DE9314272U1

DE9314272U1 - Control valve

Info

Publication number: DE9314272U1
Application number: DE9314272U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2003-09-23

Description

Michael Lanny ,75323 Bad Wildbad AZ:02/93Michael Lanny ,75323 Bad Wildbad AZ:02/93

VentilValve

Beschreibung:Description:

Die Erfindung geht aus von einem Ventil mit dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a valve with the features specified in the preamble of claim 1.

Dieses bekannte Ventil weist einen Primär-, einen Sekundäranschluß für ein Medium mit dem entsprechenden Primär- oder Sekundärdruck auf. Ebenso weist es ein axial im Ventilgehäuse verschiebbares Ventilglied auf, das durch einen Magneten mit einer Kraft axial beaufschlagt wird. Das Ventilglied weist an einem Ende eine Sitzfläche auf, die mit einem Ventilsitz am Ventilgehäuse zusammenarbeitet. Durch die Anordnung aus dem Ventilsitz und der Sitzfläche am Ventilglied kann der Durchgang vom Sekundäranschluß zum Primäranschluß geöffnet oder geschlossen werden. Dabei sind die Ventilglieder so ausgebildet, daß sie mit ihren Axialflächen, das sind solche Flächen, die nicht achsparallel verlaufen und an die ein Mediendruck ansteht, so flächenausgeglichen sind, daß daß die Ventilglieder druckentlastet sind.This known valve has a primary and a secondary connection for a medium with the corresponding primary or secondary pressure. It also has a valve element that can be moved axially in the valve housing and that is subjected to a force axially by a magnet. The valve element has a seat surface at one end that works together with a valve seat on the valve housing. The arrangement of the valve seat and the seat surface on the valve element allows the passage from the secondary connection to the primary connection to be opened or closed. The valve elements are designed in such a way that their axial surfaces, i.e. surfaces that are not parallel to the axis and to which a medium pressure is applied, are so balanced that the valve elements are pressure-relieved.

Auch ist aus der G 92 02 519.6 ein Wegeventil bekannt, bei dem im Sekundäranschluß ein Druckmeßfühler zur Bestimmung des Sekundärdruckes angeordnet ist, der mit einer Steuereinheit verbunden ist, die die Kraft durch das Betätigungsorgan (Magnet) in Abhängigkeit von dem Sekundärdruck regelt.A directional control valve is also known from G 92 02 519.6 in which a pressure sensor for determining the secondary pressure is arranged in the secondary connection, which is connected to a control unit that regulates the force through the actuating element (magnet) depending on the secondary pressure.

Nachteilig an den bekannten elektronischen Regelventilen mit 2 Mediumanschlüssen ist, daß sie das Medium / Druck nur in einer Richtung regeln können. Bei diesen Ventilen mißt ein Druck- oder Durchflußsensor auf der Sekundärseite den Druck bzw. Durchfluß. Ist der zu niedrig, so übt das Betätigungsorgan auf das Ventilglied eine größer werdende Kraft aus. Das Ventilglied wird geöffnet und der Ausgangsdruck / Durchfluß steigt. Ist der Sekundärdruck / Durchfluß zu hoch, verringert das Betätigungsorgang die Kraft auf das Ventilglied, welches dann schließt. Das Medium kann nicht über den Primäranschluß zurück geregelt entlüftet werden, selbst wenn dort der Primärdruck abgeschaltet (= 0) wird.The disadvantage of the known electronic control valves with 2 medium connections is that they can only regulate the medium/pressure in one direction. In these valves, a pressure or flow sensor on the secondary side measures the pressure or flow. If this is too low, the actuating element exerts an increasing force on the valve element. The valve element is opened and the output pressure/flow increases. If the secondary pressure/flow is too high, the actuating element reduces the force on the valve element, which then closes. The medium cannot be regulated back or vented via the primary connection, even if the primary pressure is switched off there (= 0).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Regelventil mit nur zwei Anschlüssen anzugeben, das ohne Änderung der Konstruktion oder des Aufbaues in der Lage ist einen Druck von null bis zu einem vorgegebenen Wert hochzuregeln und dann nach wegschalten des Primärdruckes den Sekundärdruck wieder herunterzuregeln und über den Anschluß an welchem zuvor der Primärdruck angeschlossen war zu entlüften.The invention is based on the object of specifying an electronic control valve with only two connections that is able to regulate a pressure from zero to a predetermined value without changing the design or structure and then, after switching off the primary pressure, to regulate the secondary pressure back down again and to vent it via the connection to which the primary pressure was previously connected.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by a valve having the features specified in claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß wird das Ventil so ausgebildet, daß es aus einer Ventilmechanik mit zwei Mediumanschlüssen ,einem Betätigungsorgan einer Ventilelektronik und einem Sensor besteht. Die Regelelektronik ist so ausgebildet, daß sie einen Steuereingang aufweist, welcher die Druckregelungsrichtung umschaltet und somit bei der Ventilmechanik mit zwei Mediumanschlüssen am Sekundäranschluß ein geregelter Druck aufgebaut werden kann, welcher durch den Sensor gemessen wird und welcher durch Umschalten des Steuersignals am Steuereingang zum Primäranschluß hin entlüftet werden kann und somit eine bidirektionale Druckregelung möglich ist. Es wird somit also möglich ein Volumen geregelt zu befüllen, den Druck darin konstant zu halten und dann wieder über die gleiche Leitung das Volumen geregelt zu entlüften sofern der Primärdruck nun kleiner oder Null ist als der geregelte Druck. Dieses reduziert die Kosten gegenüber dem Einsatz von 3/2 Wege Regelventilen ganz erheblich, da weniger Rohranschlüsse gelegt werden müssen und auch eine Reinignung des Ventils wie sie in der Lebensmittel oder Chemie Industrie gefordert wird, bei nur einer Leitung wesentlich einfacher ist.According to the invention, the valve is designed in such a way that it consists of a valve mechanism with two medium connections, an actuator of a valve electronics and a sensor. The control electronics are designed in such a way that they have a control input which switches the pressure control direction and thus, in the case of the valve mechanism with two medium connections, a controlled pressure can be built up at the secondary connection, which is measured by the sensor and which can be vented by switching the control signal at the control input to the primary connection, thus enabling bidirectional pressure control. It is therefore possible to fill a volume in a controlled manner, keep the pressure in it constant and then vent the volume again in a controlled manner via the same line, provided that the primary pressure is now less than or zero than the controlled pressure. This reduces the costs considerably compared to the use of 3/2-way control valves, since fewer pipe connections have to be laid and cleaning the valve, as required in the food or chemical industry, is much easier with only one line.

Erfindungsgemäß kann zu dem invertierten Signal der Regelungsumschaltung ein Korrekturwert hinzuaddiert werden. Dadurch wird erreicht, daß bei der Umschaltung der Regelung sich die Soll / Istwertdifferenz nicht vergrößert. Man erreicht dadurch eine sehr präzise Regelung. Durch diesen Korrekturwert kann die Elektronik ebenfalls auch sehr gut auf unterschiedliche Ventilmechaniken abgeglichen werden. Bei einer Mechanik bei der das Ventilglied Primär und Sekundärseitig flächenmäßig nicht druckausgeglichen ist, wird die dadurch entstehende Kraftkomponente durch diesen elektr. Korrekturwert ausgeglichen.According to the invention, a correction value can be added to the inverted signal of the control switchover. This ensures that the target/actual value difference does not increase when the control is switched. This achieves very precise control. This correction value also allows the electronics to be very well adjusted to different valve mechanisms. In the case of a mechanism in which the valve element is not pressure-balanced on the primary and secondary sides, the resulting force component is compensated by this electrical correction value.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventiles wird in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the valve according to the invention is shown in the following drawings.

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild des Ventiles bestehend aus Sensor, Regel elektronik, Betätigungsorgan ,Ventilmechanik und zu befüllendes VolumenFigure 1 shows a block diagram of the valve consisting of sensor, control electronics, actuator, valve mechanism and volume to be filled

Figur 2 zeigt ein magnetisch betätigtes druckausgeglichenes Ventil mit integriertem Sensor und integrierter Elektronik.Figure 2 shows a magnetically operated pressure-balanced valve with integrated sensor and integrated electronics.

Michael Lanny ,75323 Bad Wildbad AZ:02.'93Michael Lanny ,75323 Bad Wildbad AZ:02.'93

Das Ventil hat eine Ventilmechanik mit zwei Anschlüssen für ein Medium. Durch die Vorgabe eines Sollwertes wird durch den Regler eine Stellgröße erzeugt, welche eine Änderung der Kraft F zur Folge hat welche den Ventilsitz öffnet und soviel Medium hindurchlässt bis der Istwert ,gemessen durch den Sensor, den Sollwert erreicht. Der Ventilsitz ist nun geschlossen. Wird der Primärdruck kleiner als der geregelte Druck oder ganz abgeschaltet, so bleibt das Ventil geschlossen . Wird nun über den Steuereingang ein Signal zur Umschaltung der Regelungsrichtung = Invertierung der Stellgröße angelegt, so kann jetzt das Medium durch Verringern des Sollwertes rückwärts geregelt entlüftet werden.The valve has a valve mechanism with two connections for a medium. By specifying a setpoint, the controller generates a control variable, which results in a change in the force F, which opens the valve seat and allows as much medium through until the actual value, measured by the sensor, reaches the setpoint. The valve seat is now closed. If the primary pressure is less than the regulated pressure or is switched off completely, the valve remains closed. If a signal is now applied via the control input to switch the control direction = invert the control variable, the medium can now be vented in reverse by reducing the setpoint.

Die bei einem Regler vorhandene Differenz Zwischen Soll und Istwert hat beim Umschalten zur Folge, daß Sie auch mit invertiert wird, was ein ungewolltes entlüften zur Folge hätte. Dies wird Kompensiert durch Addition eines Korrekturwertes zur Invertierten Stellgröße. Ebenso kompensiert dieser Korrekturwert die Kraftkomponente einer nicht druckausgeglichenen Mechanik.The difference between the setpoint and actual value in a controller means that it is also inverted when switching, which would result in unwanted venting. This is compensated by adding a correction value to the inverted control variable. This correction value also compensates for the force component of a mechanism that is not pressure-balanced.

Claims

Michael Lanny ,75323 Bad Wildbad AZ:02/93 Protection claims:

1. Valve with a valve housing, a primary connection 4 for a medium with a primary pressure, a secondary connection 3 for a medium with a secondary pressure and a valve seat integrated in the valve housing with associated sealing surface which blocks the passage between primary connection 4 and secondary connection 3 in the rest position, while the passage is released in the working position,

the valve mechanism has actuating elements for opening and closing, wherein the secondary pressure is measured via a pressure sensor,

This sensor signal is evaluated in an electronic system which then sends a control variable to the actuator.

characterized in that the electronics have a control input for a control signal for reversing the control direction.

2. Valve according to claim 1

characterized in that a correction value is included in the control during switching.