EP4680903A2 - Adjusting device for thermostatic expansion valves, maintenance system, measuring system and method - Google Patents
Adjusting device for thermostatic expansion valves, maintenance system, measuring system and methodInfo
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- EP4680903A2 EP4680903A2 EP24712433.2A EP24712433A EP4680903A2 EP 4680903 A2 EP4680903 A2 EP 4680903A2 EP 24712433 A EP24712433 A EP 24712433A EP 4680903 A2 EP4680903 A2 EP 4680903A2
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- F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
- F25B2700/21175—Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator
Definitions
- Thermostatic expansion valve setting device Thermostatic expansion valve setting device, maintenance system, measuring system and procedure
- HVAC heating, cooling and ventilation technology
- Systems in this technical field such as air conditioning systems, heat pumps, cooling circuits, etc., are hereinafter referred to as "HVAC systems”.
- HVAC systems have expansion valves, via which a coolant is expanded.
- An inlet connection of the expansion valve is connected to a condenser (sometimes also referred to as a condenser) of the HVAC system and receives the liquefied, supercooled coolant at high pressure.
- An outlet connection of the expansion valve is connected to an evaporator of the HVAC system, in which the expanded coolant evaporates at low pressure and is ideally superheated.
- thermoelectric expansion valves Although electronic valves have long been known on the market and are suitable for precise, dynamic control of the expansion process, purely mechanical expansion valves are used in many HVAC systems for cost reasons and in favor of high reliability. These have been widely used in various designs for many decades. These include so-called thermostatic expansion valves. These mechanical expansion valves have in common that they have a preload device by means of which a static preload force can be set on a movable actuating element, e.g. a valve tappet, of the expansion valve. As a rule, these preload devices comprise a mechanical spring which directly or indirectly exerts a force on the actuating element, e.g. the valve tappet, which counteracts the opening of the valve.
- a preload device by means of which a static preload force can be set on a movable actuating element, e.g. a valve tappet, of the expansion valve.
- these preload devices comprise a mechanical spring which directly or indirectly exerts a force on the actuating element,
- preload devices are usually adjusted using an adjusting element, which can be designed, for example, in the form of a grub screw, which directly or indirectly influences the preload of the spring.
- the adjustment element is accessible via an adjustment connection, which is often provided with a removable protective cap.
- the expansion valve has a decisive influence on the efficiency of the HVAC system, as it has a significant influence on the superheat that occurs in the low-pressure range.
- the superheat can be determined by measuring the pressure at the outlet of an evaporator in the HVAC system using a pressure sensor and at the same time measuring the temperature at the outlet of the evaporator using a temperature sensor.
- the measured pressure is also referred to as the saturation vapor pressure or suction pressure and, if the refrigerant used is known, can be converted into a so-called saturation vapor temperature.
- the measured temperature is also referred to as the evaporator outlet temperature.
- the difference between the saturation vapor temperature determined by the pressure measurement and the actually measured evaporator outlet temperature corresponds to the superheat.
- a precise setting of the superheat can significantly increase the efficiency of the HVAC system.
- manual adjustment by an HVAC technician is time-consuming. If an unsatisfactory level of superheat is detected, the adjustment element must be adjusted manually, for example using a screwdriver or key. Precise adjustment is often difficult because the expansion valve is often installed in a way that is difficult to access. In addition, the HVAC technician may have to carry out extensive calculations to estimate how the expansion valve setting can be optimized.
- the object of the present invention to provide an adjustment device which facilitates the adjustment of the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve. Furthermore, the object of the invention is to provide a maintenance system which also facilitates the adjustment of the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve. Furthermore, the object of the invention is to show methods of how an adjustment device and/or a maintenance system for adjusting the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve can be used. Furthermore, it is the object of the invention to provide a measuring system that is improved compared to the prior art.
- an adjustment device for adjusting a preloading device of an expansion valve on an HVAC system comprises a drive, an actuator, a coupling device and a control device.
- the actuator can be rotated about an axis by the drive, i.e. the drive drives the actuator or a component of the actuator - at least one tool tip of the actuator facing the pretensioning device - to a rotational movement and transmits a torque to it.
- the coupling device is designed to be detachably coupled to an adjustment connection of the expansion valve.
- the adjustment device In the coupled state, the adjustment device is fixed to the adjustment connection in such a way that the tool tip of the actuator comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device.
- "Come into operative connection” here means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip comes into operative connection with an adjustment element) that the tool tip and adjustment element engage with matching screw drive profiles (also simply called drive profiles or profiles) so that a torque generated by the drive or a rotary movement triggered by the drive can be transmitted to the adjustment element via the actuator.
- the drive is held accordingly rigidly relative to the adjustment connection so that it cannot move relative to the adjustment connection, in particular cannot rotate around it.
- the adjustment element has a hexagon socket and the tool tip has a matching hexagon socket.
- the actuator is positioned so that the axis around which it can rotate corresponds to a screw axis of the adjustment element.
- the detachable coupling to the adjustment connection prevents the adjustment device, in particular the drive it includes, from moving or rotating relative to the adjustment connection, so that a precise, defined adjustment of the adjustment element is possible.
- the control device is designed to actuate the drive in such a way that the actuator rotates by a defined angle of rotation.
- the control device can be connected, for example, electronically and/or by data technology to an angle measuring device, which will be explained in more detail in a following section, and can access the determined absolute angle positions or relative angle position changes of the actuator provided by this as control parameters.
- the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor.
- "actuating" means to actuate or control the drive, in particular to control or regulate a power supply of the drive.
- the control device is designed in particular in the form of an electronic assembly, so it can, for example, comprise at least one circuit board and electronic components and microcontrollers arranged thereon and interconnected with one another.
- the setting device enables precise, automated adjustment of the pre-tensioning device or the adjustment element. Inaccurate manual adjustment is not necessary, as the setting device can achieve reliable, precise adjustment of the adjustment element due to the precise actuation of the drive by the control unit in conjunction with the rigid coupling to the adjustment connection.
- the setting device comprises a
- the setting device which is designed to provide at least one measurement information and one input information and/or one angle information. If the Interface device does not provide angle information, but instead the measurement information and the input information, the setting device further comprises an internal determination device which is set up to determine and provide the angle information on the basis of the measurement information and the input information by means of a defined determination rule.
- the defined determination rule can be in the form of a calculation formula, in the form of a value query from stored value tables or in the form of an evaluation of the measurement information and input information by an application with so-called artificial intelligence.
- the determination of the angle information can be carried out entirely within the setting device, i.e. by components of the setting device, such as microcontrollers.
- the internal determination device can also establish a connection to an external unit, such as an external determination device or a cloud application, which transmits the measurement information and input information to this external unit and receives back angle information determined by the external unit.
- the exchange of measurement information, input information and angle information with the external unit can take place in particular via a communication device of the setting device, which will be examined in more detail in a subsequent exemplary embodiment.
- the purpose of determining the angle information is to achieve an optimal setting of the thermostatic expansion valve.
- a relevant key figure can be the superheat or the degree of superheat that occurs in an evaporator of the HVAC system. Using the measurement information in conjunction with the input information, it can be assessed whether the HVAC system is already running optimally efficiently or whether an increase in efficiency could be achieved by increasing or decreasing the superheat.
- the determined angle information includes in particular information about the direction in which the actuator must rotate and the angle by which it must rotate in order to optimally adjust the pre-tensioning device by means of the adjustment element.
- This angle and the direction of rotation can be determined directly or in the form of equivalent quantities.
- equivalent quantities can, for example, be a current direction to be supplied to the drive or a number of revolutions of the drive which, taking into account a gear ratio of the drive, corresponds to the required angular amount.
- the angle information can also contain information that no adjustment is necessary. This can be done, for example, by determining an angle value (or a value equivalent to the angle value) equal to zero.
- “providing” means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that information - such as measurement information, input information, an action command, angle information, a first torque limit value, a first or second angle position, a change in angle position, or a displacement - is provided by an element of an adjustment device - such as an interface device, a communication device, an operating device, an internal determination device, a position measuring device, an angle measuring device, a control device or a torque device) that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to other components of the adjustment device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved by such components.
- the angle information can be transmitted to, provided to, or queried or recorded by the control device and/or the measurement information and input information can be transmitted to, provided to, or queried or recorded by the internal determination device.
- the control device is designed to actuate the drive in such a way that the actuator rotates through a defined angle of rotation, the direction and amount of which is determined by the angle information.
- "Actuation" has the meaning already explained above.
- the fact that the terms measurement information, input information and angle information are used in the singular should not be understood to mean that each of these pieces of information contains only a single piece of information or a single value. Instead, each piece of information can contain multiple pieces of information, values or data.
- the angle information contains, for example, at least information about the angle amount to be adjusted and about the direction of rotation (for example clockwise or counterclockwise).
- the measurement information is characterized by the fact that it contains measurement data or measured values that relate to the thermostatic expansion valve and/or the HVAC system in which the thermostatic expansion valve is installed and/or the environment or application of the HVAC system. These can be, for example, pressure measurements and/or temperature measurements.
- the measurement information can, for example, include a saturation vapor pressure or a saturation vapor temperature within an evaporator of the HVAC system, as well as an evaporator outlet temperature. From these measured values, for example, an existing superheat can be calculated.
- the input information is characterized by the fact that it contains information that cannot be described as measurement data.
- This can be, for example, a type of refrigerant used in the HVAC system, a manufacturer and type designation of the thermostatic expansion valve and/or a target parameter of the application of the HVAC system, such as a target temperature.
- a target parameter of the application of the HVAC system such as a target temperature.
- it can be determined, for example, whether the superheat determined from the measurement information is in an optimal range or whether the superheat needs to be optimized by adjusting the setting element of the pre-tensioning device.
- the adjustment device is either able to automatically process a given angle information and convert it into a defined rotation - and thus a change in the setting of the adjustment element - or to initially determine the angle information automatically from the measurement information and input information. This means that manual control or monitoring of the adjustment device is not required during the adjustment of the adjustment element.
- the interface device comprises a communication device. This is set up for wired or wireless communication with at least one external unit.
- a wide variety of devices can be used as external units, such as mobile phones, tablets, PCs, but also sensor systems, in particular so-called assembly aids.
- Wireless communication can take place, for example, using a Bluetooth interface, which can ensure reliable communication in the short range and high compatibility with various external units.
- the communication device is designed to receive at least the measurement information from the external unit or from several external units, in particular from a sensor system comprising pressure and temperature sensors. Alternatively or additionally, it can also send or transmit the measurement information to an external unit, in particular to an external determination device. This is an option if no angle information is initially provided to the setting device via the interface device, but the setting device cannot independently determine the angle information directly from the measurement information and the input information using the internal determination device.
- the communication device can be set up to receive at least the input information from an external unit, in particular from an external operating device. Alternatively or additionally, it can also send or transmit the input information to an external unit, in particular to an external determination device. This is an option if no angle information is initially provided to the setting device via the interface device, but the setting device cannot independently determine the angle information directly from the measurement information and the input information using the internal determination device.
- the communication device can be configured to receive at least the angle information from the external unit, in particular from the external determination device.
- the terms “send”, “transmit” and “receive” as used herein are to be understood in this context (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that information - such as measurement information, input information, an action command, angle information, a first torque limit value, a first or second angle position, an angle position change, or a displacement - is sent, transmitted or received by an element of a setting device - such as an interface device, a communication device, an operating device, an internal determination device, a position measuring device, an angle measuring device, a control device or a torque device - or by an element of a maintenance system - such as a sensor system, a determination device, an operating device or a display device) only insofar as they indicate a direction of the information transmission or flow.
- a sending or transmitting unit does not necessarily have to take on an active or controlling role.
- a receiving unit does not have to take on a passive role either.
- Information can be requested, queried or retrieved by other units.
- a sending unit does not necessarily have to specifically address or know the recipient, but can, for example, also distribute the information openly to the recipient or store it as a data set in a volatile or non-volatile memory and one or more intended recipients record the distributed information, expect it or retrieve it from the memory.
- Receiving and sending units can communicate with each other according to any protocol and exchange information bidirectionally.
- the setting device can automatically exchange information with various external units in a versatile and flexible manner, in particular with the external sensor system, the external operating device and/or the external detection device.
- the exchange of information via the communication device can take place in particular while the setting device is continuously coupled to the setting connection of a thermostatic expansion valve.
- measurement information, input information and/or angle information can be exchanged multiple times, so that iterative optimization
- the expansion valve can be adjusted automatically in several adjustment steps with waiting periods in between.
- the setting device is simultaneously supplied with energy via this wired connection. This means that the setting device can be operated reliably without having to expect failures due to exhausted energy storage.
- the setting device in which the communication device is set up for wireless communication with the external unit, the setting device is either simultaneously supplied with energy via this wireless connection, operating as so-called "energy harvesting" in the electromagnetic field of the wireless communication, or the setting device comprises an energy supply device through which the setting device is supplied with energy.
- Rechargeable accumulators or replaceable batteries are suitable as energy supply devices.
- the interface device comprises an operating device which is configured to receive and provide at least the measurement information and/or the input information and/or the angle information and/or an action command from an operator.
- the “receipt” of information or commands can be done by manually operating control elements of the control device, such as buttons, keys, levers or touch-sensitive surfaces.
- “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the measurement information, input information, angle information and the action command are made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal, or can be accessed by such components.
- the angle information and the action command are transmitted to, provided for, queried or recorded by the control device and/or the measurement information and input information are transmitted to, provided for, queried or recorded by the internal detection device.
- an action command can be understood as an operator input which is intended to trigger an activation or deactivation of the setting device or to provide confirmation of the completion of the coupling of the setting device to the setting connection.
- the setting device can be used more flexibly because the operating device can record the measurement information, input information and/or angle information and make it available to other components of the setting device if it is not possible to automatically receive this information from external devices using a communication device.
- the setting device therefore remains practically usable even if external units with corresponding communication capabilities are not available.
- the drive comprises an actuator and a gear.
- the actuator is designed, for example, as a stepper motor or servo motor, so that precise control of the actuator is possible.
- the gear can in particular have a transmission ratio through which a rotational speed is reduced and a torque is increased accordingly.
- a so-called planetary gear can be used. This enables a precise and at the same time effective adjustment of the adjustment element, which is mediated by means of the actuator rotated by the drive.
- the actuator in this embodiment comprises a bearing and a shaft, which is mounted so that it can rotate about the axis by the bearing. Both the drive and the coupling device are mounted rigidly, directly or indirectly, relative to the bearing.
- a direct rigid bearing means that the gear - for example a gear frame - and/or the coupling device is or are rigidly connected directly to the bearing.
- An indirect rigid bearing means on the other hand, that the mentioned parts are held in a rigid position relative to each other by other components or elements.
- This design makes it possible to effectively transmit torque from the drive first to the actuator and then to the adjustment element without the drive rotating or moving relative to the adjustment connection.
- an indirect rigid mounting of the drive and the coupling device relative to the bearing is achieved by the setting device having a housing which accommodates or holds the aforementioned parts in a rigid position relative to one another.
- the setting device has a housing which comprises a tool housing part and a drive housing part. At least the actuator is housed in sections in the tool housing part, while at least the drive is housed in sections in the drive housing part.
- section-wise means that the parts or components mentioned are at least partially enclosed by the respective housing part or at least partially arranged therein. This is not contradicted by the fact that, for example, an output of the drive extends into the tool housing part in order to drive the actuator to rotate.
- the drive housing part is arranged in relation to the tool housing part in such a way that an imaginary connecting line, which runs through a center or center of gravity of the drive housing part and a center or center of gravity of the tool housing part, forms an angle of between 45 ° and 90 ° with the axis around which the actuator can rotate.
- the drive housing part being arranged essentially laterally on the tool housing part. is arranged, or at least not axially substantially behind the tool housing part. This allows an overall length of the housing to be effectively reduced and the setting device can consequently also be coupled and used in tight installation situations on difficult-to-access setting connections.
- the gear can be advantageous for the gear to comprise a bevel gear.
- the coupling device is designed to be able to be coupled to different types of adjustment connections.
- “Different types” refers in particular to different external diameters or geometries to which the coupling device can couple by enclosing, enclosing, clamping, gripping, clamping or clamping. Furthermore, however, it can also refer in particular to different nominal widths of external threads, which can be provided on the adjustment connection and to which the coupling device can couple by enclosing, enclosing, clamping, gripping, clamping, clamping or screwing. This design makes the adjustment device versatile and can be used to adjust the preload device of various thermostatic expansion valves from different manufacturers.
- the coupling device has a chuck, the basic design of which is known from drill chucks of various tools, such as drill drivers.
- the chuck can, for example, have a three-jaw chuck, or it comprises a rubber ring which can be axially compressed by a union nut so that an inner diameter of the rubber ring is reduced and the adjustment connection is clamped in it.
- the chuck is advantageously suitable for adapting to adjustment connections of different widths within a certain range and can be tightened or loosened in particular without tools, for example by manually turning a union nut.
- the coupling device has a clamping pliers which is rigidly held or carried by an arm in a position on the tool tip.
- the clamping pliers are positioned in such a way that they can grip adjustment connections of different widths and different shapes.
- they are provided with a fixing screw, by means of which opposing clamping pliers halves can be evenly varied in a radial distance from the rotation axis of the actuator, and in particular can be tightened. This development can also be attached to the adjustment connection and released again without the need for a tool.
- the coupling device comprises an attachment coupling which can be coupled to an exchangeable coupling attachment.
- an attachment coupling which can be coupled to an exchangeable coupling attachment.
- the coupling attachment can be changed without tools, which facilitates the handling of the adjustment device and in particular the adaptation of the adjustment device to a specific adjustment connection.
- the attachment coupling can have a flange-like collar with a contact surface on the front side - that is, facing the adjustment connection.
- the coupling attachment can be designed as a union nut which has a lateral slot so that the coupling attachment can be pushed onto the attachment coupling from the side and pulled off again.
- the lateral slot has at least one step so that the union nut can be supported against the side of the collar facing away from the contact surface after being pushed onto the attachment coupling and when the union nut is screwed onto an external thread on the adjustment connection.
- the lateral slot preferably comprises a guide groove into which the collar engages.
- the actuator has a bit holder and the tool tip is formed by a bit which is interchangeably held in the bit holder.
- the tool tip is adapted to the drive profile of the adjustment element and a large number of different thermostatic expansion valves from different manufacturers can be adjusted using the adjustment device.
- the bit can preferably be exchanged without tools, which further simplifies handling of the adjustment device.
- a magnet holder can also be integrated into the bit holder, which magnetically holds the bit in the holder so that the bit cannot accidentally fall out of the bit holder.
- the tool tip has a so-called universal socket wrench, which can adapt to a variety of different screw driving profiles of the adjustment element.
- the tool tip is mounted so as to be directly or indirectly displaceable and the actuator has a preloading element which directly or indirectly preloads the tool tip into a distal end position.
- a "direct" displaceable mounting and/or preloading means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip is mounted in a directly displaceable manner) that the tool tip - for example a bit held in a bit holder, as explained in the previous embodiment - is itself mounted in a directly displaceable manner, while, for example, a shaft of the actuator is not mounted in a bearing or the bit holder is not mounted in a displaceable manner.
- the bit can be mounted in a displaceable manner directly within the bit holder and preloaded by a preloading device.
- an "indirect" displaceable mounting and/or preloading means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip is mounted in an indirectly displaceable manner) that the tool tip - for example a bit held in a bit holder, as explained in the previous embodiment - is not itself mounted in a displaceable and/or preloaded manner relative to a part of the actuator adjoining the tool tip, but can be moved together with it.
- the bit holder can be mounted in a displaceable manner, while the bit has a fixed position in the bit holder.
- the pre-tensioning element is designed as a mechanical spiral spring, for example.
- the spring element exerts a pre-tensioning force directly or indirectly on the tool tip, so that it moves into a distal end position and remains there - without external resistance.
- the distal end position refers to the position of the tool tip that protrudes furthest forward from the setting device. If the setting device is coupled to an adjustment connection, the tool tip hits an end surface of the setting element and is thereby pushed out of the distal end position, i.e. into a retracted position.
- the pre-tensioning device presses the tool tip continuously against the setting element and can maintain the operative connection to the setting element even if it is screwed deeper into the pre-tensioning device. If, on the other hand, the setting element is screwed further out of the pre-tensioning device, the tool tip can also follow this movement due to the movable bearing and move further back, away from the adjustment connection.
- the setting device comprises a position measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide an axial position and/or an axial displacement dL of the tool tip.
- “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the measured axial position and/or axial displacement dL is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analogue or digital electronic signal, for made available or can be retrieved by them.
- the axial position and/or axial displacement dL can be transmitted to the control device or the internal determination device, made available, queried or recorded by them.
- a "direct” measurement in this context means that the axial position and/or axial displacement dL is measured directly on the tool tip or the specific component that forms the tool tip.
- an “indirect” measurement means that a position, displacement or similar measured variable is determined on another part and the axial position and/or axial displacement is deduced from this measurement.
- "axial position” in this context is understood to mean an absolute position of the tool tip, while “axial displacement dL” is understood to mean a relative change in position between two states.
- the above explanations of the terms “indirect” or “direct” measurement, “axial position” and “axial displacement dL” are also to be applied generally in the context of all aspects of the invention in which a position measuring device is used accordingly.
- Adjustment devices can always automatically detect a change in the axial position and thereby carry out further steps automatically, as will be explained in more detail in the following sections.
- the position measuring device can be used to automatically detect when the tool tip sits or snaps into a drive profile of the adjustment element, i.e. correctly interacts with it.
- the actuator - for the purpose of defined adjustment of the adjustment element - it can be monitored which axial stroke is highlighted as a result. If this does not match an expected value, it follows that the thread via which the adjustment element is adjustable must have a different pitch than expected. It can therefore be concluded that, for example, a valve type was not selected correctly or that table values on the basis of which the angle information was previously determined are incorrect.
- the setting device can also be set up to automatically determine whether the tool tip is close to the distal End position or close to a proximal end position.
- the proximal end position is an axial position of the tool tip from which it cannot move back any further than it has reached a rear stop and cannot be pushed further into the setting device.
- the pre-tensioning device can only be adjusted to a limited extent, as the tool tip may no longer be able to fully follow the setting element during adjustment and the effective connection is therefore broken. The existence of this risk can be reliably detected if the position measuring device can measure the axial position and a warning message can then be issued - for example as a visual or acoustic signal.
- the adjustment device comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide a torque transmitted to the actuator.
- providing means, in accordance with the definition introduced above, that the measured torque is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal, or can be retrieved by them.
- the measured torque can be transmitted to the control device, made available, queried or recorded by it.
- a “direct” measurement of the torque should mean that a torque sensor is integrated into the actuator and a torque acting in the actuator - in particular between a shaft and the tool tip - is recorded.
- An “indirect” measurement should mean that a torque or a variable associated with it is measured at another location.
- the power consumption of an actuator of the drive can be monitored or a mechanical tension between parts of a gear or between parts of the gear and parts of a bearing of the actuator can be measured.
- the setting device in this embodiment can carry out even more automated steps: For example, it can be set up to monitor that a first torque limit is not exceeded during rotation of the actuator. For example, if an angular position of the tool tip at stops of a driving profile of the setting element is to be determined in a clockwise as well as counterclockwise direction, but the setting element is not to be adjusted in the process.
- the first torque limit can then be selected to be so low that unintentional adjustment of the setting element can be ruled out.
- the setting device can be set up to detect when the setting element is blocked.
- a second torque limit D2 can be selected to be so high that it is only triggered when the setting element is blocked, but not when the setting element is adjusted normally. This design means that the setting device can be operated more safely and reliably.
- the setting device comprises an angle measuring device which is designed to measure and provide at least one absolute angle position or a relative angle position change of the actuator directly or indirectly.
- the measurement is referred to as "indirect” if it is not determined directly on the rotating part of the actuator or the tool tip.
- a motor included in the drive can comprise a protractor, in which case an angle change of an output of the motor must be converted to an angle change of the actuator, taking into account a transmission ratio of a thread possibly arranged between the motor and the actuator. Otherwise, the measurement is referred to as "direct”.
- This explanation of the terms “indirect” or “direct” measurement is also to be applied generally in the context of all aspects of the invention in which a torque measuring device is used accordingly.
- “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the determined absolute angular position or the relative angular position change is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analogue or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved from such.
- the determined absolute angle position or relative angle position change can be transmitted to the control device, made available or queried or recorded by it.
- the actuator can be rotated even more precisely by the control device by a defined angle of rotation and even more extensive automated processes can be implemented with and uses of the setting device.
- the setting device is designed to be part of a maintenance system according to the second aspect of the invention below, wherein all exemplary embodiments and further developments of the setting device mentioned above can also be used in the context of the maintenance system.
- the electronic elements and units which were named in the context of the previous sections with regard to the setting device and its embodiments and further developments - can all be implemented as individual, stand-alone units.
- each of these devices or units can comprise its own circuit board, its own microcontroller and other components. It is also possible in exemplary embodiments that several or even all of the devices or units mentioned are combined in a common electronic assembly. It is also possible that the respective functions of individual devices or units mentioned are combined.
- the function of the control device and the internal determination device can be carried out by a single electronic assembly or even a single microcontroller or process. This can increase added value, the manufacturing costs of the setting device can be set and the number of components can be reduced.
- the setting device is designed to carry out one or more of the methods according to the third aspect of the invention below, wherein the setting device then has at least all of the features or components which are necessary for carrying out the respective method.
- a maintenance system for adjusting a pre-tensioning device of an expansion valve on an HVAC system comprises a sensor system, an operating device and an adjustment device according to the first aspect of the invention or one of the exemplary embodiments and developments of the first aspect of the invention mentioned above. Accordingly, all examples, definitions and explanations explained in previous sections with regard to the first aspect of the invention are also applicable to corresponding elements, terms and features from the following sections with regard to the second aspect of the invention.
- the operating device comprises, for example, a display and several operating elements (e.g. keys or buttons) or a touch-sensitive surface (e.g. a touch screen). It can, for example, be designed on a mobile device such as a cell phone, a tablet, or on a so-called assembly aid.
- the adjustment device comprises at least one drive, an actuator which can be rotated about an axis by the drive, a coupling device, a control device and an interface device with a communication device.
- the coupling device is designed to be detachably coupled to an adjustment connection of the expansion valve so that a tool tip of the actuator comes into operative connection with an adjustment element of the pretensioning device and a torque generated by the drive or a rotary movement triggered by the drive can be transmitted to the adjustment element via the actuator.
- the sensor system comprises at least one pressure sensor for measuring a pressure at an outlet of an evaporator of the HVAC system and a temperature sensor for measuring a temperature at the outlet of the evaporator.
- the maintenance system is designed to use the sensor system to measure at least the pressure and the temperature at the outlet of the evaporator and to provide this as measurement information. Furthermore, the maintenance system is designed to use the operating device to receive and provide at least one input information from an operator.
- the maintenance system comprises a detection device or the setting device comprises an internal detection device.
- the maintenance system If the maintenance system has the determination device, it is set up to determine and provide angle information based on the measurement information and the input information. In this case, the setting device is then set up to receive the angle information from the determination device by means of the communication device and in turn to provide it within the setting device.
- the setting device comprises the internal determination device, it is set up to first receive the measurement information from the sensor system and the input information from the operating device using the communication device and to provide it within the setting device. Furthermore, it is set up to then determine the angle information based on the measurement information and the input information using the internal determination device and to provide it within the setting device.
- Providing here means at the level of the components or elements of the maintenance system (and also generally in the context of all aspects of the invention, when information is provided at the level of components or elements of a maintenance system - i.e., e.g., sensor system, operating device, setting device and determination device), that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to the other components of the maintenance system electronically and/or by data technology, i.e. for For example, as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, made available or can be retrieved by such.
- the angle information can be transmitted to the setting device or to its communication device, made available or queried or recorded by it and/or the measurement information and input information can be transmitted to the determination device, made available or queried or recorded by it.
- "provide”, in particular "provide within the setting device” means that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to the other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved by them.
- the setting device is used to determine the setting of the is designed to operate the drive by means of the control device in such a way that the actuator rotates around a defined angle of rotation, which is determined in direction and amount by the angle information.
- the setting device can, for example, comprise an angle measuring device which is designed to measure at least one absolute angle position or a relative
- the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor.
- the adjustment or optimization of the preload device of the expansion valve can be carried out conveniently, reliably and largely automatically.
- the maintenance system comprises a display device which is set up to display a visualization of the angle information.
- the visualization comprises at least a display of an angle value and a direction of rotation, which are based on the angle information.
- the angle value can be displayed, for example, in degrees (e.g. "90 °") or as a multiple or fraction of full revolutions (e.g. "one and a half revolutions”).
- the direction of rotation can be displayed in words (e.g. "clockwise", "CW” for "clock wise") or by pictograms.
- the visualization can include an animation.
- at least one exemplary pre-tensioning device and a tool that comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device can be displayed or represented.
- a rotary movement of the tool can be animated, which is coordinated with the angle amount and the direction of rotation that are determined by the angle information.
- the display device can be designed in particular as a screen on a mobile device, such as a mobile phone, a tablet, or on a so-called assembly aid. Furthermore, the display device can be designed in particular as a touch screen and can be designed together with the operating device as a device or part.
- a planned setting of the pre-tensioning device can be presented in a way that is understandable to an operator.
- this enables the operator to manually adjust the setting or adjustment of the setting element of the pre-tensioning device if he does not want to use the setting device or if it is not available or not working.
- the visualization can therefore be used in this context as an animated work instruction.
- the sensor system of the maintenance system comprises a so-called installation aid.
- the pressure sensor of the sensor system is designed as an integrated pressure sensor of the installation aid.
- the installation aid can be connected to the temperature sensor of the sensor system by wire or wirelessly in order to record the temperature at the outlet of the evaporator.
- the installation aid can thus collect all measured values as a central point and provide them in summary form as measurement information.
- the detection device and/or the operating device and/or the display device can be integrated into the installation aid.
- the detection device and the operating device and the display device can all be integrated into the installation aid. This integration in the assembly aid results in a high level of operating comfort, simple handling and high functionality.
- the assembly aid is designed in particular as a so-called digital assembly aid.
- the maintenance system is designed to carry out one or more of the methods according to the fourth aspect of the invention below, wherein the maintenance system then has at least all of the features or components which are necessary for carrying out the respective method.
- a method for adjusting a pre-tensioning device of an expansion valve on an HVAC system which is carried out with the aid of an adjustment device according to the first aspect of the invention, comprises the following steps:
- Step B) providing measurement information and input information and/or angle information through an interface device of the setting device, wherein step B is carried out after, simultaneously with or before step A, and
- Step B‘) If no angle information is provided in step B, determining the angle information on the basis of the measurement information and the input information by an internal determination device of the setting device using a defined determination rule, and
- an adjustment device according to the first aspect of the invention, or one of the exemplary embodiments or further developments thereof is used (insofar as this or these have all the parts or components required in the respective method). Accordingly, all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections relating to the first aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the second aspect of the invention and its exemplary embodiments. Accordingly, for example, with regard to the terms “come into operative connection”, “provide”, “actuate” etc., reference is made to the previous explanations of corresponding terms, parts and features of the first aspect of the invention, its embodiments and further developments.
- the determination of the angle information by the internal determination device in step B' can be carried out entirely within the setting device, i.e. by components of the setting device, such as microcontrollers.
- the internal determination device in step B' can also establish a connection to an external unit, such as an external determination device or a cloud application, which transmits measurement information and input information to this external unit, and receives back angle information determined by the external unit and then makes it available.
- the exchange of measurement information, input information and angle information with the external unit can take place in particular via a communication device of the interface device, which will be discussed in more detail in a subsequent exemplary embodiment of the method.
- the procedure makes the adjustment of a thermostatic expansion valve much easier and automated, so that it can be done reliably and quickly. Furthermore, the advantages and improvements attributed to the adjustment device in previous sections can be achieved by using the adjustment device in this procedure can also be transferred to the procedure or implemented by it.
- step B at least one of the following sub-steps Bl or B2 is carried out for the purpose of providing the measurement information, input information and/or angle information:
- Step Bl receiving and providing the angle information and/or the measurement information and/or the input information from an external unit through a communication device of the interface device, and/or
- Step B2) Receiving and providing the angle information and/or the measurement information and/or the input information from an operator by an operating device of the interface device.
- step B1 it can be provided that the measurement information is received by a sensor system and that the input information is received by an operating device.
- the sensor system, the operating device and the setting device can in particular be part of a maintenance system.
- the setting device comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide a torque transmitted to the actuator, and an angle measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide at least one absolute angle position or a relative angle position change of the actuator.
- Step Al Actuating the drive so that the actuator performs a rotational movement in a first rotational direction until a first torque limit is exceeded
- Step A2) Operating the drive so that the actuator performs a rotational movement opposite to the first direction of rotation until the first torque limit is exceeded, and
- control device which is set up for this purpose according to the explanations of the first aspect of the invention.
- the aim of this embodiment is to determine a position of the tool tip within a driving profile of the adjustment element so that any play that may exist between the driving profile of the adjustment element and the profile of the tool tip can be recognized and taken into account.
- the adjustment element should not yet be rotated, i.e. adjusted. Therefore, a torque transmitted to the actuator is measured using the torque measuring device, in particular continuously monitored. This means that the applied or effective torque is measured continuously or continuously periodically and at least provided to the control device.
- the first torque limit value is set so that it is immediately exceeded if edges, tips, surfaces or corners of the tool tip collide with corners, edges, tips or surfaces of the driving profile of the adjustment element in one direction during rotation. The rotation of the actuator is then immediately stopped and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented.
- steps A1 and A2 “at this moment” means the point in time at which the first torque limit is exceeded and the rotational movement is stopped. If the angle measuring device is set up to measure absolute angle positions (for example, specific angle positions such as 45.3 ° or 271.5 °), the first angle position W1 and the second angle position W2 are each measured absolutely and provided, in particular saved, as absolute angle positions. At the same time, a relative angle position change between the two angle positions W1 and W2 can also be determined, even if this is not necessary for the following steps.
- absolute angle positions for example, specific angle positions such as 45.3 ° or 271.5 °
- angle measuring device is only designed to measure relative
- the first angular position W1 from step A1 is used as the zero position and in step A2 a relative angular position change between this zero position (i.e. between the first angular position W1) and the second angular position W2 is measured and provided, in particular stored.
- the first angular position Wl and the second angular position W2 are then either known by absolute angular position and can be set again at any time, or at least a relative angular position change dW between the two angular positions is known in terms of amount and direction and the actuator can therefore be moved back from the second angular position W2 to the first angular position Wl and vice versa at any time, as long as the actuator does not carry out any further rotational movements for which the achieved angular position changes are not known.
- a final step before the rotation determined by the angular information is carried out in step C, one of the following steps can be carried out:
- Step A3) If the angle information specifies a rotation in the first rotation direction, actuating the drive (1010) so that the actuator (1020) assumes the first angle position Wl, and
- Step A4) If the angle information specifies a rotation opposite to the first direction, actuate the drive (1010) so that the actuator (1020) assumes the second angular position W2. However, if in one of steps A1 or A2 a rotation through an angular amount of 360° is carried out without the first torque limit value being exceeded, the process is intended to be aborted. This is because it is then likely that the core part of step A was not completed at all, i.e. the tool tip did not come into operative connection with the adjustment element. This can happen, for example, if a rotation axis of the actuator was inadvertently not aligned concentrically with the adjustment element, so that the tool tip does not engage the drive profile of the adjustment element. In this case, the process is aborted completely and an operator of the adjustment device can be informed of the error, for example via an acoustic or optical signal.
- This exemplary embodiment makes it possible to ensure that in step C of the method the rotation determined by the angle information in direction and angle amount is carried out completely without the angle amount being distorted by a possible play between the driving profile of the adjustment element and the profile of the tool tip. In this way, a particularly precise adjustment of the adjustment element can be achieved.
- the tool tip is mounted so that it can be moved directly or indirectly, and the actuator has a pre-tensioning element which pre-tensions the tool tip directly or indirectly into a distal end position.
- the adjustment device also comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure a torque transmitted to the actuator and to provide it to the control device, and a position measuring device which is designed to directly or indirectly measure an axial position and/or a displacement of the tool tip and to provide it to the control device.
- step A after the coupling device is coupled to the adjustment connection and the tool tip has come into operative connection with the adjustment element, and before the steps A1 to A4 from the previous exemplary embodiment, which may also be provided, are carried out, the following additional sub-steps:
- Step A01) Actuating the drive so that the actuator performs a rotational movement in a first rotational direction until the first torque limit is exceeded or the position measuring device detects a displacement of the tool tip or a rotation by a defined angular amount is carried out, and then step A02) If no displacement of the tool tip is detected in step A01 and the first torque limit value is not exceeded, actuating the drive so that the actuator executes a rotational movement counter to the first direction of rotation until the first torque limit value is exceeded or the position measuring device detects a displacement of the tool tip or a rotation by the defined angular amount is carried out.
- control device which is set up for this purpose according to the explanations of the first aspect of the invention.
- the aim of this embodiment is to check whether the tool tip has correctly entered into an operative connection with the adjustment element in step A, i.e. whether a profile of the tool tip engages in a drive profile of the adjustment element, and/or to bring about the occurrence of the operative connection.
- the adjustment element should not yet be rotated, i.e. adjusted. Therefore, a torque transmitted to the actuator is measured using the torque measuring device, in particular continuously monitored. This means that the applied or effective torque is measured continuously or continuously periodically and at least provided to the control device.
- the first torque limit value is set in such a way that it is immediately exceeded if edges, tips, surfaces or corners of the tool tip collide with corners, edges, tips or surfaces of the drive profile of the adjustment element during rotation in one direction. The rotation of the actuator is then immediately aborted and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented.
- the torque measuring device can in particular be the same one that was used in the previous embodiment.
- Position measuring device measured and in particular continuously monitored (e.g. This makes it possible to detect if the tool tip snaps into or enters the drive profile of the adjustment element during the rotational movement. The rotation of the actuator is then immediately stopped and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented.
- steps A01 and A02 are each aborted if, during rotation by an angular amount in the respective direction of rotation, neither the first torque limit value is exceeded nor a displacement of the tool tip is measured. In this case, it cannot be determined that the tool tip is already in operative connection with the setting element and the operative connection cannot be established by rotation. In this case, the process is aborted completely and an operator of the setting device can be informed of the error, for example via an acoustic or optical signal.
- the setting device can, for example, comprise an angle measuring device, as explained in the previous embodiment.
- the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor.
- the defined angle is preferably set to 360°, so that a full rotation is carried out in both directions of rotation and thus non-rotationally symmetrical drive profiles should lie on top of each other at least once and can come into operative connection.
- the existing drive profile of the setting element has a rotational symmetry about a given angle
- the defined angle can also be set to this given angle. This embodiment of the method can therefore be carried out quickly.
- step A i.e. the establishment of an effective connection between the tool tip and the setting element
- step C the following steps are carried out after completion of step C:
- Step D Wait for a period of time
- Step E Repeat the procedure from step B after completion of step D.
- the HVAC system By waiting for a period of time in step D, the HVAC system is given an opportunity to reach a new equilibrium state after the change in the setting of the pre-tensioning device made in step C.
- the period of time can correspond to a predefined, constant value, such as seven to 15 minutes, or the length of the period of time can be calculated and set using a calculation formula based on the angle information or the measurement information and input information from step B and/or B'. The period of time can thus be set very easily and quickly.
- step D the following sub-steps can also be carried out and a dynamically adjusted time period can be used instead of a statically defined one:
- Step Dl Providing initial measurement information
- Step D2) Wait for a first period of time ZI, and
- Step D3) Providing a second measurement information
- Step D4) If the second measurement information substantially agrees with the first measurement information, proceed to step E, otherwise repeat the steps from step D2.
- the time span is thus the product of the first time span ZI and the number of runs in which step D4 was reached.
- the time span ZI can be one minute, for example.
- step E By running through the process again from step B as provided for in step E, a new setting loop is started. Regardless of whether new, additional angle information is then provided to the setting device directly by the interface device in the restarted step B or not, the renewed loop run means that new, additional measurement information must be determined in order to determine the new equilibrium state of the HVAC system, which is influenced by the new setting of the setting element made during the previous run through step C. For example, a new superheat can be calculated using the new, additional measurement information and a new assessment can be made of whether the pre-tensioning device is optimally set.
- step B If this is not the case - which is then reflected in new, additional angle information, which is either provided directly in step B or determined in step B' by the internal determination device - the setting of the setting element is changed again and the setting of the pre-tensioning device can be further optimized.
- This design basically allows any number of optimization loops to be carried out automatically, thus achieving very precise optimization of the setting of the thermostatic expansion valve with little effort for an operator of the setting device.
- a method for adjusting a preload device of an expansion valve on an HVAC system which is carried out with the aid of a maintenance system according to the second aspect of the invention, comprises the following steps:
- Step A) Coupling a coupling device of an adjustment device of the maintenance system to an adjustment connection of the expansion valve so that a tool tip of an actuator of the adjustment device comes into operative connection with an adjustment element of the pretensioning device
- Step B) Receiving and providing input information from an operator by an operating device of the maintenance system, wherein the input information comprises at least one valve type of the expansion valve, a refrigerant type and a target temperature, and wherein step B takes place after, simultaneously with or before step A, and
- Step C Connecting at least one pressure sensor of a sensor system of the maintenance system and a temperature sensor of the sensor system to an output of an evaporator of the HVAC system, wherein step C takes place after, simultaneously with or before step A and step B, and
- Step D Measuring at least one saturation vapor pressure with the pressure sensor and an evaporator outlet temperature with the temperature sensor and providing at least these measured values as measurement information by the sensor system, wherein step D occurs after step C.
- Step El) receiving and providing the measurement information and the input information by means of a communication device of an interface device of the setting device, and
- Step E2) Determining angle information based on the measurement information and input information by the internal determination device using a defined determination rule
- Step E3 Providing the angle information. If the maintenance system used in this method has a detection device, after steps A to D, the following steps E4 to E6 are alternatively carried out in sequence:
- Step E4) Determining angle information based on the measurement information and input information by the determination device using a defined determination rule
- Step E5) Providing the angle information
- Step E6 Receiving and providing the angle information by means of a communication device of an interface device of the setting device.
- a maintenance system according to the second aspect of the invention, or one of the exemplary embodiments or further developments thereof is used (insofar as this or these have all the parts or components required in the respective method).
- the maintenance system in turn comprises an adjustment device according to the first aspect of the invention or one of the exemplary embodiments or further developments thereof. Accordingly, all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections with regard to the first or second aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the fourth aspect of the invention and its exemplary embodiments. Accordingly, for example, with regard to the terms “come into operative connection”, “provide”, “actuate” etc., reference is made to the previous explanations of corresponding terms, parts and Features of the first or second aspect of the invention, their embodiments and further developments.
- the method will largely automate optimization of the setting of a pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve and will be carried out reliably and precisely.
- these can interact advantageously in this aspect.
- step F the following steps are carried out after completion of step F:
- Step H Repeat the procedure from step D.
- This embodiment serves the purpose of initiating a new optimization loop after the HVAC system has had a chance to reach a new equilibrium state.
- the setting of the pre-tensioning device can thus be improved even further.
- This embodiment is therefore equivalent to the corresponding exemplary embodiment of the method according to the third aspect of the invention. Explanations made with regard to the corresponding embodiment of the third aspect are also to be transferred to this embodiment accordingly.
- the time period can correspond to a predefined, constant value, such as seven to 15 minutes, or the length of the time period can be calculated and set using a calculation formula based on the angle information from one of the steps E3 or E6, or based on the measurement information from step D and the input information from step B.
- the time period can thus be set very easily and quickly.
- a dynamically adjusted time period can also be used here by carrying out the following sub-steps in particular in step G:
- Step Gl Providing initial measurement information by the sensor system, and Step G2) Wait for a first period of time ZI, and
- Step G3) Providing a second measurement information by the sensor system, and step G4) If the second measurement information substantially corresponds to the first measurement information, continue with step H, otherwise repeat the steps from step G2).
- This design allows any number of optimization loops to be carried out automatically, thus enabling a very precise optimization of the setting of the thermostatic expansion valve to be achieved with little effort for an operator of the maintenance system.
- a maintenance system for adjusting a preload device of an expansion valve on an HVAC system comprises at least one sensor system, a detection device, an operating device, and a display device.
- the maintenance system is designed to record and provide at least one measurement information using the sensor system, and to receive and provide at least one input information from an operator using the operating device. Furthermore, the maintenance system is designed to determine angle information using the determination device on the basis of the measurement information and the input information, and to display a visualization of the angle information using the display device.
- the visualization includes at least a display of an angle value and a direction of rotation, which are based on the angle information.
- the angle value can be displayed, for example, in degrees (e.g. "90 °") or as a multiple or fraction of full revolutions (e.g. “one and a half revolutions”).
- the direction of rotation can be displayed in words
- the visualization in this embodiment can include an animation.
- at least one exemplary pre-tensioning device and a tool that comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device can be displayed or represented.
- a rotary movement of the tool can be animated, which is coordinated with the angle amount and the direction of rotation that are determined by the angle information.
- the display device can be designed in particular as a screen on a mobile device, such as a mobile phone, a tablet, or on a so-called assembly aid. Furthermore, the display device can be designed in particular as a touch screen and can be designed together with the operating device as a device or part.
- a planned setting of the pre-tensioning device can be presented in a way that is understandable to an operator.
- this enables the operator to manually adjust the setting or adjustment of the setting element of the pre-tensioning device.
- the visualization can therefore be used in this context as an animated work instruction.
- the sensor system comprises at least one pressure sensor for measuring a pressure at an outlet of an evaporator of the HVAC system and a temperature sensor for measuring a temperature at the outlet of the evaporator. This allows a saturation vapor pressure to be measured with the pressure sensor and an evaporator outlet temperature to be measured with the temperature sensor, so that the overheating of the HVAC system can be determined.
- the superheat can be used to evaluate whether a thermostatic expansion valve is optimally adjusted.
- the superheat can be used to reliably determine the angle information.
- the sensor system of the maintenance system comprises a so-called installation aid.
- the installation aid has at least one integrated pressure sensor, which can be used, for example, in conjunction with the exemplary embodiment mentioned above as a pressure sensor for measuring the pressure at the outlet of the evaporator of the HVAC system.
- the installation aid can be connected to a temperature sensor of the sensor system, in particular for the purpose of recording the temperature at the outlet of the evaporator, in a wired or wireless manner.
- the installation aid can therefore collect all measured values as a central location and provide them in summary form as measurement information.
- the determination device and/or the operating device and/or the display device can be integrated into the installation aid. In particular, the determination device and the operating device and the display device can all be integrated into the installation aid.
- the assembly aid results in a high level of operating comfort, simple handling and high functionality.
- the assembly aid is designed in particular as a so-called digital assembly aid.
- the maintenance system according to this aspect of the invention essentially corresponds to an exemplary embodiment of the maintenance system according to the second aspect of the invention, with the difference that according to this aspect it does not have an adjustment device.
- An adjustment of the preload device of the thermostatic expansion valve must therefore be carried out manually, for example with a screwdriver. or another suitable tool by an operator of the maintenance system.
- all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections relating to the second aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the fifth aspect of the invention and its exemplary embodiments.
- Figure 1 shows schematically an exemplary thermostatic expansion valve in a cross-section
- Figure 2 shows a schematic of an exemplary maintenance system
- Figure 3 shows schematically an exemplary setting device in a cross section
- Figure 4 shows schematically an exemplary setting device in a cross section
- Figure 5 shows schematically an exemplary actuator in a cross section
- Figure 6 schematically shows an exemplary coupling device in a
- Figure 7 schematically shows an exemplary coupling device in a cross section
- Figure 8 shows schematically an exemplary coupling attachment in a side view
- Figure 9 shows schematically the coupling attachment from Figure 8 in a cross-section through the plane IX indicated in Figure 8,
- Figure 10 schematically shows the coupling attachment from Figure 8 in a cross-section through the plane X indicated in Figure 8,
- Figure 11 schematically shows the coupling attachment from Figure 8 in a cross section through the plane XI indicated in Figure 8,
- Figure 12 schematically shows an exemplary coupling device in a cross section
- Figure 13 schematically shows an exemplary setting device in a perspective view
- Figure 14 shows schematically the setting device from Figure 13 in a side view
- Figure 15 shows schematically an exemplary setting device in a side view
- Figure 16 schematically shows an exemplary adjustment element and an exemplary
- Figure 17 schematically shows an exemplary adjustment element and an exemplary tool tip in different positions relative to each other
- Figure 18 schematically shows an exemplary actuator and an exemplary drive
- Figure 19 schematically shows an exemplary maintenance system
- Figure 20 shows a schematic of an exemplary measuring system
- Figure 21 schematically shows an exemplary maintenance system
- Figure 22 schematically shows an exemplary visualization
- Figure 23 schematically shows an exemplary visualization
- Figure 24 schematically shows an exemplary visualization
- Figure 25 schematically shows an exemplary visualization.
- FIG. 1 shows a schematic cross-section of a thermostatic expansion valve 2000. It has an inlet connection 2022, via which it can be connected to a condenser 8030 and can be supplied with a coolant. An outlet connection 2023 can in turn be connected to an evaporator 8010, to which the coolant can be delivered. A valve orifice 2025 is arranged between the connections 2022 and 2023, and a valve tappet 2024 can be moved within the thermostatic expansion valve 2000 in such a way that a flow of coolant through the valve orifice 2025 is either released or blocked by a sealing engagement of the valve tappet 2024 in the valve orifice 2025.
- the movement of the valve tappet 2024 is controlled on the one hand by a membrane 2026, the underside of which is subjected to the refrigerant pressure present at the outlet connection 2023, and the upper side of which is subjected to a pressure transmission fluid which is connected to a temperature sensor 2027 via a capillary line 2028.
- the Temperature sensor 2027 is in thermal contact with the evaporator 8010. If the temperature at the evaporator 8010 rises, the pressure transfer fluid in the temperature sensor 2027 heats up, expands as a result of the heating and exerts a higher pressure on the top of the membrane 2026.
- the membrane is thereby pressed downwards - against the refrigerant pressure that is present on its underside - and the valve tappet 2024 releases the flow of refrigerant through the valve orifice 2025.
- This in turn can lead to a reduction in the temperature in the evaporator 8010, so that the pressure on the top of the membrane decreases again.
- the ratio of refrigerant pressure and evaporator temperature at which the flow of refrigerant is released can also be manipulated via a pretensioning device 2020, which exerts a pressure force on the membrane via a spiral spring.
- the preload force of the preload device 2020 is adjusted via an adjusting element 2021, the position of which can be changed by screwing in or out via an adjusting connection 2010 using a tool.
- the adjustment of the adjustment element 2021 can be automated and facilitated, and in addition, an adjustment can be made very precisely and reliably.
- Figures 3 to 18 each show exemplary embodiments of the setting device 1000 or exemplary embodiments of parts or components of the setting device 1000.
- the adjustment device 1000 comprises a drive 1010, an actuator 1020, a coupling device 1030 and a control device 1040.
- the actuator 1020 can be rotated about an axis 1021 by the drive 1010.
- the coupling device 1030 is designed to be detachably coupled to the adjustment connection 2010 of the expansion valve 2000 so that a tool tip 1022 of the actuator 1020 comes into operative connection with the adjustment element 2021 of the pretensioning device 2020 and a torque generated by the drive 1010 or a rotary movement triggered by the drive 1010 can be transmitted to the adjustment element 2021 via the actuator 1020.
- the drive 1010 can comprise an actuator 1011, such as an electric motor, a stepper motor or a servo motor, and a gear 1012.
- an actuator 1011 such as an electric motor, a stepper motor or a servo motor
- gear 1012 By means of the gear, a torque or a rotary movement can be transmitted from the actuator 1011 to the actuator 1020.
- the gear 1012 can, for example, have a planetary gear, as shown schematically in Figure 18.
- the actuator 1020 comprises a shaft 129, which is mounted in one or more bearings 128.
- the drive 1010 in particular specifically the gear 1012 or a frame thereof, as well as the coupling device 1030 must both be held and/or fastened rigidly relative to the bearing(s) 128.
- the setting device 1000 can have a housing 1070 which protects its components and parts from environmental influences and damage and at the same time fixes the drive 1010, bearing 1028 and coupling device 1030 in the necessary rigid position relative to one another.
- a tool housing part 1071 which accommodates the actuator 1020 at least in sections and a drive housing part 1072 which accommodates the drive 1010 at least in sections can be provided.
- the gear 1012 can comprise a bevel gear 1012', so that even in such a design a torque generated by the actuator 1011 or a rotary movement generated by the actuator 1011 can be transmitted to the actuator 1020.
- the actuator 1020 can have a bit holder 1023 and an interchangeably arranged bit 1024 that forms the tool tip 1022.
- the bit 1024 is held in a fixed position within the bit holder 1023 and the bit holder 1023 is mounted so that it can be moved axially relative to the shaft 1029.
- a preloading element 1025 exerts a force on an element rigidly connected to the bit holder 1023, so that the bit holder 1023 - and the bit 1024 held in it - are preloaded in a distal end position 1026 in the absence of a counterforce.
- the tool tip 1022 for example the bit 1024, can follow the adjustment element 2021 in its axial displacement during the adjustment of the latter; the preloading element 1025 can ensure that the tool tip 1022 is always pressed against the adjustment element 2021 and the operative connection is therefore not broken.
- Figure 5 schematically shows an exemplary embodiment of the actuator 1020, which differs from that of Figure 4 in particular in that the bit holder 1023 is integrated directly into the shaft 1029 and cannot be moved relative to it. Only the bit 1024 is mounted axially displaceably within the bit holder 1023.
- the exemplary design of the actuator 1020 which is shown in Figure 18, is similar to that of Figure 5.
- the bit holder 1023 also has a side window with a millimeter scale. This allows the axial position of the bit 1024 to be read directly.
- the coupling device 1030 is designed to be able to be coupled to different types of adjustment connections.
- Figures 6 to 14 show various exemplary embodiments of the coupling device 1030 which can fulfill this feature.
- FIG 6 shows schematically an exemplary coupling device 1030, which has a chuck 1038.
- the Chuck 1038 In the half of the image above the axis 1021, the Chuck 1038 is not tightened and a clamping ring 1038' provided therein is relaxed.
- the chuck 1038 In the half of the image below the axis 1021, however, the chuck 1038 is tightened, whereby the clamping ring 1038' is axially compressed.
- the axial compression reduces an inner diameter of the clamping ring 1038'. This allows an adjustment connection 2010, which was inserted into the chuck 1038 when it was not tightened, to be gripped and a coupling to be established between the setting device 1000 and the adjustment connection 2010.
- the coupling device 1030 can have an attachment coupling 1031 to which a coupling attachment 1032 can be exchangeably connected.
- Figure 7 shows a schematic of such an exemplary embodiment, wherein the coupling attachment 1032 is designed here as a union nut which can be screwed onto a thread provided on the adjustment connection 2010 with an internal thread 1037.
- the attachment coupling 1031 comprises a collar 1033 and a front-side contact surface 1034 - that is, facing the adjustment connection 2010. The latter is designed to be pressed against the adjustment connection 2010 when the union nut is tightened, so that a rigid coupling of the adjustment device 1000 to the adjustment connection 2010 is enabled.
- the coupling attachment 1032 which is designed as a union nut, comprises a lateral slot 1035, thanks to which it can be pulled off the side of the attachment coupling 1031, in particular without the need for a tool.
- the slot 1035 also has a guide groove 1036, which is designed to grip around the collar 1033. This prevents the union nut from slipping on the attachment coupling.
- Figures 8 to 11 show an exemplary design of the coupling attachment 1032 from Figure 7 designed as a union nut in different views: in Figure 8 in a side view looking perpendicularly at the lateral slot 1035, in Figure 9 in a cross section through the cutting plane IX shown in Figure 8, in Figure 10 in a cross section through the cutting plane X shown in Figure 8 and in Figure 11 in a cross section through the cutting plane XI shown in Figure 8.
- a correspondingly designed coupling attachment 1032 can be manufactured easily and inexpensively for many different thread types and sizes and can be flexibly connected to the setting device 1000.
- the coupling device 1030 can also comprise a clamping pliers 1039', by which the adjustment connection 2010 can be gripped and held rigidly relative to the adjustment device.
- the clamping pliers 1039' is connected to the housing 1070 of the adjustment device 1000 by an arm 1039.
- Figures 12 to 14 schematically show a corresponding embodiment.
- the clamping pliers 1039' comprises two clamping jaws, which can be moved against each other via a screw.
- the screw can have external threads with different directions of rotation along an upper and a lower screw section, so that the clamping jaws can be adjusted evenly towards and away from each other.
- the arm 1039 can hold and arrange the clamping pliers 1039' in such a way that an adjustment connection 2010 gripped by it is always aligned concentrically with the axis 1021 of the actuator 1020.
- control device 1040 of the adjustment device 1000 is designed to actuate the drive 1010 in such a way, that is to say, for example, to control, monitor, activate or regulate it, so that the actuator 1020 executes a rotation by a defined angle of rotation.
- the setting device 1000 can have further mainly electronic elements, such as a torque measuring device 1013, a position measuring device 1027, an angle measuring device 1027', an interface device 1050, which can include a communication device 1051 and/or an operating device 1052, an internal determination device 1041 and a power supply device.
- a torque measuring device 1013 a position measuring device 1027
- an angle measuring device 1027' an interface device 1050
- a communication device 1051 and/or an operating device 1052 an internal determination device 1041 and a power supply device.
- Tool tip 1022 is determined within a driving profile of the adjustment element 2021, so that any play between the driving profile of the adjustment element 2021 and the profile of the tool tip 1022 can be recognized and taken into account in the following rotation steps.
- Figure 16 illustrates the steps A1 and A2 included in this method using a schematic example:
- the driving profile is designed as a slot and the tool tip 1022 has a profile of a matching slotted screwdriver head.
- the tool tip 1022 engages in the driving profile of the adjustment element 2021, but it can be seen that there is a certain amount of play between the edges of the driving profile and the side surfaces of the tool tip 1022.
- the actuator is rotated in a first direction, here clockwise.
- a first torque limit value is exceeded, which is measured with the torque measuring device 1013.
- step A2 The rotary movement of the actuator 1020 is stopped and the current angular position can be recorded as the first angular position W1.
- step A2 the actuator 1020 is then rotated in the opposite direction until corners of the tool tip 1022 collide again with edges of the adjustment element 2021. In this case, the second angle position W2 is detected, or at least a
- Angular position change dW between the two angular positions as indicated in the right part of the figure.
- a setting device 1000 with a torque measuring device 1013, a position measuring device 1027 and an axially displaceably mounted tool tip 1022, which is preloaded by a preload element 1025 in a distal end position 1026, is required it is checked whether the tool tip 1022 has correctly entered into operative connection with the setting element 2021, i.e. a profile of the tool tip 1022 has matched a driving profile of the Adjustment element 2021 intervenes and/or attempts are made to prevent the occurrence of the
- Figure 17 illustrates a schematic example of one of the steps A01 or A02 included in this method:
- the driving profile is again designed as a slot and the tool tip 1022 again has the profile of a matching slotted screwdriver head.
- the tool tip 1022 does not engage in the driving profile of the adjustment element 2021, so that there is no operative connection between the two parts.
- the actuator 1020 is rotated so that the profiles lie on top of each other and the tool tip 1022 can snap into the driving profile of the adjustment element 2021.
- An axial displacement dL of the tool head that occurs can be detected by means of the position measuring device.
- the adjustment of the adjustment element 2021 can be automated and facilitated, and in addition, an adjustment can be made very precisely and reliably.
- Figures 2 and 19 each show exemplary embodiments of the maintenance system 7000.
- the maintenance system 7000 comprises an adjustment device 1000 according to the first aspect of the invention, a sensor system 7010, a detection device 7020, an operating device 7030 and a display device 7040.
- FIG 2 an exemplary embodiment of the maintenance system 7000 is shown schematically when used to optimize the setting of a thermostatic expansion valve 2000.
- the thermostatic expansion valve 2000 is part of an HVAC system 8000, which also has an evaporator 8010, a compressor 8020 and a condenser 8030.
- the setting device 1000 is connected to the setting connection 2010 of the thermostatic expansion valve 2000 and the tool tip 1022 is in operative connection with the setting element 2021.
- the setting device 1000 is in wireless connection with the sensor system 7010, which is pictographically represented by simplified wave rings.
- the sensor system 7010 comprises a temperature sensor 7012 designed as a temperature clamp, which is attached in the area of the outlet of the evaporator 8010 in order to measure an evaporator outlet temperature there.
- the sensor system 7010 also comprises an assembly aid 7013, which has an internal pressure sensor 7011'. This is connected to the outlet of the evaporator 8010 via a refrigerant hose in order to measure the saturation vapor pressure or suction pressure.
- the operating device 7030 is integrated in the form of operating elements in the assembly aid 7013, as is the display device 7040 in the form of a display.
- the measurement data from sensors 7012 and 7011' can be used in conjunction with other data, such as the type of coolant used, which can be received by an operator using the operating device 7030, to calculate overheating of the HVAC system.
- the determination device 7020 which is also integrated in the assembly aid 7013, can determine whether the pre-tensioning device 2020 of the thermostatic expansion valve 2000 is already optimally adjusted or whether the setting should be changed. The result of this determination is then provided wirelessly to the setting device 1000, in particular as angle information, so that the setting device 1000 can automatically make any adjustment to the setting element 2021 that may need to be made.
- FIG 19 shows a further exemplary embodiment of the maintenance system 7000.
- a further exemplary embodiment of a mounting aid 7013 is provided, in which the sensor system 7010, the detection device 7020, the operating device 7030 and the display device 7040 are integrated.
- an external unit 6000 shown here in the form of a mobile phone, is provided, which can also comprise a detection device 7020, operating device 7030 and display device 7040.
- the external unit 6000, the mounting aid 7013 and the setting device 1000 are in wireless contact with one another via radio connections and can exchange various data with one another, such as angle information, measurement data protocol or input information.
- the external unit 6000 can also transmit a Establish a connection to a cloud application, represented here pictographically by a cloud.
- Figure 20 schematically shows an exemplary embodiment of a measuring system 7000 which monitors process parameters, for example.
- this can also be a chemical measurement variable.
- the measuring system 7000 can also be linked to valve actuators or dosing systems.
- instructions can also be given in at least two or more iterative steps to establish target values.
- this can be the particularly effective operation of a process along a pipeline in addition to HVAC systems 8000.
- a user is guided through the necessary steps using the display device 7040 via a visualization.
- Actual values can be displayed interactively embedded in graphics.
- component-oriented videos can also be loaded and displayed with the visualizations. The user is thus safely guided through the individual steps because he sees the respective components on the display 7040 as they exist in reality.
- the 7000 measuring system can determine the next steps using stored logic, software and on the basis of historical old data. For this purpose, measurement data is stored, compared or retrieved in a storage cloud.
- the remaining optimization potential can also be displayed. Time for remaining steps or for a measurement as the remaining time required can also be displayed graphically and dynamically, e.g. as a shrinking bar.
- the step-by-step approach allows even users without much experience to be introduced to the optimization of a complex or almost unknown system component
- the query between or during a respective visualization of measurement information or instructions is effective when confirmation of individual steps is requested.
- Figure 21 shows an exemplary embodiment of a maintenance system 7000 according to the fifth aspect of the invention. It therefore does not comprise an adjustment device 1000. With the help of temperature sensors 7012 and one or more integrated pressure sensors 7011', it is able to measure, for example, overheating of an HVAC system 8000 and to determine angle information for the purpose of optimizing the setting of a thermostatic expansion valve 2000. The angle information can be visualized via the display device 7040, as illustrated in Figures 22 and 23. However, other processes or work steps can also be visualized, as illustrated in Figures 24 and 25. For example, Figure 25 shows a visualization of a filling or evacuation process. During the filling or evacuation process, coolant is removed from or filled into a coolant container 9010. A current weight of the refrigerant tank 9010 is monitored with a scale 7050 and a current filling level of the refrigerant tank 9010 derived from the weight is visualized.
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Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
TITEL DER ERFINDUNG TITLE OF THE INVENTION
Einstellgerät für thermostatische Expansionsventile, Wartungssystem, Messsystem und Verfahren Thermostatic expansion valve setting device, maintenance system, measuring system and procedure
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Heiz-, Kühl- und Lüftungstechnik (im Folgenden als „HKL“ abgekürzt). Anlagen in diesem technischen Gebiet, etwa Klimaanlagen, Wärmepumpen, Kühlkreisläufe usw., werden im Folgenden entsprechend als „HKL- Anlagen“ bezeichnet. HKL-Anlagen weisen Expansionsventile auf, über welche ein Kältemittel expandiert wird. Ein Eingangsanschluss des Expansionsventils ist dabei mit einem Verflüssiger (teilweise auch als Kondensator bezeichnet) der HKL- Anlage verbunden und empfängt bei hohem Druck das verflüssigte, unterkühlte Kältemittel. Ein Ausgangsanschluss des Expansionsventils ist mit einem Verdampfer der HKL- Anlage verbunden, im welchem das expandierte Kältemittel bei niedrigem Druck verdampft und idealerweise überhitzt wird. The present invention relates to the technical field of heating, cooling and ventilation technology (hereinafter abbreviated as "HVAC"). Systems in this technical field, such as air conditioning systems, heat pumps, cooling circuits, etc., are hereinafter referred to as "HVAC systems". HVAC systems have expansion valves, via which a coolant is expanded. An inlet connection of the expansion valve is connected to a condenser (sometimes also referred to as a condenser) of the HVAC system and receives the liquefied, supercooled coolant at high pressure. An outlet connection of the expansion valve is connected to an evaporator of the HVAC system, in which the expanded coolant evaporates at low pressure and is ideally superheated.
Obwohl im Markt schon lange elektronische Ventile bekannt sind, welche zu einer präzisen, dynamischen Steuerung des Expansionsvorgangs geeignet sind, werden aus Kostengründen und zu Gunsten einer hohen Zuverlässigkeit in vielen HKL-Anlagen rein mechanische Expansionsventile eingesetzt, die schon seit vielen Jahrzehnten in verschiedenen Bauweisen weit verbreitet sind. Dazu zählen auch sogenannte thermostatische Expansionsventile. Diese mechanischen Expansionsventile haben gemein, dass sie über eine Vorspanneinrichtung verfügen, durch welche eine statische Vorspannkraft auf ein bewegliches Stellelement, z.B. einen Ventilstößel, des Expansionsventils einstellbar ist. In der Regel umfassen diese Vorspanneinrichtungen eine mechanische Feder, welche unmittelbar oder mittelbar eine Kraft auf das Stellelement, also etwa den Ventilstößel, ausübt, welche einer Öffnung des Ventils entgegenwirkt. Die Einstellung dieser Vorspanneinrichtungen erfolgt üblicherweise über ein Einstellelement, welches beispielsweise in Form einer Madenschraube ausgebildet sein kann, welche direkt oder indirekt die Vorspannung der Feder beeinflusst. Das Einstellelement ist über einen Einstellanschluss zugänglich, wobei häufig dieser Einstellanschluss mit einer abnehmbaren Schutzkappe versehen ist. Although electronic valves have long been known on the market and are suitable for precise, dynamic control of the expansion process, purely mechanical expansion valves are used in many HVAC systems for cost reasons and in favor of high reliability. These have been widely used in various designs for many decades. These include so-called thermostatic expansion valves. These mechanical expansion valves have in common that they have a preload device by means of which a static preload force can be set on a movable actuating element, e.g. a valve tappet, of the expansion valve. As a rule, these preload devices comprise a mechanical spring which directly or indirectly exerts a force on the actuating element, e.g. the valve tappet, which counteracts the opening of the valve. These preload devices are usually adjusted using an adjusting element, which can be designed, for example, in the form of a grub screw, which directly or indirectly influences the preload of the spring. The The adjustment element is accessible via an adjustment connection, which is often provided with a removable protective cap.
Das Expansionsventil hat einen entscheidenden Einfluss auf den Wirkungsgrad der HKL- Anlage, da die sich im Niederdruckbereich einstellenden Überhitzung maßgeblich darüber beeinflussen lässt. Die Überhitzung kann dabei bestimmt werden, indem mit einem Drucksensor ein Druck an einem Ausgang eines Verdampfers der HKL-Anlage gemessen wird und zugleich mit einem Temperatursensor eine Temperatur am Ausgang des Verdampfers gemessen wird. Der gemessene Druck wird dabei auch als Sättigungsdampfdruck oder Saugdruck bezeichnet und lässt sich, insofern das verwendete Kältemittel bekannt ist, in eine sogenannte Sättigungsdampftemperatur umrechnen. Die gemessene Temperatur wird dabei auch als Verdampferausgangstemperatur bezeichnet. Die Differenz zwischen der über die Druckmessung ermittelte Sättigungsdampftemperatur und der tatsächlich gemessenen Verdampferausgangstemperatur entspricht der Überhitzung. Abhängig von Art und Anwendung der HKL-Anlage, insbesondere auch in Abhängigkeit einer Zieltemperatur der Anwendung, kann durch eine genaue Einstellung der Überhitzung eine erhebliche Steigerung der Effizienz der HKL-Anlage erzielt werden. Eine manuelle Einstellung durch einen HKL-Techniker ist jedoch aufwändig. Wird ein nicht zufriedenstellender Überhitzungsgrad festgestellt, muss das Einstellelement manuell, etwa mit Hilfe eines Schraubenziehers oder Schlüssels, eingestellt werden. Eine präzise Einstellung ist dabei oft schwierig, da das Expansionsventil häufig nur schwer zugänglich eingebaut ist. Weiterhin muss das HKL- Techniker gegebenenfalls umfangreiche Berechnungen anstellen, um abzuschätzen, wie die Einstellung des Expansionsventils optimiert werden kann. The expansion valve has a decisive influence on the efficiency of the HVAC system, as it has a significant influence on the superheat that occurs in the low-pressure range. The superheat can be determined by measuring the pressure at the outlet of an evaporator in the HVAC system using a pressure sensor and at the same time measuring the temperature at the outlet of the evaporator using a temperature sensor. The measured pressure is also referred to as the saturation vapor pressure or suction pressure and, if the refrigerant used is known, can be converted into a so-called saturation vapor temperature. The measured temperature is also referred to as the evaporator outlet temperature. The difference between the saturation vapor temperature determined by the pressure measurement and the actually measured evaporator outlet temperature corresponds to the superheat. Depending on the type and application of the HVAC system, and in particular depending on the target temperature of the application, a precise setting of the superheat can significantly increase the efficiency of the HVAC system. However, manual adjustment by an HVAC technician is time-consuming. If an unsatisfactory level of superheat is detected, the adjustment element must be adjusted manually, for example using a screwdriver or key. Precise adjustment is often difficult because the expansion valve is often installed in a way that is difficult to access. In addition, the HVAC technician may have to carry out extensive calculations to estimate how the expansion valve setting can be optimized.
AUFGABE DER ERFINDUNG TASK OF THE INVENTION
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einstellgerät anzugeben, welches die Einstellung der Vorspanneinrichtung eines thermostatischen Expansionsventils erleichtert. Weiterhin ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wartungssystem anzugeben, welches ebenfalls die Einstellung der Vorspanneinrichtung eines thermostatischen Expansionsventils erleichtert. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, Verfahren aufzuzeigen, wie ein Einstellgerät und/oder ein Wartungssystem zur Einstellung der Vorspanneinrichtung eines thermostatischen Expansionsventils verwendet werden können. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Messsystem anzugeben. It is therefore the object of the present invention to provide an adjustment device which facilitates the adjustment of the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve. Furthermore, the object of the invention is to provide a maintenance system which also facilitates the adjustment of the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve. Furthermore, the object of the invention is to show methods of how an adjustment device and/or a maintenance system for adjusting the pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve can be used. Furthermore, it is the object of the invention to provide a measuring system that is improved compared to the prior art.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einstellgerät gemäß dem Anspruch 1, durch Wartungssysteme gemäß den Ansprüchen 17 und 27, durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 20 und 25, sowie durch ein Messsystem gemäß dem Anspruch 31. This object is achieved by an adjustment device according to claim 1, by maintenance systems according to claims 17 and 27, by methods according to claims 20 and 25, and by a measuring system according to claim 31.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Einstellgerät zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL- Anlage einen Antrieb, ein Stellglied, eine Kopplungsvorrichtung und eine Steuereinrichtung. According to a first aspect of the invention, an adjustment device for adjusting a preloading device of an expansion valve on an HVAC system comprises a drive, an actuator, a coupling device and a control device.
Das Stellglied ist durch den Antrieb um eine Achse rotierbar, das heißt, der Antrieb treibt das Stellglied oder einen Bestandteil des Stellglieds - zumindest eine der Vorspanneinrichtung zugewandte Werkzeugspitze des Stellglieds - zu einer Rotationsbewegung an und überträgt ein Drehmoment auf dieses. The actuator can be rotated about an axis by the drive, i.e. the drive drives the actuator or a component of the actuator - at least one tool tip of the actuator facing the pretensioning device - to a rotational movement and transmits a torque to it.
Die Kopplungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, an einen Einstellanschluss des Expansionsventils lösbar zu koppeln. Dabei wird das Einstellgerät im gekoppelten Zustand derart am Einstellanschluss fixiert, dass die Werkzeugspitze des Stellglieds mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt. „In Wirkverbindung treten“ bedeutet hierbei (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass jeweils eine Werkzeugspitze mit einem Einstellelement in Wirkverbindung tritt), dass Werkzeugspitze und Einstellelement mit zueinander passenden Schraubenmitnahmeprofilen (auch vereinfach Mitnahmeprofilen oder Profilen genannt) ineinandergreifen, sodass ein vom Antrieb erzeugtes Drehmoment oder eine vom Antrieb ausgelöste Drehbewegung über das Stellglied auf das Einstellelement übertragbar ist. Der Antrieb ist dabei entsprechend starr gegenüber dem Einstellanschluss gehalten, sodass er sich nicht gegenüber dem Einstellanschluss bewegen, insbesondere nicht um diesen rotieren kann. Beispielsweise kann das Einstellelement einen Innensechsrund aufweisen und die Werkzeugspitze einen dazu passenden Außensechsrund. Dabei ist das Stellglied so positioniert, dass die Achse, um welche es rotieren kann, mit einer Schraubachse des Einstellelements übereinstimmt. Durch die lösbare Kopplung an den Einstellanschluss wird das Einstellgerät, insbesondere der davon umfasste Antrieb, an einer Bewegung oder Rotation gegenüber dem Einstellanschluss gehindert, sodass eine präzise, definierte Einstellung der des Einstellelements möglich wird. The coupling device is designed to be detachably coupled to an adjustment connection of the expansion valve. In the coupled state, the adjustment device is fixed to the adjustment connection in such a way that the tool tip of the actuator comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device. "Come into operative connection" here means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip comes into operative connection with an adjustment element) that the tool tip and adjustment element engage with matching screw drive profiles (also simply called drive profiles or profiles) so that a torque generated by the drive or a rotary movement triggered by the drive can be transmitted to the adjustment element via the actuator. The drive is held accordingly rigidly relative to the adjustment connection so that it cannot move relative to the adjustment connection, in particular cannot rotate around it. For example, the The adjustment element has a hexagon socket and the tool tip has a matching hexagon socket. The actuator is positioned so that the axis around which it can rotate corresponds to a screw axis of the adjustment element. The detachable coupling to the adjustment connection prevents the adjustment device, in particular the drive it includes, from moving or rotating relative to the adjustment connection, so that a precise, defined adjustment of the adjustment element is possible.
Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Antrieb derart zu betätigen, dass das Stellglied eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt. Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung beispielsweise elektronisch und/oder datentechnisch mit einer noch in einem folgenden Abschnitt näher erläuterten Winkelmesseinrichtung verbunden sein und auf von dieser bereitgestellte, ermittelte absolute Winkelstellungen oder relative Winkel Stellungsveränderungen des Stellglieds als Regelparameter zugreifen. Beispielsweise kann jedoch auch der Antrieb selbst dazu ausgebildet sein, definierte, diskrete Drehschritte auszuführen, wie zum Beispiel ein Schrittmotor. „Betätigen“ bedeutet in diesem Kontext (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass ein Antrieb durch eine Steuereinrichtung betätigt wird) den Antrieb anzusteuern, zu steuern, insbesondere eine Stromversorgung des Antriebs zu steuern oder zu regeln. Die Steuereinrichtung ist dabei insbesondere in Form einer elektronischen Baugruppe ausgebildet, kann also beispielsweise zumindest eine Leiterplatte und darauf angeordnete und miteinander verschaltete elektronische Bauteile und Mikrocontroller umfassen. The control device is designed to actuate the drive in such a way that the actuator rotates by a defined angle of rotation. For this purpose, the control device can be connected, for example, electronically and/or by data technology to an angle measuring device, which will be explained in more detail in a following section, and can access the determined absolute angle positions or relative angle position changes of the actuator provided by this as control parameters. For example, the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor. In this context (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a drive is actuated by a control device), "actuating" means to actuate or control the drive, in particular to control or regulate a power supply of the drive. The control device is designed in particular in the form of an electronic assembly, so it can, for example, comprise at least one circuit board and electronic components and microcontrollers arranged thereon and interconnected with one another.
Das Einstellgerät ermöglicht eine präzise, automatisierte Einstellung der Vorspanneinrichtung beziehungsweise des Einstellelements. Auf eine ungenaue manuelle Einstellung kann verzichtet werden, da das Einstellgerät aufgrund der genauen Betätigung des Antriebs durch die Steuereinheit in Verbindung mit der starren Kopplung an den Einstellanschluss eine zuverlässige, genaue Einstellung des Einstellelements erzielen kann. The setting device enables precise, automated adjustment of the pre-tensioning device or the adjustment element. Inaccurate manual adjustment is not necessary, as the setting device can achieve reliable, precise adjustment of the adjustment element due to the precise actuation of the drive by the control unit in conjunction with the rigid coupling to the adjustment connection.
In einer exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Einstellgerät eineIn an exemplary embodiment, the setting device comprises a
Schnittstelleneinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zumindest eine Messinformation und eine Eingabeinformation und/oder eine Winkelinformation bereitzustellen. Falls die Schnittstelleneinrichtung keine Winkelinformation bereitstellt, sondern stattdessen die Messinformation und die Eingabeinformation, umfasst das Einstellgerät weiterhin eine interne Ermittlungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, auf Basis der Messinformation und der Eingabeinformation die Winkelinformation mittels einer definierten Ermittlungsvorschrift zu ermitteln und bereitzustellen. Interface device which is designed to provide at least one measurement information and one input information and/or one angle information. If the Interface device does not provide angle information, but instead the measurement information and the input information, the setting device further comprises an internal determination device which is set up to determine and provide the angle information on the basis of the measurement information and the input information by means of a defined determination rule.
Die definierte Ermittlungsvorschrift kann dabei in Form einer Berechnungsformel, in Form einer Werteabfrage aus hinterlegten Wertetabellen oder in Form einer Auswertung der Messinformation und Eingabeinformation durch eine Applikation mit sogenannter künstlicher Intelligenz erfolgen. Die Ermittlung der Winkelinformation kann dabei vollständig innerhalb des Einstellgeräts, also durch Komponenten des Einstellgeräts, wie etwas Mikrocontroller, ausgeführt werden. Alternativ kann die interne Ermittlungseinrichtung auch eine Verbindung zu einer externen Einheit, etwa einer externen Ermittlungseinrichtung oder eine Cloud-Applikation, aufbauen, die Messinformation und Eingabeinformation an diese externe Einheit übermitteln, und eine durch die externe Einheit ermittelte Winkelinformation zurückerhalten. Der Austausch der Messinformation, Eingabeinformation und Winkelinformation mit der externen Einheit kann dabei insbesondere über eine in einer folgenden exemplarischen Ausgestaltung noch näher beleuchteten Kommunikationseinrichtung des Einstellgeräts erfolgen. The defined determination rule can be in the form of a calculation formula, in the form of a value query from stored value tables or in the form of an evaluation of the measurement information and input information by an application with so-called artificial intelligence. The determination of the angle information can be carried out entirely within the setting device, i.e. by components of the setting device, such as microcontrollers. Alternatively, the internal determination device can also establish a connection to an external unit, such as an external determination device or a cloud application, which transmits the measurement information and input information to this external unit and receives back angle information determined by the external unit. The exchange of measurement information, input information and angle information with the external unit can take place in particular via a communication device of the setting device, which will be examined in more detail in a subsequent exemplary embodiment.
Zweck der Ermittlung der Winkelinformation ist es, eine optimale Einstellung des thermostatischen Expansionsventils zu erzielen. Eine dabei relevante Kennzahl kann die Überhitzung oder der Überhitzungsgrad sein, welcher in einem Verdampfer der HKL- Anlage auftritt. Anhand der Messinformation in Verbindung mit der Eingabeinformation kann bewertet werden, ob die HKL-Anlage bereits optimal effizient läuft, oder ob eine Steigerung der Effizienz durch ein Erhöhen oder Senken der Überhitzung erzielbar wäre. The purpose of determining the angle information is to achieve an optimal setting of the thermostatic expansion valve. A relevant key figure can be the superheat or the degree of superheat that occurs in an evaporator of the HVAC system. Using the measurement information in conjunction with the input information, it can be assessed whether the HVAC system is already running optimally efficiently or whether an increase in efficiency could be achieved by increasing or decreasing the superheat.
Falls die Ermittlung durch die interne Ermittlungseinrichtung ergibt, dass das thermostatische Expansionsventil nicht optimal eingestellt ist, umfasst die ermittelte Winkelinformation insbesondere eine Information, in welche Richtung das Stellglied rotieren muss und um welchen Winkelbetrag es rotieren muss, um die Vorspanneinrichtung mittels des Einstellelements optimal einzustellen. Dieser Winkelbetrag und die Rotationsrichtung können dabei direkt bestimmt werden, oder in Form von dazu äquivalenten Größen. Solche äquivalenten Größen können beispielsweise eine Stromrichtung, die dem Antrieb zuzuführen ist, oder eine Anzahl an Umdrehungen des Antriebs, die unter Berücksichtigung einer Umsetzung eines Getriebes des Antriebs dem nötigen Winkelbetrag entspricht, sein. If the determination by the internal determination device shows that the thermostatic expansion valve is not optimally adjusted, the determined angle information includes in particular information about the direction in which the actuator must rotate and the angle by which it must rotate in order to optimally adjust the pre-tensioning device by means of the adjustment element. This angle and the direction of rotation can be determined directly or in the form of equivalent quantities. Such equivalent quantities can, for example, be a current direction to be supplied to the drive or a number of revolutions of the drive which, taking into account a gear ratio of the drive, corresponds to the required angular amount.
Falls jedoch die Ermittlung durch die interne Ermittlungseinrichtung ergibt, dass das thermostatische Expansionsventil bereits optimal oder nahezu optimal eingestellt ist, kann die Winkelinformation auch eine Information beinhalten, dass keine Verstellung notwendig ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Winkelbetrag (oder eine zum Winkelbetrag äquivalente Größe) gleich null ermittelt wird. However, if the determination by the internal determination device shows that the thermostatic expansion valve is already optimally or almost optimally adjusted, the angle information can also contain information that no adjustment is necessary. This can be done, for example, by determining an angle value (or a value equivalent to the angle value) equal to zero.
„Bereitstellen“ bedeutet in diesem Kontext (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass jeweils eine Information - etwa eine Messinformation, eine Eingabeinformation, ein Aktionsbefehl, eine Winkelinformation, ein erster Drehmomentgrenzwert, eine erste oder zweite Winkel Stellung, eine Winkelstellungsänderung, oder eine Verschiebung - von einem Element eines Einstellgeräts - etwa einer Schnittstelleneinrichtung, einer Kommunikationseinrichtung, einer Bedieneinrichtung, einer internen Ermittlungseinrichtung, einer Positionsmesseinrichtung, einer Winkelmesseinrichtung, einer Steuereinrichtung oder einer Drehmomenteinrichtung - bereitgestellt wird), dass eine Information - hier konkret die Messinformation, Eingabeinformation und/oder Winkelinformation - anderen Komponenten des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal oder als abgespeicherter Datensatz in einem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher, zur Verfügung gestellt wird oder von solchen abrufbar ist. Beispielsweise kann die Winkelinformation an die Steuereinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden und/oder die Messinformation und Eingabeinformation an die interne Ermittlungseinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. In this context, “providing” means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that information - such as measurement information, input information, an action command, angle information, a first torque limit value, a first or second angle position, a change in angle position, or a displacement - is provided by an element of an adjustment device - such as an interface device, a communication device, an operating device, an internal determination device, a position measuring device, an angle measuring device, a control device or a torque device) that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to other components of the adjustment device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved by such components. For example, the angle information can be transmitted to, provided to, or queried or recorded by the control device and/or the measurement information and input information can be transmitted to, provided to, or queried or recorded by the internal determination device.
Die Steuereinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, den Antrieb derart zu betätigen, sodass das Stellglied eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt, welcher durch die Winkelinformation in Richtung und Betrag festgelegt ist. „Betätigen“ hat hierbei die bereits zuvor erläuterte Bedeutung. Dass die Begriffe Messinformation, Eingabeinformation und Winkelinformation im Singular verwendet werden, ist hierbei nicht derart zu verstehen, dass jede dieser Informationen nur eine einzige Angabe oder einen einzigen Wert beinhaltet. Stattdessen kann jeder der Informationen mehrere Angaben, Werte oder Daten enthalten. Die Winkelinformation enthält beispielsweise zumindest eine Information über den zu verstellenden Winkelbetrag, sowie über die Drehrichtung (etwa Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn). Die Messinformation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Messdaten oder Messwerte beinhaltet, welche das thermostatische Expansionsventil und/oder die HKL- Anlage, in welcher das thermostatische Expansionsventil eingebaut ist und/oder die Umgebung oder Anwendung der HKL-Anlage betreffen. Das können beispielsweise Druckmesswerte und/oder Temperaturmesswerte sein. So kann die Messinformation etwa einen Sättigungsdampfdruck beziehungsweise eine Sättigungsdampftemperatur innerhalb eines Verdampfers der HKL-Anlage, sowie eine Verdampferausgangstemperatur umfassen. Aus diesen Messwerten kann beispielsweise eine vorliegende Überhitzung berechnet werden. Die Eingabeinformation ist hingegen dadurch gekennzeichnet, dass sie Informationen beinhaltet, welche nicht als Messdaten zu bezeichnen sind. Das können beispielsweise ein Typ des in der HKL-Anlage verwendeten Kältemittels, eine Hersteller- und Typenbezeichnung des thermostatischen Expansionsventils und/oder ein Zielparameter der Anwendung der HKL-Anlage sein, wie etwa eine Zieltemperatur. In Verbindung mit diesen Daten kann beispielsweise bestimmt werden, ob die aus der Messinformation ermittelte Überhitzung in einem optimalen Bereich liegt oder ob durch eine Verstellung des Einstellelements der Vorspanneinrichtung eine Optimierung der Überhitzung vorzunehmen ist. The control device is designed to actuate the drive in such a way that the actuator rotates through a defined angle of rotation, the direction and amount of which is determined by the angle information. "Actuation" has the meaning already explained above. The fact that the terms measurement information, input information and angle information are used in the singular should not be understood to mean that each of these pieces of information contains only a single piece of information or a single value. Instead, each piece of information can contain multiple pieces of information, values or data. The angle information contains, for example, at least information about the angle amount to be adjusted and about the direction of rotation (for example clockwise or counterclockwise). The measurement information is characterized by the fact that it contains measurement data or measured values that relate to the thermostatic expansion valve and/or the HVAC system in which the thermostatic expansion valve is installed and/or the environment or application of the HVAC system. These can be, for example, pressure measurements and/or temperature measurements. The measurement information can, for example, include a saturation vapor pressure or a saturation vapor temperature within an evaporator of the HVAC system, as well as an evaporator outlet temperature. From these measured values, for example, an existing superheat can be calculated. The input information, on the other hand, is characterized by the fact that it contains information that cannot be described as measurement data. This can be, for example, a type of refrigerant used in the HVAC system, a manufacturer and type designation of the thermostatic expansion valve and/or a target parameter of the application of the HVAC system, such as a target temperature. In conjunction with this data, it can be determined, for example, whether the superheat determined from the measurement information is in an optimal range or whether the superheat needs to be optimized by adjusting the setting element of the pre-tensioning device.
Durch diese Ausgestaltung kann die Einstellung der Vorspanneinrichtung thermostatischer Expansionsventile mit dem Einstellgerät weiter automatisiert und erleichtert werden: Das Einstellgerät ist entweder in der Lage, eine vorgegebene Winkelinformation automatisch zu verarbeiten und in eine definierte Rotation - und somit Einstellungsveränderung des Eistellelements - umzusetzen, oder aus der Messinformation und Eingabeinformation die Winkelinformation zunächst automatisch zu ermitteln. Somit ist eine manuelle Steuerung oder Überwachung des Einstellgeräts während der Einstellung des Einstellelements nicht erforderlich. In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst die Schnittstelleneinrichtung eine Kommunikationseinrichtung. Diese ist zu einer drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikation mit zumindest einer externen Einheit eingerichtet. Als externe Einheit kommen verschiedenste Geräte in Frage, etwa Mobiltelefone, Tablets, PCs aber auch Sensorsysteme, insbesondere sogenannte Monteurhilfen. Eine drahtlose Kommunikation kann beispielsweise mittels einer Bluetooth-Schnittstelle erfolgen, welche für eine zuverlässige Kommunikation im Nahbereich und eine hohe Kompatibilität zu verschiedenen externen Einheiten sorgen kann. This design allows the adjustment of the preload device of thermostatic expansion valves to be further automated and simplified using the adjustment device: The adjustment device is either able to automatically process a given angle information and convert it into a defined rotation - and thus a change in the setting of the adjustment element - or to initially determine the angle information automatically from the measurement information and input information. This means that manual control or monitoring of the adjustment device is not required during the adjustment of the adjustment element. In a further exemplary embodiment, the interface device comprises a communication device. This is set up for wired or wireless communication with at least one external unit. A wide variety of devices can be used as external units, such as mobile phones, tablets, PCs, but also sensor systems, in particular so-called assembly aids. Wireless communication can take place, for example, using a Bluetooth interface, which can ensure reliable communication in the short range and high compatibility with various external units.
Dabei ist die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet, zumindest die Messinformation von der externen Einheit oder von mehreren externen Einheiten, insbesondere von einem Sensorsystem aus Druck- und Temperatursensoren, zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann sie die Messinformation auch an eine externe Einheit, insbesondere an eine externe Ermittlungseinrichtung, senden oder übertrag. Dies kommt in Frage, falls dem Einstellgerät über die Schnittstelleneinrichtung keine Winkelinformation initial bereitgestellt wird, das Einstellgerät jedoch nicht mittels der internen Ermittlungseinrichtung die Winkelinformation direkt aus der Messinformation und der Eingabeinformation selbstständig ermitteln kann. The communication device is designed to receive at least the measurement information from the external unit or from several external units, in particular from a sensor system comprising pressure and temperature sensors. Alternatively or additionally, it can also send or transmit the measurement information to an external unit, in particular to an external determination device. This is an option if no angle information is initially provided to the setting device via the interface device, but the setting device cannot independently determine the angle information directly from the measurement information and the input information using the internal determination device.
Weiterhin kann die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet sein, zumindest die Eingabeinformation von einer externen Einheit, insbesondere von einer externen Bedieneinrichtung, zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann sie die Eingabeinformation auch an eine externe Einheit, insbesondere an eine externe Ermittlungseinrichtung, senden oder übertrag. Dies kommt in Frage, falls dem Einstellgerät über die Schnittstelleneinrichtung keine Winkelinformation initial bereitgestellt wird, das Einstellgerät jedoch nicht mittels der internen Ermittlungseinrichtung die Winkelinformation direkt aus der Messinformation und der Eingabeinformation selbstständig ermitteln kann. Furthermore, the communication device can be set up to receive at least the input information from an external unit, in particular from an external operating device. Alternatively or additionally, it can also send or transmit the input information to an external unit, in particular to an external determination device. This is an option if no angle information is initially provided to the setting device via the interface device, but the setting device cannot independently determine the angle information directly from the measurement information and the input information using the internal determination device.
Weiterhin kann die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet sein, zumindest die Winkelinformation von der externen Einheit, insbesondere von der externen Ermittlungseinrichtung, zu empfangen. Die Begriffe „senden“, „übertragen“ und „empfangen“, wie hierin verwendet, sind in diesem Kontext (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass jeweils eine Information - etwa eine Messinformation, eine Eingabeinformation, ein Aktionsbefehl, eine Winkelinformation, ein erster Drehmomentgrenzwert, eine erste oder zweite Winkel Stellung, eine Winkel Stellungsänderung, oder eine Verschiebung - von einem Element eines Einstellgeräts - etwa einer Schnittstelleneinrichtung, einer Kommunikationseinrichtung, einer Bedieneinrichtung, einer internen Ermittlungseinrichtung, einer Positionsmesseinrichtung, einer Winkelmesseinrichtung, einer Steuereinrichtung oder einer Drehmomenteinrichtung - oder von einem Element eines Wartungssystems - etwa einem Sensorsystem, einer Ermittlungseinrichtung, eine Bedieneinrichtung oder einer Anzeigeeinrichtung - gesendet, übertragen oder empfangen werden) nur insofern einschränkend zu verstehen, als dass sie eine Richtung der Informationsübertragung oder des Informationsflusses angeben. Das bedeutet, eine sendende oder übertragende Einheit muss dabei nicht zwangsläufig eine aktive oder steuernde Rolle übernehmen. Eine empfangende Einheit muss ebenso wenig eine passive Rolle einnehmen. Informationen können von anderen Einheiten angefragt, abgefragt oder abgerufen werden. Eine sendende Einheit muss auch nicht zwangsläufig den Empfänger gezielt adressieren oder kennen, sondern kann die Information beispielsweise auch Empfängeroffen verbreiten oder als Datensatz in einem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher ablegen und einer oder mehrere vorgesehene Empfänger schreiben die verbreitete Information mit, erwarten diese oder rufen diese aus dem Speicher ab. Empfangende und sendende Einheiten können gemäß einem beliebigen Protokoll miteinander in Kommunikation stehen und Informationen bidirektional austauschen. Furthermore, the communication device can be configured to receive at least the angle information from the external unit, in particular from the external determination device. The terms "send", "transmit" and "receive" as used herein are to be understood in this context (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that information - such as measurement information, input information, an action command, angle information, a first torque limit value, a first or second angle position, an angle position change, or a displacement - is sent, transmitted or received by an element of a setting device - such as an interface device, a communication device, an operating device, an internal determination device, a position measuring device, an angle measuring device, a control device or a torque device - or by an element of a maintenance system - such as a sensor system, a determination device, an operating device or a display device) only insofar as they indicate a direction of the information transmission or flow. This means that a sending or transmitting unit does not necessarily have to take on an active or controlling role. A receiving unit does not have to take on a passive role either. Information can be requested, queried or retrieved by other units. A sending unit does not necessarily have to specifically address or know the recipient, but can, for example, also distribute the information openly to the recipient or store it as a data set in a volatile or non-volatile memory and one or more intended recipients record the distributed information, expect it or retrieve it from the memory. Receiving and sending units can communicate with each other according to any protocol and exchange information bidirectionally.
Durch diese exemplarische Ausgestaltung kann eine weitergehende Automatisierung und Erleichterung der Einstellung der Vorspanneinrichtung thermostatischer Expansionsventile erzielt werden. Das Einstellgerät kann vielseitig und flexible mit verschiedenen externen Einheiten Informationen automatisch austauschen, insbesondere mit dem externen Sensorsystem, dem externen Bediengerät und/oder der externen Ermittlungseinrichtung. Der Austausch von Informationen über die Kommunikationseinrichtung kann dabei insbesondere ablaufen, während das Einstellgerät fortlaufend am Einstellanschluss eines thermostatischen Expansionsventils gekoppelt ist. Insbesondere können Messinformation, Eingabeinformationen und/oder Winkelinformationen mehrfach ausgetauscht werden, sodass eine iterative Optimierung der Einstellung des Expansionsventils in mehreren Einstell schritten und dazwischen liegender Wartepausen automatisch durchführbar ist. This exemplary design allows further automation and simplification of the setting of the preload device of thermostatic expansion valves. The setting device can automatically exchange information with various external units in a versatile and flexible manner, in particular with the external sensor system, the external operating device and/or the external detection device. The exchange of information via the communication device can take place in particular while the setting device is continuously coupled to the setting connection of a thermostatic expansion valve. In particular, measurement information, input information and/or angle information can be exchanged multiple times, so that iterative optimization The expansion valve can be adjusted automatically in several adjustment steps with waiting periods in between.
In einer exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung, in welcher die Kommunikationseinrichtung zu einer drahtgebundenen Kommunikation mit der externen Einheit eingerichtet ist, wird das Einstellgerät über diese drahtgebundene Verbindung zugleich mit Energie versorgt. Dadurch kann das Einstellgerät zuverlässig betrieben werden, ohne dass mit Ausfällen aufgrund erschöpfter Energiespeicher gerechnet werden muss. In an exemplary further development of this embodiment, in which the communication device is set up for wired communication with the external unit, the setting device is simultaneously supplied with energy via this wired connection. This means that the setting device can be operated reliably without having to expect failures due to exhausted energy storage.
In einer weiteren exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung, in welcher die Kommunikationseinrichtung zu einer drahtlosen Kommunikation mit der externen Einheit eingerichtet ist, wird das Einstellgerät entweder über diese drahtlose Verbindung zugleich mit Energie versorgt, betreibt als sogenanntes „Energy-Harvesting“ im elektromagnetischen Feld der drahtlosen Kommunikation, oder das Einstellgerät umfasst eine Energieversorgungseinrichtung, durch welche das Einstellgerät mit Energie versorgt wird. Als Energieversorgungseinrichtung eignen sich etwa wiederaufladbare Akkumulatoren oder austauschbare Batterien. Durch diese Ausgestaltung kann das Einstellgerät flexibel mobil eingesetzt werden und eine Handhabung wird weiter erleichtert, da eine Kabelverbindung entfällt. In a further exemplary development of this embodiment, in which the communication device is set up for wireless communication with the external unit, the setting device is either simultaneously supplied with energy via this wireless connection, operating as so-called "energy harvesting" in the electromagnetic field of the wireless communication, or the setting device comprises an energy supply device through which the setting device is supplied with energy. Rechargeable accumulators or replaceable batteries are suitable as energy supply devices. This embodiment allows the setting device to be used flexibly and mobile and handling is made even easier because a cable connection is no longer required.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst die Schnittstelleneinrichtung eine Bedieneinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zumindest die Messinformation und/oder die Eingabeinformation und/oder die Winkelinformation und/oder einen Aktionsbefehl eines Bedieners entgegenzunehmen und bereitzustellen. In a further exemplary embodiment, the interface device comprises an operating device which is configured to receive and provide at least the measurement information and/or the input information and/or the angle information and/or an action command from an operator.
Die „Entgegennahme“ der Informationen oder Befehle kann dabei über eine manuelle Betätigung von Bedienelementen der Bedieneinrichtung, wie etwa Knöpfen, Tasten, Hebeln oder berührungsempfindlichen Oberflächen, erfolgen. The “receipt” of information or commands can be done by manually operating control elements of the control device, such as buttons, keys, levers or touch-sensitive surfaces.
„Bereitstellen“ bedeutet in diesem Kontext, in Konsistenz mit der vorangehend eingeführten Definition, dass die Messinformation, Eingabeinformation, Winkelinformation und der Aktionsbefehl jeweils anderen Komponenten des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. Insbesondere kann die Winkelinformation und der Aktionsbefehl an die Steuereinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden und/oder die Messinformation und Eingabeinformation an die interne Ermittlungseinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. In this context, “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the measurement information, input information, angle information and the action command are made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal, or can be accessed by such components. In particular, the angle information and the action command are transmitted to, provided for, queried or recorded by the control device and/or the measurement information and input information are transmitted to, provided for, queried or recorded by the internal detection device.
Als Aktionsbefehl kann in diesem Kontext insbesondere eine Bedienereingabe verstanden werden, welche eine Aktivierung oder Deaktivierung des Einstellgeräts auslösen soll oder eine Bestätigung über den Abschluss der Kopplung des Einstellgerät an den Einstellanschluss liefern soll. In this context, an action command can be understood as an operator input which is intended to trigger an activation or deactivation of the setting device or to provide confirmation of the completion of the coupling of the setting device to the setting connection.
Durch diese Ausgestaltung kann zwar gegenüber der vorangegangenen Ausgestaltung keine weiter Automatisierung erzielt werden. Das Einstellgerät kann jedoch flexibler eingesetzt werden, da über die Bedieneinrichtung die Messinformation, Eingabeinformation und/oder Winkelinformation erfasst und anderen Komponenten des Einstellgeräts bereitgestellt werden können, wenn es nicht möglich ist, diese Informationen von externen Geräten mittels einer Kommunikationseinrichtung automatisch zu empfangen. Somit bleibt das Einstellgerät praktisch einsatzfähig, selbst wenn externe Einheiten mit entsprechenden Kommunikationsfähigkeiten nicht verfügbar sind. Although this design does not allow any further automation to be achieved compared to the previous design, the setting device can be used more flexibly because the operating device can record the measurement information, input information and/or angle information and make it available to other components of the setting device if it is not possible to automatically receive this information from external devices using a communication device. The setting device therefore remains practically usable even if external units with corresponding communication capabilities are not available.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst der Antrieb einen Aktuator und ein Getriebe. Der Aktuator ist beispielsweise als Schrittmotor oder Servomotor ausgebildet, sodass eine genaue Steuerung des Aktuators möglich ist. Das Getriebe kann insbesondere ein Übersetzungsverhältnis ausweisen, durch welche eine Rotationsgeschwindigkeit reduziert und dabei ein Drehmoment entsprechend gesteigert wird. Beispielsweise kann ein sogenanntes Planetengetriebe verwendet werden. Dadurch wird eine genaue und zugleich effektive Einstellung des Einstellelements mögliche, welche mittels des vom Antrieb rotierten Stellglieds vermittelt wird. Weiterhin umfasst das Stellglied in dieser Ausgestaltung ein Lager und eine Welle, welche durch das Lager um die Achse drehbar gelagert ist. Sowohl der Antrieb als auch die Kopplungsvorrichtung sind dabei relativ zum Lager mittelbar oder unmittelbar starr gelagert. In a further exemplary embodiment, the drive comprises an actuator and a gear. The actuator is designed, for example, as a stepper motor or servo motor, so that precise control of the actuator is possible. The gear can in particular have a transmission ratio through which a rotational speed is reduced and a torque is increased accordingly. For example, a so-called planetary gear can be used. This enables a precise and at the same time effective adjustment of the adjustment element, which is mediated by means of the actuator rotated by the drive. Furthermore, the actuator in this embodiment comprises a bearing and a shaft, which is mounted so that it can rotate about the axis by the bearing. Both the drive and the coupling device are mounted rigidly, directly or indirectly, relative to the bearing.
Mit einer unmittelbaren starren Lagerung ist in diesem Kontext gemeint, dass das Getriebe - zum Beispiel ein Getrieberahmen - und/oder die Kopplungsvorrichtung direkt mit dem Lager starr verbunden ist oder sind. Eine mittelbare starre Lagerung bedeutet hingegen, dass die genannten Teile durch weitere Bauteile oder Elemente in einer starren Position zueinander gehalten werden. In this context, a direct rigid bearing means that the gear - for example a gear frame - and/or the coupling device is or are rigidly connected directly to the bearing. An indirect rigid bearing means on the other hand, that the mentioned parts are held in a rigid position relative to each other by other components or elements.
Durch diese Ausgestaltung kann wirksam erzielt werden, dass ein Drehmoment vom Antrieb effektiv zunächst auf das Stellglied und dann auf das Einstellelement übertragen wird, ohne dass der Antrieb relativ zum Einstellanschluss rotiert oder sich bewegt. This design makes it possible to effectively transmit torque from the drive first to the actuator and then to the adjustment element without the drive rotating or moving relative to the adjustment connection.
In einer exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird eine mittelbare starre Lagerung des Antriebs und der Kopplungsvorrichtung gegenüber dem Lager dadurch erzielt, dass das Einstellgerät ein Gehäuse aufweist, welche die genannten Teile in starrer Lage zueinander in sich aufnimmt oder hält. Dadurch kann die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung erzielt werden und zugleich die Bauform des Einstellgeräts an vielfältige Anforderungen angepasst werden. Weiterhin können die Bestandteile des Einstellgeräts durch das Gehäuse wirksam durch Umgebungseinflüssen geschützt werden. In an exemplary development of this embodiment, an indirect rigid mounting of the drive and the coupling device relative to the bearing is achieved by the setting device having a housing which accommodates or holds the aforementioned parts in a rigid position relative to one another. This allows the advantageous effect of this embodiment to be achieved and at the same time the design of the setting device to be adapted to a wide range of requirements. Furthermore, the components of the setting device can be effectively protected from environmental influences by the housing.
In einer weiteren exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist das Einstellgerät ein Gehäuse auf, welches einen Werkzeuggehäuseteil und einen Antriebsgehäuseteil umfasst. Im Werkzeuggehäuseteil ist zumindest das Stellglied abschnittsweise untergebracht, während im Antriebsgehäuseteil zumindest der Antrieb abschnittsweise untergebracht ist. In a further exemplary development of this embodiment, the setting device has a housing which comprises a tool housing part and a drive housing part. At least the actuator is housed in sections in the tool housing part, while at least the drive is housed in sections in the drive housing part.
„Abschnittsweise“ bedeutet in diesem Kontext, dass die genannten Teile oder Komponenten zumindest zum Teil von dem jeweiligen Gehäuseteil umschlossen oder zumindest zum Teil darin angeordnet sind. Dem widerspricht es nicht, dass beispielsweise ein Abtrieb des Antriebs in das Werkzeuggehäuseteil hineinragt, um das Stellglied zur Rotationsbewegung anzutreiben. In this context, "section-wise" means that the parts or components mentioned are at least partially enclosed by the respective housing part or at least partially arranged therein. This is not contradicted by the fact that, for example, an output of the drive extends into the tool housing part in order to drive the actuator to rotate.
Dabei ist in dieser Weiterbildung vorgesehen, dass das Antriebsgehäuseteil derart zum Werkzeuggehäuseteil angeordnet ist, dass eine gedachte Verbindungslinie, welche durch einen Mittelpunkt oder Schwerpunkt des Antriebsgehäuseteils und einen Mittelpunkt oder Schwerpunkt des Werkzeuggehäuseteils verläuft, mit der Achse, um welche das Stellglied rotieren kann, einen Winkel zwischen 45 ° und 90 ° einschließt. Dadurch ergibt sich, dass das Antriebsgehäuseteil im Wesentlichen seitlich am Werkzeuggehäuseteil angeordnet ist, oder zumindest nicht axial im Wesentlichen hinter dem Werkzeuggehäuseteil. Dadurch kann eine Gesamtlänge des Gehäuses wirksam reduziert werden und das Einstellgerät kann folglich auch in engen Einbausituation an schwer zugänglichen Einstellanschlüssen angekoppelt und verwendet werden. In dieser Ausgestaltung kann es von Vorteil sein, dass das Getriebe ein Kegelradgetriebe umfasst. In this development, it is provided that the drive housing part is arranged in relation to the tool housing part in such a way that an imaginary connecting line, which runs through a center or center of gravity of the drive housing part and a center or center of gravity of the tool housing part, forms an angle of between 45 ° and 90 ° with the axis around which the actuator can rotate. This results in the drive housing part being arranged essentially laterally on the tool housing part. is arranged, or at least not axially substantially behind the tool housing part. This allows an overall length of the housing to be effectively reduced and the setting device can consequently also be coupled and used in tight installation situations on difficult-to-access setting connections. In this embodiment, it can be advantageous for the gear to comprise a bevel gear.
Weiterhin kann diese Weiterbildung in vorteilhafter Weise mit der zuvor genannten Weiterbildung kombiniert werden: Durch die miteinander starr verbundenen Gehäuseteile können Antrieb, Lager und Kopplungsvorrichtung starr zueinander gelagert oder positioniert werden. Furthermore, this further development can be advantageously combined with the previously mentioned further development: Due to the rigidly connected housing parts, the drive, bearing and coupling device can be rigidly mounted or positioned relative to one another.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung ist die die Kopplungsvorrichtung dazu eingerichtet, mit verschiedenen Arten von Einstellanschlüssen koppelbar zu sein. Mit „verschiedenen Arten“ sind dabei insbesondere verschiedene Außendurchmesser oder Geometrien gemeint, an welche die Kopplungsvorrichtung durch ein Umfassen, Umschließen, Klammem, Greifen, Einspannen oder Klemmen koppeln kann. Weiterhin können damit aber insbesondere auch verschiedene Nennweiten von Außengewinden gemeint sein, welche am Einstellanschluss vorgesehen sein können und auf welche die Kopplungsvorrichtung durch Umfassen, Umschließen, Klammern, Greifen, Einspannen, Klemmen oder Aufschrauben koppeln kann. Durch diese Ausgestaltung ist das Einstellgerät vielseitig einsetzbar und kann zur Einstellung der Vorspanneinrichtung verschiedener thermostatischer Expansionsventile verschiedener Hersteller verwendet werden. In a further exemplary embodiment, the coupling device is designed to be able to be coupled to different types of adjustment connections. “Different types” refers in particular to different external diameters or geometries to which the coupling device can couple by enclosing, enclosing, clamping, gripping, clamping or clamping. Furthermore, however, it can also refer in particular to different nominal widths of external threads, which can be provided on the adjustment connection and to which the coupling device can couple by enclosing, enclosing, clamping, gripping, clamping, clamping or screwing. This design makes the adjustment device versatile and can be used to adjust the preload device of various thermostatic expansion valves from different manufacturers.
In einer exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist die Kopplungsvorrichtung ein Spannfutter auf, wie es in seiner grundsätzlichen Bauweise aus Bohrfuttern verschiedener Werkzeuge, wie etwa Bohrschrauber, bekannt ist. Dabei kann das Spannfutter beispielweise ein Dreibackenfutter aufweisen, oder es umfasst einen Gummiring, welcher durch eine Überwurfmutter axial komprimiert werden kann, sodass sich ein Innendurchmesser des Gummirings verringert und der Einstellanschluss darin eingespannt wird. Das Spannfutter ist in vorteilhafter Weise dazu geeignet, sich innerhalb eines gewissen Bereichs an verschieden weite Einstellanschlüsse anzupassen und ist dabei insbesondere werkzeugfrei, etwa durch manuelles Drehen einer Überwurfmutter, festzuziehen oder zu lösen. In einer weiteren exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist die Kopplungsvorrichtung eine Klemmzange auf, welche über einen Arm in einer Position an der Werkzeugspitze starr gehalten bzw. getragen wird. Die Klemmzange ist dabei so positioniert, dass sie verschieden weite Einstellanschlüsse verschiedener Form greifen kann. Vorzugsweise ist sie mit einem Fixierungsschraube versehen, durch welche sich gegenüberliegende Klemmzangenhälften gleichmäßig in einem radialen Abstand zur Rotationsachse des Stellglieds variiert, und insbesondere angezogen werden können. Auch diese Weiterbildung ist am Einstellanschluss zu befestigen und wieder zu lösen, ohne dass dafür ein Werkzeug benötigt wird. In an exemplary development of this embodiment, the coupling device has a chuck, the basic design of which is known from drill chucks of various tools, such as drill drivers. The chuck can, for example, have a three-jaw chuck, or it comprises a rubber ring which can be axially compressed by a union nut so that an inner diameter of the rubber ring is reduced and the adjustment connection is clamped in it. The chuck is advantageously suitable for adapting to adjustment connections of different widths within a certain range and can be tightened or loosened in particular without tools, for example by manually turning a union nut. In a further exemplary development of this embodiment, the coupling device has a clamping pliers which is rigidly held or carried by an arm in a position on the tool tip. The clamping pliers are positioned in such a way that they can grip adjustment connections of different widths and different shapes. Preferably, they are provided with a fixing screw, by means of which opposing clamping pliers halves can be evenly varied in a radial distance from the rotation axis of the actuator, and in particular can be tightened. This development can also be attached to the adjustment connection and released again without the need for a tool.
In einer weiteren exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst die Kopplungsvorrichtung eine Aufsatzkupplung, welche mit einem wechselbaren Kopplungsaufsatz koppelbar ist. Dadurch kann die Kopplungsvorrichtung flexibel an verschiedene Arten von Einstellanschlüssen angepasst und gekoppelt werden. Vorzugsweise kann der Kopplungsaufsatz werkzeuglos gewechselt werden, was die Handhabung des Einstellgeräts und insbesondere die Adaptierung des Einstellgeräts an einen spezifischen Einstellanschluss erleichtert. In a further exemplary development of this embodiment, the coupling device comprises an attachment coupling which can be coupled to an exchangeable coupling attachment. This allows the coupling device to be flexibly adapted and coupled to different types of adjustment connections. Preferably, the coupling attachment can be changed without tools, which facilitates the handling of the adjustment device and in particular the adaptation of the adjustment device to a specific adjustment connection.
Beispielsweise kann die Aufsatzkupplung einen flanschartigen Kragen mit einer frontseitigen - das heißt, dem Einstellanschluss zugewandten - Kontaktfläche aufweisen. Der Kopplungsaufsatz kann als eine Überwurfmutter ausgebildet sein, welche einen lateralen Schlitz aufweist, sodass der Kopplungsaufsatz seitlich auf die Aufsatzkupplung aufgeschoben und wieder von ihr abgezogen werden kann. Der laterale Schlitz weist dabei zumindest eine Stufe auf, sodass sich die Überwurfmutter nach dem Aufschieben auf die Aufsatzkupplung und beim Aufschrauben der Überwurfmutter auf ein Außengewinde am Einstellanschluss gegen die von der Kontaktfläche abgewandten Seite des Kragens abstützen kann. Durch das Festziehen der Überwurfmutter am Einstellanschluss kann dann die Kontaktfläche gegen den eine Frontfläche oder einen Rand des Einstellanschlusses gepresst werden, wodurch eine starre Kopplung des Einstellgeräts am Einstellanschluss hergestellt wird. Vorzugsweise umfasst der laterale Schlitz eine Führungsnut, in welche der Kragen eingreift. Dadurch ist die Überwurfmutter an einer definierten Stelle an der Aufsatzkupplung angeordnet und eine Handhabung des Einstellgeräts während dem Koppeln an den Einstellanschluss wird erleichtert. Die Überwurfmutter kann in dieser Ausgestaltung einfach und werkzeugfrei ausgetauscht werden, sodass für jedes beliebige Außengewinde, welches am Einstellanschluss vorgesehen sein könnte, eine passende Überwurfmutter bereitgehalten und verwendet werden kann. For example, the attachment coupling can have a flange-like collar with a contact surface on the front side - that is, facing the adjustment connection. The coupling attachment can be designed as a union nut which has a lateral slot so that the coupling attachment can be pushed onto the attachment coupling from the side and pulled off again. The lateral slot has at least one step so that the union nut can be supported against the side of the collar facing away from the contact surface after being pushed onto the attachment coupling and when the union nut is screwed onto an external thread on the adjustment connection. By tightening the union nut on the adjustment connection, the contact surface can then be pressed against a front surface or an edge of the adjustment connection, thereby creating a rigid coupling of the adjustment device to the adjustment connection. The lateral slot preferably comprises a guide groove into which the collar engages. As a result, the union nut is arranged at a defined point on the attachment coupling and handling of the adjustment device during coupling to the adjustment connection is made easier. made easier. In this design, the union nut can be replaced easily and without tools, so that a suitable union nut can be kept ready and used for any external thread that could be provided on the adjustment connection.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung weist das Stellglied eine Bitaufnahme auf und die Werkzeugspitze ist durch einen Bit gebildet, welcher in der Bitaufnahme wechselbar aufgenommen ist. Dadurch kann die Werkzeugspitze an das Mitnahmeprofil des Einstellelements angepasst werden und eine Vielzahl von verschiedenen thermostatischen Expansionsventilen verschiedener Hersteller ist durch das Einstellgerät einstellbar. Vorzugsweise ist der Bit werkzeuglos austauschbar, was eine Handhabung des Einstellgeräts weiter erleichtert. In der Bitaufnahme kann zudem ein Magnethalter integriert sein, welcher den Bit in der Aufnahme magnetisch festhält, sodass ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Bits aus der Bitaufnahme verhindert werden kann. In a further exemplary embodiment, the actuator has a bit holder and the tool tip is formed by a bit which is interchangeably held in the bit holder. This allows the tool tip to be adapted to the drive profile of the adjustment element and a large number of different thermostatic expansion valves from different manufacturers can be adjusted using the adjustment device. The bit can preferably be exchanged without tools, which further simplifies handling of the adjustment device. A magnet holder can also be integrated into the bit holder, which magnetically holds the bit in the holder so that the bit cannot accidentally fall out of the bit holder.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung weist die Werkzeugspitze einen sogenannten Universal Steckschlüssel auf, welcher sich an eine Vielzahl von verschiedenen Schraubenmitnahmeprofilen des Einstellelements anpassen kann. In a further exemplary embodiment, the tool tip has a so-called universal socket wrench, which can adapt to a variety of different screw driving profiles of the adjustment element.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung ist die Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar verschiebbar gelagert und das Stellglied weist ein Vorspannelement auf, welches die Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar in eine distal Endposition vorspannt. In a further exemplary embodiment, the tool tip is mounted so as to be directly or indirectly displaceable and the actuator has a preloading element which directly or indirectly preloads the tool tip into a distal end position.
Eine „unmittelbare“ verschiebbare Lagerung und/oder Vorspannung bedeutet in diesem Kontext (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass eine Werkzeugspitze unmittelbar verschiebbar gelagert ist), dass die Werkzeugspitze - etwa ein in einer Bitaufnahme gehaltener Bit, wie in der vorangegangenen Ausgestaltung erläutert - selbst direkt verschiebbar gelagert ist, während beispielsweise eine Welle des Stellglieds innerhalb eines Lagers oder die Bitaufnahme nicht verschiebbar gelagert ist und. So kann etwa der Bit unmittelbar innerhalb der Bitaufnahme verschiebbar gelagert und durch eine Vorspanneinrichtung vorgespannt sein. Eine „mittelbare“ verschiebbare Lagerung und/oder Vorspannung bedeutet in diesem Kontext (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn davon gesprochen wird, dass eine Werkzeugspitze mittelbar verschiebbar gelagert ist), dass die Werkzeugspitze - - etwa ein in einer Bitaufnahme gehaltener Bit, wie in der vorangegangenen Ausgestaltung erläutert - selbst nicht gegenüber einem sich an die Werkzeugspitze anschließenden Teils des Stellglieds verschiebbar und/oder vorgespannt gelagert ist, sondern sich mit diesem zusammen verschieben lässt. So kann beispielsweise die Bitaufnahme verschiebbar gelagert sein, während der Bit in der Bitaufnahme eine feste Position hat. In this context, a "direct" displaceable mounting and/or preloading means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip is mounted in a directly displaceable manner) that the tool tip - for example a bit held in a bit holder, as explained in the previous embodiment - is itself mounted in a directly displaceable manner, while, for example, a shaft of the actuator is not mounted in a bearing or the bit holder is not mounted in a displaceable manner. For example, the bit can be mounted in a displaceable manner directly within the bit holder and preloaded by a preloading device. In this context, an "indirect" displaceable mounting and/or preloading means (and also generally in the context of all aspects of the invention, when it is said that a tool tip is mounted in an indirectly displaceable manner) that the tool tip - for example a bit held in a bit holder, as explained in the previous embodiment - is not itself mounted in a displaceable and/or preloaded manner relative to a part of the actuator adjoining the tool tip, but can be moved together with it. For example, the bit holder can be mounted in a displaceable manner, while the bit has a fixed position in the bit holder.
Das Vorspannelement ist hierbei beispielsweise als mechanische Spiralfeder ausgebildet. Das Federelement übt unmittelbar oder mittelbar auf die Werkzeugspitze eine Vorspannkraft auf, sodass sie sich - ohne äußeren Widerstand - in eine distale Endposition beweg und dort verharrt. Mit distaler Endposition ist die am weitesten nach vor, aus dem Einstellgerät herausragende Lage der Werkzeugspitze gemeint. Wird das Einstellgerät an einen Einstellanschluss gekoppelt, trifft die Werkzeugspitze auf eine Endfläche des Einstellelements und wird dadurch aus der distalen Endposition herausgedrückt, also in eine zurückgezogene Position. Durch die Vorspanneinrichtung wird die Werkzeugspitze dabei ununterbrochen gegen das Einstellelement gedrückt und kann die Wirkverbindung zum Einstellelement selbst dann aufrechterhalten, wenn dieses tiefer in die Vorspanneinrichtung hineingeschraubt wird. Wird dass Einstellelement hingegen weiter aus der Vorspanneinrichtung herausgedreht, kann die Werkzeugspitze aufgrund der verschiebbaren Lagerung auch diese Bewegung folgen und weiter nach hinten, vom Einstellanschluss weg, ausweichen. The pre-tensioning element is designed as a mechanical spiral spring, for example. The spring element exerts a pre-tensioning force directly or indirectly on the tool tip, so that it moves into a distal end position and remains there - without external resistance. The distal end position refers to the position of the tool tip that protrudes furthest forward from the setting device. If the setting device is coupled to an adjustment connection, the tool tip hits an end surface of the setting element and is thereby pushed out of the distal end position, i.e. into a retracted position. The pre-tensioning device presses the tool tip continuously against the setting element and can maintain the operative connection to the setting element even if it is screwed deeper into the pre-tensioning device. If, on the other hand, the setting element is screwed further out of the pre-tensioning device, the tool tip can also follow this movement due to the movable bearing and move further back, away from the adjustment connection.
In einer exemplarischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst das Einstellgerät eine Positionsmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine axiale Lage und/oder eine axiale Verschiebung dL der Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar zu messen und bereitzustellen. In an exemplary development of this embodiment, the setting device comprises a position measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide an axial position and/or an axial displacement dL of the tool tip.
„Bereitstellen“ bedeutet in diesem Kontext, in Konsistenz mit der vorangehend eingeführten Definition, dass die gemessene axiale Lage und/oder axiale Verschiebung dL jeweils anderen Komponenten des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. Insbesondere kann die axiale Lage und/oder axiale Verschiebung dL an die Steuereinrichtung oder die interne Ermittlungseinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. Eine „unmittelbare“ Messung soll in diesem Kontext bedeutet, dass die axiale Lage und/oder axiale Verschiebung dL direkt an der Werkzeugspitze oder dem spezifischen Bauteil, welches die Werkzeugspitze bildet, gemessen wird. Eine „mittelbare“ Messung bedeutet hingegen, dass eine Lage, Verschiebung oder ähnliche Messgröße an einem anderen Teil bestimmt wird und aus dieser Messung auf die axiale Lage und/oder axiale Verschiebung geschlossen wird. Weiterhin wird als „axiale Lage“ in diesem Kontext eine absolute Position der Werkzeugspitze verstanden, während als „axiale Verschiebung dL“ eine relative Positionsänderung zwischen zwei Zuständen verstanden wird. Die vorangehend angegebenen Erklärungen der Begrifflichkeiten „mittelbare“ oder „unmittelbare“ Messung, „axiale Lage“ und „axiale Verschiebung dL“ sind entsprechend auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung anzuwenden, in denen eine Positionsmesseinrichtung entsprechend zur Anwendung kommt. In this context, “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the measured axial position and/or axial displacement dL is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analogue or digital electronic signal, for made available or can be retrieved by them. In particular, the axial position and/or axial displacement dL can be transmitted to the control device or the internal determination device, made available, queried or recorded by them. A "direct" measurement in this context means that the axial position and/or axial displacement dL is measured directly on the tool tip or the specific component that forms the tool tip. An "indirect" measurement, on the other hand, means that a position, displacement or similar measured variable is determined on another part and the axial position and/or axial displacement is deduced from this measurement. Furthermore, "axial position" in this context is understood to mean an absolute position of the tool tip, while "axial displacement dL" is understood to mean a relative change in position between two states. The above explanations of the terms "indirect" or "direct" measurement, "axial position" and "axial displacement dL" are also to be applied generally in the context of all aspects of the invention in which a position measuring device is used accordingly.
Einstellgeräte gemäß dieser Weiterbildung können in jedem Fall eine Veränderung der axialen Lage automatisch erfassen und dadurch weitere Schritte automatisch ausführen, wie in folgenden Abschnitten noch näher erläutert wird. Beispielsweise kann mit Hilfe der Positionsmesseinrichtung automatisch erkannt werden, wenn sich die Werkzeugspitze in ein Mitnahmeprofil des Einstellelements hineinsetzt oder hineinschnappt, also mit diesem korrekt in Wirkverbindung tritt. Außerdem kann während der Ausführung einer definierten Rotation des Stellglieds - zwecks definierter Verstellung des Einstellelements - überwacht werden, welcher axiale Hub dadurch hervorgehoben wird. Stimmt dieser nicht mit einem erwarteten Wert überein, folgt daraus, dass das Gewinde, über welches das Einstellelement verstellbar ist, eine andere Steigung aufweisen muss, als erwartet. Demnach kann darauf geschlossen werden, dass beispielsweise ein Ventiltyp nicht korrekt ausgewählt wurde oder dass Tabellenwerte, auf deren Basis die Winkelinformation zuvor ermittelt wurde, nicht korrekt sind. Der tatsächlich gemessene axiale Hub kann dann verwendet werden, um vor weiteren Einstellungsschritten am gleichen Ventil oder Ventiltyp eine ermittelte Winkelinformation zu korrigieren oder anzupassen. In exemplarischen Varianten dieser Weiterbildung, in denen die „axiale Lage“ absolut messbar ist, kann das Einstellgerät darüber hinaus auch dazu eingerichtet sein, automatisch festzustellen, ob sich die Werkzeugspitze nahe an der distalen Endposition oder nahe an einer proximalen Endposition befindet. Als proximale Endposition wird dabei eine axiale Lage der Werkzeugspitze bezeichnet, aus welcher sie nicht noch weiter zurückfahren kann, als einen hinteren Anschlag erreicht hat und nicht weiter in das Einstellgerät hineingeschoben werden kann. Im Bereich beider Endpositionen kann eine Einstellung der Vorspanneinrichtung gegebenenfalls nur noch eingeschränkt vorgenommen werden, da die Werkzeugspitze während der Einstellung des Einstellelements diesem eventuell nicht mehr vollständig folgend kann und dadurch die Wirkverbindung abbricht. Das Bestehen dieses Risikos kann zuverlässig erkannt werden, wenn die Positionsmesseinrichtung die axiale Lage messen kann und daraufhin kann eine Warnmeldung - zum Beispiel als optisches oder akustisches Signal- ausgegeben werden. Adjustment devices according to this development can always automatically detect a change in the axial position and thereby carry out further steps automatically, as will be explained in more detail in the following sections. For example, the position measuring device can be used to automatically detect when the tool tip sits or snaps into a drive profile of the adjustment element, i.e. correctly interacts with it. In addition, during the execution of a defined rotation of the actuator - for the purpose of defined adjustment of the adjustment element - it can be monitored which axial stroke is highlighted as a result. If this does not match an expected value, it follows that the thread via which the adjustment element is adjustable must have a different pitch than expected. It can therefore be concluded that, for example, a valve type was not selected correctly or that table values on the basis of which the angle information was previously determined are incorrect. The actually measured axial stroke can then be used to correct or adjust determined angle information before further adjustment steps on the same valve or valve type. In exemplary variants of this further development, in which the “axial position” is absolutely measurable, the setting device can also be set up to automatically determine whether the tool tip is close to the distal End position or close to a proximal end position. The proximal end position is an axial position of the tool tip from which it cannot move back any further than it has reached a rear stop and cannot be pushed further into the setting device. In the area of both end positions, the pre-tensioning device can only be adjusted to a limited extent, as the tool tip may no longer be able to fully follow the setting element during adjustment and the effective connection is therefore broken. The existence of this risk can be reliably detected if the position measuring device can measure the axial position and a warning message can then be issued - for example as a visual or acoustic signal.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Einstellgerät eine Drehmomentmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein auf das Stellglied übertragenes Drehmoment direkt oder indirekt zu messen und bereitzustellen. In a further exemplary embodiment, the adjustment device comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide a torque transmitted to the actuator.
„Bereitstellen“ bedeutet in diesem Kontext, in Konsistenz mit der vorangehend eingeführten Definition, dass das gemessene Drehmoment jeweils anderen Komponenten des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. Insbesondere kann das gemessene Drehmoment an die Steuereinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. Eine „direkte“ Messung des Drehmoments soll hierbei bedeuten, dass ein Drehmomentsensor in das Stellglied integriert ist und ein im Stellglied angreifendes - insbesondere zwischen einer Welle und der Werkzeugspitze wirkendes - Drehmoment zu erfassen. Eine „indirekte“ Messung soll hingegen bedeuten, dass ein Drehmoment oder eine damit verknüpfte Größe an einer anderen Stelle gemessen wird. Beispielsweise kann eine Leistungsaufnahme eines Aktuators des Antriebs überwacht werden oder eine mechanische Spannung zwischen Teilen eines Getriebes oder zwischen Teilen des Getriebes und Teilen eines Lagers des Stellglieds gemessen werden. Die vorangehend angegebenen Erklärungen der Begrifflichkeiten „mittelbare“ oder „unmittelbare“ Messung, sind entsprechend auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung anzuwenden, in denen eine Drehmomentmesseinrichtung entsprechend zur Anwendung kommt. Mit Hilfe der Drehmomentmesseinrichtung kann das Einstellgerät in dieser Ausgestaltung noch weitergehend automatisierte Schritte ausführen: Beispielsweise kann es dazu eingerichtet sein, zu überwachen, dass ein erster Drehmomentgrenzwert während einer Rotation des Stellglieds nicht überschritten wird. Soll etwa ein Winkel Stellung der Werkzeugspitze an Anschlägen eines Mitnahmeprofils des Einstellelements jeweils im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn bestimmt werden, soll dabei jedoch nicht das Einstellelement verstellt werden. Dann kann der erste Drehmomentgrenzwert so gering gewählt werden, dass ein unbeabsichtigtes Verstellen des Einstellelements ausgeschlossen werden kann. Weiterhin kann das Einstellgerät dazu eingerichtet sein, zu erkennen, wenn das Einstellelement blockiert. Dazu kann zum Beispiel ein zweiter Drehmomentgrenzwert D2 so hoch gewählt werden, dass dieser nur bei einem Blockieren, nicht jedoch bei einer normalen Verstellung des Einstellelements ausgelöst wird. Durch diese Ausgestaltung kann das Einstellgerät somit sicherer und zuverlässiger betrieben werden. In this context, "providing" means, in accordance with the definition introduced above, that the measured torque is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal, or can be retrieved by them. In particular, the measured torque can be transmitted to the control device, made available, queried or recorded by it. A "direct" measurement of the torque should mean that a torque sensor is integrated into the actuator and a torque acting in the actuator - in particular between a shaft and the tool tip - is recorded. An "indirect" measurement, on the other hand, should mean that a torque or a variable associated with it is measured at another location. For example, the power consumption of an actuator of the drive can be monitored or a mechanical tension between parts of a gear or between parts of the gear and parts of a bearing of the actuator can be measured. The above explanations of the terms “indirect” or “direct” measurement are also to be applied generally in the context of all aspects of the invention in which a torque measuring device is used accordingly. With the help of the torque measuring device, the setting device in this embodiment can carry out even more automated steps: For example, it can be set up to monitor that a first torque limit is not exceeded during rotation of the actuator. For example, if an angular position of the tool tip at stops of a driving profile of the setting element is to be determined in a clockwise as well as counterclockwise direction, but the setting element is not to be adjusted in the process. The first torque limit can then be selected to be so low that unintentional adjustment of the setting element can be ruled out. Furthermore, the setting device can be set up to detect when the setting element is blocked. For example, a second torque limit D2 can be selected to be so high that it is only triggered when the setting element is blocked, but not when the setting element is adjusted normally. This design means that the setting device can be operated more safely and reliably.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Einstellgerät eine Winkelmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zumindest eine absolute Winkel Stellung oder eine relative Winkel Stellungsveränderung des Stellglieds mittelbar oder unmittelbar zu messen und bereitzustellen. Die Messung wird als „mittelbar“ bezeichnet, wenn sie nicht direkt am rotierenden Teil des Stellglieds oder der Werkzeugspitze bestimmt wird. So kann beispielsweise ein vom Antrieb umfasster Motor einen Winkelmesser umfassen, wobei dann eine Winkelveränderung eines Abtriebs des Motors noch unter Berücksichtigung eines Übersetzungsverhältnisses eines möglicherweise zwischen Motor und Stellglied angeordneten Gewindes auf eine Winkelveränderung des Stellglieds umzurechnen ist. Ansonsten wir die Messung als „unmittelbar“ bezeichnet. Diese Erklärung der Begrifflichkeiten „mittelbare“ oder „unmittelbare“ Messung sind entsprechend auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung anzuwenden, in denen eine Drehmomentmesseinrichtung entsprechend zu Anwendung kommt. In a further exemplary embodiment, the setting device comprises an angle measuring device which is designed to measure and provide at least one absolute angle position or a relative angle position change of the actuator directly or indirectly. The measurement is referred to as "indirect" if it is not determined directly on the rotating part of the actuator or the tool tip. For example, a motor included in the drive can comprise a protractor, in which case an angle change of an output of the motor must be converted to an angle change of the actuator, taking into account a transmission ratio of a thread possibly arranged between the motor and the actuator. Otherwise, the measurement is referred to as "direct". This explanation of the terms "indirect" or "direct" measurement is also to be applied generally in the context of all aspects of the invention in which a torque measuring device is used accordingly.
„Bereitstellen“ bedeutet in diesem Kontext, in Konsistenz mit der vorangehend eingeführten Definition, dass die ermittelte absolute Winkelstellung oder die relative Winkelstellungsveränderung jeweils anderen Komponenten des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal oder als abgespeicherter Datensatz in einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. Beispielsweise kann die ermittelte absolute Winkel Stellung oder relative Winkel Stellungsveränderung an die Steuereinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. Mit Hilfe der Winkelmesseinrichtung kann das Stellglied noch präziser durch die Steuereinrichtung um einen definierten Drehwinkel rotiert werden und es können noch weitergehenden automatisierte Verfahren mit und Verwendungen des Einstellgeräts realisiert werden. In this context, “providing” means, in accordance with the definition introduced above, that the determined absolute angular position or the relative angular position change is made available to other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analogue or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved from such. For example, the determined absolute angle position or relative angle position change can be transmitted to the control device, made available or queried or recorded by it. With the help of the angle measuring device, the actuator can be rotated even more precisely by the control device by a defined angle of rotation and even more extensive automated processes can be implemented with and uses of the setting device.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung in das Einstellgerät dazu eingerichtet, Bestandteil eines Wartungssystems gemäß dem noch folgenden zweiten Aspekt der Erfindung zu sein, wobei alle im Vorangegangenen genannten exemplarischen Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Einstellgeräts entsprechend auch im Kontext des Wartungssystems zur Anwendung kommen können. In a further exemplary embodiment, the setting device is designed to be part of a maintenance system according to the second aspect of the invention below, wherein all exemplary embodiments and further developments of the setting device mentioned above can also be used in the context of the maintenance system.
In weiteren exemplarischen Ausgestaltungen können die elektronischen Elemente und Einheiten, welche im Kontext der vorangegangenen Abschnitte bezüglich des Einstellgeräts und dessen Ausgestaltungen und Weiterbildungen benannt wurden - wie etwa die Steuereinrichtung, die Drehmomentmesseinrichtung, die Positionsmesseinrichtung, die Winkelmesseinrichtung, die interne Ermittlungseinrichtung, die Schnittstelleneinrichtung, die Kommunikationseinrichtung, die Bedieneinrichtung und die Energieversorgungseinrichtung -jeweils alle als einzelne, alleinstehende Einheiten realisiert sein. Beispielsweise kann jede einzelne dieser Einrichtungen oder Einheiten eine eigene Leiterplatte, eigene Mikrocontroller und sonstige Bestandteile umfassen. Ebenso ist es in exemplarischen Ausgestaltungen möglich, dass mehrere oder sogar alle der genannten Einrichtungen oder Einheiten in einer gemeinsamen Elektronikbaugruppe zusammengefasst sind. Ebenso ist es möglich, dass die jeweiligen Funktionen einzelner der genannten Einrichtungen oder Einheiten zusammengefasst werden. Beispielsweise kann die Funktion der Steuereinrichtung und der internen Ermittlungseinrichtung durch eine einzige Elektronikbaugruppe oder sogar einen einzigen Mikrocontroller oder Prozess ausgeführt werden. Dadurch kann eine gesteigerte Wertschöpfung erzielt werden, die Herstellkosten des Einstellgeräts können gesetzt und die Anzahl an Bauteilen kann reduziert werden. In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung ist das Einstellgerät dazu eingerichtet, eines oder mehrere der Verfahren gemäß dem noch folgenden dritten Aspekt der Erfindung auszuführen, wobei das Einstellgerät dann jeweils zumindest alle diejenigen Merkmale oder Bestandteile aufweist, welche zur Ausführung des jeweiligen Verfahrens notwendig sind. In further exemplary embodiments, the electronic elements and units which were named in the context of the previous sections with regard to the setting device and its embodiments and further developments - such as the control device, the torque measuring device, the position measuring device, the angle measuring device, the internal determination device, the interface device, the communication device, the operating device and the energy supply device - can all be implemented as individual, stand-alone units. For example, each of these devices or units can comprise its own circuit board, its own microcontroller and other components. It is also possible in exemplary embodiments that several or even all of the devices or units mentioned are combined in a common electronic assembly. It is also possible that the respective functions of individual devices or units mentioned are combined. For example, the function of the control device and the internal determination device can be carried out by a single electronic assembly or even a single microcontroller or process. This can increase added value, the manufacturing costs of the setting device can be set and the number of components can be reduced. In a further exemplary embodiment, the setting device is designed to carry out one or more of the methods according to the third aspect of the invention below, wherein the setting device then has at least all of the features or components which are necessary for carrying out the respective method.
Die im Vorangegangenen genannten Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Einstellgeräts sind insbesondere miteinander in beliebiger Weise kombinierbar, insofern sie sich nicht logisch gegenseitig ausschließen. The above-mentioned embodiments and further developments of the setting device can in particular be combined with one another in any way, provided that they do not logically exclude one another.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Wartungssystem zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL- Anlage ein Sensorsystem, eine Bedieneinrichtung, und ein Einstellgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder einer der im Vorangehenden genannten exemplarischen Ausgestaltungen und Weiterbildungen des ersten Aspekts der Erfindung. Entsprechend sind alle in vorangegangenen Abschnitten bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung erläuterten Beispiele, Definitionen und Erklärungen auch auf entsprechende Elemente, Begriffe und Merkmale aus den folgenden Abschnitten bezüglich des zweiten Aspekts der Erfindung anwendbar. According to a second aspect of the invention, a maintenance system for adjusting a pre-tensioning device of an expansion valve on an HVAC system comprises a sensor system, an operating device and an adjustment device according to the first aspect of the invention or one of the exemplary embodiments and developments of the first aspect of the invention mentioned above. Accordingly, all examples, definitions and explanations explained in previous sections with regard to the first aspect of the invention are also applicable to corresponding elements, terms and features from the following sections with regard to the second aspect of the invention.
Die Bedieneinrichtung umfasst beispielsweise ein Display und mehrere Bedienelement (z.B. Tasten oder Knöpfe) oder eine berührungsempfindliche Oberfläche (z.B. einen Touch-Screen). Sie kann beispielsweise an einem Mobilgerät ausgebildet sein, wie etwa einem Mobiltelefon, einem Tablet, oder an einer sogenannten Monteurhilfe. The operating device comprises, for example, a display and several operating elements (e.g. keys or buttons) or a touch-sensitive surface (e.g. a touch screen). It can, for example, be designed on a mobile device such as a cell phone, a tablet, or on a so-called assembly aid.
Das Einstellgerät umfasst zumindest einen Antrieb, ein Stellglied, welches durch den Antrieb um eine Achse rotierbar ist, eine Kopplungsvorrichtung, eine Steuereinrichtung und eine Schnittstelleneinrichtung mit einer Kommunikationseinrichtung. Die Kopplungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, an einen Einstellanschluss des Expansionsventils lösbar zu koppeln, sodass eine Werkzeugspitze des Stellglieds mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt und ein vom Antrieb erzeugtes Drehmoment oder eine vom Antrieb ausgelöste Drehbewegung über das Stellglied auf das Einstellelement übertragbar ist. Das Sensorsystem umfasst zumindest einen Drucksensor zur Messung eines Drucks an einem Ausgang eines Verdampfers der HKL-Anlage und einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur am Ausgang des Verdampfers. Das Wartungssystem ist dazu eingerichtet, mit dem Sensorsystem zumindest den Druck und die Temperatur am Ausgang des Verdampfers zu messen und als eine Messinformation bereitzustellen. Weiterhin ist das Wartungssystem dazu eingerichtet, mit der Bedieneinrichtung zumindest eine Eingabeinformation von einem Bediener entgegenzunehmen und bereitzustellen. The adjustment device comprises at least one drive, an actuator which can be rotated about an axis by the drive, a coupling device, a control device and an interface device with a communication device. The coupling device is designed to be detachably coupled to an adjustment connection of the expansion valve so that a tool tip of the actuator comes into operative connection with an adjustment element of the pretensioning device and a torque generated by the drive or a rotary movement triggered by the drive can be transmitted to the adjustment element via the actuator. The sensor system comprises at least one pressure sensor for measuring a pressure at an outlet of an evaporator of the HVAC system and a temperature sensor for measuring a temperature at the outlet of the evaporator. The maintenance system is designed to use the sensor system to measure at least the pressure and the temperature at the outlet of the evaporator and to provide this as measurement information. Furthermore, the maintenance system is designed to use the operating device to receive and provide at least one input information from an operator.
Weiterhin umfasst entweder das Wartungssystem eine Ermittlungseinrichtung oder das Einstellgerät eine interne Ermittlungseinrichtung. Furthermore, either the maintenance system comprises a detection device or the setting device comprises an internal detection device.
Falls das Wartungssystem die Ermittlungseinrichtung aufweist, ist es dazu eingerichtet, mit dieser auf Basis der Messinformation und der Eingabeinformation eine Winkelinformation zu ermitteln und bereitzustellen. In diesem Fall ist dann das Einstellgerät dazu eingerichtet, mittels der Kommunikationseinrichtung die Winkelinformation von der Ermittlungseinrichtung zu empfangen und wiederum innerhalb des Einstellgeräts bereitzustellen. If the maintenance system has the determination device, it is set up to determine and provide angle information based on the measurement information and the input information. In this case, the setting device is then set up to receive the angle information from the determination device by means of the communication device and in turn to provide it within the setting device.
Falls das Einstellgerät die interne Ermittlungseinrichtung umfasst, ist es dazu eingerichtet, zunächst mittels der Kommunikationseinrichtung die Messinformation vom Sensorsystem und die Eingabeinformation von der Bedieneinrichtung zu empfangen und innerhalb des Einstellgeräts bereitzustellen. Weiterhin ist sie dazu eingerichtet, anschließend mittels der internen Ermittlungseinrichtung die Winkelinformation auf Basis der Messinformation und der Eingabeinformation zu ermitteln und innerhalb des Einstellgeräts bereitzustellen. If the setting device comprises the internal determination device, it is set up to first receive the measurement information from the sensor system and the input information from the operating device using the communication device and to provide it within the setting device. Furthermore, it is set up to then determine the angle information based on the measurement information and the input information using the internal determination device and to provide it within the setting device.
„Bereitstellen“ bedeutet hierbei auf der Ebene der Bestanteile oder Elemente des Wartungssystems (und auch allgemein im Kontext aller Aspekte der Erfindung, wenn eine Information auf der Ebene von Bestandteilen oder Elementen eines Wartungssystems - also, z.B. Sensorsystem, Bedieneinrichtung, Einstellgerät und Ermittlungseinrichtung - bereitgestellt werden), dass eine Information - hier konkret die Messinformation, Eingabeinformation und/oder Winkelinformation - den jeweils anderen Bestandteilen des Wartungssystems elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal oder als abgespeicherter Datensatz in einem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. Insbesondere kann also die Winkelinformation an das Einstellgerät beziehungsweise an dessen Kommunikationseinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden und/oder die Messinformation und Eingabeinformation können an die Ermittlungseinrichtung übertragen, bereitgestellt oder durch diese abgefragt oder mitgeschrieben werden. "Providing" here means at the level of the components or elements of the maintenance system (and also generally in the context of all aspects of the invention, when information is provided at the level of components or elements of a maintenance system - i.e., e.g., sensor system, operating device, setting device and determination device), that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to the other components of the maintenance system electronically and/or by data technology, i.e. for For example, as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, made available or can be retrieved by such. In particular, the angle information can be transmitted to the setting device or to its communication device, made available or queried or recorded by it and/or the measurement information and input information can be transmitted to the determination device, made available or queried or recorded by it.
Im Kontext und auf der Ebene der Bestandteile des Einstellgeräts (also, z.B. Schnittstelleneinrichtung, Kommunikationseinrichtung, Bedieneinrichtung, Steuereinrichtung und interne Ermittlungseinrichtung) und in Konsistenz mit der in den Abschnitten bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung angegebenen Definition, bedeutet „bereitstellen“, insbesondere „innerhalb des Einstellgeräts bereitstellen“, dass eine Information - hier konkret die Messinformation, Eingabeinformation und/oder Winkelinformation - den jeweils anderen Bestandteilen des Einstellgeräts elektronisch und/oder datentechnisch, also zum Beispiel als analoges oder digitales elektronische Signal oder als abgespeicherter Datensatz in einem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher, zur Verfügung gestellt werden oder von solchen abrufbar ist. In the context and at the level of the components of the setting device (i.e., e.g. interface device, communication device, operating device, control device and internal determination device) and in consistency with the definition given in the sections relating to the first aspect of the invention, "provide", in particular "provide within the setting device", means that information - here specifically the measurement information, input information and/or angle information - is made available to the other components of the setting device electronically and/or by data technology, for example as an analog or digital electronic signal or as a stored data set in a volatile or non-volatile memory, or can be retrieved by them.
Der Übersichtlichkeit halber wird hierin darauf verzichtet, jedem einzelnen Bestandteil des Wartungssystem eine eigene Kommunikationseinrichtung zuzuordnen; das soll jedoch nicht bedeuten, dass kein Bestandteil des Wartungssystems außer das Einstellgerät eine Kommunikationseinrichtung aufweist. Tatsächlich können solche weitere Kommunikationseinrichtungen sogar notwendig und entsprechend vorgesehen sein, um die vorgesehenen Informationsflüsse zu ermöglichen. Im Falle des Einstellgeräts ist die Kommunikationseinrichtung insbesondere zu dem Zweck herausgestellt und explizit benannt, um im Zusammenwirken des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung mögliche Prozesse und Verfahren, welche innerhalb des Einstellgeräts ablaufen, klarer abtrennen zu können von Prozessen und Verfahren, welche übergeordnet auf Ebene des Wartungssystems ablaufen. For the sake of clarity, we have refrained from assigning a separate communication device to each individual component of the maintenance system; however, this does not mean that no component of the maintenance system other than the setting device has a communication device. In fact, such additional communication devices may even be necessary and provided accordingly in order to enable the intended information flows. In the case of the setting device, the communication device is highlighted and explicitly named in particular for the purpose of being able to more clearly separate possible processes and methods that take place within the setting device from processes and methods that take place at a higher level of the maintenance system in the interaction of the first aspect and the second aspect of the invention.
Jedenfalls - also, unabhängig davon, ob die Winkelinformation durch dieIn any case - regardless of whether the angle information is provided by the
Ermittlungsvorrichtung des Wartungssystems oder durch die internedetection device of the maintenance system or by the internal
Ermittlungsvorrichtung des Einstellgeräts ermittelt wird - ist das Einstellgerät dazu eingerichtet ist, mittels der Steuereinrichtung den Antrieb derart zu betätigen, sodass das Stellglied eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt, welcher durch die Winkelinformation in Richtung und Betrag festgelegt ist. Zu diesem Zweck kann das Einstellgerät beispielsweis eine Winkelmesseinrichtung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, zumindest eine absolute Winkel Stellung oder eine relative The setting device is used to determine the setting of the is designed to operate the drive by means of the control device in such a way that the actuator rotates around a defined angle of rotation, which is determined in direction and amount by the angle information. For this purpose, the setting device can, for example, comprise an angle measuring device which is designed to measure at least one absolute angle position or a relative
Winkel Stellungsveränderung des Stellglieds mittelbar oder unmittelbar zu messen und an die Steuereinrichtung beispielsweise elektronisch und/oder datentechnisch bereitzustellen, sodass die Steuereinrichtung diese Winkel Stellung oder relative Winkel Stellungsveränderung als Regelparameter verwenden kann. Beispielsweise kann jedoch auch der Antrieb selbst dazu ausgebildet sein, definierte, diskrete Drehschritte auszuführen, wie zum Beispiel ein Schrittmotor. To measure the angular position change of the actuator directly or indirectly and to provide it to the control device, for example electronically and/or by data technology, so that the control device can use this angular position or relative angular position change as a control parameter. For example, the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor.
Der Betätigung des Antriebs ist vorausgesetzt, dass die Ermittlung der Winkelinformation mittels der definierten Ermittlungsvorschrift überhaupt ergibt, dass eine Verstellung des Einstellelements der Vorspanneinrichtung vorgenommen werden soll. Hierbei gilt für die definierte Ermittlungsvorschrift entsprechend, was diesbezüglich in den Abschnitten im Hinblick auf den ersten Aspekt der Erfindung erläutert wurde, unabhängig davon, ob die Ermittlungsvorschrift durch die Ermittlungseinrichtung auf Ebene des Wartungssystems oder durch die interne Ermittlungseinrichtung auf Ebene des Einstellgeräts verwendet wird. The actuation of the drive is presumed that the determination of the angle information using the defined determination rule actually shows that an adjustment of the setting element of the pretensioning device is to be carried out. In this case, what was explained in the sections with regard to the first aspect of the invention applies accordingly to the defined determination rule, regardless of whether the determination rule is used by the determination device at the level of the maintenance system or by the internal determination device at the level of the setting device.
Mit Hilfe des Wartungssystems kann eine Einstellung beziehungsweise eine Optimierung der Einstellung der Vorspanneinrichtung des Expansionsventils komfortabel, zuverlässig und weitgehend automatisiert durchgeführt werden. With the help of the maintenance system, the adjustment or optimization of the preload device of the expansion valve can be carried out conveniently, reliably and largely automatically.
In einer exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Wartungssystem eine Anzeigeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Visualisierung der Winkelinformation anzuzeigen. Die Visualisierung umfasst dabei zumindest eine Anzeige eines Winkelbetrags und einer Drehrichtung, welche auf der Winkelinformation beruhen. Der Winkelbetrag kann dabei beispielsweise in Winkelgrad (z.B. „90 °“) oder als Vielfaches oder Bruchteil voller Umdrehungen (z.B. „eineinhalb Umdrehungen“) angezeigt werden. Die Drehrichtung kann dabei in Worten (z.B. „im Uhrzeigersinn“, „CW“ für „clock wise“) oder durch Piktogramme angezeigt werden. Weiterhin kann die Visualisierung eine Animation umfassen. Dabei können zumindest eine exemplarische Vorspanneinrichtung und ein Werkzeug, welches mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt, angezeigt oder dargestellt werden. Weiterhin kann insbesondere eine Drehbewegung des Werkzeugs animiert werden, welche auf den Winkelbetrag und die Drehrichtung abgestimmt ist, welche durch die Winkelinformation festgelegt sind. In an exemplary embodiment, the maintenance system comprises a display device which is set up to display a visualization of the angle information. The visualization comprises at least a display of an angle value and a direction of rotation, which are based on the angle information. The angle value can be displayed, for example, in degrees (e.g. "90 °") or as a multiple or fraction of full revolutions (e.g. "one and a half revolutions"). The direction of rotation can be displayed in words (e.g. "clockwise", "CW" for "clock wise") or by pictograms. Furthermore, the visualization can include an animation. In this case, at least one exemplary pre-tensioning device and a tool that comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device can be displayed or represented. Furthermore, in particular a rotary movement of the tool can be animated, which is coordinated with the angle amount and the direction of rotation that are determined by the angle information.
Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere als Bildschirm an einem Mobilgerät ausgebildet sein, wie etwa einem Mobiltelefon, einem Tablet, oder an einer sogenannten Monteurhilfe. Weiterhin kann die Anzeigeeinrichtung insbesondere als Touch-Screen ausgebildet und gemeinsam mit der Bedieneinrichtung als ein Gerät oder Teil ausgebildet sein. The display device can be designed in particular as a screen on a mobile device, such as a mobile phone, a tablet, or on a so-called assembly aid. Furthermore, the display device can be designed in particular as a touch screen and can be designed together with the operating device as a device or part.
Mit Hilfe der Visualisierung durch die Anzeigeeinrichtung kann eine vorgesehene Einstellung der Vorspanneinrichtung für einen Bediener verständlich dargestellt werden. Insbesondere wird der Bediener dadurch in die Lage versetzt, die Einstellung beziehungsweise Verstellung des Einstellelement der Vorspanneinrichtung selbst manuell vorzunehmen, falls er auf die Verwendung des Einstellgeräts verzichtet oder dieses nicht verfügbar oder nicht funktionstüchtig ist. Die Visualisierung kann somit in diesem Kontext als animierte Arbeitsanleitung verwendet werden. With the help of the visualization by the display device, a planned setting of the pre-tensioning device can be presented in a way that is understandable to an operator. In particular, this enables the operator to manually adjust the setting or adjustment of the setting element of the pre-tensioning device if he does not want to use the setting device or if it is not available or not working. The visualization can therefore be used in this context as an animated work instruction.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Sensorsystem des Wartungssystems eine sogenannte Monteurhilfe. Der Drucksensor des Sensorsystems ist dabei als ein integrierter Drucksensor der Monteurhilfe ausgebildet. Weiterhin kann die Monteurhilfe mit dem Temperatursensor des Sensorsystems zwecks Aufnahme der Temperatur am Ausgang des Verdampfers drahtgebunden oder drahtlos verbunden sein. Die Monteurhilfe kann dadurch als zentrale Stelle sämtliche Messwerte sammeln und zusammengefasst als Messinformation bereitstellen. Weiterhin können die Ermittlungseinrichtung und/oder die Bedieneinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung in die Monteurhilfe integriert sein. Insbesondere können die Ermittlungseinrichtung und die Bedieneinrichtung und die Anzeigeeinrichtung alle in die Monteurhilfe integriert sein. Durch diese Integration in der Monteurhilfe wird ein hoher Bedienkomfort, eine einfache Handhabung und eine hohe Funktionalität erzielt. Die Monteurhilfe ist dabei insbesondere als sogenannte digitale Monteurhilfe ausgebildet. In a further exemplary embodiment, the sensor system of the maintenance system comprises a so-called installation aid. The pressure sensor of the sensor system is designed as an integrated pressure sensor of the installation aid. Furthermore, the installation aid can be connected to the temperature sensor of the sensor system by wire or wirelessly in order to record the temperature at the outlet of the evaporator. The installation aid can thus collect all measured values as a central point and provide them in summary form as measurement information. Furthermore, the detection device and/or the operating device and/or the display device can be integrated into the installation aid. In particular, the detection device and the operating device and the display device can all be integrated into the installation aid. This integration in the assembly aid results in a high level of operating comfort, simple handling and high functionality. The assembly aid is designed in particular as a so-called digital assembly aid.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung ist das Wartungssystem dazu eingerichtet, eines oder mehrere der Verfahren gemäß dem noch folgenden vierten Aspekt der Erfindung auszuführen, wobei das Wartungssystem dann jeweils zumindest alle diejenigen Merkmale oder Bestandteile aufweist, welche zur Ausführung des jeweiligen Verfahrens notwendig sind. In a further exemplary embodiment, the maintenance system is designed to carry out one or more of the methods according to the fourth aspect of the invention below, wherein the maintenance system then has at least all of the features or components which are necessary for carrying out the respective method.
Die im Vorangegangenen genannten Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Wartungssystems sind insbesondere miteinander in beliebiger Weise kombinierbar, insofern sie sich nicht logisch gegenseitig ausschließen. The above-mentioned embodiments and further developments of the maintenance system can in particular be combined with one another in any way, provided that they do not logically exclude one another.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL- Anlage, welches mit Hilfe eines Einstellgeräts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt wird, die folgenden Schritte: According to a third aspect of the invention, a method for adjusting a pre-tensioning device of an expansion valve on an HVAC system, which is carried out with the aid of an adjustment device according to the first aspect of the invention, comprises the following steps:
Schritt A) Koppeln einer Kopplungsvorrichtung des Einstellgeräts an einen Einstellanschluss des Expansionsventils, sodass eine Werkzeug spitze eines Stellglieds des Einstellgeräts mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt, und Step A) Coupling a coupling device of the adjustment device to an adjustment connection of the expansion valve so that a tool tip of an actuator of the adjustment device comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device, and
Schritt B) Bereitstellen einer Messinformation und einer Eingabeinformation und/oder einer Winkelinformation durch eine Schnittstelleneinrichtung des Einstellgeräts, wobei Schritt B nach, gleichzeitig mit oder vor Schritt A ausgeführt wird, und Step B) providing measurement information and input information and/or angle information through an interface device of the setting device, wherein step B is carried out after, simultaneously with or before step A, and
Schritt B‘) Falls in Schritt B keine Winkelinformation bereitgestellt wird, Ermitteln der Winkelinformation auf Basis der Messinformation und der Eingabeinformation durch eine interne Ermittlungseinrichtung des Einstellgeräts mittels einer definierten Ermittlungsvorschrift, und Step B‘) If no angle information is provided in step B, determining the angle information on the basis of the measurement information and the input information by an internal determination device of the setting device using a defined determination rule, and
Schritt C) Falls die Winkelinformation einen Winkelbetrag ungleich null beinhaltet, Betätigen eines Antriebs des Einstellgeräts durch eine Steuereinrichtung des Einstellgeräts, sodass das Stellglied eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt, welcher in Richtung und Betrag durch die Winkelinformation festgelegt ist, wobei Schritt C ausgeführt wird, nachdem die Schritte A, B und B‘ abgeschlossen sind. Step C) If the angle information contains an angle value not equal to zero, actuating a drive of the setting device by a control device of the setting device so that the actuator rotates by a defined angle of rotation which is determined in direction and magnitude by the angle information, wherein step C is executed after steps A, B and B' are completed.
Wie eingangs erwähnt, kommt in diesem Verfahren, sowie in den folgenden exemplarischen Ausgestaltungen davon, ein Einstellgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, oder eine der exemplarischen Ausgestaltungen oder Weiterbildungen dessen zum Einsatz (insofern dieses oder diese alle im jeweiligen Verfahren erforderlichen Bestanteile oder Komponenten aufweisen). Entsprechend sind alle in vorangegangenen Abschnitten bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung erläuterten Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen auch auf entsprechende Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen aus den Abschnitten bezüglich des zweiten Aspekts der Erfindung und dessen exemplarischer Ausgestaltungen übertragbar. Entsprechend wird beispielsweise bezüglich der Begrifflichkeiten „in Wirkverbindung treten“, „Bereitstellen“, „Betätigen“ usw., auf die vorangegangenen Ausführungen zu entsprechenden Begriffen, Teilen und Merkmalen des ersten Aspekts der Erfindung, dessen Ausgestaltungen und Weiterbildungen verwiesen. As mentioned at the beginning, in this method, as well as in the following exemplary embodiments thereof, an adjustment device according to the first aspect of the invention, or one of the exemplary embodiments or further developments thereof is used (insofar as this or these have all the parts or components required in the respective method). Accordingly, all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections relating to the first aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the second aspect of the invention and its exemplary embodiments. Accordingly, for example, with regard to the terms “come into operative connection”, “provide”, “actuate” etc., reference is made to the previous explanations of corresponding terms, parts and features of the first aspect of the invention, its embodiments and further developments.
Die Ermittlung der Winkelinformation durch die interne Ermittlungseinrichtung in Schritt B‘ kann vollständig innerhalb des Einstellgeräts, also durch Komponenten des Einstellgeräts, wie etwas Mikrocontroller, ausgeführt werden. Alternativ kann die interne Ermittlungseinrichtung in Schritt B‘ jedoch auch eine Verbindung zu einer externen Einheit, etwa einer externen Ermittlungseinrichtung oder eine Cloud-Applikation, aufbauen, die Messinformation und Eingabeinformation an diese externe Einheit übermitteln, und eine durch die externe Einheit ermittelte Winkelinformation zurückerhalten und anschließend bereitstellen. Der Austausch der Messinformation, Eingabeinformation und Winkelinformation mit der externen Einheit kann dabei insbesondere über eine in einer folgenden exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens noch näher beleuchteten Kommunikationseinrichtung der Schnittstelleneinrichtung erfolgen. The determination of the angle information by the internal determination device in step B' can be carried out entirely within the setting device, i.e. by components of the setting device, such as microcontrollers. Alternatively, the internal determination device in step B' can also establish a connection to an external unit, such as an external determination device or a cloud application, which transmits measurement information and input information to this external unit, and receives back angle information determined by the external unit and then makes it available. The exchange of measurement information, input information and angle information with the external unit can take place in particular via a communication device of the interface device, which will be discussed in more detail in a subsequent exemplary embodiment of the method.
Durch das Verfahren wird die Einstellung eines thermostatischen Expansionsventils deutlich erleichtert und automatisiert, sodass diese zuverlässig und schnell erfolgen kann. Weiterhin können die Vorteile und Verbesserungen, die in vorangegangenen Abschnitten dem Einstellgerät zugeschrieben wurden, durch die Verwendung des Einstellgeräts in diesem Verfahren auch auf das Verfahren übertragen beziehungsweise durch dieses realisiert werden. The procedure makes the adjustment of a thermostatic expansion valve much easier and automated, so that it can be done reliably and quickly. Furthermore, the advantages and improvements attributed to the adjustment device in previous sections can be achieved by using the adjustment device in this procedure can also be transferred to the procedure or implemented by it.
In einer exemplarischen Ausgestaltung wird in Schritt B zumindest einer der folgenden Unterschritte Bl oder B2 zwecks der Breitstellung der Messinformation, Eingabeinformation und/oder Winkelinformation ausgeführt: In an exemplary embodiment, in step B, at least one of the following sub-steps Bl or B2 is carried out for the purpose of providing the measurement information, input information and/or angle information:
Schritt Bl) Empfangen und Bereitstellen der Winkelinformation und/oder der Messinformation und/oder der Eingabeinformation von einer externen Einheit durch eine Kommunikationseinrichtung der Schnittstelleneinrichtung, und/oder Step Bl) receiving and providing the angle information and/or the measurement information and/or the input information from an external unit through a communication device of the interface device, and/or
Schritt B2) Entgegennahme und Bereitstellen der Winkelinformation und/oder der Messinformation und/oder der Eingabeinformation von einem Bediener durch eine Bedieneinrichtung der Schnittstelleneinrichtung. Step B2) Receiving and providing the angle information and/or the measurement information and/or the input information from an operator by an operating device of the interface device.
Dabei kann insbesondere in Schritt Bl vorgesehen sein, dass die Messinformation von einem Sensorsystem empfangen wird und dass die Eingabeinformation von einer Bedieneinrichtung empfangen wird. Das Sensorsystem, die Bedieneinrichtung und das Einstellgerät können insbesondere Teil eines Wartungssystems sein. In particular, in step B1, it can be provided that the measurement information is received by a sensor system and that the input information is received by an operating device. The sensor system, the operating device and the setting device can in particular be part of a maintenance system.
In einer exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Einstellgerät eine Drehmomentmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein auf das Stellglied übertragenes Drehmoment direkt oder indirekt zu messen und bereitzustellen, und eine Winkelmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zumindest eine absolute Winkel Stellung oder eine relative Winkel Stellungsveränderung des Stellglieds mittelbar oder unmittelbar zu messen und bereitzustellen. Es werden jeweils in Schritt A, nachdem die Kopplungsvorrichtung an den Einstellanschluss gekoppelt ist und die Werkzeugspitze mit dem Einstellelement in Wirkverbindung getreten ist, folgende zusätzliche Unterschritte ausgeführt: In an exemplary embodiment of the method, the setting device comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide a torque transmitted to the actuator, and an angle measuring device which is designed to directly or indirectly measure and provide at least one absolute angle position or a relative angle position change of the actuator. In step A, after the coupling device is coupled to the adjustment connection and the tool tip has come into operative connection with the adjustment element, the following additional sub-steps are carried out:
Schritt Al) Betätigen des Antriebs, sodass das Stellglied eine Rotationsbewegung in eine erste Rotationsrichtung ausführt, bis ein erster Drehmomentgrenzwert überschritten ist, und Step Al) Actuating the drive so that the actuator performs a rotational movement in a first rotational direction until a first torque limit is exceeded, and
Erfassen und Bereitstellen einer ersten Winkel Stellung Wl, welche das Stellglied in diesem Moment einnimmt, als eine absolute Winkelstellung und/oder als eine Nullstellung für eine in Schritt A2 folgende Erfassung einer relativen Winkel Stellungsveränderung, und anschließend Detecting and providing a first angular position Wl, which the actuator assumes at this moment, as an absolute angular position and/or as a Zero position for a detection of a relative angular position change in step A2, and then
Schritt A2) Betätigen des Antriebs, sodass das Stellglied eine Rotationsbewegung entgegen der ersten Rotationsrichtung ausführt, bis der erste Drehmomentgrenzwert überschritten ist, und Step A2) Operating the drive so that the actuator performs a rotational movement opposite to the first direction of rotation until the first torque limit is exceeded, and
Erfassen und Bereitstellen einer zweiten Winkel Stellung W2, welche das Stellglied (1020) in diesem Moment einnimmt, als absolute Winkel Stellung, und/oderDetecting and providing a second angular position W2, which the actuator (1020) assumes at this moment, as an absolute angular position, and/or
Erfassen und Bereitstellen der relativen Winkel Stellungsveränderung zwischen der Nullstellung und der zweiten Winkel Stellung W2 als Winkelstellungsänderung dW. Detecting and providing the relative angular position change between the zero position and the second angular position W2 as angular position change dW.
Die jeweilige Betätigung des Antriebs erfolgt in den genannten Schritten jeweils durch die Steuereinrichtung, welche gemäß den Erläuterungen zum ersten Aspekt der Erfindung gerade zu diesem Zweck eingerichtet ist. The respective actuation of the drive in the steps mentioned is carried out by the control device, which is set up for this purpose according to the explanations of the first aspect of the invention.
Ziel dieser Ausgestaltung ist es, eine Lage der Werkzeugspitze innerhalb eines Mitnahmeprofils des Einstellelements zu bestimmen, sodass ein gegebenenfalls vorhandenes Spiel zwischen dem Mitnahmeprofil des Einstellelements und dem Profil der Werkzeugspitze erkannt und berücksichtigt werden kann. Während der Ausführung dieser Ausgestaltung des Verfahrens soll jedoch das Einstellelement noch nicht gedreht, das heißt, verstellt werden. Deshalb wird ein auf das Stellglied übertragenes Drehmoment mit Hilfe der Drehmomentmesseinrichtung gemessen, insbesondere fortlaufend überwacht. Das bedeutet, das anliegende oder wirkende Drehmoment wird kontinuierlich oder fortlaufend periodisch gemessen und zumindest an die Steuereinrichtung bereitgestellt. Der erste Drehmomentgrenzwert ist so festgelegt, dass er sofort überschritten wird, wenn Kanten, Spitzen, Flächen oder Ecken der Werkzeugspitze im Zuge der Rotation in eine Richtung gegen Ecken, Kanten, Spitzen oder Flächen des Mitnahmeprofils des Einstellelements stoßen. Daraufhin wird die Rotation des Stellglieds sofort abgebrohen und eine unbeabsichtigte Verstellung des Einstellelements kann wirksam verhindert werden. The aim of this embodiment is to determine a position of the tool tip within a driving profile of the adjustment element so that any play that may exist between the driving profile of the adjustment element and the profile of the tool tip can be recognized and taken into account. However, during the execution of this embodiment of the method, the adjustment element should not yet be rotated, i.e. adjusted. Therefore, a torque transmitted to the actuator is measured using the torque measuring device, in particular continuously monitored. This means that the applied or effective torque is measured continuously or continuously periodically and at least provided to the control device. The first torque limit value is set so that it is immediately exceeded if edges, tips, surfaces or corners of the tool tip collide with corners, edges, tips or surfaces of the driving profile of the adjustment element in one direction during rotation. The rotation of the actuator is then immediately stopped and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented.
Mit „in diesem Moment“ ist in den Schritten Al und A2 jeweils der Zeitpunkt gemeint, in welchem der erste Drehmomentgrenzwert überschritten und die Rotationsbewegung gestoppt wird. Falls die Winkelmesseinrichtung dazu eingerichtet ist, absolute Winkel Stellung zu messen (also beispielsweise konkrete Winkelstellungen wie 45,3 ° oder 271,5 °), werden die ersten Winkel Stellung W1 und die zweite Winkel Stellung W2 jeweils absolut gemessen und entsprechend als absolute Winkel Stellungen bereitgestellt, insbesondere abgespeichert. Gleichzeitig kann auch eine relative Winkel Stellungsveränderung zwischen den beiden Winkel Stellungen W1 und W2 ermittelt werden, auch wenn dies für die folgenden Schritte nicht erforderlich ist. In steps A1 and A2, “at this moment” means the point in time at which the first torque limit is exceeded and the rotational movement is stopped. If the angle measuring device is set up to measure absolute angle positions (for example, specific angle positions such as 45.3 ° or 271.5 °), the first angle position W1 and the second angle position W2 are each measured absolutely and provided, in particular saved, as absolute angle positions. At the same time, a relative angle position change between the two angle positions W1 and W2 can also be determined, even if this is not necessary for the following steps.
Falls die Winkelmesseinrichtung jedoch nur dazu eingerichtet ist, relative However, if the angle measuring device is only designed to measure relative
Winkel Stellungsveränderung des Stellglieds zu messen, wird die erste Winkel Stellung W1 aus Schritt Al als Nullstellung herangezogen und in Schritt A2 dann eine relative Winkel Stellungsveränderung zwischen dieser Nullstellung (also zwischen der ersten Winkel Stellung Wl) und der zweiten Winkel Stellung W2 gemessen und bereitgestellt, insbesondere abgespeichert. To measure the angular position change of the actuator, the first angular position W1 from step A1 is used as the zero position and in step A2 a relative angular position change between this zero position (i.e. between the first angular position W1) and the second angular position W2 is measured and provided, in particular stored.
Falls der erste Drehmomentgrenzwert in beiden Schritten Al und A2 überschritten wird ist daraufhin die erste Winkel Stellung Wl und die zweite Winkel Stellung W2 entweder durch absolute Winkelstellung bekannt und jederzeit wieder einstellbar, oder zumindest eine relative Winkel Stellungsänderung dW zwischen den beiden Winkel Stellungen ist in Betrag und Richtung bekannt und das Stellglied kann folglich jederzeit von der zweiten Winkel Stellung W2 in die erste Winkel Stellung Wl zurückversetzt werden und umgekehrt, solange das Stellglied keine weiteren Rotationsbewegungen ausführt, für die erreichte Winkel Stellungsveränderungen nicht bekannt sind. Damit kann in einem abschließenden Schritt, bevor die durch die Winkelinformation festgelegte Rotation in Schritt C ausgeführt wird, einer der folgenden Schritte ausgeführt werden: If the first torque limit value is exceeded in both steps A1 and A2, the first angular position Wl and the second angular position W2 are then either known by absolute angular position and can be set again at any time, or at least a relative angular position change dW between the two angular positions is known in terms of amount and direction and the actuator can therefore be moved back from the second angular position W2 to the first angular position Wl and vice versa at any time, as long as the actuator does not carry out any further rotational movements for which the achieved angular position changes are not known. In a final step, before the rotation determined by the angular information is carried out in step C, one of the following steps can be carried out:
Schritt A3) Falls die Winkelinformation eine Rotation in der ersten Rotationsrichtung festlegt, Betätigen des Antriebs (1010), sodass das Stellglied (1020) die erste Winkel Stellung Wl einnimmt, und Step A3) If the angle information specifies a rotation in the first rotation direction, actuating the drive (1010) so that the actuator (1020) assumes the first angle position Wl, and
Schritt A4) Falls die Winkelinformation eine Rotation entgegen der ersten Richtung festlegt, Betätigen des Antriebs (1010), sodass das Stellglied (1020) die zweite Winkel Stellung W2 einnimmt. Falls in einem der Schritte Al oder A2 jedoch eine Rotation um einen Winkelbetrag von 360 ° ausgeführt wird, ohne dass der erste Drehmomentgrenzwert überschritten wird, ist vorgesehen, dass das Verfahren abgebrochen wird. Denn dann ist es wahrscheinlich, dass der Kemteil des Schritts A überhaupt nicht abgeschlossen wurde, also die Werkzeugspitze nicht mit dem Einstellelement in Wirkverbindung getreten ist. Dies kann beispielsweise geschehen, falls eine Rotationsachse des Stellglieds versehentlich nicht konzentrisch zum Einstellelement ausgerichtet wurde, sodass dann die Werkzeugspitze nicht in das Mitnahmeprofil des Einstellelements eingreift. In diesem Fall wird das Verfahren komplett abgebrochen und ein Bediener des Einstellgeräts kann beispielsweise über ein akustisches oder optisches Signal auf den Fehler hingewiesen werden. Step A4) If the angle information specifies a rotation opposite to the first direction, actuate the drive (1010) so that the actuator (1020) assumes the second angular position W2. However, if in one of steps A1 or A2 a rotation through an angular amount of 360° is carried out without the first torque limit value being exceeded, the process is intended to be aborted. This is because it is then likely that the core part of step A was not completed at all, i.e. the tool tip did not come into operative connection with the adjustment element. This can happen, for example, if a rotation axis of the actuator was inadvertently not aligned concentrically with the adjustment element, so that the tool tip does not engage the drive profile of the adjustment element. In this case, the process is aborted completely and an operator of the adjustment device can be informed of the error, for example via an acoustic or optical signal.
Durch diese exemplarische Ausgestaltung kann erzielt werden, dass in Schritt C des Verfahrens die durch die Winkelinformation in Richtung und Winkelbetrag festgelegte Rotation vollständig ausgeführt wird, ohne dass der Winkelbetrag durch ein mögliches Spiel zwischen dem Mitnahmeprofil des Einstellelements und dem Profil der Werkzeugspitze verfälscht wird. Somit kann eine besonders genaue Einstellung des Einstellelements erreicht werden. This exemplary embodiment makes it possible to ensure that in step C of the method the rotation determined by the angle information in direction and angle amount is carried out completely without the angle amount being distorted by a possible play between the driving profile of the adjustment element and the profile of the tool tip. In this way, a particularly precise adjustment of the adjustment element can be achieved.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens ist die Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar verschiebbar gelagert und das Stellglied weist ein Vorspannelement auf, welches die Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar in eine distal Endposition vorspannt. Weiterhin umfasst das Einstellgerät eine Drehmomentmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein auf das Stellglied übertragenes Drehmoment direkt oder indirekt zu messen und an die Steuereinrichtung bereitzustellen, und eine Positionsmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine axiale Lage und/oder eine Verschiebung der Werkzeugspitze mittelbar oder unmittelbar zu messen und an die Steuereinrichtung bereitzustellen. Es werden jeweils in Schritt A, nachdem die Kopplungsvorrichtung an den Einstellanschluss gekoppelt ist und die Werkzeugspitze mit dem Einstellelement in Wirkverbindung getreten ist, und bevor die gegebenenfalls ebenfalls vorgesehenen Schritte Al bis A4 aus der vorangegangenen exemplarischen Ausgestaltung ausgeführt werden, folgende zusätzliche Unterschritte: In a further exemplary embodiment of the method, the tool tip is mounted so that it can be moved directly or indirectly, and the actuator has a pre-tensioning element which pre-tensions the tool tip directly or indirectly into a distal end position. The adjustment device also comprises a torque measuring device which is designed to directly or indirectly measure a torque transmitted to the actuator and to provide it to the control device, and a position measuring device which is designed to directly or indirectly measure an axial position and/or a displacement of the tool tip and to provide it to the control device. In each case in step A, after the coupling device is coupled to the adjustment connection and the tool tip has come into operative connection with the adjustment element, and before the steps A1 to A4 from the previous exemplary embodiment, which may also be provided, are carried out, the following additional sub-steps:
Schritt A01) Betätigen des Antriebs, sodass das Stellglied eine Rotationsbewegung in eine erste Rotationsrichtung ausführt, bis der erste Drehmomentgrenzwert überschritten ist oder die Positionsmesseinrichtung eine Verschiebung der Werkzeugspitze detektiert oder eine Rotation um einen definierten Winkelbetrag ausgeführt ist, und anschließend Schritt A02) Falls in Schritt A01 keine Verschiebung der Werkzeugspitze detektiert wird und der erste Drehmomentgrenzwert nicht überschritten wird, Betätigen des Antriebs, sodass das Stellglied eine Rotationsbewegung entgegen der ersten Rotationsrichtung ausführt, bis der erste Drehmomentgrenzwert überschritten ist oder die Positionsmesseinrichtung eine Verschiebung der Werkzeugspitze detektiert oder eine Rotation um den definierten Winkelbetrag ausgeführt ist. Step A01) Actuating the drive so that the actuator performs a rotational movement in a first rotational direction until the first torque limit is exceeded or the position measuring device detects a displacement of the tool tip or a rotation by a defined angular amount is carried out, and then step A02) If no displacement of the tool tip is detected in step A01 and the first torque limit value is not exceeded, actuating the drive so that the actuator executes a rotational movement counter to the first direction of rotation until the first torque limit value is exceeded or the position measuring device detects a displacement of the tool tip or a rotation by the defined angular amount is carried out.
Die jeweilige Betätigung des Antriebs erfolgt in den genannten Schritten jeweils durch die Steuereinrichtung, welche gemäß den Erläuterungen zum ersten Aspekt der Erfindung gerade zu diesem Zweck eingerichtet ist. The respective actuation of the drive in the steps mentioned is carried out by the control device, which is set up for this purpose according to the explanations of the first aspect of the invention.
Ziel dieser Ausgestaltung ist es, zu überprüfen, ob in Schritt A die Werkzeugspitze korrekt mit dem Einstellelement in Wirkverbindung getreten ist, also ein Profil der Werkzeugspitze in ein Mitnahmeprofil des Einstellelements eingreift, und/oder das Eintreten der Wirkverbindung herbeizuführen. Während der Ausführung dieser Ausgestaltung des Verfahrens soll jedoch das Einstellelement noch nicht gedreht, das heißt, verstellt werden. Deshalb wird ein auf das Stellglied übertragenes Drehmoment mit Hilfe der Drehmomentmesseinrichtung gemessen, insbesondere fortlaufend überwacht. Das bedeutet, das anliegende oder wirkende Drehmoment wird kontinuierlich oder fortlaufend periodisch gemessen und zumindest an die Steuereinrichtung bereitgestellt. Der erste Drehmomentgrenzwert ist so festgelegt, dass er sofort überschritten wird, wenn Kanten, Spitzen, Flächen oder Ecken der Werkzeugspitze im Zuge der Rotation in eine Richtung gegen Ecken, Kanten, Spitzen oder Flächen des Mitnahmeprofils des Einstellelements stoßen. Daraufhin wird die Rotation des Stellglieds sofort abgebrohen und eine unbeabsichtigte Verstellung des Einstellelements kann wirksam verhindert werden. Bei der Drehmomentmesseinrichtung kann es sich dabei insbesondere um dieselbe handeln, welche im Rahmen der vorausgegangenen Ausgestaltung genutzt wurde. The aim of this embodiment is to check whether the tool tip has correctly entered into an operative connection with the adjustment element in step A, i.e. whether a profile of the tool tip engages in a drive profile of the adjustment element, and/or to bring about the occurrence of the operative connection. During the execution of this embodiment of the method, however, the adjustment element should not yet be rotated, i.e. adjusted. Therefore, a torque transmitted to the actuator is measured using the torque measuring device, in particular continuously monitored. This means that the applied or effective torque is measured continuously or continuously periodically and at least provided to the control device. The first torque limit value is set in such a way that it is immediately exceeded if edges, tips, surfaces or corners of the tool tip collide with corners, edges, tips or surfaces of the drive profile of the adjustment element during rotation in one direction. The rotation of the actuator is then immediately aborted and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented. The torque measuring device can in particular be the same one that was used in the previous embodiment.
Weiterhin wird während der Ausführung dieser Ausgestaltung des Verfahrens eine axialeFurthermore, during the execution of this embodiment of the method, an axial
Lage und/oder eine Verschiebung der Werkzeugspitze mittels derPosition and/or displacement of the tool tip by means of the
Positionsmesseinrichtung gemessen und insbesondere fortlaufend überwacht (etwa kontinuierlich oder fortlaufend periodisch gemessen). Dadurch kann erfasst werden, falls die Werkzeugspitze im Zuge der Rotationsbewegung in das Mitnahmeprofil des Einstellelements hineinschnappt oder einfährt. Daraufhin wird die Rotation des Stellglieds sofort abgebrohen und eine unbeabsichtigte Verstellung des Einstellelements kann wirksam verhindert werden. Position measuring device measured and in particular continuously monitored (e.g. This makes it possible to detect if the tool tip snaps into or enters the drive profile of the adjustment element during the rotational movement. The rotation of the actuator is then immediately stopped and unintentional adjustment of the adjustment element can be effectively prevented.
Weiterhin werden die Schritte A01 und A02 jeweils abgebrochen, wenn bei der Rotation um einen Winkelbetrag in der jeweiligen Rotationsrichtung weder der ersten Drehmomentgrenzwert überschritten noch eine Verschiebung der Werkzeugspitze gemessen wird. Dann nämlich ist nicht feststellbar, dass die Werkzeugspitze mit dem Einstellelement bereits in Wirkverbindung steht und die Wirkverbindung kann auch nicht durch die Rotation hergestellt werden. In diesem Fall wird das Verfahren komplett abgebrochen und ein Bediener des Einstellgeräts kann beispielsweise über ein akustisches oder optisches Signal auf den Fehler hingewiesen werden. Furthermore, steps A01 and A02 are each aborted if, during rotation by an angular amount in the respective direction of rotation, neither the first torque limit value is exceeded nor a displacement of the tool tip is measured. In this case, it cannot be determined that the tool tip is already in operative connection with the setting element and the operative connection cannot be established by rotation. In this case, the process is aborted completely and an operator of the setting device can be informed of the error, for example via an acoustic or optical signal.
Zur Überwachung oder Erfassung des mit einer jeweiligen Rotation absolvierten Winkelbetrags kann das Einstellgerät beispielsweise eine Winkelmesseinrichtung umfassen, wie sie im Rahmen der vorangegangenen Ausgestaltung erläutert wurde. Alternativ kann aber auch der Antrieb selbst dazu ausgebildet sein, definierte, diskrete Drehschritte auszuführen, wie zum Beispiel ein Schrittmotor. Der definierte Winkelbetrag ist dabei vorzugsweise auf 360 ° festgelegt, sodass in beiden Rotationsrichtungen eine volle Umdrehung ausgeführt wird und somit nichtrotationssymmetrische Mitnahmeprofile zumindest einmal passend übereinander liegen sollten und in Wirkverbindung treten können. Weist das vorliegendes Mitnahmeprofil des Einstellelements jedoch eine Rotationssymmetrie um einen gegebenen Winkel aufweist, kann der definierte Winkelbetrag auch auf diesen gegebenen Winkel festgelegt werden. Dadurch kann diese Ausgestaltung des Verfahrens schnelle ausgeführt werden. To monitor or record the angle covered by a respective rotation, the setting device can, for example, comprise an angle measuring device, as explained in the previous embodiment. Alternatively, the drive itself can also be designed to carry out defined, discrete rotation steps, such as a stepper motor. The defined angle is preferably set to 360°, so that a full rotation is carried out in both directions of rotation and thus non-rotationally symmetrical drive profiles should lie on top of each other at least once and can come into operative connection. However, if the existing drive profile of the setting element has a rotational symmetry about a given angle, the defined angle can also be set to this given angle. This embodiment of the method can therefore be carried out quickly.
Durch diese exemplarische Ausgestaltung kann der korrekte Abschluss von Schritt A, also der Eintritt einer Wirkverbindung zwischen Werkzeugspitze und Einstellelement, überprüft und gegebenenfalls herbeigeführt werden, bevor weitere Verfahrensschritte ausgeführt werden. Dadurch wird das Verfahren insgesamt zuverlässiger und die Automatisierung kann gesteigert werden. In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens werden nach Abschluss von Schritt C die folgenden Schritte ausgeführt: This exemplary design allows the correct completion of step A, i.e. the establishment of an effective connection between the tool tip and the setting element, to be checked and, if necessary, brought about before further process steps are carried out. This makes the process more reliable overall and automation can be increased. In a further exemplary embodiment of the procedure, the following steps are carried out after completion of step C:
Schritt D) Warten für eine Zeitspanne, und Step D) Wait for a period of time, and
Schritt E) Wiederholen der Verfahrensschritte ab Schritt B nach Abschluss von Schritt D. Step E) Repeat the procedure from step B after completion of step D.
Durch das Warten für eine Zeitspanne in Schritt D wird der HKL-Anlage eine Gelegenheit gegeben, nach der in Schritt C vorgenommenen Veränderung der Einstellung der Vorspanneinrichtung in einen neuen Gleichgewichtszustand zu kommen. Dabei kann die Zeitspanne einem vordefinierten, konstanten Wert entsprechen, etwa sieben bis 15 Minuten, oder die länge der Zeitspanne kann anhand einer Berechnungsformel anhand der Winkelinformation oder der Messinformation und Eingabeinformation aus Schritt B und/oder B‘ berechnet und festgelegt werden. Somit kann die Zeitspanne sehr einfach und schnell festgelegt werden. By waiting for a period of time in step D, the HVAC system is given an opportunity to reach a new equilibrium state after the change in the setting of the pre-tensioning device made in step C. The period of time can correspond to a predefined, constant value, such as seven to 15 minutes, or the length of the period of time can be calculated and set using a calculation formula based on the angle information or the measurement information and input information from step B and/or B'. The period of time can thus be set very easily and quickly.
Es können jedoch auch in Schritt D insbesondere folgende Unterschritte ausgeführt werden und anstatt einer statisch festgelegten Zeitspanne eine dynamisch angepasste verwendet werden: However, in step D, the following sub-steps can also be carried out and a dynamically adjusted time period can be used instead of a statically defined one:
Schritt Dl) Bereitstellen einer ersten Messinformation, und Step Dl) Providing initial measurement information, and
Schritt D2) Warten für eine erste Zeitspanne ZI, und Step D2) Wait for a first period of time ZI, and
Schritt D3) Bereitstellen einer zweiten Messinformation, und Step D3) Providing a second measurement information, and
Schritt D4) Falls die zweite Messinformation im Wesentlich mit der ersten Messinformation übereinstimmt, fortfahren mit Schritt E, ansonsten Wiederholen der Schritte ab Schritt D2. Step D4) If the second measurement information substantially agrees with the first measurement information, proceed to step E, otherwise repeat the steps from step D2.
Die Zeitspanne ergibt sich damit aus dem Produkt der ersten Zeitspanne ZI und der Anzahl an Durchläufe, in denen der Schritt D4 erreicht wurde. Die Zeitspanne ZI kann dabei beispielsweise eine Minute betragen. Durch das Vergleichen der ersten Messinformation und zweiten Messinformation in jedem Durchlauf wird untersucht, ob sich die HKL-Anlage wieder in einem Gleichgewichtszustand befindet. Wenn sich die erste und zweite Messinformation „im Wesentlichen übereinstimmen“, bedeutet dies, dass sich die Messinformationen nur noch in einem Maße unterscheiden, welches erfahrungsgemäß einer in einem Gleichgewichtszustand erwartbaren Schwankungen entspricht. Die erste und zweite Messinformation kann dabei insbesondere die gleichen Messgrößen oder Parameter umfassen, welche auch in der Messinformation enthalten sind, welche etwa in Schritt B‘ zur Ermittlung der Winkelinformation genutzt wird. Es können jedoch auch andere Messgrößen oder Parameter sein, welche dazu geeignet sind, das Erreichen eines Gleichgewichtszustands der HKL-Anlage durch eine hinreichende Wertestabilität feststellbar zu machen. The time span is thus the product of the first time span ZI and the number of runs in which step D4 was reached. The time span ZI can be one minute, for example. By comparing the first measurement information and the second measurement information in each run, it is examined whether the HVAC system is back in a state of equilibrium. If the first and second measurement information "essentially agree", this means that the measurement information only differs to an extent that experience has shown to correspond to fluctuations expected in a state of equilibrium. The first and second measurement information can in particular comprise the same measurement variables or parameters that are also contained in the measurement information that is used in step B' to determine the angle information. However, it can also be other measurement variables or parameters that are suitable for making it possible to determine whether the HVAC system has reached an equilibrium state by means of sufficient value stability.
Durch das in Schritt E vorgesehene erneute Durchlaufen des Verfahrens ab dem Schritt B wird eine neue Einstellungsschleife begonnen. Unabhängig davon, ob dem Einstellgerät daraufhin im erneut gestarteten Schritt B eine neue, weitere Winkelinformation direkt durch die Schnittstelleinrichtung bereitgestellt wird, oder nicht - der erneute Schleifendurchlauf bringt es mit sich, dass eine neue, weitere Messinformation ermittelt werden muss, um den neuen, durch die beim vorangegangenen Durchlaufen des Schritts C vorgenommene neue Einstellung des Einstellelements beeinflussten, neuen Gleichgewichtszustand der HKL-Anlage zu bestimmen. Beispielsweise kann anhand der neuen, weiteren Messinformation eine neue Überhitzung berechnet und neu bewertet werden, ob die Vorspanneinrichtung optimal eingestellt ist. Wenn dies nicht der Fall ist - was sich dann in einer neuen, weiteren Winkelinformation niederschlägt, welche in Schritt B entweder direkt bereitgestellt oder in Schritt B‘ durch die interne Ermittlungseinrichtung ermittelt wird niederschlägt - wird eine erneute Veränderung der Einstellung des Einstellelements vorgenommen und eine Einstellung der Vorspanneinrichtung kann weiter optimiert werden. By running through the process again from step B as provided for in step E, a new setting loop is started. Regardless of whether new, additional angle information is then provided to the setting device directly by the interface device in the restarted step B or not, the renewed loop run means that new, additional measurement information must be determined in order to determine the new equilibrium state of the HVAC system, which is influenced by the new setting of the setting element made during the previous run through step C. For example, a new superheat can be calculated using the new, additional measurement information and a new assessment can be made of whether the pre-tensioning device is optimally set. If this is not the case - which is then reflected in new, additional angle information, which is either provided directly in step B or determined in step B' by the internal determination device - the setting of the setting element is changed again and the setting of the pre-tensioning device can be further optimized.
Durch diese Ausgestaltung können grundsätzlich beliebig viele Optimierungsschleifen automatisch durchgeführt werden und somit mit geringem Arbeitsaufwand für einen Bediener des Einstellgeräts eine sehr präzise Optimierung der Einstellung des thermostatischen Expansionsventils erzielt werden. This design basically allows any number of optimization loops to be carried out automatically, thus achieving very precise optimization of the setting of the thermostatic expansion valve with little effort for an operator of the setting device.
Die jeweiligen Verfahrensschritte des Verfahrens und dessen exemplarischer Ausgestaltungen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung (zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL-Anlage mit Hilfe eines Einstellgeräts) können alternativ auch als Verwendungsschritte von Verwendungen eines Einstellgeräts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung betrachtet werden. Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL- Anlage, welches mit Hilfe eines Wartungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgeführt wird, die folgenden Schritte: The respective method steps of the method and its exemplary embodiments according to the third aspect of the invention (for adjusting a preloading device of an expansion valve on an HVAC system with the aid of an adjustment device) can alternatively also be considered as usage steps of uses of an adjustment device according to the first aspect of the invention. According to a fourth aspect of the invention, a method for adjusting a preload device of an expansion valve on an HVAC system, which is carried out with the aid of a maintenance system according to the second aspect of the invention, comprises the following steps:
Schritt A) Koppeln einer Kopplungsvorrichtung eines Einstellgeräts des Wartungssystems an einen Einstellanschluss des Expansionsventils, sodass eine Werkzeugspitze eines Stellglieds des Einstellgeräts mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt, Step A) Coupling a coupling device of an adjustment device of the maintenance system to an adjustment connection of the expansion valve so that a tool tip of an actuator of the adjustment device comes into operative connection with an adjustment element of the pretensioning device,
Schritt B) Entgegennahme und Bereitstellen einer Eingabeinformation von einem Bediener durch eine Bedieneinrichtung des Wartungssystems, wobei die Eingabeinformation zumindest einen Ventiltyp des Expansionsventils, einen Kältemitteltyp und eine Zieltemperatur umfasst, und wobei Schritt B nach, gleichzeitig mit oder vor Schritt A erfolgt, und Step B) Receiving and providing input information from an operator by an operating device of the maintenance system, wherein the input information comprises at least one valve type of the expansion valve, a refrigerant type and a target temperature, and wherein step B takes place after, simultaneously with or before step A, and
Schritt C) Anschließen zumindest eines Drucksensors eines Sensorsystems des Wartungssystems und eines Temperatursensors des Sensorsystems an einem Ausgang eines Verdampfers der HKL-Anlage, wobei Schritt C nach, gleichzeitig mit oder vor Schritt A und Schritt B erfolgt, und Step C) Connecting at least one pressure sensor of a sensor system of the maintenance system and a temperature sensor of the sensor system to an output of an evaporator of the HVAC system, wherein step C takes place after, simultaneously with or before step A and step B, and
Schritt D) Messen zumindest eines Sättigungsdampfdrucks mit dem Drucksensor und einer Verdampferausgangstemperatur mit dem Temperatursensor und Bereitstellen zumindest dieser Messwerte als eine Messinformation durch das Sensorsystem, wobei Schritt D nach Schritt C erfolgt. Step D) Measuring at least one saturation vapor pressure with the pressure sensor and an evaporator outlet temperature with the temperature sensor and providing at least these measured values as measurement information by the sensor system, wherein step D occurs after step C.
Falls das in diesem Verfahren verwendete Einstellgerät eine interne Ermittlungseinrichtung aufweist, werden nach den Schritten A bis D die folgenden Schritte El bis E3 nacheinander ausgeführt: If the setting device used in this procedure has an internal detection device, the following steps El to E3 are carried out in sequence after steps A to D:
Schritt El) Empfangen und Bereitstellen der Messinformation und der Eingabeinformation mittels einer Kommunikationseinrichtung einer Schnittstelleneinrichtung des Einstellgeräts, und Step El) receiving and providing the measurement information and the input information by means of a communication device of an interface device of the setting device, and
Schritt E2) Ermitteln einer Winkelinformation auf Basis der Messinformation und Eingabeinformation durch die interne Ermittlungseinrichtung mittels einer definierten Ermittlungsvorschrift, und Step E2) Determining angle information based on the measurement information and input information by the internal determination device using a defined determination rule, and
Schritt E3) Bereitstellen der Winkelinformation. Falls das in diesem Verfahren verwendete Wartungssystem eine Ermittlungseinrichtung aufweist, werden nach den Schritten A bis D alternativ die folgenden Schritte E4 bis E6 nacheinander ausgeführt: Step E3) Providing the angle information. If the maintenance system used in this method has a detection device, after steps A to D, the following steps E4 to E6 are alternatively carried out in sequence:
Schritt E4) Ermitteln einer Winkelinformation auf Basis der Messinformation und Eingabeinformation durch die Ermittlungseinrichtung mittels einer definierten Ermittlungsvorschrift, und Step E4) Determining angle information based on the measurement information and input information by the determination device using a defined determination rule, and
Schritt E5) Bereitstellen der Winkelinformation, und Step E5) Providing the angle information, and
Schritt E6) Empfangen und Bereitstellen der Winkelinformation mittels einer Kommunikationseinrichtung einer Schnittstelleneinrichtung des Einstellgeräts. Step E6) Receiving and providing the angle information by means of a communication device of an interface device of the setting device.
Anschließend, nachdem die Schritte A bis D sowie die Schritte El bis E3 beziehungsweise E4 bis E6 abgeschlossen sind, wird noch folgender Schritt ausgeführt: Then, after steps A to D and steps El to E3 or E4 to E6 have been completed, the following step is carried out:
Schritt F) Falls die Winkelinformation einen Winkelbetrag ungleich null beinhaltet, Betätigen des Antriebs mittels einer Steuereinrichtung des Einstellgeräts, sodass das Stellglied eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt, welcher durch die Winkelinformation in Richtung und Betrag festgelegt ist. Step F) If the angle information contains an angle amount not equal to zero, actuate the drive by means of a control device of the setting device so that the actuator rotates through a defined angle of rotation, the direction and amount of which is determined by the angle information.
Wie eingangs erwähnt, kommt in diesem Verfahren, sowie in den folgenden exemplarischen Ausgestaltungen davon, ein Wartungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, oder eine der exemplarischen Ausgestaltungen oder Weiterbildungen dessen zum Einsatz (insofern dieses oder diese alle im jeweiligen Verfahren erforderlichen Bestanteile oder Komponenten aufweisen). Das Wartungssystem umfasst wiederum ein Einstellgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder eine der exemplarischen Ausgestaltungen oder Weiterbildungen davon. Entsprechend sind alle in vorangegangenen Abschnitten bezüglich des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung erläuterten Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen auch auf entsprechende Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen aus den Abschnitten bezüglich des vierten Aspekts der Erfindung und dessen exemplarischer Ausgestaltungen übertragbar. Entsprechend wird beispielsweise bezüglich der Begrifflichkeiten „in Wirkverbindung treten“, „Bereitstellen“, „Betätigen“ usw., auf die vorangegangenen Ausführungen zu entsprechenden Begriffen, Teilen und Merkmalen des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung, deren Ausgestaltungen und Weiterbildungen verwiesen. As mentioned at the beginning, in this method, as well as in the following exemplary embodiments thereof, a maintenance system according to the second aspect of the invention, or one of the exemplary embodiments or further developments thereof is used (insofar as this or these have all the parts or components required in the respective method). The maintenance system in turn comprises an adjustment device according to the first aspect of the invention or one of the exemplary embodiments or further developments thereof. Accordingly, all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections with regard to the first or second aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the fourth aspect of the invention and its exemplary embodiments. Accordingly, for example, with regard to the terms “come into operative connection”, “provide”, “actuate” etc., reference is made to the previous explanations of corresponding terms, parts and Features of the first or second aspect of the invention, their embodiments and further developments.
Durch das Verfahren wird eine Optimierung der Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines thermostatischen Expansionsventils weitgehend automatisiert werden und zuverlässig und präzise durchgeführt werden. Durch die Kombination von Elementen aus den ersten drei Aspekten der Erfindung können diese in diesem Aspekt vorteilhaft Zusammenwirken. The method will largely automate optimization of the setting of a pre-tensioning device of a thermostatic expansion valve and will be carried out reliably and precisely. By combining elements from the first three aspects of the invention, these can interact advantageously in this aspect.
In einer exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens werden nach Abschluss von Schritt F die folgenden Schritte ausgeführt: In an exemplary embodiment of the procedure, the following steps are carried out after completion of step F:
Schritt G) Warten für eine Zeitspanne, und Step G) Wait for a period of time, and
Schritt H) Wiederholen der Verfahrensschritte ab Schritt D. Step H) Repeat the procedure from step D.
Diese Ausgestaltung dient dem Zweck, eine erneute Optimierungsschleife einzuleiten, nachdem die HKL- Anlage eine Gelegenheit hatte, in einen neuen Gleichgewichtszustand zu kommen. Somit kann die Einstellung der Vorspanneinrichtung noch weiter verbessert werden. Damit ist diese Ausgestaltung äquivalent zu der entsprechenden exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. Bezüglich der entsprechenden Ausgestaltung des dritten Aspekts getroffene Erläuterungen sind entsprechend auch auf diese Ausgestaltung zu übertragen. This embodiment serves the purpose of initiating a new optimization loop after the HVAC system has had a chance to reach a new equilibrium state. The setting of the pre-tensioning device can thus be improved even further. This embodiment is therefore equivalent to the corresponding exemplary embodiment of the method according to the third aspect of the invention. Explanations made with regard to the corresponding embodiment of the third aspect are also to be transferred to this embodiment accordingly.
So kann auch hierin die Zeitspanne einem vordefinierten, konstanten Wert entsprechen, etwa sieben bis 15 Minuten, oder die länge der Zeitspanne kann anhand einer Berechnungsformel anhand der Winkelinformation aus einem der Schritte E3 bzw. E6, oder anhand der Messinformation aus Schritt D und der Eingabeinformation aus Schritt B berechnet und festgelegt werden. Somit kann die Zeitspanne sehr einfach und schnell festgelegt werden. Here, too, the time period can correspond to a predefined, constant value, such as seven to 15 minutes, or the length of the time period can be calculated and set using a calculation formula based on the angle information from one of the steps E3 or E6, or based on the measurement information from step D and the input information from step B. The time period can thus be set very easily and quickly.
Alternativ kann aber auch hierin eine dynamisch angepasst Zeitspanne verwendet werden, indem in Schritt G insbesondere folgende Unterschritte ausgeführt werden: Alternatively, a dynamically adjusted time period can also be used here by carrying out the following sub-steps in particular in step G:
Schritt Gl) Bereitstellen einer ersten Messinformation durch das Sensorsystem, und Schritt G2) Warten für eine erste Zeitspanne ZI, und Step Gl) Providing initial measurement information by the sensor system, and Step G2) Wait for a first period of time ZI, and
Schritt G3) Bereitstellen einer zweiten Messinformation durch das Sensorsystem, und Schritt G4) Falls die zweite Messinformation im Wesentlich mit der ersten Messinformation übereinstimmt, fortfahren mit Schritt H, ansonsten Wiederholen der Schritte ab Schritt G2). Step G3) Providing a second measurement information by the sensor system, and step G4) If the second measurement information substantially corresponds to the first measurement information, continue with step H, otherwise repeat the steps from step G2).
Durch diese Ausgestaltung können grundsätzlich beliebig viele Optimierungsschleifen automatisch durchgeführt werden und somit mit geringem Arbeitsaufwand für einen Bediener des Wartungssystems eine sehr präzise Optimierung der Einstellung des thermostatischen Expansionsventils erzielt werden. This design allows any number of optimization loops to be carried out automatically, thus enabling a very precise optimization of the setting of the thermostatic expansion valve to be achieved with little effort for an operator of the maintenance system.
Die jeweiligen Verfahrensschritte des Verfahrens und dessen exemplarischer Ausgestaltungen gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung (zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL- Anlage mit Hilfe eines Wartungssystems) können alternativ auch als Verwendungsschritte von Verwendungen eines Wartungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung betrachtet werden. The respective method steps of the method and its exemplary embodiments according to the fourth aspect of the invention (for adjusting a preloading device of an expansion valve on an HVAC system with the aid of a maintenance system) can alternatively also be regarded as usage steps of uses of a maintenance system according to the second aspect of the invention.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung umfasst ein Wartungssystem zur Einstellung einer Vorspanneinrichtung eines Expansionsventils an einer HKL-Anlage zumindest ein Sensorsystem, eine Ermittlungseinrichtung, eine Bedieneinrichtung, und eine Anzeigeeinrichtung. According to a fifth aspect of the invention, a maintenance system for adjusting a preload device of an expansion valve on an HVAC system comprises at least one sensor system, a detection device, an operating device, and a display device.
Das Wartungssystem ist dazu eingerichtet, mit dem Sensorsystem zumindest eine Messinformation aufzunehmen und bereitzustellen, mit der Bedieneinrichtung zumindest eine Eingabeinformation von einem Bediener entgegenzunehmen und bereitzustellen. Weiterhin ist das Wartungssystem dazu eingerichtet, mit der Ermittlungseinrichtung auf Basis der Messinformation und der Eingabeinformation eine Winkelinformation zu ermitteln und mit der Anzeigeeinrichtung eine Visualisierung der Winkelinformation anzuzeigen. The maintenance system is designed to record and provide at least one measurement information using the sensor system, and to receive and provide at least one input information from an operator using the operating device. Furthermore, the maintenance system is designed to determine angle information using the determination device on the basis of the measurement information and the input information, and to display a visualization of the angle information using the display device.
In einer exemplarischen Ausgestaltung des Wartungssystems umfasst die Visualisierung dabei zumindest eine Anzeige eines Winkelbetrags und einer Drehrichtung, welche auf der Winkelinformation beruhen. Der Winkelbetrag kann dabei beispielsweise in Winkelgrad (z.B. „90 °“) oder als Vielfaches oder Bruchteil voller Umdrehungen (z.B. „eineinhalb Umdrehungen“) angezeigt werden. Die Drehrichtung kann dabei in WortenIn an exemplary embodiment of the maintenance system, the visualization includes at least a display of an angle value and a direction of rotation, which are based on the angle information. The angle value can be displayed, for example, in degrees (e.g. "90 °") or as a multiple or fraction of full revolutions (e.g. “one and a half revolutions”). The direction of rotation can be displayed in words
(z.B. „im Uhrzeigersinn“, „CW“ für „clock wise“) oder durch Piktogramme angezeigt werden. (e.g. “clockwise”, “CW” for “clock wise”) or by pictograms.
Weiterhin kann die Visualisierung in dieser Ausgestaltung eine Animation umfassen. Dabei können zumindest eine exemplarische Vorspanneinrichtung und ein Werkzeug, welches mit einem Einstellelement der Vorspanneinrichtung in Wirkverbindung tritt, angezeigt oder dargestellt werden. Weiterhin kann insbesondere eine Drehbewegung des Werkzeugs animiert werden, welche auf den Winkelbetrag und die Drehrichtung abgestimmt ist, welche durch die Winkelinformation festgelegt sind. Furthermore, the visualization in this embodiment can include an animation. In this case, at least one exemplary pre-tensioning device and a tool that comes into operative connection with an adjustment element of the pre-tensioning device can be displayed or represented. Furthermore, in particular a rotary movement of the tool can be animated, which is coordinated with the angle amount and the direction of rotation that are determined by the angle information.
Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere als Bildschirm an einem Mobilgerät ausgebildet sein, wie etwa einem Mobiltelefon, einem Tablet, oder an einer sogenannten Monteurhilfe. Weiterhin kann die Anzeigeeinrichtung insbesondere als Touch-Screen ausgebildet und gemeinsam mit der Bedieneinrichtung als ein Gerät oder Teil ausgebildet sein. The display device can be designed in particular as a screen on a mobile device, such as a mobile phone, a tablet, or on a so-called assembly aid. Furthermore, the display device can be designed in particular as a touch screen and can be designed together with the operating device as a device or part.
Mit Hilfe der Visualisierung durch die Anzeigeeinrichtung kann eine vorgesehene Einstellung der Vorspanneinrichtung für einen Bediener verständlich dargestellt werden. Insbesondere wird der Bediener dadurch in die Lage versetzt, die Einstellung beziehungsweise Verstellung des Einstellelement der Vorspanneinrichtung selbst manuell vorzunehmen. Die Visualisierung kann somit in diesem Kontext als animierte Arbeitsanleitung verwendet werden. With the help of the visualization by the display device, a planned setting of the pre-tensioning device can be presented in a way that is understandable to an operator. In particular, this enables the operator to manually adjust the setting or adjustment of the setting element of the pre-tensioning device. The visualization can therefore be used in this context as an animated work instruction.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Sensorsystem zumindest einen Drucksensor zur Messung eines Drucks an einem Ausgang eines Verdampfers der HKL-Anlage und einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur am Ausgang des Verdampfers. Dadurch kann mit dem Drucksensor ein Sättigungsdampfdruck und mit dem Temperatursensor eine Verdampferausgangstemperatur gemessen werden, sodass die Übersitzung der HKL-Anlage bestimmt werden kann. Wie bereits in vorangegangenen Abschnitten erläutert, kann die Überhitzung herangezogen werden, um zu bewerten, ob ein thermostatisches Expansionsventil optimal eingestellt ist. Somit kann in dieser Ausgestaltung die Überhitzung herangezogen werden, um zuverlässig die Winkelinformation zu ermitteln. In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung umfasst das Sensorsystem des Wartungssystems eine sogenannte Monteurhilfe. Die Monteurhilfe weist dabei zumindest einen integrierten Drucksensor auf, welcher beispielsweise in Verbindung mit der vorangehend genannten exemplarischen Ausgestaltung als Drucksensor zur Messung des Drucks am Ausgang des Verdampfers der HKL-Anlage genutzt werden kann. Weiterhin kann die Monteurhilfe mit einem Temperatursensor des Sensorsystems, insbesondere zwecks Aufnahme der Temperatur am Ausgang des Verdampfers, drahtgebunden oder drahtlos verbunden sein. Die Monteurhilfe kann dadurch als zentrale Stelle sämtliche Messwerte sammeln und zusammengefasst als Messinformation bereitstellen. Weiterhin können die Ermittlungseinrichtung und/oder die Bedieneinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung in die Monteurhilfe integriert sein. Insbesondere können die Ermittlungseinrichtung und die Bedieneinrichtung und die Anzeigeeinrichtung alle in die Monteurhilfe integriert sein. In a further exemplary embodiment, the sensor system comprises at least one pressure sensor for measuring a pressure at an outlet of an evaporator of the HVAC system and a temperature sensor for measuring a temperature at the outlet of the evaporator. This allows a saturation vapor pressure to be measured with the pressure sensor and an evaporator outlet temperature to be measured with the temperature sensor, so that the overheating of the HVAC system can be determined. As already explained in previous sections, the superheat can be used to evaluate whether a thermostatic expansion valve is optimally adjusted. Thus, in this embodiment, the superheat can be used to reliably determine the angle information. In a further exemplary embodiment, the sensor system of the maintenance system comprises a so-called installation aid. The installation aid has at least one integrated pressure sensor, which can be used, for example, in conjunction with the exemplary embodiment mentioned above as a pressure sensor for measuring the pressure at the outlet of the evaporator of the HVAC system. Furthermore, the installation aid can be connected to a temperature sensor of the sensor system, in particular for the purpose of recording the temperature at the outlet of the evaporator, in a wired or wireless manner. The installation aid can therefore collect all measured values as a central location and provide them in summary form as measurement information. Furthermore, the determination device and/or the operating device and/or the display device can be integrated into the installation aid. In particular, the determination device and the operating device and the display device can all be integrated into the installation aid.
Durch diese Integration in der Monteurhilfe wird ein hoher Bedienkomfort, eine einfache Handhabung und eine hohe Funktionalität erzielt. Die Monteurhilfe ist dabei insbesondere als sogenannte digitale Monteurhilfe ausgebildet. This integration in the assembly aid results in a high level of operating comfort, simple handling and high functionality. The assembly aid is designed in particular as a so-called digital assembly aid.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung ist das Wartungssystem dazu eingerichtet, eines oder mehrere der Verfahren gemäß dem noch folgenden vierten Aspekt der Erfindung auszuführen, wobei das Wartungssystem dann jeweils zumindest alle diejenigen Merkmale oder Bestandteile aufweist, welche zur Ausführung des jeweiligen Verfahrens notwendig sind. In a further exemplary embodiment, the maintenance system is designed to carry out one or more of the methods according to the fourth aspect of the invention below, wherein the maintenance system then has at least all of the features or components which are necessary for carrying out the respective method.
Die im Vorangegangenen genannten Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Wartungssystems sind insbesondere miteinander in beliebiger Weise kombinierbar, insofern sie sich nicht logisch gegenseitig ausschließen. The above-mentioned embodiments and further developments of the maintenance system can in particular be combined with one another in any way, provided that they do not logically exclude one another.
Das Wartungssystem gemäß diesem Aspekt der Erfindung entspricht im Wesentlichen einer exemplarischen Ausgestaltung des Wartungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, mit dem Unterschied, dass es gemäß diesem Aspekt kein Einstellgerät aufweist. Eine Einstellung der Vorspanneinrichtung des thermostatischen Expansionsventils muss hierin somit manuell, beispielsweise mit einem Schraubenzieher oder einem anderen geeigneten Werkzeug durch einen Bediener des Wartungssystems vorgenommen werden. Dennoch können alle in vorangegangenen Abschnitten bezüglich des zweiten Aspekts der Erfindung erläuterten Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen auch auf entsprechende Beispiele, Definitionen, Begriffe, Merkmale, Elemente und Erklärungen aus den Abschnitten bezüglich des fünften Aspekts der Erfindung und dessen exemplarischer Ausgestaltungen übertragen werden. The maintenance system according to this aspect of the invention essentially corresponds to an exemplary embodiment of the maintenance system according to the second aspect of the invention, with the difference that according to this aspect it does not have an adjustment device. An adjustment of the preload device of the thermostatic expansion valve must therefore be carried out manually, for example with a screwdriver. or another suitable tool by an operator of the maintenance system. Nevertheless, all examples, definitions, terms, features, elements and explanations explained in previous sections relating to the second aspect of the invention can also be transferred to corresponding examples, definitions, terms, features, elements and explanations from the sections relating to the fifth aspect of the invention and its exemplary embodiments.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Exemplarische Ausgestaltungen und Weiterbildungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung werden im Folgenden noch anhand von Figuren erläutert. Dabei zeigt Exemplary embodiments and further developments of the various aspects of the invention are explained below with reference to figures.
Figur 1 schematisch ein exemplarisches thermostatisches Expansionsventil in einem Querschnitt, Figure 1 shows schematically an exemplary thermostatic expansion valve in a cross-section,
Figur 2 schematisch ein exemplarisches Wartungssystem, Figure 2 shows a schematic of an exemplary maintenance system,
Figur 3 schematisch ein exemplarisches Einstellgerät in einem Querschnitt,Figure 3 shows schematically an exemplary setting device in a cross section,
Figur 4 schematisch ein exemplarisches Einstellgerät in einem Querschnitt,Figure 4 shows schematically an exemplary setting device in a cross section,
Figur 5 schematisch ein exemplarisches Stellglied in einem Querschnitt,Figure 5 shows schematically an exemplary actuator in a cross section,
Figur 6 schematisch eine exemplarische Kopplungsvorrichtung in einemFigure 6 schematically shows an exemplary coupling device in a
Querschnitt, cross section,
Figur 7 schematisch eine exemplarische Kopplungsvorrichtung in einem Querschnitt, Figure 7 schematically shows an exemplary coupling device in a cross section,
Figur 8 schematisch einen exemplarischen Kopplungsaufsatz in einer Seitenansicht,Figure 8 shows schematically an exemplary coupling attachment in a side view,
Figur 9 schematisch den Kopplungsaufsatz aus Figur 8 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 angedeutete Ebene IX, Figure 9 shows schematically the coupling attachment from Figure 8 in a cross-section through the plane IX indicated in Figure 8,
Figur 10 schematisch den Kopplungsaufsatz aus Figur 8 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 angedeutete Ebene X, Figure 10 schematically shows the coupling attachment from Figure 8 in a cross-section through the plane X indicated in Figure 8,
Figur 11 schematisch den Kopplungsaufsatz aus Figur 8 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 angedeutete Ebene XI, Figure 11 schematically shows the coupling attachment from Figure 8 in a cross section through the plane XI indicated in Figure 8,
Figur 12 schematisch eine exemplarische Kopplungsvorrichtung in einem Querschnitt, Figure 12 schematically shows an exemplary coupling device in a cross section,
Figur 13 schematisch ein exemplarisches Einstellgerät in einer perspektivischen Ansicht, Figur 14 schematisch das Einstellgerät aus Figur 13 in einer Seitenansicht, Figur 15 schematisch ein exemplarisches Einstellgerät in einer Seitenansicht,Figure 13 schematically shows an exemplary setting device in a perspective view, Figure 14 shows schematically the setting device from Figure 13 in a side view, Figure 15 shows schematically an exemplary setting device in a side view,
Figur 16 schematisch ein exemplarisches Einstellelement und eine exemplarischeFigure 16 schematically shows an exemplary adjustment element and an exemplary
Werkzeugspitze in verschiedenen Winkel Stellungen zueinander,Tool tip in different angle positions to each other,
Figur 17 schematisch ein exemplarisches Einstellelement und eine exemplarische Werkzeugspitze in verschiedenen Positionen zueinander, Figure 17 schematically shows an exemplary adjustment element and an exemplary tool tip in different positions relative to each other,
Figur 18 schematisch ein exemplarisches Stellglied und einen exemplarischen Antrieb, Figure 18 schematically shows an exemplary actuator and an exemplary drive,
Figur 19 schematisch ein exemplarische Wartungssystem, Figure 19 schematically shows an exemplary maintenance system,
Figur 20 schematisch ein exemplarisches Messsystem, Figure 20 shows a schematic of an exemplary measuring system,
Figur 21 schematisch ein exemplarische Wartungssystem, Figur 22 schematisch eine exemplarische Visualisierung, Figur 23 schematisch eine exemplarische Visualisierung, Figur 24 schematisch eine exemplarische Visualisierung und Figur 25 schematisch eine exemplarische Visualisierung. Figure 21 schematically shows an exemplary maintenance system, Figure 22 schematically shows an exemplary visualization, Figure 23 schematically shows an exemplary visualization, Figure 24 schematically shows an exemplary visualization and Figure 25 schematically shows an exemplary visualization.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
DETAILBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In Figur 1 ist schematisch ein thermostatisches Expansionsventil 2000 in einem Querschnitt dargestellt. Es weist einen Eingangsanschluss 2022 auf, über welchen es mit einem Verflüssiger 8030 verbunden werden und ein Kältemittel zugeführt bekommen kann. Ein Ausgangsanschluss 2023 ist wiederum mit einem Verdampfer 8010 verbindbar, an den das Kältemittel abgegeben werden kann. Zwischen den Anschlüssen 2022 und 2023 ist eine Ventilblende 2025 angeordnet und ein Ventilstößel 2024 ist derart innerhalb des thermostatisches Expansionsventils 2000 verfahrbar, dass ein Kältemittelfluss durch die Ventilblende 2025 entweder freigegeben oder durch einen dichtenden Eingriff des Ventilstößels 2024 in die Ventilblende 2025 abgesperrt wird. Die Bewegung des Ventil Stößels 2024 wird einerseits über eine Membran 2026 gesteuert, deren Unterseite mit dem Kältemitteldruck beaufschlagt ist, welcher am Ausgangsanschluss 2023 vorliegt, und deren Oberseite mit einem Druckübertragungsfluid beaufschlagt ist, welches über eine Kapillarleitung 2028 mit einem Temperaturfühler 2027 verbunden ist. Der Temperaturfühler 2027 steht in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer 8010. Steigt die Temperatur am Verdampfer 8010, erwärmt sich das Druckübertragungsfluid im Temperaturfühler 2027, dehnt sich infolge der Erwärmung aus und übt einen höheren Druck auf die Oberseite der Membran 2026 aus. Ab einer bestimmten Temperatur des Verdampfers 8010 wird die Membran dadurch - gegen den Kältemitteldruck, der an ihrer Unterseite ansteht - nach unten gedrückt und der Ventil Stößel 2024 gibt den Kältemittelfluss durch die Ventilblende 2025 frei. Dies kann wiederum zu einer Absenkung der Temperatur im Verdampfer 8010 führen, sodass der Druck an der Oberseite der Membran wieder nachlässt. Das Verhältnis von Kältemitteldruck und Verdampfertemperatur, bei welchem der Kältemittelfluss freigegeben wird, ist zusätzlich manipulierbar über eine Vorspanneinrichtung 2020, welche über eine Spiralfeder eine Druckkraft auf die Membran ausübt. Über ein Einstellelement 2021, dessen Position über einen Einstellanschluss 2010 mithilfe eines Werkzeuges durch Hinein- oder Herausschrauben verändert werden kann, wird die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 2020 eingestellt. Figure 1 shows a schematic cross-section of a thermostatic expansion valve 2000. It has an inlet connection 2022, via which it can be connected to a condenser 8030 and can be supplied with a coolant. An outlet connection 2023 can in turn be connected to an evaporator 8010, to which the coolant can be delivered. A valve orifice 2025 is arranged between the connections 2022 and 2023, and a valve tappet 2024 can be moved within the thermostatic expansion valve 2000 in such a way that a flow of coolant through the valve orifice 2025 is either released or blocked by a sealing engagement of the valve tappet 2024 in the valve orifice 2025. The movement of the valve tappet 2024 is controlled on the one hand by a membrane 2026, the underside of which is subjected to the refrigerant pressure present at the outlet connection 2023, and the upper side of which is subjected to a pressure transmission fluid which is connected to a temperature sensor 2027 via a capillary line 2028. The Temperature sensor 2027 is in thermal contact with the evaporator 8010. If the temperature at the evaporator 8010 rises, the pressure transfer fluid in the temperature sensor 2027 heats up, expands as a result of the heating and exerts a higher pressure on the top of the membrane 2026. From a certain temperature of the evaporator 8010, the membrane is thereby pressed downwards - against the refrigerant pressure that is present on its underside - and the valve tappet 2024 releases the flow of refrigerant through the valve orifice 2025. This in turn can lead to a reduction in the temperature in the evaporator 8010, so that the pressure on the top of the membrane decreases again. The ratio of refrigerant pressure and evaporator temperature at which the flow of refrigerant is released can also be manipulated via a pretensioning device 2020, which exerts a pressure force on the membrane via a spiral spring. The preload force of the preload device 2020 is adjusted via an adjusting element 2021, the position of which can be changed by screwing in or out via an adjusting connection 2010 using a tool.
Mit Hilfe eines Einstellgeräts 1000 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder dessen exemplarische Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die in der vorangegangenen Zusammenfassung der Erfindung beschrieben sind, kann die Einstellung des Einstellelements 2021 automatisiert und erleichtert werden, zudem kann eine Einstellung sehr präzise und zuverlässig vorgenommen werden. With the aid of an adjustment device 1000 according to the first aspect of the invention and/or its exemplary embodiments and further developments described in the preceding summary of the invention, the adjustment of the adjustment element 2021 can be automated and facilitated, and in addition, an adjustment can be made very precisely and reliably.
Die Figuren 3 bis 18 zeigen jeweils exemplarische Ausgestaltungen des Einstellgeräts 1000 oder exemplarische Ausgestaltungen von Teilen oder Komponenten des Einstellgeräts 1000. Figures 3 to 18 each show exemplary embodiments of the setting device 1000 or exemplary embodiments of parts or components of the setting device 1000.
Das Einstellgerät 1000 umfasst einen Antrieb 1010, ein Stellglied 1020, eine Kopplungsvorrichtung 1030 und eine Steuereinrichtung 1040. Das Stellglied 1020 ist durch den Antrieb 1010 um eine Achse 1021 rotierbar. Die Kopplungsvorrichtung 1030 ist dazu eingerichtet, an den Einstellanschluss 2010 des Expansionsventils 2000 lösbar zu koppeln, sodass eine Werkzeugspitze 1022 des Stellglieds 1020 mit dem Einstellelement 2021 der Vorspanneinrichtung 2020 in Wirkverbindung tritt und ein vom Antrieb 1010 erzeugtes Drehmoment oder eine vom Antrieb 1010 ausgelöste Drehbewegung über das Stellglied 1020 auf das Einstellelement 2021 übertragbar ist. Wie in den Figuren 3, 4 und 18 schematisch anhand verschiedener exemplarischer Ausgestaltungen des Einstellgeräts 1000 dargestellt, kann der Antrieb 1010 dabei einen Aktuator 1011, etwa einen Elektromotor, einen Schrittmotor oder einen Servomotor, und ein Getriebe 1012 umfassen. Mittels des Getriebes kann ein Drehmoment oder eine Drehbewegung vom Aktuator 1011 auf das Stellglied 1020 übertragen werden. Das Getriebe 1012 kann beispielsweise ein Planetengetriebe aufweise, wie in Figur 18 schematisch dargestellt. Das Stellglied 1020 umfasst dabei eine Welle 129, welche in einem oder mehreren Lagern 128 gelagert ist. Damit das Drehmoment oder die Drehbewegung effektiv und vollständig vom Aktuator 1011 mittels des Getriebes 1012 auf das Stellglied 1020 und vom Stellglied 1020 mittels einer Wirkverbindung durch die Werkzeugspitze 1022 schließlich auf das Einstellelement 2021 übertragen werden kann, muss zumindest der Antrieb 1010, insbesondere konkret das Getriebe 1012 bzw. ein Rahmen dessen, sowie auch die Kopplungseinrichtung 1030 beide starr gegenüber dem oder den Lagern 128 gehalten und/oder befestigt sein. The adjustment device 1000 comprises a drive 1010, an actuator 1020, a coupling device 1030 and a control device 1040. The actuator 1020 can be rotated about an axis 1021 by the drive 1010. The coupling device 1030 is designed to be detachably coupled to the adjustment connection 2010 of the expansion valve 2000 so that a tool tip 1022 of the actuator 1020 comes into operative connection with the adjustment element 2021 of the pretensioning device 2020 and a torque generated by the drive 1010 or a rotary movement triggered by the drive 1010 can be transmitted to the adjustment element 2021 via the actuator 1020. As shown schematically in Figures 3, 4 and 18 using various exemplary embodiments of the setting device 1000, the drive 1010 can comprise an actuator 1011, such as an electric motor, a stepper motor or a servo motor, and a gear 1012. By means of the gear, a torque or a rotary movement can be transmitted from the actuator 1011 to the actuator 1020. The gear 1012 can, for example, have a planetary gear, as shown schematically in Figure 18. The actuator 1020 comprises a shaft 129, which is mounted in one or more bearings 128. In order for the torque or the rotary movement to be effectively and completely transmitted from the actuator 1011 by means of the gear 1012 to the actuator 1020 and from the actuator 1020 by means of an operative connection through the tool tip 1022 finally to the adjustment element 2021, at least the drive 1010, in particular specifically the gear 1012 or a frame thereof, as well as the coupling device 1030 must both be held and/or fastened rigidly relative to the bearing(s) 128.
Dazu kann das Einstellgerät 1000 ein Gehäuse 1070 aufweisen, welches seine Komponenten und Bestandteile vor Umwelteinflüssen und Schäden schützt und zugleich Antrieb 1010, Lager 1028 und Kopplungsvorrichtung 1030 in der nötigen starren Lage zueinander fixieren. Wie in den Figuren 3 und 4 exemplarisch gezeigt, kann dabei ein Werkzeuggehäuseteil 1071, welcher das Stellglied 1020 zumindest abschnittsweise in sich aufnimmt, und ein Antriebsgehäuseteil 1072, welcher den Antrieb 1010 zumindest abschnittsweise in sich aufnimmt, vorgesehen sein. For this purpose, the setting device 1000 can have a housing 1070 which protects its components and parts from environmental influences and damage and at the same time fixes the drive 1010, bearing 1028 and coupling device 1030 in the necessary rigid position relative to one another. As shown by way of example in Figures 3 and 4, a tool housing part 1071 which accommodates the actuator 1020 at least in sections and a drive housing part 1072 which accommodates the drive 1010 at least in sections can be provided.
Wenn der Werkzeuggehäuseteil 1071 und der Antriebsgehäuseteil 1072 so aneinander befestigt und ausgerichtet sind, dass sich eine gedachte Verbindungslinie 1073 zwischen Schwerpunkten der beiden Gehäuseteile, wie in Figur 15 schematisch dargestellt, unter einem Winkel zwischen 45 ° und 90 ° mit der Achse 1021 schneidet, kann eine besonders kompakte, handliche Bauform erzielt werden. Wie in den Figuren 4 und 18 exemplarisch dargestellt, kann das Getriebe 1012 dabei ein Kegelradgetriebe 1012‘ umfassen, sodass auch in einer solchen Bauform ein vom Aktuator 1011 erzeugtes Drehmoment oder eine vom Aktuator 1011 erzeugte Drehbewegung auf das Stellglied 1020 übertragen werden kann. Um mit unterschiedlichen Schraubenmitnahmeprofilen, die am Einstellelement 2021 vorgesehen sein können, in Wirkverbindung treten zu können, kann das Stellglied 1020 eine Bitaufnahme 1023 und einen darin austauschbar angeordneten Bit 1024 aufweisen, welcher die Werkzeugspitze 1022 bildet. In Figur 3 ist der Bit 1024 in einer fixen Position innerhalb der Bitaufnahme 1023 aufgenommen und die Bitaufnahme 1023 ist gegenüber der Welle 1029 axial verschiebbar gelagert. Ein Vorspannelement 1025 übt dabei eine Kraft auf ein mit der Bitaufnahme 1023 starr verbundenes Element aus, sodass die Bitaufnahme 1023 - und der in ihr aufgenommene Bit 1024 - in Abwesenheit einer Gegenkraft - in einer distalen Endposition 1026 vorgespannt ist. Durch die axial Verschiebbarkeit kann die Werkzeugspitze 1022, also beispielsweise der Bit 1024, während der Verstellung des Einstellelement 2021 diesem in seiner axialen Verschiebung folgen; durch das Vorspannelement 1025 kann sichergestellt werden, dass die Werkzeugspitze 1022 immer gegen das Einstellelement 2021 gedrückt wird und die Wirkverbindung damit nicht abbricht. If the tool housing part 1071 and the drive housing part 1072 are fastened to one another and aligned in such a way that an imaginary connecting line 1073 between the centers of gravity of the two housing parts, as shown schematically in Figure 15, intersects with the axis 1021 at an angle between 45° and 90°, a particularly compact, handy design can be achieved. As shown by way of example in Figures 4 and 18, the gear 1012 can comprise a bevel gear 1012', so that even in such a design a torque generated by the actuator 1011 or a rotary movement generated by the actuator 1011 can be transmitted to the actuator 1020. In order to be able to interact with different screw driving profiles that can be provided on the adjusting element 2021, the actuator 1020 can have a bit holder 1023 and an interchangeably arranged bit 1024 that forms the tool tip 1022. In Figure 3, the bit 1024 is held in a fixed position within the bit holder 1023 and the bit holder 1023 is mounted so that it can be moved axially relative to the shaft 1029. A preloading element 1025 exerts a force on an element rigidly connected to the bit holder 1023, so that the bit holder 1023 - and the bit 1024 held in it - are preloaded in a distal end position 1026 in the absence of a counterforce. Due to the axial displaceability, the tool tip 1022, for example the bit 1024, can follow the adjustment element 2021 in its axial displacement during the adjustment of the latter; the preloading element 1025 can ensure that the tool tip 1022 is always pressed against the adjustment element 2021 and the operative connection is therefore not broken.
In Figur 5 ist schematisch eine exemplarische Ausgestaltung des Stellglieds 1020 gezeigt, welche sich insbesondere dadurch von jener aus Figur 4 unterscheidet, dass die Bitaufnahme 1023 direkt in die Welle 1029 integriert und nicht gegenüber dieser verschiebbar ist. Nur der Bit 1024 ist axial verschiebbar innerhalb der Bitaufnahme 1023 gelagert. Figure 5 schematically shows an exemplary embodiment of the actuator 1020, which differs from that of Figure 4 in particular in that the bit holder 1023 is integrated directly into the shaft 1029 and cannot be moved relative to it. Only the bit 1024 is mounted axially displaceably within the bit holder 1023.
Die exemplarische Ausgestaltung des Stellglieds 1020, welche in Figur 18 dargestellt ist, ähnelt jener aus Figur 5. Hierin sind zwei verschiedene Bits 1024 dargestellt, welche austauschbar in die Bitaufnahme 1023 eingesetzt werden können. Die Bitaufnahme 1023 weist zudem ein seitliches Fenster mit einer Millimeterskala auf. Dadurch lässt sich eine axiale Lage des Bits 1024 direkt ablesen. The exemplary design of the actuator 1020, which is shown in Figure 18, is similar to that of Figure 5. This shows two different bits 1024, which can be interchangeably inserted into the bit holder 1023. The bit holder 1023 also has a side window with a millimeter scale. This allows the axial position of the bit 1024 to be read directly.
In exemplarischen Ausgestaltungen ist die Kopplungsvorrichtung 1030 dazu eingerichtet, mit verschiedenen Arten von Einstellanschlüssen koppelbar zu sein. In den Figuren 6 bis 14 sind verschiedene exemplarische Ausgestaltungen der Kopplungsvorrichtung 1030 dargestellt, welche dieses Merkmal erfüllen können. In exemplary embodiments, the coupling device 1030 is designed to be able to be coupled to different types of adjustment connections. Figures 6 to 14 show various exemplary embodiments of the coupling device 1030 which can fulfill this feature.
Figur 6 zeigt schematisch eine exemplarische Kopplungsvorrichtung 1030, welche ein Spannfutter 1038 aufweist. In der Bildhälfte oberhalb der Achse 1021 ist das Spannfutter 1038 nicht angezogen und ein darin vorgesehener Spannring 1038‘ entspannt. In der Bildhälfte unterhalb der Achse 1021 ist das Spannfutter 1038 jedoch angezogen, wodurch der Spannring 1038‘ axial komprimiert wird. Durch die axiale Kompression verringert sich ein Innendurchmesser des Spannrings 1038‘. Dadurch kann ein Einstellanschluss 2010, welche bei nicht angezogenem Spannfutter 1038 in dieses eingeführt wurde, gegriffen und eine Kopplung zwischen Einstellgerät 1000 und Einstellanschluss 2010 hergestellt werden. Figure 6 shows schematically an exemplary coupling device 1030, which has a chuck 1038. In the half of the image above the axis 1021, the Chuck 1038 is not tightened and a clamping ring 1038' provided therein is relaxed. In the half of the image below the axis 1021, however, the chuck 1038 is tightened, whereby the clamping ring 1038' is axially compressed. The axial compression reduces an inner diameter of the clamping ring 1038'. This allows an adjustment connection 2010, which was inserted into the chuck 1038 when it was not tightened, to be gripped and a coupling to be established between the setting device 1000 and the adjustment connection 2010.
In exemplarischen Ausgestaltungen kann die Kopplungsvorrichtung 1030 eine Aufsatzkupplung 1031 aufweist, an welche ein Kopplungsaufsatz 1032 austauschbar angeschlossen werden kann. Figur 7 zeigt schematisch eine solche exemplarische Ausgestaltung, wobei der Kopplungsaufsatz 1032 hier als eine Überwurfmutter ausgebildet ist, welche mit einem Innengewinde 1037 auf ein am Einstellanschluss 2010 vorgesehenes Gewinde aufgeschraubt werden kann. Die Aufsatzkupplung 1031 umfasst einen Kragen 1033 und eine frontseitige - das heißt, dem Einstellanschluss 2010 zugewandte - Kontaktfläche 1034. Letztere ist dazu eingerichtet, beim Festziehen der Überwurfmutter am Einstellanschluss 2010 gegen diesen gepresst zu werden, sodass eine starre Kopplung des Einstellgeräts 1000 am Einstellanschluss 2010 ermöglicht wird. Weiterhin umfasst der als Überwurfmutter ausgebildete Kopplungsaufsatz 1032 einen lateralen Schlitz 1035, dank welchem er seitlich von der Aufsatzkupplung 1031 abgezogen werden kann, insbesondere, ohne dass dazu ein Werkzeug benötigt wird. Der Schlitz 1035 weist zudem eine Führungsnut 1036 auf, welche zum Umgreifen des Kragens 1033 ausgebildet ist. Dadurch kann die Überwurfmutter nicht an der Aufsatzkupplung verrutschen. In exemplary embodiments, the coupling device 1030 can have an attachment coupling 1031 to which a coupling attachment 1032 can be exchangeably connected. Figure 7 shows a schematic of such an exemplary embodiment, wherein the coupling attachment 1032 is designed here as a union nut which can be screwed onto a thread provided on the adjustment connection 2010 with an internal thread 1037. The attachment coupling 1031 comprises a collar 1033 and a front-side contact surface 1034 - that is, facing the adjustment connection 2010. The latter is designed to be pressed against the adjustment connection 2010 when the union nut is tightened, so that a rigid coupling of the adjustment device 1000 to the adjustment connection 2010 is enabled. Furthermore, the coupling attachment 1032, which is designed as a union nut, comprises a lateral slot 1035, thanks to which it can be pulled off the side of the attachment coupling 1031, in particular without the need for a tool. The slot 1035 also has a guide groove 1036, which is designed to grip around the collar 1033. This prevents the union nut from slipping on the attachment coupling.
Die Figuren 8 bis 11 zeigen eine exemplarische Ausgestaltung des als Überwurfmutter ausgebildeten Kopplungsaufsatzes 1032 aus Figur 7 in verschiedenen Ansichten: In Figur 8 in einer Seitenansicht mit Blickrichtung senkrecht auf den lateralen Schlitz 1035, in Figur 9 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 eingezeichnete Schnittebene IX, in Figur 10 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 eingezeichnete Schnittebene X und in Figur 11 in einem Querschnitt durch die in Figur 8 eingezeichnete Schnittebene XI. Ein entsprechend Ausgebildeter Kopplungsaufsatz 1032 kann einfach und kostengünstig für viele verschiedene Gewindetypen und -großen hergestellt und flexibel an das Einstellgerät 1000 angeschlossen werden. In exemplarischen Ausgestaltungen kann die Kopplungsvorrichtung 1030 auch eine Klemmzange 1039‘ umfassen, durch welche der Einstellanschluss 2010 gegriffen und relativ zum Einstellgerät starr gehalten werden kann. Beispielsweise ist die Klemmzange 1039‘ durch einen Arm 1039 mit dem Gehäuse 1070 des Einstellgeräts 1000 verbunden. Die Figuren 12 bis 14 stellen eine dementsprechende Ausgestaltung schematisch dar. Die Klemmzange 1039‘ umfasst dabei zwei Klemmbacken, welche über eine Schraube gegeneinander verfahren werden können. Die Schraube kann dabei, wie in den Figuren dargestellt, entlang eines oberen und eines unteren Schraubenabschnitts Außengewinde mit unterschiedlichem Drehsinn aufweisen, sodass die Klemmbacken gleichmäßig aufeinander zu und voneinander weg verstellt werden können. Durch den Arm 1039 kann die Klemmzange 1039‘ derart gehalten und angeordnet werden, dass ein von ihr gegriffener Einstellanschluss 2010 stets konzentrisch zur Achse 1021 des Stellglieds 1020 ausgerichtet ist. Figures 8 to 11 show an exemplary design of the coupling attachment 1032 from Figure 7 designed as a union nut in different views: in Figure 8 in a side view looking perpendicularly at the lateral slot 1035, in Figure 9 in a cross section through the cutting plane IX shown in Figure 8, in Figure 10 in a cross section through the cutting plane X shown in Figure 8 and in Figure 11 in a cross section through the cutting plane XI shown in Figure 8. A correspondingly designed coupling attachment 1032 can be manufactured easily and inexpensively for many different thread types and sizes and can be flexibly connected to the setting device 1000. In exemplary embodiments, the coupling device 1030 can also comprise a clamping pliers 1039', by which the adjustment connection 2010 can be gripped and held rigidly relative to the adjustment device. For example, the clamping pliers 1039' is connected to the housing 1070 of the adjustment device 1000 by an arm 1039. Figures 12 to 14 schematically show a corresponding embodiment. The clamping pliers 1039' comprises two clamping jaws, which can be moved against each other via a screw. As shown in the figures, the screw can have external threads with different directions of rotation along an upper and a lower screw section, so that the clamping jaws can be adjusted evenly towards and away from each other. The arm 1039 can hold and arrange the clamping pliers 1039' in such a way that an adjustment connection 2010 gripped by it is always aligned concentrically with the axis 1021 of the actuator 1020.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 1040 des Einstellgeräts 1000 dazu eingerichtet, den Antrieb 1010 derart zu betätigen, das heißt beispielsweise, zu steuern, zu kontrollier, anzusteuern oder zu regeln, sodass das Stellglied 1020 eine Rotation um einen definierten Drehwinkel ausführt. According to the invention, the control device 1040 of the adjustment device 1000 is designed to actuate the drive 1010 in such a way, that is to say, for example, to control, monitor, activate or regulate it, so that the actuator 1020 executes a rotation by a defined angle of rotation.
Darüber hinaus kann das Einstellgerät 1000 noch weitere hauptsächlich elektronische Elemente aufweisen, wie etwa eine Drehmomentmesseinrichtung 1013, eine Positionsmesseinrichtung 1027, eine Winkelmesseinrichtung 1027‘, eine Schnittstelleneinrichtung 1050, welche eine Kommunikationseinrichtung 1051 und/oder eine Bedieneinrichtung 1052 umfassen kann, eine interne Ermittlungseinrichtung 1041 und eine Energieversorgungseinrichtung. Bezüglich des jeweiligen Zwecks und der jeweiligen Funktion dieser Elemente sei an dieser Stelle auf entsprechende Ausführungen in der vorangegangenen Zusammenfassung der Erfindung verwiesen. In Figur 4 sind die Elemente schematisch vereinfacht als zwei Funktionsblöcke mit gestrichelten Rahmenlinien eingezeichnet. Insbesondere können Sie in Rahmen verschiedener Verfahren, welche im Rahmen des dritten und vierten Aspekts der Erfindung in der Zusammenfassung der Erfindung erläutert wurden, vorteilhaft genutzt werden, um Einstellung eines thermostatischen Expansionsventils 2000 mit Hilfe des Einstellgeräts 1000 zu erleichtern, zu automatisieren und zuverlässiger zu gestalten. In einer exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, für welche ein Einstellgerät 1000 mit einer Drehmomentmesseinrichtung 1013 und einer Winkelmesseinrichtung 1027‘ nötig ist, wird eine Lage derIn addition, the setting device 1000 can have further mainly electronic elements, such as a torque measuring device 1013, a position measuring device 1027, an angle measuring device 1027', an interface device 1050, which can include a communication device 1051 and/or an operating device 1052, an internal determination device 1041 and a power supply device. With regard to the respective purpose and the respective function of these elements, reference is made at this point to corresponding explanations in the previous summary of the invention. In Figure 4, the elements are shown schematically simplified as two functional blocks with dashed frame lines. In particular, they can be used advantageously in the context of various methods, which were explained in the context of the third and fourth aspects of the invention in the summary of the invention, in order to facilitate, automate and make more reliable the adjustment of a thermostatic expansion valve 2000 with the aid of the setting device 1000. In an exemplary embodiment of the method according to the third aspect of the invention, for which an adjustment device 1000 with a torque measuring device 1013 and an angle measuring device 1027' is required, a position of the
Werkzeugspitze 1022 innerhalb eines Mitnahmeprofils des Einstellelements 2021 bestimmt, sodass ein gegebenenfalls vorhandenes Spiel zwischen dem Mitnahmeprofil des Einstellelements 2021 und dem Profil der Werkzeugspitze 1022 erkannt und in folgenden Rotationsschritten berücksichtigt werden kann. Figur 16 veranschaulicht an einem schematischen Beispiel die von diesem Verfahren umfassten Schritte Al und A2: Tool tip 1022 is determined within a driving profile of the adjustment element 2021, so that any play between the driving profile of the adjustment element 2021 and the profile of the tool tip 1022 can be recognized and taken into account in the following rotation steps. Figure 16 illustrates the steps A1 and A2 included in this method using a schematic example:
Hierin ist das Mitnahmeprofil als Schlitz ausgebildet und die Werkzeugspitze 1022 weist ein Profil eines dazu passenden Schlitzschraubenzieherkopfes auf. Im linken Teil der Figur greift die Werkzeugspitze 1022 in das Mitnahmeprofil des Einstellelements 2021 ein, es ist aber erkennbar, dass ein gewisses Spiel zwischen den Kanten des Mitnahmeprofils und den Seitenflächen der Werkzeugspitze 1022 vorliegen. Im Zuge von Schritt Al wird das Stellglied in eine erste Richtung gedreht, hier im Uhrzeigersinn. Im mittleren Teil der Figur ist zu sehen, dass Ecken der Werkzeugspitze 1022 an die Kanten des Mitnahmeprofils des Einstellelements 2021 stoßen. Dabei wird ein erster Drehmomentgrenzwert überschritten, was mit der Drehmomentmesseinrichtung 1013 gemessen wird. Die Drehbewegung des Stellglieds 1020 wird gestoppt und die aktuelle Winkel Stellung kann als erste Winkel Stellung W1 erfasst werden. In Schritt A2 wird das Stellglied 1020 anschließend in die entgegengesetzte Richtung gedreht, bis Ecken der Werkzeugspitze 1022 wieder mit Kanten des Einstellelements 2021 Zusammenstößen. Dabei wird die zweite Winkel Stellung W2 erfasst, oder zumindest eine Here, the driving profile is designed as a slot and the tool tip 1022 has a profile of a matching slotted screwdriver head. In the left part of the figure, the tool tip 1022 engages in the driving profile of the adjustment element 2021, but it can be seen that there is a certain amount of play between the edges of the driving profile and the side surfaces of the tool tip 1022. During step A1, the actuator is rotated in a first direction, here clockwise. In the middle part of the figure it can be seen that corners of the tool tip 1022 abut the edges of the driving profile of the adjustment element 2021. In the process, a first torque limit value is exceeded, which is measured with the torque measuring device 1013. The rotary movement of the actuator 1020 is stopped and the current angular position can be recorded as the first angular position W1. In step A2, the actuator 1020 is then rotated in the opposite direction until corners of the tool tip 1022 collide again with edges of the adjustment element 2021. In this case, the second angle position W2 is detected, or at least a
Winkel Stellungsänderung dW zwischen den beiden Winkelstellungen, wie im rechten Teil der Figur angedeutet. Angular position change dW between the two angular positions, as indicated in the right part of the figure.
In einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, für welche ein Einstellgerät 1000 mit einer Drehmomentmesseinrichtung 1013, einer Positionsmesseinrichtung 1027 und einer axial verschiebbar gelagerten Werkzeugspitze 1022, welche durch ein Vorspannelement 1025 in einer distalen Endposition 1026 vorgespannt ist, nötig ist, wird überprüft, ob in die Werkzeugspitze 1022 korrekt mit dem Einstellelement 2021 in Wirkverbindung getreten ist, also ein Profil der Werkzeugspitze 1022 in ein Mitnahmeprofil des Einstellelements 2021 eingreift, und/oder es wird versucht, das Eintreten derIn a further exemplary embodiment of the method according to the third aspect of the invention, for which a setting device 1000 with a torque measuring device 1013, a position measuring device 1027 and an axially displaceably mounted tool tip 1022, which is preloaded by a preload element 1025 in a distal end position 1026, is required, it is checked whether the tool tip 1022 has correctly entered into operative connection with the setting element 2021, i.e. a profile of the tool tip 1022 has matched a driving profile of the Adjustment element 2021 intervenes and/or attempts are made to prevent the occurrence of the
Wirkverbindung herbeizuführen. Figur 17 veranschaulicht an einem schematischen Beispiel einen der von diesem Verfahren umfassten Schritte A01 oder A02: Figure 17 illustrates a schematic example of one of the steps A01 or A02 included in this method:
Hierin ist das Mitnahmeprofil wieder als Schlitz ausgebildet und die Werkzeugspitze 1022 weist wieder das Profil eines dazu passenden Schlitzschraubenzieherkopfes auf. Im linken Teil der Figur greift die Werkzeugspitze 1022 nicht in das Mitnahmeprofil des Einstellelements 2021 ein, sodass keine Wirkverbindung zwischen den beiden Teilen besteht. In einem Schritt A01 oder A02 wird das Stellglied 1020 rotiert, sodass die Profile passend übereinander liegen und die Werkzeugspitze 1022 in das Mitnahmeprofil des Einstellelements 2021 hineinschnappen kann. Eine dabei auftretende axiale Verschiebung dL des Werkzeugkopfes kann mittels der Positionsmesseinrichtung erfasst werden. Here, the driving profile is again designed as a slot and the tool tip 1022 again has the profile of a matching slotted screwdriver head. In the left part of the figure, the tool tip 1022 does not engage in the driving profile of the adjustment element 2021, so that there is no operative connection between the two parts. In a step A01 or A02, the actuator 1020 is rotated so that the profiles lie on top of each other and the tool tip 1022 can snap into the driving profile of the adjustment element 2021. An axial displacement dL of the tool head that occurs can be detected by means of the position measuring device.
Mit Hilfe eines Wartungssystems 7000 gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und/oder dessen exemplarische Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die in der vorangegangenen Zusammenfassung der Erfindung beschrieben wurden, kann die Einstellung des Einstellelements 2021 automatisiert und erleichtert werden, zudem kann eine Einstellung sehr präzise und zuverlässig vorgenommen werden. With the aid of a maintenance system 7000 according to the second aspect of the invention and/or its exemplary embodiments and further developments described in the preceding summary of the invention, the adjustment of the adjustment element 2021 can be automated and facilitated, and in addition, an adjustment can be made very precisely and reliably.
Die Figuren 2 und 19 zeigen jeweils exemplarische Ausgestaltungen des Wartungssystems 7000. Figures 2 and 19 each show exemplary embodiments of the maintenance system 7000.
Das Wartungssystem 7000 umfasst eine Einstellgerät 1000 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ein Sensorsystem 7010, eine Ermittlungseinrichtung 7020, eine Bedieneinrichtung 7030 und eine Anzeigeeinrichtung 7040. The maintenance system 7000 comprises an adjustment device 1000 according to the first aspect of the invention, a sensor system 7010, a detection device 7020, an operating device 7030 and a display device 7040.
In Figur 2 ist eine exemplarische Ausgestaltung des Wartungssystems 7000 schematisch bei der Verwendung zur Optimierung der Einstellung eines thermostatischen Expansionsventils 2000 dargestellt. Das thermostatische Expansionsventils 2000 Bestandteil einer HKL-Anlage 8000, welche außerdem einen Verdampfer 8010, einen Verdichter 8020 und einen Verflüssiger 8030 aufweist. Das Einstellgerät 1000 ist am Einstellanschluss 2010 des thermostatischen Expansionsventils 2000 angeschlossen und die Werkzeugspitze 1022 steht mit dem Einstellelement 2021 in Wirkverbindung. Mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung 1051 steht das Einstellgerät 1000 mit dem Sensorsystem 7010 in drahtloser Verbindung, was piktografisch durch vereinfachte Wellenringe dargestellt ist. Das Sensorsystem 7010 umfasst einen als Temperaturklemme ausgebildeten Temperatursensor 7012, welcher im Bereich des Ausgangs des Verdampfers 8010 angebracht ist, um dort eine Verdampferausgangstemperatur zu messen. Weiterhin umfasst das Sensorsystem 7010 eine Monteurhilfe 7013, welche einen internen Drucksensor 7011‘ aufweist. Dieser ist über einen Kältemittel schlauch an den Ausgang des Verdampfers 8010 angeschlossen, um den Sättigungsdampfdruck bzw. Saugdruck zu messen. Die Bedieneinrichtung 7030 ist in Form von Bedienelementen ebenso in die Monteurhilfe 7013 integriert, wie die Anzeigeeinrichtung 7040 in Form eines Displays. Mit den Messdaten der Sensoren 7012 und 7011‘ kann in Verbindung mit weiteren Daten, wie dem Typ des verwendeten Kältemittels, welcher mittels der Bedieneinrichtung 7030 von einem Bediener entgegengenommen werden kann, eine Überhitzung der HKL-Anlage berechnet werden. In Verbindung mit weiteren Informationen, welchen zusammengefasst eine Eingabeinformation bilden, kann die Ermittlungseinrichtung 7020, welche ebenfalls in die Monteurhilfe 7013 integriert ist, ermitteln, ob die Vorspanneinrichtung 2020 des thermostatischen Expansionsventils 2000 bereits optimal eingestellt ist, oder ob eine Veränderung der Einstellung vorgenommen werden soll. Das Ergebnis dieser Ermittlung wird anschließend an das Einstellgerät 1000 drahtlos bereitgestellt, insbesondere als eine Winkelinformation, sodass dass Einstellgerät 1000 eine gegebenenfalls vorzunehmende Verstellung des Einstellelements 2021 automatisch vornehmen kann. In Figure 2, an exemplary embodiment of the maintenance system 7000 is shown schematically when used to optimize the setting of a thermostatic expansion valve 2000. The thermostatic expansion valve 2000 is part of an HVAC system 8000, which also has an evaporator 8010, a compressor 8020 and a condenser 8030. The setting device 1000 is connected to the setting connection 2010 of the thermostatic expansion valve 2000 and the tool tip 1022 is in operative connection with the setting element 2021. With With the help of the communication device 1051, the setting device 1000 is in wireless connection with the sensor system 7010, which is pictographically represented by simplified wave rings. The sensor system 7010 comprises a temperature sensor 7012 designed as a temperature clamp, which is attached in the area of the outlet of the evaporator 8010 in order to measure an evaporator outlet temperature there. The sensor system 7010 also comprises an assembly aid 7013, which has an internal pressure sensor 7011'. This is connected to the outlet of the evaporator 8010 via a refrigerant hose in order to measure the saturation vapor pressure or suction pressure. The operating device 7030 is integrated in the form of operating elements in the assembly aid 7013, as is the display device 7040 in the form of a display. The measurement data from sensors 7012 and 7011' can be used in conjunction with other data, such as the type of coolant used, which can be received by an operator using the operating device 7030, to calculate overheating of the HVAC system. In conjunction with other information, which together form input information, the determination device 7020, which is also integrated in the assembly aid 7013, can determine whether the pre-tensioning device 2020 of the thermostatic expansion valve 2000 is already optimally adjusted or whether the setting should be changed. The result of this determination is then provided wirelessly to the setting device 1000, in particular as angle information, so that the setting device 1000 can automatically make any adjustment to the setting element 2021 that may need to be made.
Figur 19 zeigt eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Wartungssystems 7000. Dabei ist eine weitere exemplarische Ausgestaltung einer Monteurhilfe 7013 vorgesehen, in welcher das Sensorsystem 7010, die Ermittlungseinrichtung 7020, die Bedieneinrichtung 7030 und die Anzeigeeinrichtung 7040 integriert sind. Weiterhin ist eine externe Einheit 6000, hier in Form eines Mobiltelefons dargestellt, vorgesehen, welche ebenfalls eine Ermittlungseinrichtung 7020, Bedieneinrichtung 7030 und Anzeigeeinrichtung 7040 umfassen kann. Die externe Einheit 6000, die Monteurhilfe 7013 und das Einstellgerät 1000 stehen über Funkverbindungen in drahtlosem Kontakt miteinander und können Untereinander verschiedene Daten, wie etwa eine Winkelinformation, Messdatenprotokoll oder eine Eingabeinformation austauschen. Die externe Einheit 6000 kann zudem über eine Mobilfunknetz eine Verbindung zu einer Cloud-Applikation, hierin piktografisch durch eine Wolke dargestellt, herstellen. Figure 19 shows a further exemplary embodiment of the maintenance system 7000. A further exemplary embodiment of a mounting aid 7013 is provided, in which the sensor system 7010, the detection device 7020, the operating device 7030 and the display device 7040 are integrated. Furthermore, an external unit 6000, shown here in the form of a mobile phone, is provided, which can also comprise a detection device 7020, operating device 7030 and display device 7040. The external unit 6000, the mounting aid 7013 and the setting device 1000 are in wireless contact with one another via radio connections and can exchange various data with one another, such as angle information, measurement data protocol or input information. The external unit 6000 can also transmit a Establish a connection to a cloud application, represented here pictographically by a cloud.
In Figur 20 ist schematisch eine exemplarische Ausgestaltung eines Messsystems 7000 dargestellt, welches beispielsweise Prozessparameter überwacht. Dies kann neben Druck, Temperatur und Strömung auch eine chemische Messgröße sein. Insbesondere kann das Messsystem 7000 auch mit Ventilstellern oder Dosiersystemen verknüpft sein. Figure 20 schematically shows an exemplary embodiment of a measuring system 7000 which monitors process parameters, for example. In addition to pressure, temperature and flow, this can also be a chemical measurement variable. In particular, the measuring system 7000 can also be linked to valve actuators or dosing systems.
Bei Überwachung der Messinformationen über Sensoren 7010 können auch in zumindest zwei oder mehreren iterativen Schritten Handlungsanweisungen erfolgen, um Sollwerte herzustellen. Insbesondere kann dies neben HKL-Systemen 8000 auch der besonders effektive Betrieb eines Prozesses entlang einer Rohrleitung sein. Hierzu wird ein Benutzer mit der Anzeigeeinrichtung 7040 über eine Visualisierung durch notwendige Schritte geführt. Interaktiv können hierzu Ist-Werte in Grafiken eingebettet dargestellt werden. Ebenso können je nach spezifischer Anlage bauteil orientierte Videos mit den Visualisierungen geladen und angezeigt werden. Der Benutzer wird so sicher durch die einzelnen Schritte geführt, weil er die jeweiligen Bauteile auf der Anzeige 7040 so sieht, wie sie in Realität vorliegen. When monitoring the measurement information via sensors 7010, instructions can also be given in at least two or more iterative steps to establish target values. In particular, this can be the particularly effective operation of a process along a pipeline in addition to HVAC systems 8000. For this purpose, a user is guided through the necessary steps using the display device 7040 via a visualization. Actual values can be displayed interactively embedded in graphics. Depending on the specific system, component-oriented videos can also be loaded and displayed with the visualizations. The user is thus safely guided through the individual steps because he sees the respective components on the display 7040 as they exist in reality.
Besondere Sicherheit entsteht, wenn während einer jeweiligen Visualisierung der notwendigen Schritte Messinformationen aufgenommen und angezeigt werden und hierbei Bestätigungen einzelner Schritte abfragt werden. Auf dieser Basis kann das Messsystem 7000 die nächsten Schritte anhand von einer hinterlegten Logik, Software und auf Basis von ermittelten historischen Alt-Daten ermitteln. Hierzu werden insbesondere Messdaten in einer Speichercloud abgelegt, verglichen oder abgerufen. Special security is achieved when measurement information is recorded and displayed during a visualization of the necessary steps and confirmation of individual steps is requested. On this basis, the 7000 measuring system can determine the next steps using stored logic, software and on the basis of historical old data. For this purpose, measurement data is stored, compared or retrieved in a storage cloud.
Neben der Darstellung von Analysen auf Auswertungen von Messinformationen welche dynamisch oder animiert dargestellt werden, kann auch ein verbleibendes Restoptimierungspotential angezeigt werden. Ebenso kann Zeit für verbleibende Schritte oder für eine Messung als benötigte Restzeit grafisch und dynamisch, z.B. als schrumpfender Balken, angezeigt werden. In addition to the display of analyses based on evaluations of measurement information, which are displayed dynamically or animated, the remaining optimization potential can also be displayed. Time for remaining steps or for a measurement as the remaining time required can also be displayed graphically and dynamically, e.g. as a shrinking bar.
Über die schrittweise Vorgehensweise können auch Benutzer ohne große Erfahrung an eine Optimierung eines komplexen oder nahezu unbekannten Anlagenteil herangeführt werden. Insbesondere die Abfrage zwischen oder während einer jeweiligen Visualisierung von Messinformationen oder Handlungsanweisungen ist dann effektiv, wenn Bestätigungen einzelner Schritte hierzu abgefragt werden. The step-by-step approach allows even users without much experience to be introduced to the optimization of a complex or almost unknown system component In particular, the query between or during a respective visualization of measurement information or instructions is effective when confirmation of individual steps is requested.
In Figur 21 ist eine exemplarische Ausgestaltung eines Wartungssystems 7000 gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung dargestellt. Es umfasst somit kein Einstellgerät 1000. Mit Hilfe von Temperatursensoren 7012 und einem oder mehreren integrierten Drucksensoren 7011‘ ist es in der Lage, beispielsweise eine Überhitzung einer HKL- Anlage 8000 zu messen und zwecks Optimierung der Einstellung eines thermostatischen Expansionsventils 2000 eine Winkelinformation zu ermitteln. Die Winkelinformation kann über die Anzeigeeinrichtung 7040 visualisiert werden, wie etwa in Figur 22 und 23 veranschaulicht. Es können jedoch auch weitere Prozesse oder Arbeitsschritte visualisiert werden, wie in den Figuren 24 und 25 veranschaulicht. So wird etwa in Figur 25 eine Visualisierung eines Füll- oder Evakuierungsprozesses dargestellt. Bei dem Füll- oder Evakuierungsprozess wird Kältemittel aus einem Kältemittelbehälter 9010 entnommen oder in diesen eingefüllt. Ein aktuelles Gewicht des Kältemittelbehälters 9010 wird mit einer Waage 7050 überwacht und ein aus dem Gewicht abgeleiteter momentaner Füllstand des Kältemittelbehälters 9010 visualisiert. Figure 21 shows an exemplary embodiment of a maintenance system 7000 according to the fifth aspect of the invention. It therefore does not comprise an adjustment device 1000. With the help of temperature sensors 7012 and one or more integrated pressure sensors 7011', it is able to measure, for example, overheating of an HVAC system 8000 and to determine angle information for the purpose of optimizing the setting of a thermostatic expansion valve 2000. The angle information can be visualized via the display device 7040, as illustrated in Figures 22 and 23. However, other processes or work steps can also be visualized, as illustrated in Figures 24 and 25. For example, Figure 25 shows a visualization of a filling or evacuation process. During the filling or evacuation process, coolant is removed from or filled into a coolant container 9010. A current weight of the refrigerant tank 9010 is monitored with a scale 7050 and a current filling level of the refrigerant tank 9010 derived from the weight is visualized.
Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden ausführlichen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann in dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche modifiziert werden. Ebenso können einzelne Aspekte aus den Unteransprüchen miteinander kombiniert werden. The invention is not limited to the preceding detailed embodiments. It can be modified within the scope of the following claims. Likewise, individual aspects from the subclaims can be combined with one another.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE SYMBOLS
1000 Einstellgerät 1000 setting device
1010 Antrieb 1010 Drive
1011 Aktuator 1011 Actuator
1012 Getriebe 1012 Gearbox
1012‘ Kegelradgetriebe 1012‘ Bevel gear
1013 Drehmomentmesseinrichtung1013 Torque measuring device
1020 Stellglied 1020 Actuator
1021 Achse 1021 Axis
1022 Werkzeugspitze 1022 tool tip
1023 Bitaufnahme 1023 bit holder
1024 Bit 1024 bits
1025 Vorspannelement 1025 Preload element
1026 Distale Endposition 1026 Distal end position
1027 P ositi onsmesseinri chtung1027 Position measuring device
1027‘ Winkelmesseinrichtung 1027‘ Angle measuring device
1028 Lager 1028 warehouse
1029 Welle 1029 Wave
1030 Kopplungsvorrichtung 1030 Coupling device
1031 Aufsatzkupplung 1031 Attachment coupling
1032 Kopplungsaufsatz 1032 Coupling attachment
1033 Kragen 1033 Collar
1034 Kontaktfläche 1034 Contact surface
1035 Schlitz 1035 Slot
1036 Führungsnut 1036 Guide groove
1037 Innengewinde 1037 Internal thread
1038 Spannfutter 1038 Chuck
1038‘ Spannring 1038‘ clamping ring
1039 Arm 1039 Poor
1039‘ Klemmzange 1039‘ Clamp pliers
1040 Steuereinrichtung 1040 Control device
1041 Interne Ermittlungseinrichtung1041 Internal Investigation Facility
1050 S chnittstell enei nri chtung1050 interface setup
1051 Kommunikationseinrichtung 1052 B edi eneinri chtung 1051 Communication device 1052 Operating device
1060 Energieversorgungseinrichtung1060 Energy supply facility
1070 Gehäuse 1070 Case
1071 Werkzeuggehäuseteil 1071 Tool housing part
1072 Antriebsgehäuseteil 1072 Drive housing part
1073 Verbindungslinie 1073 connecting line
2000 Expansionsventil 2000 Expansion valve
2010 Einstellanschluss 2010 Adjustment connection
2020 Vorspanneinrichtung 2020 Pre-tensioning device
2021 Einstellelement 2021 Adjustment element
2022 Eingangsanschluss 2022 Input connection
2023 Ausgangsanschluss 2023 Output connection
2024 Ventil Stößel 2024 Valve Tappet
2025 Ventilblende 2025 Valve cover
2026 Membran 2026 Membran
2027 T emperaturfühl er 2027 T emperature sensor
2028 Kapillarleitung 2028 Capillary line
6000 Externe Einheit 6000 External Unit
7000 Wartungssystem / Messsystem7000 Maintenance system / measuring system
7010 Sensorsystem 7010 Sensor system
701 E Integrierter Drucksensor701 E Integrated pressure sensor
7012 Temperatursensor 7012 Temperature sensor
7020 Ermittlungseinrichtung 7020 Investigation facility
7030 B edi eneinri chtung 7030 Operating device
7040 Anzeigeeinrichtung 7040 Display device
7050 Waage 7050 Scale
8000 HKL- Anlage 8000 HVAC system
8010 Verdampfer 8010 Evaporator
8020 Verdichter 8020 Compressor
8030 Verflüssiger 8030 Condenser
9010 Kältemittelbehälter 9010 Refrigerant tank
W1 Erste Winkel Stellung W1 First angle position
W2 Zweite Winkel Stellung dW Winkelstellungsänderung dL Verschiebung W2 Second angle position dW Angular position change dL Shift
Claims
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