle übersteigende Druckänderung jedoch eine charakteristische
Zeitspanne bestehen, so wird eine eine Leckage anzeigende Fehler
statusmeldung am Ausgang 70 erzeugt.
Die Größe der zu wählenden Öffnung einer Drossel und die charak
teristische Zeitspanne eines zeitlichen Filters sind voneinander
und ebenso von der Art des Stellgeräts abhängig. Die für ein be
stimmtes Stellgerät optimalen Parameter sind theoretisch oder ex
perimentell bestimmbar.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in
den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
10
Erste Dichtstelle
12
Zweite Dichtstelle
14
Prüfraum
16
Kontrollanschluß
18
Kontrollanschluß
20
Betätigungsspindel
22
Drosselkörper
24
Ventilsitz
26
Ventilgehäuse
28
Ventilinnenraum
30
Faltenbalg
32
Balganschluß
34
Balgabdichtung
36
Gehäuseverlängerung
38
Verbindungselement
40
Stellantrieb
42
Membran
44
Membranteller
46
Federspeicher
48
Gehäuse
50
Stelldruckanschluß
52
,
54
Mutter
60
Drucksensor
62
Temperatursensor
64
Auswerteeinheit
66
Signalausgang
68
Signalausgang
70
Fehlerstatusausgang
Claims (15)
1. Stellgerät, umfassend einen Stellantrieb und ein damit verbun
denes Stellglied, wobei das Stellglied zumindest einen Ventilsitz
und einen mit diesem zusammenwirkenden Drosselkörper aufweist, der
Drosselkörper mittels einer zur Ausführung einer Dreh- und/oder
Hubbewegung mit dem Stellantrieb verbundenen Betätigungsspindel
relativ zu dem Ventilsitz beweglich ist, die Betätigungsspindel an
einer ersten Dichtstelle gegenüber dem Ventilinnenraum abgedichtet
ist, eine zweite Dichtstelle ebenfalls die Betätigungsspindel ab
dichtet und zwischen den beiden Dichtstellen ein über mindestens
einen Kontrollanschluß zugänglicher Prüfraum existiert, an den ein
Drucksensor angeschlossen ist, der seinerseits mit einer Auswer
teeinheit zur Überwachung des Betriebs des Stellgeräts verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalausgang (66) des Druck
sensors (60) in der Auswerteeinheit (64) mit einer von zumindest
einem Temperatursignal abhängigen Ansprechschwelle zum Ausgeben
einer Fehlerstatusmeldung an einem Fehlerstatusausgang (70) der
Auswerteeinheit (64) vergleichbar ist.
2. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Betriebstemperatur des Prozeßmediums des Stellgeräts erfaßbar ist,
und die Ansprechschwelle abhängig von der Betriebstemperatur ver
änderbar ist.
3. Stellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (64) eine Einstellvorrichtung umfaßt, über die ein
der Betriebstemperatur entsprechendes Temperatursignal einstellbar
ist.
4. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Prüfraum (14) einen weiteren Kontrollanschluß (18) aufweist, an
den ein Temperatursensor (62) angeschlossen ist. Der die Tempera
tur im Prüfraum (14) erfaßt und einen mit der Auswerteeinheit (64)
verbundenen Signalausgang (68) für ein Temperatursignal besitzt,
und die Ansprechschwelle abhängig von der Temperatur im Prüfraum
(14) veränderbar ist.
5. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ansprechschwelle stufenweise mit steigender
Temperatur erhöhbar ist.
6. Stellgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ansprechschwelle proportional zu dem Temperatur
signal veränderbar ist.
7. Stellgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (64) in Art eines Grenzwert
schalters für den Signalausgang (66) des Drucksensors (60) ar
beitet, und der Grenzwert in Abhängigkeit von dem Signalausgang
(68) des Temperatursensors (62) veränderbar ist.
8. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine die Position der Betätigungsspindel (20) erfassende
Einheit, die mit der Auswerteeinheit (64) verbunden ist und die
Ansprechschwelle in Abhängigkeit von der Position der Betätigungs
spindel verändert.
9. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (64) Teil eines Stellungs
reglers ist.
10. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (64) einen Mikroprozessor
umfaßt.
11. Stellgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroprozessor den Quotienten aus dem Drucksignal und dem Tempera
tursignal bildet und bei einer die Ansprechschwelle überschreiten
den Abweichung ein den Fehler repräsentierendes Signal am Fehler
statusausgang (70) erzeugt.
12. Stellgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroprozessor das Produkt aus der Position der Betätigungsspindel
(20) und dem Quotienten aus dem Drucksignal und dem Temperatursig
nal bildet und bei einer die Ansprechschwelle überschreitenden
Abweichung ein den Fehler repräsentierendes Signal am Fehler
statusausgang (11) erzeugt.
13. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Gehäuseverlängerung (36) als Schutz des
Stellantriebs (40) gegen hohe Temperaturen zwischen dem Stellan
trieb (40) und dem Stellglied (22, 24) vorgesehen ist, und die An
sprechschwelle von der Art und Länge dieser Gehäuseverlängerung
(36) abhängt.
14. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem Kontrollanschluß (16, 18) der dem
Prüfraum (14) eine als Drossel wirkende Öffnung zur Atmosphäre
vorhanden ist.
15. Stellgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (64) ein zeitliches Filter
aufweist, das mit der Ansprechschwelle eine logische Verbindung
besitzt und kurzzeitige Druckänderungen unterdrückt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19723207A DE19723207C2 (de) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | Stellgerät |
FR9806837A FR2764037B1 (fr) | 1997-06-03 | 1998-05-29 | Appareil de regulation |
US09/089,824 US6050296A (en) | 1997-06-03 | 1998-06-03 | Control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19934829A1 (de) * | 1999-07-24 | 2001-01-25 | Bircher Ag Beringen | Verfahren zum Betreiben eines Signalsensors sowie eines Schaltelementes |
EP2543916A1 (de) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | Krones AG | Erkennung von Rissen an Metallbälgen von Ventilen |
WO2014130919A1 (en) | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Rave N.P., Inc. | Smart valve |
DE102014004722B3 (de) * | 2014-04-01 | 2015-08-27 | Friedrich Müller | Absperrventil , coaxial, druckausgeglichen, direktgesteuert aufgebaut , für hohe Temperaturen |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29809667U1 (de) * | 1998-05-28 | 1998-10-08 | Gemue Gebrueder Mueller Appara | Anordnung zu Stellungsanzeige |
DE19939497C2 (de) * | 1999-08-20 | 2001-09-27 | Samson Ag | Antrieb eines Stellventils mit Sensiereinheit zur Ventilpositionserfassung |
FR2816387B1 (fr) * | 2000-11-07 | 2003-07-25 | Atofina | Robinet etanche pour recipient de transport de fluides toxiques |
US6550314B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-04-22 | Sis-Tech Applications, L.L.P. | Apparatus and method for on-line detection of leaky valves |
US20040155210A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-12 | Wears William E. | Instrument mounting apparatus for a fluid control valve |
US6962072B2 (en) * | 2003-07-29 | 2005-11-08 | The Boeing Company | Fluid inducer evaluation device and method |
US6997212B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-02-14 | Master Flo Valve Inc. | Choke valve with temperature transmitter |
US7458520B2 (en) * | 2005-04-19 | 2008-12-02 | Masco Corporation Of Indiana | Electronic proportioning valve |
US7475827B2 (en) * | 2005-04-19 | 2009-01-13 | Masco Corporation Of Indiana | Fluid mixer |
US7448553B2 (en) * | 2005-04-19 | 2008-11-11 | Masco Corporation Of Indiana | Fluid mixer |
DE102006047880B4 (de) * | 2006-10-10 | 2008-07-10 | Danfoss A/S | Durchflußeinstellventil |
DE102007050086A1 (de) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Alfa Laval Kolding A/S | Verfahren zum Betrieb eines Ventils |
DE102008058208B4 (de) | 2008-11-19 | 2017-01-05 | Samson Aktiengesellschaft | Stellgerät und Verfahren zur Überprüfung der korrekten Funktionsfähigkeit eines Faltenbalges eines Stellgerätes |
US9304053B2 (en) * | 2013-08-07 | 2016-04-05 | Dresser, Inc. | System to monitor performance of packing material in a seal |
DE102013112686A1 (de) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Baumer Hhs Gmbh | Heißleimauftragssystem und -verfahren |
DE102016201988B3 (de) * | 2016-02-10 | 2017-06-08 | Festo Ag & Co. Kg | Verfahren zum Ermitteln eines Funktionszustands eines Antriebssystems und Antriebssystem |
GB201604656D0 (en) * | 2016-03-18 | 2016-05-04 | Rotork Uk Ltd | Fugitive emission detection |
US11047499B2 (en) * | 2018-02-28 | 2021-06-29 | Edward P. Davis | Valve actuation conversion kit |
US10766126B2 (en) * | 2018-03-07 | 2020-09-08 | Airboss Air Tool Co., Ltd. | Pneumatic signal generating device for a pneumatic tool |
CN112119291A (zh) * | 2018-08-10 | 2020-12-22 | 株式会社富士金 | 流体控制设备、流体控制设备的异常检测方法、异常检测装置以及异常检测系统 |
CN108869758B (zh) * | 2018-08-22 | 2024-02-13 | 杭州富尚阀门有限公司 | 一种防结晶防外漏熔盐阀 |
CN114658858B (zh) * | 2022-03-19 | 2023-03-28 | 江苏明江阀业有限公司 | 一种基于波纹管截止阀的高危介质零泄露系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0637713A1 (de) * | 1993-08-05 | 1995-02-08 | Honeywell Ag | Diagnose-System für Regel- und Absperrventile |
WO1995008071A1 (en) * | 1993-09-15 | 1995-03-23 | Combustion Engineering, Inc. | Diagnostic data acquisitioner for a valve |
WO1995017624A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-29 | Ole Cramer Nielsen | An apparatus for controlling a valve |
US5598973A (en) * | 1994-10-31 | 1997-02-04 | Weston; Colin K. | Fluid flow control device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3938544A (en) * | 1974-05-28 | 1976-02-17 | Bernaerts Henry J | Valve with heat transport monitor for leakage determining rate |
US4901751A (en) * | 1989-06-15 | 1990-02-20 | Systems Chemistry, Inc. | Fluid control valve and system with leak detection and containment |
US4972867A (en) * | 1989-11-03 | 1990-11-27 | Ruesch J O | Valve stem seal leak protection and detection apparatus |
US5269339A (en) * | 1991-06-19 | 1993-12-14 | Szatmary Michael A | Sealed bonnet for actuating a quarter turn valve assembly |
US5203370A (en) * | 1991-11-26 | 1993-04-20 | Block Gary C | Mounting apparatus with fugitive emission collection means for directly coupling a rotary valve to an actuator having rotary drive means |
US5345812A (en) * | 1992-06-24 | 1994-09-13 | Eastman Kodak Company | Seal leakage monitoring device and method |
US5586576A (en) * | 1994-09-28 | 1996-12-24 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Dosing valve having seal failure detection |
AU3824995A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-26 | Donald P. Arbuckle | Dual seal barrier fluid leakage control apparatus |
-
1997
- 1997-06-03 DE DE19723207A patent/DE19723207C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-29 FR FR9806837A patent/FR2764037B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-03 US US09/089,824 patent/US6050296A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0637713A1 (de) * | 1993-08-05 | 1995-02-08 | Honeywell Ag | Diagnose-System für Regel- und Absperrventile |
WO1995008071A1 (en) * | 1993-09-15 | 1995-03-23 | Combustion Engineering, Inc. | Diagnostic data acquisitioner for a valve |
WO1995017624A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-29 | Ole Cramer Nielsen | An apparatus for controlling a valve |
US5598973A (en) * | 1994-10-31 | 1997-02-04 | Weston; Colin K. | Fluid flow control device |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
CH-Zeitschrift: "Technica" 3/97 S. 45 * |
DE-Z.: "Ölhydraulik und Pneumatik" 30 (1986) Nr. 12, Grundlagen der Messtechnik, S. 887-888 * |
JP 57-103986 (A) Abstr. In: M-162 Oct. 8, 1982, Vol. 6/No. 199 * |
JP 59-13176 (A), Abstr. In: M-295 May 11, 1984, Vol. 8, No. 100 * |
JP 63-275875 (A) Abstr. of M-800 Febr. 21, 1989 Vol. 13/No. 76 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19934829A1 (de) * | 1999-07-24 | 2001-01-25 | Bircher Ag Beringen | Verfahren zum Betreiben eines Signalsensors sowie eines Schaltelementes |
EP2543916A1 (de) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | Krones AG | Erkennung von Rissen an Metallbälgen von Ventilen |
WO2014130919A1 (en) | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Rave N.P., Inc. | Smart valve |
EP2959197A4 (de) * | 2013-02-25 | 2016-11-23 | Rave N P Inc | Intelligentes ventil |
US9822903B2 (en) | 2013-02-25 | 2017-11-21 | Raven N.P., Inc. | Smart valve |
DE102014004722B3 (de) * | 2014-04-01 | 2015-08-27 | Friedrich Müller | Absperrventil , coaxial, druckausgeglichen, direktgesteuert aufgebaut , für hohe Temperaturen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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FR2764037A1 (fr) | 1998-12-04 |
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