DE19910751B4

DE19910751B4 - Circuit arrangement for adjusting the position of the plunger of a valve

Info

Publication number: DE19910751B4
Application number: DE19910751A
Authority: DE
Inventors: Andreas Möhlenhoff; Rainer Drescher
Original assignee: Moehlenhoff GmbH
Current assignee: Moehlenhoff GmbH
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: DE19910751A1

Abstract

Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines Ventils, auf den eine Ventilfeder einwirkt und der zwischen zwei Endstellungen in axialer Richtung verstellbar ist, wobei zur Verstellung des Stößels ein mit einem in seiner Achsrichtung bewegbaren Arbeitskolben ausgerüsteter, temperaturabhängiger Dehnkörper am Ventil befestigt ist, der durch einen an eine Spannungsquelle anschließbaren, elektrischen Widerstand beheizbar ist und dem ein an der Stirnseite des Stößels anliegendes Stellglied zugeordnet ist, auf welches eine Druckfeder einwirkt, welche das Ventil bei nicht beheiztem Widerstand entgegen der Wirkung der Ventilfeder geschlossen hält und welche bei beheiztem, sich ausdehnendem Dehnkörper durch das dabei von demselben bewegte Stellglied zusammengedrückt wird, so daß das Ventil durch die Ventilfeder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, – daß zwischen dem Widerstand (19) und der Spannungsquelle (2) ein durch einen Mikroprozessor (1) zu betätigender, elektrischer Schalter (6) angeordnet ist, – daß an den Mikroprozessor (1) eine mit dem Stellglied (16) gekoppelte Meßeinrichtung (4) angeschlossen ist, die von der Position des Stellgliedes (16) abhängige elektrische Spannungswerte an den Mikroprozessor (1) liefert, aus denen vom Mikroprozessor (1) eine zwischen einer der Schließstellung des Ventils (8) entsprechenden minimalen Spannung und einer einem vorgegebenen, maximalen Hub des Stößels (9), bei welchem das Ventil (8) voll geöffnet ist, entsprechenden maximalen Spannung liegende Regelstrecke gebildet und gespeichert wird, und – daß beim Anschließen einer Steuerspannungsquelle (5) an den Mikroprozessor (1), deren zwischen 0 und 100% einstellbare Steuerspannung durch den Mikroprozessor (1) den Spannungswerten der in demselben gespeicherten Regelstrecke proportional zugeordnet wird, der Stößel (9) des Ventils (8) in eine Position gebracht wird, deren Entfernung von seiner der Schließstellung des Ventils (8) entsprechenden Position in Prozent vom maximalen Hub desselben dem eingestellten prozentualen Spannungswert der Steuerspannungsquelle (5) entspricht.Circuit arrangement for adjusting the position of the plunger of a valve acting on a valve spring and which is adjustable between two end positions in the axial direction, wherein for adjusting the plunger equipped with a movable in its axial direction working piston, temperature-dependent expansion element is attached to the valve, by a connectable to a voltage source, electrical resistance is heated and is associated with a voltage applied to the end face of the plunger actuator, which acts on a compression spring which holds the valve against non-heated resistance against the action of the valve spring and which in heated, expands Dehnkörpers is compressed by the case of the same moving actuator, so that the valve is opened by the valve spring, characterized in that between the resistor (19) and the voltage source (2) by a microprocessor (1) to actuate is arranged on the microprocessor (1) a measuring device (4) coupled to the actuator (16), the electrical voltage values dependent on the position of the actuator (16) being supplied to the microprocessor (1 ) from which the microprocessor (1) a between a one of the closed position of the valve (8) corresponding minimum voltage and a predetermined maximum stroke of the plunger (9), wherein the valve (8) is fully open, corresponding maximum voltage and that, when connecting a control voltage source (5) to the microprocessor (1) whose control voltage adjustable between 0 and 100% is proportionally assigned by the microprocessor (1) to the voltage values of the controlled system stored in the same, Plunger (9) of the valve (8) is brought into a position whose removal from its the closed position of the valve (8) ent corresponding percentage position of the maximum stroke of the same corresponds to the set percentage voltage value of the control voltage source (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einstellung der Position des Stößels eines Ventils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for adjusting the position of the plunger of a valve according to the preamble of patent claim 1.

Ventile, auf welche sich die Erfindung bezieht, werden beispielsweise in der Heizungs- und Lüftungstechnik eingesetzt. Sie können grundsätzlich überall dort verwendet werden, wo durch ein Ventil eine Verstellbewegung durchgeführt werden soll. Es können dadurch beispielsweise Klappen bewegt oder lichte Rohrquerschnitte verändert werden, wodurch die Menge eines durch ein Rohrsystem fließenden bzw. strömenden Mediums, wie beispielsweise Wasser oder Luft, verändert werden kann.Valves to which the invention relates are used, for example, in heating and ventilation technology. They can basically be used wherever an adjustment movement is to be carried out by a valve. For example, flaps can thereby be moved or clear pipe cross sections can be changed, whereby the quantity of a medium flowing or flowing through a pipe system, such as, for example, water or air, can be changed.

Die DE 43 30 215 A1 beschreibt eine Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrisch beheizbaren Thermostatventil. Das Thermostatventil enthält ein Kurzschlußventilelement, das unterhalb der Öffnungstemperatur einen Strömungsquerschnitt für die durch den Kurzschluß strömende Kühlmittelmenge auf einen Minimalquerschnitt begrenzt, der bei Überschreiten der Öffnungstemperatur vergrößert wird. Ein Steuergerät schaltet bei Erreichen einer vorgewählten Temperatur während des Warmlaufvorganges das Heizelement für eine vorgegebene Zeitspanne begrenzt ein.The DE 43 30 215 A1 describes a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle with an electrically heatable thermostatic valve. The thermostatic valve includes a short-circuit valve element, which below the opening temperature limits a flow cross-section for the amount of coolant flowing through the short to a minimum cross-section, which is increased when the opening temperature is exceeded. A control unit turns on reaching a preselected temperature during the warm-up process, the heating element for a predetermined period limited.

Aus der DE 41 38 523 A1 geht ein Verfahren zur Beeinflussung eines Stellgliedes hervor, das einen temperaturabhängigen Dehnkörper und einen durch denselben bewegbaren Arbeitskolben mit temperaturabhängiger Stellung aufweist. An dem Dehnkörper ist ein mit einer Stromquelle verbindbarer elektrischer Heizwiderstand angebracht. Zur definierten Vorgabe der Stellung des Arbeitskolbens wird der elektrische Widerstand des Stellgliedes, der sich mit einer Volumenänderung des im Dehnkörper befindlichen Dehnstoff ändert, gemessen und einem Regler als Istwert zugeführt, dem als Sollwert eine elektrische Spannung aufgegeben wird. Der Regler ist mit einem im Stromkreis des Heizwiderstandes liegenden Schalter verbunden, der durch den Regler betätigt wird.From the DE 41 38 523 A1 is a method for influencing an actuator, which has a temperature-dependent expansion body and a movable by the same piston with temperature-dependent position. At the Dehnkörper a connectable to a power source electrical heating resistor is attached. For defined specification of the position of the working piston, the electrical resistance of the actuator, which changes with a change in volume of the expanding material located in the expansion element, measured and fed to a controller as an actual value, which is given as the setpoint voltage. The controller is connected to a switch in the circuit of the heating resistor, which is operated by the controller.

Bei dem durch die DE 31 40 472 A1 bekannten Verfahren wird der Stößel eines Ventils durch Einwirkung von elektrischem Strom bewegt. Die entsprechende Vorrichtung ist mit einem temperaturabhängigen Dehnkörper ausgerüstet, an dem ein elektrischer Widerstand als Heizelement angebracht ist. Ein beispielsweise von einem Thermostat geliefertes Signal bewirkt, daß der Widerstand mit Strom versorgt wird. Durch die dann erzeugte Wärme wird der Arbeitskolben des Dehnkörpers verstellt. Der Stößel des in Ruhestellung geschlossenen Ventils wird dadurch entlastet und durch eine Ventilfeder in Richtung „Öffnung des Ventils” bewegt. Dieses bekannte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung haben sich in der Praxis bewährt. Die Stellung des Stößels des Ventils, d. h. die Strecke, welche derselbe bei Erwärmung des Dehnkörpers zurücklegt, ist aber nicht definiert.In which by the DE 31 40 472 A1 known method, the plunger of a valve is moved by the action of electric current. The corresponding device is equipped with a temperature-dependent expansion body to which an electrical resistance is attached as a heating element. An example provided by a thermostat signal causes the resistor to be powered. By the heat then generated, the working piston of the expansion body is adjusted. The plunger of the valve closed at rest is thereby relieved and moved by a valve spring in the direction of "opening of the valve". This known method and the corresponding device have proven themselves in practice. The position of the plunger of the valve, ie the distance which it covers when heating the expansion body, but is not defined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der eine Aussage über die Stellung des Stößels eines Ventils in jeder Position zwischen dessen Öffnungs- und Schließstellung gemacht werden kann.The invention has for its object to provide a circuit arrangement with which a statement about the position of the plunger of a valve in any position between its open and closed positions can be made.

Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing features of claim 1.

Bei dieser Schaltungsanordnung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß der maximal mögliche Hub des Arbeitskolbens bekannter Dehnkörper größer als der Weg ist, den der Stößel eines Ventils zwischen seiner Schließstellung einerseits und seiner Offenstellung andererseits zurücklegt. Die Länge dieses Weges des Stößels ist bekannt. Sie wird hier für die Hubbewegung des Arbeitskolbens des jeweiligen Dehnkörpers als maximaler Hub vorgegeben. Die maximale, von der Meßeinrichtung gelieferte Spannung entspricht diesem maximalen Hub des Arbeitskolbens des Dehnkörpers und damit dem Weg des Stößels des Ventils zwischen seinen beiden Endstellungen. Des Ventil kann nach Bildung und Speicherung der Regelstrecke durch den Mikroprozessor mittels einer an denselben angelegten Steuerspannung gezielt in jede zwischen den beiden Endstellungen liegende Position gebracht werden. Mit dem Wort „Mikroprozessor” soll jede intelligente elektronische Schaltung mit Speicherfunktion erfaßt sein. Solche Schaltungen werden beispielsweise auch als „Mikrocontroler” bezeichnet. Wenn das Ventil zum Durchlaß der maximal möglichen Menge eines strömenden Mediums voll geöffnet sein soll, wird dem Mikroprozessor die maximale Steuerspannung zugeführt, welche der maximalen Spannung der Regelstrecke entspricht. Soll der Stößel des Ventils zur Reduzierung der Menge des strömenden Mediums beispielsweise nur die Hälfte seines Maximalhubs zurücklegen, dann beträgt die Steuerspannung nur 50% ihres Maximalwerts. Das gilt analog für jeden anderen prozentualen Wert von Steuerspannung und Maximalhub.In this circuit arrangement is based on the knowledge that the maximum possible stroke of the working piston known Dehnkörper is greater than the path that covers the plunger of a valve between its closed position on the one hand and its open position on the other hand. The length of this path of the ram is known. It is specified here for the stroke movement of the working piston of the respective expansion body as the maximum stroke. The maximum, supplied by the measuring device voltage corresponds to this maximum stroke of the working piston of the expansion body and thus the path of the plunger of the valve between its two end positions. The valve can be selectively brought into each position lying between the two end positions after formation and storage of the controlled system by the microprocessor by means of a control voltage applied to the same. The term "microprocessor" is intended to cover any intelligent electronic circuit with memory function. Such circuits are also referred to as "microcontrollers", for example. If the valve for the passage of the maximum possible amount of a flowing medium to be fully open, the microprocessor, the maximum control voltage is supplied, which corresponds to the maximum voltage of the controlled system. If the plunger of the valve to reduce the amount of flowing medium, for example, cover only half of its maximum stroke, then the control voltage is only 50% of its maximum value. This applies analogously to every other percentage value of control voltage and maximum lift.

Jede durch die Steuerspannung einstellbare Stellung des Stößels des Ventils kann bei dieser Schaltungsanordnung sehr genau eingehalten werden. Wenn der Arbeitskolben infolge Abkühlung des Dehnkörpers entgegen einer vorangehenden Hubbewegung zurückbewegt wird, dann wird der Widerstand jeweils wieder eingeschaltet, und zwar so lange, bis der Arbeitskolben seine der jeweiligen Hubbegrenzung entsprechende Position wieder erreicht hat. Zur Einhaltung dieser Position wird der Widerstand also im Wechsel von der Spannungsquelle getrennt und wieder mit derselben verbunden.Each adjustable by the control voltage position of the plunger of the valve can be kept very accurate in this circuit arrangement. If the working piston is moved back as a result of cooling of the expansion body against a previous stroke, then the resistor is switched on again, and that until the working piston has reached its respective stroke limit corresponding position again. To comply with this position is the Resistor so alternately disconnected from the power source and connected to the same again.

Durch die Begrenzung des Hubes des vom Dehnkörper bewegten Arbeitskolbens kann der Energieaufwand für die Einstellung eines Ventils wesentlich verringert werden. Wenn der Arbeitskolben des Dehnkörpers seinen eingestellten maximalen Hub ausgeführt hat, bei dem das zu betätigende Ventil voll geöffnet ist, wird die Stromzufuhr an den Widerstand unterbrochen. Es findet dann, bis auf einen Ruhestrom der Schaltungsanordnung, kein Energieverbrauch mehr statt. Neben dem verminderten Energieaufwand ergibt sich bei Einsatz dieser Schaltungsanordnung auch eine wesentlich niedrigere Erwärmung des Dehnkörpers. Das führt nicht nur zu einer erhöhten Lebensdauer desselben, sondern insgesamt auch zu einer schnelleren Reaktion der ganzen Anordnung. Wenn ein Ventil beispielsweise geschlossen werden soll, wird die Stromzufuhr an den Widerstand unterbrochen. Der Stößel des Ventils gelangt dann sehr schnell in die Schließstellung, da erstens der Arbeitskolben des Dehnkörpers nur einen durch die Hubbegrenzung bedingten kurzen Weg zurücklegen muß und weil zweitens der Dehnkörper wegen seiner geringeren Erwärmung schnell abkühlt.By limiting the stroke of the working piston moved by the expanding body, the energy expenditure for the adjustment of a valve can be substantially reduced. When the working piston of the expansion body has carried out its set maximum stroke at which the valve to be operated is fully opened, the power supply to the resistor is interrupted. It then takes place, except for a quiescent current of the circuit, no more energy consumption. In addition to the reduced energy consumption results when using this circuit also a much lower heating of the expansion body. This not only leads to an increased service life of the same, but also overall to a faster response of the whole arrangement. For example, when a valve is to be closed, the power to the resistor is cut off. The plunger of the valve then passes very quickly into the closed position, firstly because the working piston of the expansion body only has to cover a short distance due to the stroke limitation and secondly because the expansion element cools down quickly because of its lower heating.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel erläutert.The circuit arrangement according to the invention will be explained with reference to the drawings as an exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung als Bockschaltbild. 1 a circuit arrangement according to the invention as a block diagram.

2 und 3 eine mit der Schaltungsanordnung arbeitende Anordnung im Schnitt und als Draufsicht in schematischer Darstellung. 2 and 3 a working with the circuit arrangement in section and as a plan view in a schematic representation.

4 eine in der Schaltungsanordnung einsetzbare opto/elektrische Einheit. 4 a usable in the circuit arrangement opto / electrical unit.

Zentrales Element der Schaltungsanordnung ist ein intilligentes elektronisches Schaltungsteil mit Speicherfunktion, ein Mikroprozessor 1. Er wird aus einer Spannungsquelle 2, die beispielsweise eine Wechselspannung von 24 V liefert, über ein Netzteil 3 gespeist, an dessen Ausgang beispielweise 5 V Gleichspannung zur Verfügung stehen. An den Mikroprozessor 1 sind außerdem eine Meßeinrichtung 4, eine Steuerspannungsquelle 5 und ein Schalter 6 angeschlossen.Central element of the circuit arrangement is an intilligentes electronic circuit part with memory function, a microprocessor 1 , He is from a voltage source 2 , which supplies, for example, an AC voltage of 24 V, via a power supply 3 fed, at the output, for example, 5 V DC voltage available. To the microprocessor 1 are also a measuring device 4 , a control voltage source 5 and a switch 6 connected.

Mit der Schaltungsanordnung kann eine Vorrichtung 7 gesteuert werden, wie sie prinzipiell aus 2 hervorgeht. Die Vorrichtung 7 wird auf ein nur schematisch angedeutetes Ventil 8 aufgesetzt. Das Ventil 8 hat einen Stößel 9, der unter der Wirkung einer der Einfachheit halber nicht mit dargestellten Ventilfeder steht und in Richtung des Doppelpfeiles 10 zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Der Stutzen des Ventils 8 ist beispielsweise mit einem Gewinde ausgerüstet, auf welches ein Halter 11 aufgeschraubt werden kann. Der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Halter 11 dient zur Festlegung eines Gehäuses 12 der Vorrichtung 7 am Ventil 8. Dazu können im Gehäuse 12 beispielsweise federnd einrastende Haken angebracht sein, die in Montageposition in Ausnehmungen 13 und 14 des Halters 11 eingreifen. Das Gehäuse 12 kann aber auch auf andere Art und Weise am Ventil 8 befestigt werden, beispielsweise mittels einer Überwurfmutter.With the circuit arrangement, a device 7 be controlled, as they are in principle 2 evident. The device 7 is on a only schematically indicated valve 8th placed. The valve 8th has a pestle 9 which is under the action of one of the simplicity not shown valve spring and in the direction of the double arrow 10 is adjustable between an open position and a closed position. The nozzle of the valve 8th For example, is equipped with a thread on which a holder 11 can be screwed on. The existing example of plastic holder 11 serves to define a housing 12 the device 7 at the valve 8th , This can be done in the housing 12 For example, be mounted resilient latching hooks in the mounting position in recesses 13 and 14 of the owner 11 intervention. The housing 12 But it can also be done in other ways on the valve 8th be attached, for example by means of a union nut.

Die Vorrichtung 7 selbst besteht – ohne Gehäuse 12 und Halter 11 – aus einem temperaturabhängigen Dehnkörper 15, einem topfartigen Stehglied 16 und einer Druckfeder 17. Der Dehnkörper 15 hat einen Arbeitskolben 18. Am Dehnkörper 15 ist außerdem ein als Heizelement dienender elektrischer Widerstand 19 angebracht, der über eine elektrische Leitung 20 und einen elektrischen Kontakt 21 an die Spannungsquelle 2 anschließbar ist.The device 7 itself exists - without housing 12 and holder 11 - From a temperature-dependent expansion body 15 , a pot-like standing member 16 and a compression spring 17 , The stretching body 15 has a working piston 18 , At the stretching body 15 is also serving as a heating element electrical resistance 19 attached, via an electrical line 20 and an electrical contact 21 to the voltage source 2 is connectable.

Die Schaltungsanordnung nach den 1 und 2 arbeitet beispielsweise wie folgt:
Der maximale Hub des Arbeitskolbens 18 des Dehnkörpers 15 wird vorgegeben. Er entspricht dem Weg des Stößels 9 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des Ventils B. Dieser maximale Hub soll beispielsweise 3 mm betragen. Die Bewegung des Arbeitskolbens 18 wird von der Meßeinrichtung 4 überwacht, die dazu im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Stellglied 16 gekoppelt ist. Am Ausgang der Meßeinrichtung 4 liegt eine elektrische Spannung an, die von der Position des Stellglieds 16 abhängt und sich bei einer Bewegung desselben ändert. Sobald der Schalter 6 geschlossen ist, wird der Widerstand 19 erwärmt. Der Dehnkörper 15 dehnt sich aus, wodurch sein Arbeitskolben 18 aus demselben herausgedrückt wird. Er nimmt das Stellglied 16 in Richtung des Pfeiles 22 mit. Dadurch wird die Druckfeder 17 zusammengedrückt. Der Stößel 9 wird entlastet, so daß das Ventil 8 durch seine Ventilfeder geöffnet wird. Wenn der Arbeitskolben 18 des Dehnkörpers 15 seinen maximalen, vorgegebenen Hub zurückgelegt hat, wird die Stromzufuhr an den Widerstand 19 abgeschaltet. Der Stößel 9 des Ventils 8 befindet sich dann in der Offenstellung desselben mit maximaler Durchflußmenge des strömenden Mediums. Die zu diesem Zeitpunkt von der Meßeinrichtung 4 gelieferte Spannung ist die maximal mögliche Spannung für den vorgegebenen Hub des Arbeitskolbens 18. Dieser Spannungswert wird vom Mikroprozessor 1 als Maximalwert gespeichert.The circuit arrangement according to the 1 and 2 for example, works as follows:
The maximum stroke of the working piston 18 of the extensor body 15 is specified. It corresponds to the path of the pestle 9 between the closed position and the open position of the valve B. This maximum stroke should be, for example, 3 mm. The movement of the working piston 18 is from the measuring device 4 monitors, in the illustrated embodiment with the actuator 16 is coupled. At the output of the measuring device 4 an electrical voltage is applied, which depends on the position of the actuator 16 depends and changes in a movement of the same. As soon as the switch 6 closed, the resistance becomes 19 heated. The stretching body 15 expands, causing his working piston 18 is pushed out of the same. He takes the actuator 16 in the direction of the arrow 22 With. This will cause the compression spring 17 pressed together. The pestle 9 is relieved, so that the valve 8th opened by its valve spring. When the working piston 18 of the extensor body 15 has traveled its maximum, given stroke, the power is supplied to the resistor 19 off. The pestle 9 of the valve 8th is then in the open position of the same with maximum flow of the flowing medium. The at this time of the measuring device 4 Delivered voltage is the maximum possible voltage for the given stroke of the working piston 18 , This voltage value is provided by the microprocessor 1 stored as maximum value.

Wenn der Arbeitskolben 18 des Dehnkörpers 15 seinen maximalen Hub durchgeführt hat, wird der Schalter 6 durch den Mikroprozessor 1 geöffnet. Dadurch wird der Widerstand 19 von der Spannungsquelle 2 getrennt. Der Dehnkörper 15 kühlt ab und Arbeitskolben 18 sowie Stellglied 16 gehen in ihre Ausgangsposition zurück. Diese ist erreicht, wenn das Ventil 8 sich wieder in seiner Schließstellung befindet. Die von der Meßeinrichtung 4 gelieferte Spannung ändert sich dann nicht mehr. Sie bleibt auf dem in dieser Position gemessenen Wert stehen. Dieser Spannungswert wird vom Mikroprozessor 1 als Minimalwert gespeichert. Zwischen dem oben erläuterten Maximalwert der von der Meßeinrichtung 4 gelieferten Spannung und ihrem Minimalwert liegt eine im Mikroprozessor 1 gespeicherte, unterschiedlichen Spannungswerten entsprechende Regelstrecke, mittels derer die Position des Stößels 9 des Ventils 8 zwischen dessen Schließstellung und Offenstellung beliebig eingestellt werden kann.When the working piston 18 of the extensor body 15 has performed its maximum stroke, the switch will 6 through the microprocessor 1 open. This will be the resistance 19 from the voltage source 2 separated. The stretching body 15 cools and working piston 18 as well as actuator 16 go back to their starting position. This is achieved when the valve 8th is again in its closed position. The of the measuring device 4 delivered voltage does not change then. It stops at the value measured in this position. This voltage value is provided by the microprocessor 1 stored as minimum value. Between the above-explained maximum value of the measuring device 4 delivered voltage and its minimum value is one in the microprocessor 1 stored, different voltage values corresponding control system, by means of which the position of the plunger 9 of the valve 8th between the closed position and open position can be set arbitrarily.

Dazu kann die Steuerspannungsquelle 5 verwendet werden, die eine zwischen 0 und 100% liegende Steuerspannung zur Verfügung stellen kann. Handelsübliche Steuerspannungsquellen liefern beispielsweise eine zwischen 0 V und 10 V liegende Gleichspannung. Die Steuerspannung wird vom Mikroprozessor 1 nach Anschluß der Steuerspannungsquelle 5 den Spannungswerten der Regelstrecke proportional zugeordnet. Den 10 V (100%) der Steuerspannungsquelle 5 entspricht also der Maximalwert der Regelstrecke, während die 0 V dem Minimalwert derselben zugeordnet sein können. Wenn das Ventil 8 für eine maximale Durchflußmenge eines Mediums voll geöffnet sein soll, liefert die Steuerspannungsquelle 5 also eine Steuerspannung von 10 V. Wenn der Stößel 9 zur Reduzierung der Durchflußmenge des Mediums beispielsweise nur 50% seines Stellweges zurücklegen soll, wird dem Mikroprozessor 1 eine Steuerspannung von 5 V zugeführt.For this purpose, the control voltage source 5 which can provide a control voltage between 0 and 100%. Commercially available control voltage sources provide, for example, a DC voltage lying between 0 V and 10 V. The control voltage is from the microprocessor 1 after connection of the control voltage source 5 proportionally assigned to the voltage values of the controlled system. The 10 V (100%) of the control voltage source 5 So corresponds to the maximum value of the controlled system, while the 0 V can be assigned to the minimum value of the same. When the valve 8th for a maximum flow rate of a medium to be fully open, provides the control voltage source 5 So a control voltage of 10 V. When the plunger 9 To reduce the flow rate of the medium, for example, only cover 50% of its travel, the microprocessor 1 a control voltage of 5 V supplied.

Die Steuerspannungsquelle 5 kann beispielsweise zentral in einem Heizkreisverteiler angeordnet sein. Die Steuerspannung kann von Hand oder automatisch, beispielsweise durch einen Raumthermostat, eingestellt werden.The control voltage source 5 For example, it may be centrally located in a heating circuit manifold. The control voltage can be adjusted manually or automatically, for example by a room thermostat.

Als Schalter 6 eignet sich beispielsweise ein Triac. Zu seiner Betätigung ist der Einsatz einer Sonde sinnvoll, welche jeweils den Nulldurchgang der speisenden Wechselspannung feststellt und sicherstellt, daß der Triac im Nulldurchgang geschaltet wird.As a switch 6 For example, a triac is suitable. For its operation, the use of a probe makes sense, which respectively detects the zero crossing of the dining AC voltage and ensures that the triac is switched at zero crossing.

Die Meßeinrichtung 4 ist gemäß 4 vorzugsweise eine gestrichelt umrandete optisch/elektrisch arbeitende Einheit mit zwei Fotostrecken F1 und F2. Teile dieser Einheit können mit dem Stellglied 16 der Vorrichtung 7 verbunden sein. Andere Teile derselben können an deren Gehäuse 12 angebracht sein.The measuring device 4 is according to 4 preferably a dashed bordered optically / electrically operating unit with two photo lines F1 and F2. Parts of this unit can be used with the actuator 16 the device 7 be connected. Other parts of the same can be attached to their housing 12 to be appropriate.

Die Fotostrecke F1 weist einen optischen Sender 23 und einen optischen Empfänger 24 auf. Der Sender 23 kann eine Leuchtdiode sein, während es sich beim Empfänger 24 um einen Phototransistor handeln kann. Beide Teile sind feststehend mit dem Gehäuse 12 der Vorrichtung 7 verbunden. in den Bereich zwischen Sender 23 und Empfänger 24 ragt ein Schwert 25 hinein, daß am Stellglied 16 angebracht und in Richtung des Doppelpfeils 26 bewegbar ist. Die Lichtstrecke zwischen Sender 23 und Empfänger 24 ist unterbrochen, wenn das Schwert 25 sich zwischen beiden Teilen befindet.The photo gallery F1 has an optical transmitter 23 and an optical receiver 24 on. The transmitter 23 can be a light emitting diode while it is at the receiver 24 can act to a phototransistor. Both parts are fixed to the housing 12 the device 7 connected. in the area between transmitters 23 and receiver 24 a sword sticks out 25 into that on the actuator 16 attached and in the direction of the double arrow 26 is movable. The light path between transmitter 23 and receiver 24 is interrupted when the sword 25 is between the two parts.

Die Fotostrecke F2 besteht aus einem optischen Sender 27 (Leuchtdiode) und einem optischen Empfänger 28 (Phototransistor), zwischen denen eine lichtundurchlässige Barriere 29 angebracht ist. Diese Teile sind wieder feststehend mit dem Gehäuse 12 der Vorrichtung 7 verbunden. Zur Fotostrecke F2 gehört auch ein Reflektor 30, der ebenso wie das Schwert 25 mit dem Stellglied 16 verbunden und damit in Richtung des Doppelpfeils 26 bewegbar ist. Das Schwert 25 ist vorzugsweise am Reflektor 30 angebracht. Das vom Sender 27 ausgesandte Licht wird vom Reflektor 30 reflektiert und fällt dann auf den Empfänger 28.The Fotostrecke F2 consists of an optical transmitter 27 (LED) and an optical receiver 28 (Phototransistor), between which an opaque barrier 29 is appropriate. These parts are again fixed to the housing 12 the device 7 connected. The photo gallery F2 also includes a reflector 30 as well as the sword 25 with the actuator 16 connected and thus in the direction of the double arrow 26 is movable. The sword 25 is preferably on the reflector 30 appropriate. That from the transmitter 27 emitted light is from the reflector 30 reflects and then falls on the receiver 28 ,

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung arbeitet mit einer Einheit nach 4 wie folgt:
Das Schwert 25 befindet sich in der Ausgangsstellung zwischen dem Sender 23 und dem Empfänger 24. Der Dehnkörper 15 dehnt sich – wie bereits erwähnt – bei Einschaltung der Spannungsquelle 2 aus. Das dadurch bewegte Stellglied 16 nimmt den Reflektor 30 und damit auch das Schwert 25 mit. Wenn das Schwert 25 dabei aus dem Bereich von Sender 23 und Empfänger 24 herausgelangt, empfängt der Empfänger 24 deutlich mehr Licht. Er erzeugt dadurch an seinen Anschlüssen eine deutlich höhere, am Mikroprozessor 1 anliegende Spannung. Dadurch erkennt der Mikroprozessor 1, daß der Arbeitskolben 18 seinen maximalen Hub ausgeführt hat. Er öffnet den Schalter 6, so daß der Widerstand 19 von der Spannungsquelle 2 abgetrennt wird. Gleichzeitig wird die zu diesem Zeitpunkt am Empfänger 28 der Fotostrecke F2 anstehende Spannung als Maximalwert der vom Mikroprozessor 1 zu bildenden Regelstrecke in demselben abgespeichert.The circuit arrangement according to the invention works with a unit 4 as follows:
The sword 25 is in the starting position between the transmitter 23 and the receiver 24 , The stretching body 15 expands - as already mentioned - when switching on the voltage source 2 out. The actuator moved thereby 16 takes the reflector 30 and with it the sword 25 With. If the sword 25 thereby from the range of transmitter 23 and receiver 24 comes out, the receiver receives 24 significantly more light. He generated thereby at its terminals a much higher, the microprocessor 1 voltage applied. This will tell the microprocessor 1 in that the working piston 18 has executed its maximum stroke. He opens the switch 6 so that the resistance 19 from the voltage source 2 is separated. At the same time the receiver is at this time 28 the Fotostrecke F2 voltage present as the maximum value of the microprocessor 1 stored in the same to be formed control system.

Beim jetzt folgenden Abkühlen des Dehnkörpers 15 wird das Stellglied 16 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Dabei wird auch der Reflektor 30 mitgenommen, der näher an Sender 27 und Empfänger 28 der Fotostrecke F2 herangelangt. Die sich dabei ändernde Spannung am Ausgang des Empfängers 28 wird vom Mikroprozessor 1 kontrolliert. Wenn diese Spannung sich nicht mehr ändert, hat das Stellglied 16 seine Ausgangsposition erreicht. Sie entspricht der Schließstellung des Ventils 8. Die dabei am Ausgang des Empfängers 28 anstehende Spannung wird als Minimalwert der Regelstrecke im Mikroprozessor 1 gespeichert.When now cooling the expansion body 15 becomes the actuator 16 moved back to its original position. This is also the reflector 30 taken along, the closer to transmitter 27 and receiver 28 the Fotostrecke F2 approaches. The changing voltage at the output of the receiver 28 is from the microprocessor 1 controlled. If this voltage no longer changes, the actuator has 16 reaches its starting position. It corresponds to the closed position of the valve 8th , The case at the output of the receiver 28 Pending voltage is used as the minimum value of the controlled system in the microprocessor 1 saved.

Maximalwert und Minimalwert der am Ausgang des Empfängers 28 anstehenden Spannung werden durch eine geeignete (inverse) Schaltung betragsmäßig also solche gebildet, obwohl die Intensität des auf den Empfänger 28 fallenden Lichts und damit die Höhe seiner Ausgangsspannung mit abnehmender Entfernung des Reflektors 30 zunehmen.Maximum value and minimum value of the output of the receiver 28 pending voltage are thus formed by a suitable (inverse) circuit in terms of amount, although the intensity of the receiver 28 falling light and thus the level of its output voltage with decreasing distance of the reflector 30 increase.

Die geschilderte Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach 1, insbesondere in Verbindung mit 4, gilt jedesmal, wenn eine entsprechend ausgerüstete Vorrichtung 7 auf ein Ventil 8 aufgesetzt und an die Spannungsquelle 2 angeschlossen wird. Der Aufbau und die Charakteristik des jeweiligen Ventils sind dabei nicht von Bedeutung. Die Vorrichtung 7 lernt mit dieser Schaltungsanordnung jeweils das Ventil kennen und der Mikroprozessor 1 bildet eine für das jeweilige Ventil individuelle Regelstrecke.The described operation of the circuit according to 1 , especially in connection with 4 , applies every time a properly equipped device 7 on a valve 8th put on and to the voltage source 2 is connected. The structure and the characteristic of the respective valve are not important. The device 7 learns with this circuit each know the valve and the microprocessor 1 forms an individual control loop for the respective valve.

Zur Berücksichtigung von eventuellen temperaturbedingten Änderungen und Schmutzablagerungen an bzw. in den Fotostrecken F1 und F2 kann der geschilderte Kalibriervorgang jederzeit wiederholt werden. Der Mikroprozessor 1 bildet dann gegebenenfalls eine neue Regelstrecke.To account for any temperature-related changes and dirt deposits on or in the photo series F1 and F2, the described calibration can be repeated at any time. The microprocessor 1 then possibly forms a new controlled system.

Claims

Circuit arrangement for adjusting the position of the plunger of a valve acting on a valve spring and which is adjustable between two end positions in the axial direction, wherein for adjusting the plunger equipped with a movable in its axial direction working piston, temperature-dependent expansion element is attached to the valve, by a connectable to a voltage source, electrical resistance is heated and is associated with a voltage applied to the end face of the plunger actuator, which acts on a compression spring which holds the valve against non-heated resistance against the action of the valve spring and which in heated, expands Dehnkörpers is compressed by the case of the same moving actuator, so that the valve is opened by the valve spring, characterized in that - between the resistor ( 19 ) and the voltage source ( 2 ) by a microprocessor ( 1 ) to be operated, electrical switch ( 6 ) is arranged, - that to the microprocessor ( 1 ) one with the actuator ( 16 ) coupled measuring device ( 4 ) connected to the position of the actuator ( 16 ) dependent electrical voltage values to the microprocessor ( 1 ) from which the microprocessor ( 1 ) one between one of the closed position of the valve ( 8th ) corresponding to a minimum voltage and a predetermined, maximum stroke of the plunger ( 9 ), in which the valve ( 8th ) is fully opened, corresponding maximum voltage lying controlled system is formed and stored, and - that when connecting a control voltage source ( 5 ) to the microprocessor ( 1 ), whose 0 to 100% adjustable control voltage through the microprocessor ( 1 ) is proportionally assigned to the voltage values of the controlled system stored in it, the plunger ( 9 ) of the valve ( 8th ) is brought into a position whose distance from its the closed position of the valve ( 8th ) corresponding position in percent of the maximum stroke thereof to the set percentage voltage value of the control voltage source ( 5 ) corresponds.

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the measuring device ( 4 ) an optically / electrically operating unit is used.

Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that - an optically / electrically operating unit with two photo sections (F1, F2) is used, each of which has an optical transmitter ( 23 . 27 ) and egg NEN optical receiver ( 24 . 28 ), that between transmitters ( 23 ) and receiver ( 24 ) of a photo gallery (F1) with the actuator ( 16 ) connected sword ( 25 ) is arranged movable and - that of the transmitter ( 27 ) of the other photo spread (F2) outgoing light to the receiver ( 28 ) thereof via a reflector ( 30 ) is supplied to the actuator ( 16 ) and its position relative to the fixed parts transmitter ( 27 ) and receiver ( 28 ) is changeable.