KR20180075522A - 유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법 - Google Patents

유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180075522A
KR20180075522A KR1020187011977A KR20187011977A KR20180075522A KR 20180075522 A KR20180075522 A KR 20180075522A KR 1020187011977 A KR1020187011977 A KR 1020187011977A KR 20187011977 A KR20187011977 A KR 20187011977A KR 20180075522 A KR20180075522 A KR 20180075522A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
fluid
sensor
air discharge
signal
Prior art date
Application number
KR1020187011977A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102374493B1 (ko
Inventor
안드레아스 딕호프
Original Assignee
페스토 악티엔 게젤샤프트 운트 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페스토 악티엔 게젤샤프트 운트 코. 카게 filed Critical 페스토 악티엔 게젤샤프트 운트 코. 카게
Publication of KR20180075522A publication Critical patent/KR20180075522A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102374493B1 publication Critical patent/KR102374493B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • F15B13/0433—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being pressure control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • F15B13/0438—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being of the nozzle-flapper type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/002—Calibrating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/20—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members
    • F16K11/22—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members with an actuating member for each valve, e.g. interconnected to form multiple-way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/004—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
    • F16K31/005—Piezoelectric benders
    • F16K31/006—Piezoelectric benders having a free end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
    • F16K31/1262—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being spring loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025—Electrical or magnetic means
    • F16K37/0033—Electrical or magnetic means using a permanent magnet, e.g. in combination with a reed relays
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/634—Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6658—Control using different modes, e.g. four-quadrant-operation, working mode and transportation mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/85—Control during special operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
    • F15B2211/8636—Circuit failure, e.g. valve or hose failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/865—Prevention of failures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Abstract

본 발명은 유체 제어 디바이스에 관한 것으로, 상기 유체 제어 디바이스는 유체 컨슈머 (3) 의 작동 연결부 (40) 에 작동 유체를 제공하기 위한 공기 공급 밸브 (5) 및 유체 컨슈머 (3) 의 작동 연결부 (40) 로부터 작동 유체를 배출하기 위한 공기 배출 밸브 (6) 를 포함하는 밸브 배열체 (4) 및 제어 수단 (9) 을 포함하고, 상기 제어 수단 (9) 은 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 에 전기 접속되고, 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 를 제어하도록 구성되고, 또한 센서 신호를 처리하기 위한 센서 입력부 (11) 를 더 포함하고, 유체 컨슈머 (3) 의 기능 상태를 결정하기 위해 그리고 제어 수단 (9) 에 센서 신호를 제공하기 위해 구성되는 센서 (12) 에 연결되고, 상기 제어 수단 (9) 은 밸브 진단 방법을 구현하도록 구성되어, 공기 공급 밸브 (5) 에 대한 제 1 제어 신호 (66) 및 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 제 2 제어 신호 (67) 가 센서 (12) 에 의해 제공된 센서 신호의 미리 정해진 센서 신호 레벨 (68) 을 유지하면서 하부 간격 제한과 상부 간격 제한 사이에서 각각 가변되고, 상기 제어 수단 (9) 은 제 1 제어 신호 (66) 및 제 2 제어 신호 (67) 에 대한 값 쌍들 (69 ~ 77) 을 기록하도록 구성된다.

Description

유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법
본 발명은 유체 제어 디바이스에 관한 것으로, 상기 유체 제어 디바이스는 유체 컨슈머의 공급 포트에 작동 유체를 제공하기 위한 공기 공급 밸브 및 유체 컨슈머의 공급 포트로부터 작동 유체를 배출하기 위한 공기 배출 밸브를 포함하는 밸브 배열체 및 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 공기 공급 밸브 및 공기 출구 밸브에 전기 접속되고 또한 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브를 제어하도록 구성되고, 센서 신호를 처리하기 위한 센서 입력부를 포함하고, 또한 유체 컨슈머의 기능 상태를 결정하기 위해 그리고 센서 신호를 제어 수단에 제공하기 위해 구성되는 센서에 연결된다.
EP 1 717 500 A1 는 피에조 벤더 액추에이터를 개시하고, 상기 피에조 벤더 액추에이터는 밴더 액추에이터 요소를 구비하고, 또한 가요성 캐리어를 구비하는 가요성 회로 기판이 이에 부착되며, 전기 도체 구조가 그 위에 연장되어 있고, 압전 (piezo-electric) 활성화에 의해 편향될 수 있는 벤더 액추에이터 요소의 작동 섹션의 구역에서, 가요성 회로 기판의 도체 구조의 일부는 이것이 적어도 하나의 센서를 직접적으로 형성하도록 구성된다. 유체 밸브에 대한 액추에이터 디바이스로서 또한 사용될 수 있는 피에조 벤더 액추에이터는 전기 제어 전압을 피에조 벤더 액추에이터에 제공하는 제어 디바이스로 제어된다. 이러한 제어 전압은 피에조 벤더 액추에이터의 편향과 제어 전압 사이의 관계를 설명하는, 맵이 생성되는 이전의 교정에 기초하여 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은 진행 중인 작동 중에 교정을 허용하는 유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1 의 특징부를 갖는 처음에 인용된 유형의 유체 제어 디바이스에 대해 달성된다. 제어 수단은 밸브 진단 프로세스를 수행하도록 구성되어, 공기 공급 밸브에 대한 제 1 제어 신호 및 공기 배출 밸브에 대한 제 2 제어 신호가 센서에 의해 제공된 센서 신호의 미리 정해진 센서 신호 레벨을 유지하면서 하부 간격 제한과 상부 간격 제한 사이에서 각각 가변되고, 제어 수단이 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호에 대한 값 쌍들 (value pairs) 을 기록하도록 구성된다는 것이 제공된다.
바람직하게는, 제어 수단에는 메모리 디바이스 내에 저장된 미리 정해진 프로그램 시퀀스들을 실행하도록 제공되는 마이크로프로세서가 장착된다. 이러한 프로그램 시퀀스들의 실행 시에, 제어 수단은, 공기 공급 밸브와 공기 배출 밸브 모두에 유체 연결되는 유체 컨슈머의 공급 포트에서 미리 정해진 작동 압력 레벨을 제공하기 위하여, 따라서 유체 컨슈머의 기능에 대한 개방 루프 제어 또는 폐쇄 루프 제어를 허용하기 위하여, 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브에 대해 각각의 제어 신호들을 제공하도록 구성된다. 유체 제어 디바이스의 개방 루프 제어 거동 또는 폐쇄 루프 제어 거동이 공기 공급 밸브 및/또는 공기 배출 밸브의 에이징 및 마모 현상으로 인해 원하지 않게 변화될 수도 있으므로, 제어 수단은 그들의 유체 거동에 따라 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브에 대한 제어 신호들의 적합화를 허용하기 위하여 규칙적인 또는 불규칙적인 시간 간격으로 또는 미리 정해진 작동 상태의 발생 후에, 특히 리커미셔닝 (recommissioning) 후에, 유체 제어 디바이스에 대한 밸브 진단 프로세스를 실행하도록 구성된다.
이를 위하여, 제어 수단은 각각의 밸브들이, 특히 공기 공급 밸브에 대한 제 1 제어 신호 및 공기 배출 밸브에 대한 제 2 제어 신호를 동시에 이용가능하게 한다. 더욱이, 제어 수단은, 미리 정해진, 바람직하게는 좁게 제한된 센서 신호 간격 내에서 2 개의 제어 신호들의 적절한 영향에 의해, 센서에 의해 제공된 센서 신호에 대한 미리 정해진 센서 신호 레벨을 유지하도록 구성된다. 각각의 제어 신호들에 따라 공기 공급 밸브와 공기 배출 밸브의 유체 거동의 가능한 한 많은 지식을 습득하기 위하여, 공기 공급 밸브에 대한 제 1 제어 신호 및 공기 배출 밸브에 대한 제 2 제어 신호 모두는 각각의 제어 신호 간격의 하부 간격 제한 및 상부 간격 제한 사이에서 가변된다는 것이 제공된다. 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브에 대한 제어 신호들의 이러한 가변에 의해, 상이한 유체 유동이 공기 공급 밸브와 공기 배출 밸브 사이에서 발생하고, 일정한 유체 압력이 공기 공급 밸브와 공기 배출 밸브 사이의 각각의 실제 유체 유동과 무관하게 공급 포트에 존재한다는 것이 제공된다. 이러한 조치에 의해, 일정한 압력 레벨이 공급 포트에서 유지되어야 하는 경우, 공기 공급 밸브의 어느 개방 정도가 공기 배출 밸브의 어느 개방 정도에 링크되는 것이 결정될 수 있다. 공급 포트에서의 압력 레벨은 센서를 이용하여 직접적으로 또는 간접적으로 결정된다. 공급 포트에서 일정한 유체 압력에 기초하여 결정되는 이러한 밸브 진단 프로세스 동안 결정된 값 쌍들은 제어 수단 내에 기록되고, 특히 메모리 내에 저장되고, 그런 다음 에이징 및/또는 마모에 대해 보상하기 위하여 공기 공급 밸브 및/또는 공기 배출 밸브의 유리한 제어를 위해 검색될 수 있다.
본 발명의 유리한 개선은 종속항들의 청구물이다.
센서가 바람직하게는 직사각형의 이동 경로를 따라서 유체 컨슈머 컨포넌트의 위치를 검출하기 위한 위치 센서로서 구성되는 경우, 이는 적합하다. 바람직하게는, 유체 컨슈머는 이동가능한 유체 컨슈머 컴포넌트가 그 위에 또는 그 안에 수용되는 하우징을 포함한다. 예를 들어, 유체 컨슈머 컴포넌트가 하우징 상에서 회전가능하게 이동가능하게 수용되거나 병진운동으로 이동가능하게 수용되고, 또한 유체 컨슈머의 공급 포트에 제공된 유체 압력에 따라 이동 경로를 따르는 위치를 가정한다. 특히 바람직하게는, 스프링 수단이 유체 컨슈머 컴포넌트에 할당되고, 유체 포트에서 대응하는 유체 압력의 부재 시에 유체 컨슈머 컴포넌트를 미리 정해진 휴지 위치로 이동시킨다. 따라서, 공급 포트에 존재하는 유체 압력에 대한 결론이 센서에 의해 설정되는 유체 컨슈머 컴포넌트의 위치로부터 도출될 수 있다.
본 발명의 유리한 개선에서, 센서는 유체 컨슈머의 공급 포트에 할당된 압력 센서로서 구성된다는 것이 제공된다. 센서에 의해, 공급 포트에서의 유체 압력은 따라서 직접적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에서, 유체 제어 디바이스는 파일럿 제어된 유체 밸브로서 구성되고 또한 공기 공급 밸브에 그리고 공기 배출 밸브에 연결되는 공급 포트를 구비하는 유체 컨슈머를 포함한다는 것이 제공된다. 따라서, 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브는 유체 컨슈머의 밸브 위치의 유체적 영향을 미치기 위한 파일럿 제어 밸브들의 역할을 한다. 바람직하게는, 공급 포트에서의 유체 압력은 밸브 하우징 내에 수용되고 또한 커플링 로드에 의해 밸브 보디에 연결되는 액추에이터 피스톤에 작용하고, 이는 따라서 밸브 하우징 내에 형성된 유체 채널의 자유 단면에 영향을 미치기 위해 제공된다. 바람직하게는 직사각형의 이동 경로를 따르는 액추에이터 피스톤의 위치에 따라, 밸브 보디는 유체 채널의 자유 단면의 일부 또는 전체 유체 채널을 개방하거나, 이를 완전히 폐쇄한다. 가요성 막이 지지 포트와 액추에이터 피스톤 사이에 배열되는 경우, 이는 특히 유리하고, 상기 막은 공기 공급 밸브에 의해 지지 포트에서 이용가능하게 하는 작동 유체를 유체 채널을 통해 유동하는 유체로부터 분리하기 위해 제공된다.
바람직하게는, 유체 컨슈머가 밸브 하우징 내에 형성된 유체 채널의 자유 단면에 영향을 미치기 위해 밸브 하우징 내에 이동가능하게 수용된 밸브 부재를 포함하고, 상기 채널은 밸브 부재 상에 형성된 탄성 밀봉 수단의 밀착 접촉을 위한 밸브 시트를 구비하고, 상기 제어 수단은 밸브 진단 프로세스를 실행하도록 구성되어, 밸브 부재 상에 형성된 탄성 밀봉 수단의 밀착 접촉이 밸브 진단 프로세스의 실행 동안 유지되는 것이 제공된다. 제어 수단의 이러한 실시형태로, 밸브 진단 프로세스는 유체 밸브로서 구성된 유체 컨슈머의 거동에 상당히 영향을 미치지 않으면서 수행될 수 있다는 점에서 유리하다. 오히려, 프로세스의 실행 동안, 밀봉 수단의 탄성 특성들은, 밸브 시트 상에서 밀봉 수단의 밀착 접촉을 위태롭게 하지 않으면서 유체 압력의 약간의 상승 및 약간의 감소 모두가 밸브 부재에 대한 측정가능한 위치 변화로 이어지는 진단 위치로 휴지 위치로부터 지지 포트의 적합한 가압에 의해 밸브 부재가 이동된다는 점에서 활용된다.
공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브 각각이 밸브 보디에 대한 액추에이터로서 형성된 피에조 액추에이터를 가진다면, 이는 유리하다. 피에조 액추에이터는, 전기 제어 전압에 따라, 조절가능한 곡률을 추정하고 또한 밸브 시트에 대한 해제 위치와 차단 위치 사이에 이를 이동시키기 위하여 밸브 보디 상의 자유롭게 이동가능한 단부 구역과 함께 움직이는 피에조 벤더로서 바람직하게는 형성된다. 이러한 공기 공급 밸브 또는 공기 배출 밸브는 콤팩트한 구조 및 높은 스위칭 속도에 의해 구별되지만, 적어도 일정 기간 동안 제어 수단에 의해 보상될 수도 있는 특정 에이징 및 마모 현상을 겪게 된다.
본 발명의 목적은 청구항 7 에 주어진 바와 같이 유체 제어 디바이스의 작동 방법에 의해 또한 달성된다. 이러한 방법은, 유체 컨슈머의 공급 포트에 작동 유체 스트림의 공급을 위한 공기 공급 밸브에 제 1 가변적인 제어 신호의 제공 단계, 및 유체 컨슈머의 공급 포트로부터의 작동 유체 스트림의 배출을 위한 공기 배출 밸브에 제 2 가변적인 제어 신호의 제공 단계를 포함하고, 제 1 가변적인 제어 신호 및 제 2 가변적인 제어 신호는 값 쌍을 형성하고, 값 쌍은 유체 컨슈머에 할당된 센서로부터의 센서 신호에 의해 검출되는 유체 컨슈머의 기능 위치가 미리 정해진 위치 간격 내에 놓이는 경우 저장되고, 2 개의 제어 신호들은 하부 간격 제한 및 상부 간격 제한 사이에서 각각 가변된다. 그러므로, 방법의 실행 시에, 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브는 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호의 제공에 의해 제어되어, 유체 컨슈머의 공급 포트에 제공된 작동 압력이 유체 컨슈머의 미리 정해진 기능 위치로 이어진다는 것이 제공된다. 바람직하게는, 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브 모두는 비례 밸브여서, 공급 포트로의 작동 유체의 유입 및 공급 포트로부터 작동 유체의 유출 모두는 특정 제한 내에서 자유롭게 설정될 수 있고, 공급 포트에서의 작동 압력은 유입되는 작동 유체와 유출되는 작동 유체 사이의 밸런스를 초래한다. 미리 정해진 작동 압력은 공기 공급 밸브의 복수의 상이한 위치들 및 공기 배출 밸브의 대응하는 복수의 상이한 위치들로 설정될 수 있고, 원하는 작동 압력으로 이어지는 2 개의 밸브들의 모든 가능한 위치는 값 쌍으로서 저장된다.
방법의 추가의 실시형태에서, 밸브 진단 프로세스의 실행 동안, 유체 컨슈머는 할당된 공급 포트에서의 작동 유체의 공급과 배출 사이에서 유체 평형을 설정함으로써 휴지 위치로부터 진단 위치로 이동되고, 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브에 대한 가변적인 제어 신호들이 센서 신호에 따라 각각의 간격 제한 내에서 폐쇄 루프 제어된다는 것이 제공된다. 바람직하게는, 진단 위치는 유체 컨슈머가 폐쇄 루프 제어에 의해 작동될 수 있도록 선택되어, 공급 포트에서의 작동 압력의 증가 및 감소가 센서에 의해 측정된 센서 신호의 측정가능한 변화로 이어지고, 따라서 공기 공급 밸브와 공기 배출 밸브의 제어 신호들에 대한 원하는 복수의 값 쌍들이 저장될 수 있다.
방법의 추가의 실시형태에서, 유체 컨슈머가 밸브 부재, 밸브 시트 및 탄성 밀봉 수단을 갖는 파일럿 제어된 유체 밸브로서 구성되고, 밸브 부재는 밸브 진단 프로세스의 실행 동안 제공된 작동 유체에 의해 밸브 부재가 밸브 시트 상에 여전히 밀착되게 놓여있고 또한 높은 표면 압력이 밀봉 수단과 밸브 시트 사이에 존재하는 휴지 위치로부터, 중간 표면 압력이 밀봉 수단과 밸브 시트 사이에 존재하고 또한 밸브 부재가 밸브 시트 상에 여전히 밀착되게 놓여있는 진단 위치로 이동되고, 또한 센서 신호가 밸브 시트에 대한 밸브 부재의 위치에 의존하는 위치 신호라는 것이 제공된다.
방법의 추가의 실시형태에서, 교정 기능이 값 쌍들로부터 계산되고 또한 유체 제어 디바이스의 작동을 위해 사용된다는 것이 제공된다. 바람직하게는, 값 쌍들이 공기 공급 밸브 및/또는 공기 배출 밸브에 대한 제어 곡선을 결정하기 위해 사용되고, 이에 의해 두 개의 밸브들 중 적어도 하나에 대한 제어 거동이 유체 제어 디바이스의 규칙적인 작동 동안 영향을 받을 수 있다. 밸브 진단 프로세스로, 예를 들어, 공기 공급 밸브 및/또는 공기 배출 밸브의 에이징 및 마모 현상은 적어도 부분적으로 보상될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시형태는 도면에 도시되어 있다.
도 1 은 공기 공급 밸브 및 공기 배출 밸브 및 파일럿 제어된 유체 밸브로서 구성된 유체 컨슈머를 구비하는 유체 제어 디바이스의 매우 개략적인 단면도이고, 그리고
도 2 는 밸브 진단 프로세스 동안 결정된 값 쌍들을 도시하기 위한 개략도이다.
도 1 에 도시된 유체 제어 디바이스 (1) 는 유체 컨슈머 (2) 의 유체 제어를 위해 제공되고, 상기 유체 컨슈머 (2) 는 순전히 예로서 유체적으로 파일럿 제어된 유체 밸브 (3) 이다.
유체 제어 디바이스 (1) 는, 유체 소스 (31) 로부터 유체 컨슈머 (2) 의 공급 포트 (40) 로 작동 유체를 공급하기 위한 공기 공급 밸브 (5), 및 유체 컨슈머 (2) 의 공급 포트 (40) 로부터 작동 유체를 배출하기 위한 공기 배출 밸브 (6) 를 구비하는 밸브 배열체 (4) 를 포함한다. 순전히 예로서, 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 모두는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 피에조 밸브로서 구성된다.
유체 제어 디바이스 (1) 는 순전히 개략적으로 도시된 제어 수단 (9) 을 포함하고, 상기 제어 수단 (9) 은 예를 들어 마이크로프로세서 및 할당된 메모리 디바이스 (10) 를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 메모리 디바이스 (10) 내에 저장된 값들을 이용하여 메모리 디바이스 (10) 내에 저장된 프로그램을 처리하도록 구성된다. 메모리 디바이스 (10) 는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 제어 신호들의 값 쌍들을 저장하도록 추가로 구성된다.
제어 수단 (9) 은 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 에 전기 접속되고, 또한 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 를 제어하기 위한 각각의 제어 신호들을 제공한다. 또한, 센서 입력부 (11) 는 제어 수단 (9) 에 할당되고, 이는 센서 (12) 의 센서 리드 (14) 의 전기 접속을 위해 제공된다. 유체 밸브 (3) 의 밸브 부재 (41) 의 기능 위치를 결정하도록 구성되는 센서 (12) 는 예를 들어 밸브 부재 (41) 상에 배열된 영구 자석 (16) 의 자속 밀도를 검출하도록 구성되는 홀 효과 센서 (Hall effect sensor) 이다. 밸브 부재 (41) 의 이동에 기인하는 센서 (12) 와 영구 자석 (16) 사이의 거리 변화에 따라, 센서 (12) 에 의해 검출될 수 있는 자속 밀도가 변화하고, 그로 인해 결정된 자속 밀도로부터 센서 (12) 에 의해 발생되고 또한 센서 라인을 통해 제어 수단 (9) 에 제공되는 센서 신호에서 변화가 발생한다.
예로서, 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 는 동일하게 구성되어, 공기 공급 밸브 (5) 의 구조 및 기능에 대한 이하의 설명은 그에 상응하게 공기 배출 밸브 (6) 에도 적용된다는 것이 제공된다. 공기 공급 밸브 (5) 는, 입구 포트 (21), 출구 포트 (22), 입구 포트 (21) 와 출구 포트 (22) 사이에서 연장되는 유체 채널 (23), 및 예를 들어 출구 포트 (22) 의 구역에 형성되는 유체 채널 (23) 내의 밸브 시트 (24) 를 구비하는, 예를 들어 박스로서 구성된 밸브 하우징 (20) 을 포함한다. 예로서, 도 1 의 도면 평면에 직각으로 배향되는 단면 평면 (미도시) 에서, 유체 채널 (23) 은 직사각형 단면을 가지고, 또한 공기 공급 밸브 (5) 용 액추에이터를 구성하는 피에조 벤더 (25) 를 수용하는 역할을 한다. 피에조 벤더 (25) 는 그 자체가 플랫폼으로서 형성되고, 또한 입구 포트 (21) 와 출구 포트 (22) 를 넘어서 연장된다. 밸브 시트 (24) 를 마주보는 단부 구역에서, 피에조 벤더 (25) 는 예를 들어 고무-탄성 재료로 만들어질 수도 있고 또한 밸브 시트 (24) 상에 산재한 밀착 접촉을 위해 구성되는 밀봉 요소 (30) 를 구비한다. 순전히 예로서, 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 모두는, 각각의 피에조 벤더 (25) 에 대해 충분히 높은 제어 전압의 부재 시에, 각각의 밸브 시트 (24) 상의 밀봉 요소 (20) 의 밀착 접촉이 제공되는 상시 폐쇄 밸브들 (normally closed valves) 로서 구성된다. 또한, 피에조 벤더 (25) 는 스프링들 (28, 29) 에 의해 블레이드형 지지부들 (26, 27) 에 대해 가압된다. 피에조 벤더 (25) 에서의 충분히 높은 제어 전압의 존재 시에, 도 1 의 도면 평면에서 이어지는 피에조 벤더 (25) 의 곡률이 발생하여, 밀봉 요소 (30) 가 밸브 시트 (24) 로부터 상승되고, 따라서 입구 포트 (21) 와 출구 포트 (22) 사이의 유체 연결이 개방된다. 피에조 벤더 (25) 에 대한 제어 전압에 따라, 피에조 벤더 (25) 의 더 작거나 더 큰 곡률이 발생하여, 밸브 시트 (24) 와 밀봉 요소 (30) 사이의 거리가 더 작아지거나 더 커질 수도 있고, 따라서 유체 채널 (23) 의 더 작거나 더 큰 단면이 유체 유동에 이용가능하게 한다. 바람직하게는, 피에조 벤더 (25) 가 제어 수단 (9) 의 제어 신호에 의해 복수의 상이한 곡률 위치들로 이동될 수 있어서, 공기 공급 밸브 (5) 및 유사하게는 공기 배출 밸브 (6) 가 복수의 개방 위치들을 가지고 또한 비례 밸브 방식으로 작동될 수 있다는 것이 제공된다.
예로서, 공기 공급 밸브 (5) 의 입구 포트 (21) 가 유체 소스 (31) 에 연결되는 반면, 공기 배출 밸브 (6) 의 입구 포트 (21) 는 예를 들어 소음기로서 형성될 수도 있는 유체 싱크 (32) 에 유체 연결된다는 것이 제공된다. 더욱이, 공기 공급 밸브 (5) 의 입구 포트 (21) 및 공기 배출 밸브 (6) 의 출구 포트 (22) 는 유체 컨슈머의 역할을 하는 유체 밸브 (3) 의 공급 포트 (40) 에 연결된다.
유체 밸브 (3) 는 밸브 부재 (42) 를 포함하고, 상기 밸브 부재 (42) 는 예를 들어 이동 경로 (43) 를 따라서 선형으로 이동가능하도록 밸브 하우징 (41) 내에 수용되고, 또한 예를 들어 이동 경로 (43) 에 평행하게 배향된 종방향 축선 (44) 에 대해 회전 대칭으로 형성된다. 예로서, 밸브 부재 (42) 는 로드형 베이스 보디 (49) 를 포함하고, 상기 베이스 보디 (49) 의 단부에는, 작동 피스톤 (46) 이 형성된다. 더욱이, 원형의 주변 환형 칼라 (47) 는 베이스 보디 (45) 상에 제공되고, 또한 밀봉 부재 (48) 의 역할을 하는 환형 밀봉 디스크를 구비한다. 밸브 하우징 (41) 에서 밸브 부재 (42) 의 이동가능한 배열을 허용하기 위해, 밸브 하우징 (41) 은, 작동 피스톤 (46) 을 수용하기 위한 액추에이팅 부분 (50) 및 밀봉 부재 (48) 를 갖는 칼라 (47) 를 수용하기 위한 작동 섹션 (51) 을 포함하는 밸브 리세스 (49) 를 구비한다는 것이 제공된다. 순전히 예로서, 액추에이팅 부분 (50) 과 작동 섹션 (51) 사이에는 그리고 작동 피스톤 (46) 으로부터 멀리 향하는 단부 구역에는, 밸브 리세스 (49) 는 가이드 부분들 (52, 53) 을 각각 구비하고, 상기 가이드 부분들 (52, 53) 은 베이스 보디 (45) 의 원형의 원통형 외부 표면 (56) 상에 밀착되게 놓여있는 밀봉 링 (54, 55) 을 내부 표면에 각각 구비하고, 따라서 액추에이팅 부분 (50) 과 작동 섹션 (51) 사이에 그리고 작동 섹션 (51) 과 스프링 부분 (57) 사이에 유체 분리를 보장한다는 것이 제공된다. 스프링 부분 (57) 은 예를 들어 복귀 스프링 (58) 이 수용되는 원형의 원통형 블라인드 구멍으로서 형성되고, 이는 밸브 부재 (42) 상에 복귀력을 가하도록 구성된다. 복귀 스프링 (58) 을 사용하여, 밸브 부재 (42) 의 밀봉 부재 (48) 는 밸브 하우징 (41) 내에 제공되고 또한 예를 들어 원뿔형 링으로서 형성되는 밸브 시트 (59) 에 대해 가압된다. 순전히 예로서, 유체 밸브 (3) 는 따라서 상시 폐쇄 밸브이고, 도 1 에 도시된 폐쇄 위치 또는 휴지 위치에서, 입구 포트 (60) 와 출구 포트 (61) 사이의 유체 연통되는 연결이 중단된다. 하지만, 액추에이팅 부분 (50) 이 가압되면 (이는 공급 포트 (40) 에서 가압된 작동 유체의 제공에 의해 달성될 수 있음), 이러한 유체 압력은 가요성 밀봉 막 (62) 에 작용하고, 상기 밀봉 막 (62) 은 그의 엣지를 따라 밸브 하우징 (41) 에, 따라서 복귀 스프링 (58) 으로부터 멀리 향하는 작동 피스톤 (46) 의 작동면 (63) 상에 단단하게 고정된다. 이러한 힘의 효과는 복귀 스프링 (58) 을 탄성적으로 변형시킬 수 있고, 그로 인해 밸브 부재 (42) 는 이동 경로 (43) 를 따라 이동할 수 있으며, 따라서 밀봉 수단 (48) 은 밸브 시트 (59) 로부터 상승될 수 있고, 따라서 밸브 리세스 (49) 의 입구 포트 (60) 와 출구 포트 (61) 사이의 유체 연통되는 연결이 개방된다.
휴지 위치에서, 탄성 밀봉 수단 (49) 이 복귀 스프링 (58) 의 복귀력에 따라 압축되어서, 밸브 시트 (59) 상의 밀봉 수단 (49) 의 원하는 밀착 접촉이 보장된다.
밸브 진단 프로세스를 실행하기 위하여, 약간의 힘이 밸브 부재 (42) 에 가해지고, 이는 공급 포트 (40) 에서의 낮은 작동 압력을 제공함으로써 달성될 수 있다. 이는 도 1 에 도시된 휴지 위치로부터 진단 위치로 이동 경로 (43) 를 따라서 밸브 부재 (42) 의 약간의 변위를 유발하고, 이러한 변위는, 밀봉 부재 (48) 의 탄성 복귀 변형으로 인해, 밸브 리세스 (49) 의 입구 포트 (60) 와 출구 포트 (61) 사이의 유체 연통되는 연결이 개방되지 않도록 선택된다. 공급 포트 (40) 에서의 낮은 작동 압력이 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 의 다양한 개방 위치들에 의해 제공된다. 예를 들어, 밸브 진단 프로세스를 실행하기 위하여, 제어 수단 (9) 은 센서 (12) 로부터의 신호에 기초하여 밸브 부재 (42) 에 대해 위치상 폐쇄된 루프 제어를 수행하고, 밸브 부재 (42) 는 진단 위치에서 홀딩되고, 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 개방 위치들은 가능한 한 넓은 간격 내에서 가변된다. 공기 공급 밸브 (5) 의 각 개방 위치에 대해, 공기 배출 밸브 (6) 의 대응하는 개방 위치가 탐색되고, 또한 각각의 개방 위치들을 달성하는데 필요한 각각의 제어 신호는 값 쌍으로서 메모리 디바이스 (10) 내에 저장된다.
도 2 에 순전히 개략적으로 도시된 공기 공급 밸브 (5) 에 대한 제어 신호 레벨 (66) 에 대해 그리고 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 제어 신호 레벨 (67) 에 대해 저장된 값 쌍들 (69 ~ 77) 로부터, 적절한 계산에 의해, 제어 수단 (9) 은 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 를 제어하기 위한 보상 값을 결정할 수 있고, 그런 다음 이것으로 각각의 밸브 (5, 6) 가 유체 밸브 (3) 의 정상 작동 동안 제어될 수 있다. 이러한 보상 값은 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 에서 에이징 및 마모 현상에 대해 적어도 부분적으로 보상하는 역할을 하여, 유체 밸브 (3) 의 작동이 밸브 기능에 관하여 제한 없이 장기간에 걸쳐 보장될 수 있다.
도 2 에 도시된 도면에서, 세 개의 상이한 곡선들 (66, 67, 68) 이 도시되어 있다. 곡선들 (66 및 67) 각각은, 제어 신호를 위해 공기 공급 밸브 (5) 및 공기 배출 밸브 (6) 의 2 개의 피에조 벤더들 (25) 이 로딩되는 가로축 (수평축) 상에 도시된 전압 레벨 U[V] 과 세로축 (수직축) 상에 도시된 공기 공급 밸브 (5) 에 대한 백분율 개방 (Z[%]) 및/또는 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 백분율 개방 (A[%]) 사이의 상관 관계를 나타낸다. 곡선 (68) 은 밸브 하우징 (41) 에 대한 밸브 부재 (42) 의 이동을 도시하고, 2 개의 밸브들 (5, 6) 의 폐쇄 루프 제어로 인해, 곡선 (68) 은 긴 거리에 걸쳐 직선으로서 형성된다. 값 쌍들 (69 ~ 77) 의 각각은 공기 공급 밸브 (5) 에 대한 백분율 개방값 및 공기 배출 밸브에 대한 백분율 개방 값을 포함하고, 밸브 부재 (42) 의 위치는 이러한 개방 값들로부터 기인한다. 초기에는 특정 제어 신호 레벨들 (66, 77) 에서의 결과적인 낮은 백분율 개방 값들 및 낮은 제어 신호 레벨들 (66, 67) 에서의 밸브 부재 (42) 의 이동이 없는 반면에, 제어 신호 레벨 (66, 67) 이 상승함에 따라 진단 위치 (78) 의 도달로 이어지는 밸브 부재 (41) 의 이동이 시작된다. 이러한 시간으로부터, 밸브 진단 프로세스의 실행 동안, 제어 수단 (9) 은 제어 신호 레벨 (66, 67) 을 조절하여, 진단 위치 (78) 가 유지되고, 또한 추가의 값 쌍 (69 ~ 77) 이 발견될 때까지 제어 신호 레벨 (66, 67) 에서 추가의 증가가 발생한다. 도 2 에 도시된 값 쌍들 (69 ~ 77) 은 순전히 예시적이고; 복수의 추가의 값 쌍들은 각각의 값 쌍들 (69 ~ 77) 사이에 놓여있을 수도 있다.
2 개의 밸브들 (5, 6) 중 적어도 하나에 대한 최대 개방값에 도달한 후에, 밸브 진단이 종료되고, 제어 수단 (9) 은 정상 작동 시에 밸브들 (5, 6) 을 제어하기 위한 보상값들을 계산하며, 보상값들은 값 쌍들 (69 ~ 77) 과 임의의 추가의 값 쌍들로부터 계산된다.

Claims (10)

  1. 유체 제어 디바이스로서,
    유체 컨슈머 (3) 의 공급 포트 (40) 에 작동 유체를 공급하기 위한 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 유체 컨슈머 (3) 의 상기 공급 포트 (40) 로부터 작동 유체를 배출하기 위한 공기 배출 밸브 (6) 를 포함하는 밸브 배열체 (4), 및 제어 수단 (9) 을 구비하고,
    상기 제어 수단 (9) 은 상기 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 에 전기 접속되고, 상기 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 를 제어하도록 구성되며, 또한 센서 신호를 처리하기 위한 센서 입력부 (11) 를 더 포함하고, 상기 유체 컨슈머 (3) 의 기능 상태를 결정하기 위해 그리고 센서 신호를 상기 제어 수단 (9) 에 제공하기 위해 구성되는 센서 (12) 에 연결되고,
    상기 제어 수단 (9) 은 밸브 진단 프로세스를 실현하도록 구성되어, 상기 공기 공급 밸브 (5) 에 대한 제 1 제어 신호 (66) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 제 2 제어 신호 (67) 는 상기 센서 (12) 에 의해 제공된 센서 신호의 미리 정해진 센서 신호 레벨 (68) 을 유지하면서 하부 간격 제한과 상부 간격 제한 사이에서 각각 가변되고, 상기 제어 수단 (9) 은 상기 제 1 제어 신호 (66) 및 상기 제 2 제어 신호 (67) 에 대한 값 쌍들 (69 ~ 77; value pairs) 을 기록하도록 구성되는, 유체 제어 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 (12) 는 바람직하게는 직사각형의 이동 경로 (43) 를 따라서 유체 컨슈머 컴포넌트 (42) 의 위치를 검출하기 위한 위치 센서로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 (12) 는 상기 유체 컨슈머 (3) 의 상기 공급 포트 (40) 에 할당된 압력 센서로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 유체 제어 디바이스는, 파일럿 제어된 유체 밸브로서 구성되고 또한 상기 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 에 연결되는 공급 포트 (40) 를 구비하는 유체 컨슈머 (3) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유체 컨슈머 (3) 는 밸브 하우징 (41) 내에 형성된 유체 채널 (49) 의 자유 단면에 영향을 미치기 위해 상기 밸브 하우징 (41) 내에 이동가능하게 수용된 밸브 부재 (42) 를 포함하고, 상기 유체 채널 (49) 은 상기 밸브 부재 (42) 상에 형성된 탄성 밀봉 수단 (48) 의 밀착 접촉을 위한 밸브 시트 (59) 를 구비하고, 상기 제어 수단 (9) 은 밸브 진단 프로세스를 실행하도록 구성되어, 상기 밸브 부재 (42) 상에 형성된 상기 탄성 밀봉 수단 (48) 의 상기 밀착 접촉이 상기 밸브 진단 프로세스의 실행 동안 유지되는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 는 밸브 보디 (30) 용 액추에이터로서 형성된 피에조-액추에이터 (25) 를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스.
  7. 유체 제어 디바이스의 작동 방법으로서,
    유체 컨슈머 (3) 의 공급 포트 (40) 에 작동 유체 스트림의 공급을 위한 공기 공급 밸브 (5) 에 제 1 가변적인 제어 신호 (66) 의 제공 단계, 및 상기 유체 컨슈머 (3) 의 상기 공급 포트 (40) 로부터 작동 유체 스트림의 배출을 위한 공기 배출 밸브 (6) 에 제 2 가변적인 제어 신호 (67) 의 제공 단계를 포함하고,
    상기 제 1 가변적인 제어 신호 (66) 및 상기 제 2 가변적인 제어 신호 (67) 는 값 쌍 (69 ~ 77) 을 형성하고, 상기 유체 컨슈머 (3) 에 할당된 센서 (12) 로부터의 센서 신호에 의해 검출되는 상기 유체 컨슈머 (3) 의 기능 위치가 미리 정해진 위치 간격 내에 있는 경우 상기 값 쌍 (69 ~ 77) 은 저장되고, 상기 제 1 가변적인 제어 신호 (66) 및 상기 제 2 가변적인 제어 신호 (67) 는 하부 간격 제한과 상부 간격 제한 사이에서 각각 가변되는, 유체 제어 디바이스의 작동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브 진단 프로세스의 실행 동안, 상기 유체 컨슈머 (3) 는 할당된 공급 포트 (40) 에 대한 작동 유체의 공급과 배출 사이의 유체 평형의 설정에 의해 휴지 위치로부터 진단 위치로 이동되고, 상기 공기 공급 밸브 (5) 및 상기 공기 배출 밸브 (6) 에 대한 가변적인 제어 신호들 (66, 67) 은 센서 신호 (68) 에 따라 각각의 간격 제한 내에서 폐쇄 루프 제어되는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스의 작동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 컨슈머 (3) 는 밸브 부재 (41), 밸브 시트 (59) 및 탄성 밀봉 수단 (48) 을 갖는 파일럿 제어된 유체 밸브로서 구성되고, 상기 밸브 부재 (41) 는 상기 밸브 진단 프로세스의 실행 동안 제공된 작동 유체에 의해, 상기 밸브 부재 (41) 가 상기 밸브 시트 (59) 상에 여전히 밀착되게 놓여있고 또한 높은 표면 압력이 상기 밀봉 수단 (48) 과 상기 밸브 시트 (59) 사이에 존재하는 휴지 위치로부터, 중간 표면 압력이 상기 밀봉 수단 (48) 과 상기 밸브 시트 (59) 사이에 존재하고 또한 상기 밸브 부재 (41) 가 상기 밸브 시트 (59) 상에 여전히 밀착되게 놓여있는 진단 위치로 이동되고, 상기 센서 신호가 상기 밸브 시트 (59) 에 대한 상기 밸브 부재 (41) 의 위치에 의존하는 위치 신호인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스의 작동 방법.
  10. 제 7 항, 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    교정 기능이 상기 값 쌍들로부터 계산되고 또한 상기 유체 제어 디바이스 (1) 의 작동 동안 사용되는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 디바이스의 작동 방법.
KR1020187011977A 2015-10-29 2015-10-29 유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법 KR102374493B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2015/075081 WO2017071753A1 (de) 2015-10-29 2015-10-29 Fluidsteuereinrichtung und verfahren zum betreiben einer fluidsteuereinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180075522A true KR20180075522A (ko) 2018-07-04
KR102374493B1 KR102374493B1 (ko) 2022-03-14

Family

ID=54476924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187011977A KR102374493B1 (ko) 2015-10-29 2015-10-29 유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10428846B2 (ko)
EP (1) EP3368775B1 (ko)
KR (1) KR102374493B1 (ko)
CN (1) CN108291563B (ko)
WO (1) WO2017071753A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3587831A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-01 Microtecnica S.r.l. Hydraulic stage
US11608840B2 (en) 2018-08-21 2023-03-21 Michael Yuan Piezoelectric ring bender servo valve assembly for aircraft flight control actuation and fuel control systems
IT201900020582A1 (it) * 2019-11-07 2021-05-07 Stampotecnica S R L Dispositivo di alimentazione di gas in pressione ad uno pneumatico
DE102019217743A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Festo Se & Co. Kg Fluidanordnung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232202A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Shinko Electric Co Ltd 圧電式バルブ
KR20140034207A (ko) * 2011-06-30 2014-03-19 제네럴 이큅먼트 앤드 매뉴팩처링 컴패니, 아이엔씨., 디/비/에이 탑웍스, 아이엔씨. 밸브 특징 진단 및 누설 테스트 장치
KR101470455B1 (ko) * 2013-12-06 2014-12-08 주식회사파워테크 공기식 제어 밸브 자가 진단 경보 시스템 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549137A (en) * 1993-08-25 1996-08-27 Rosemount Inc. Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics
KR100328218B1 (ko) * 1996-04-30 2002-06-26 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 유압식건설기계의조작방식선택장치및방법
US5819783A (en) * 1996-11-27 1998-10-13 Isi Norgren Inc. Modular 3-way valve with manual override, lockout, and internal sensors
US6202014B1 (en) * 1999-04-23 2001-03-13 Clark Equipment Company Features of main control computer for a power machine
US6779541B2 (en) * 2001-10-12 2004-08-24 Smc Kabushiki Kaisha Fluid pressure regulator
KR100714985B1 (ko) * 2002-07-19 2007-05-09 엔테그리스, 아이엔씨. 액체 유동 제어기와 정밀 분배 장치 및 시스템
DE102005004080A1 (de) * 2005-01-28 2006-08-03 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetische Druckregelventileinrichtung mit integriertem Drucksensor
ES2289682T3 (es) * 2005-04-28 2008-02-01 FESTO AG & CO. Transductor piezoelectrico.
US7778735B2 (en) * 2006-11-17 2010-08-17 The Boeing Company Environmental control system, method, and computer program product for controlling the interior environment of a pressurized compartment
DE102007034059B4 (de) * 2007-07-20 2012-12-06 Siemens Ag Stelleinrichtung für ein Auf/Zu-Ventil
DE102009004570B4 (de) * 2009-01-14 2019-11-14 Abb Schweiz Ag Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs
DE102009022891B3 (de) * 2009-05-27 2010-11-18 Abb Technology Ag Verfahren zur elektronischen Verschleißzustandsermittlung bei einer Ventilanordnung
DE102010035263B4 (de) * 2010-08-24 2013-11-28 Festo Ag & Co. Kg Piezoventil
DE102011116819B4 (de) * 2011-10-25 2022-05-25 Festo Se & Co. Kg Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch betreibbaren Stellmittels für ein Fluidsteuerventil und Ventileinrichtung
CN102954057B (zh) * 2012-11-22 2015-08-19 太原理工大学 电闭环控制的三通比例减压阀
US20150167276A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 Cnh America Llc Power beyond valve assembly for an agricultural implement
US9624947B2 (en) * 2014-01-28 2017-04-18 Tescom Corporation Electronic controller with integral vent valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232202A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Shinko Electric Co Ltd 圧電式バルブ
KR20140034207A (ko) * 2011-06-30 2014-03-19 제네럴 이큅먼트 앤드 매뉴팩처링 컴패니, 아이엔씨., 디/비/에이 탑웍스, 아이엔씨. 밸브 특징 진단 및 누설 테스트 장치
KR101470455B1 (ko) * 2013-12-06 2014-12-08 주식회사파워테크 공기식 제어 밸브 자가 진단 경보 시스템 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN108291563A (zh) 2018-07-17
US20180298923A1 (en) 2018-10-18
US10428846B2 (en) 2019-10-01
KR102374493B1 (ko) 2022-03-14
CN108291563B (zh) 2020-04-03
EP3368775A1 (de) 2018-09-05
WO2017071753A1 (de) 2017-05-04
EP3368775B1 (de) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102374493B1 (ko) 유체 제어 디바이스 및 유체 제어 디바이스의 작동 방법
KR101887364B1 (ko) 압력식 유량 제어 장치 및 그 유량 제어 개시 시의 오버슈트 방지 방법
JP5086166B2 (ja) 真空圧力制御システム
RU2011113764A (ru) Клапанный узел
EP3529499B1 (en) Methods and apparatus of stabilizing a valve positioner when testing a solenoid valve
KR100465124B1 (ko) 유량제어밸브
US10774857B2 (en) Method for operating a valve device, valve device and data storage medium with a computer program
KR102104805B1 (ko) 압력식 유량 제어 장치
KR20180002527A (ko) 센서를 구비한 유체 제어 밸브
US9476517B2 (en) Pilot valve structures and mass flow controllers
JP6585505B2 (ja) 力作動式制御バルブ
KR102257760B1 (ko) 진공개폐밸브
KR102304548B1 (ko) 밸브장치 및 그 제어장치를 사용한 제어방법, 유체 제어장치 및 반도체 제조장치
CN109899341B (zh) 流体压致动器的动作检测装置
CN112901819B (zh) 电磁阀歧管
US11906056B2 (en) Actuator
CN114645968A (zh) 用于诊断阀的方法、诊断模块以及阀
EP2975307A1 (en) Valve, in particular radiator valve
KR101873823B1 (ko) 압전 조정 장치
CN220668478U (zh) 阀系统
KR102120460B1 (ko) 릴리프 밸브
JPH0361828A (ja) 圧力検出器及び流体供給装置
JP6456014B2 (ja) 着座スイッチ装置
RU102265U1 (ru) Измерительный преобразователь ускорений типа "сопло-заслонка"
JPH0925910A (ja) 位置検出装置及び位置制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant