KR20180100219A - 밸브 유형 인식 방법 및 액추에이터 - Google Patents

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KR20180100219A
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actuator spindle
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KR1020187022899A
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앤더스 엔겔브레크트슨
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아이엠아이 하이드로닉 엔지니어링 인터네셔널 에스.에이.
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Abstract

액추에이터에 연결되어 있는 밸브의 밸브 유형을 인식하는 방법으로, 상기 밸브는 제1 밸브 유형과 제2 또는 다른 밸브 유형이다. 액추에이터는 밸브 로드에 가동 가능하게 연결될 수 있는 액추에이터 스핀들을 포함한다. 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값과 같거나 작다면, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브는 제1 밸브 유형인 것으로 결정된다. 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 크다면, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브는 제2 밸브 유형인 것으로 결정된다. 그러한 방법에 사용하기 위한 액추에이터가 제공된다.

Description

밸브 유형 인식 방법 및 액추에이터
본 발명의 개념은 액추에이터에 연결되어 있는 밸브의 밸브 유형을 인식하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 개념은 또한 액추에이터가 연결될 수 있는 밸브에서 밸브 로드의 움직임을 제어하기 위한 액추에이터에도 관한 것이다.
예를 들어 난방, 냉방 및 물 공급을 위한 유체 분배 시스템은 공급원에서부터 소요 지점으로 유체를 공급하도록 설계되어 있다. 각 소요 지점은 일반적으로 계산되고 설계된 유동 또는 차압 사양을 구비한다. 그러나 순환수식 시스템에 따라서는, 유동 사양이 시간에 따라 종종 변화될 수 있고 소요 지점으로부터의 부하, 시스템 유체의 온도 변화, 시스템 유체의 소모량 변화(예컨대 음용수용)를 변경시키는 계절적 변동(예컨대 여름 또는 봄) 같은 인자들에 따라 변할 수 있다.
유체 분배 시스템에 종종 제어 밸브들이 사용되며, 제어 밸브들은 유속이 제어될 수 있도록 가변형 개구를 구비한다. 그러한 밸브 위치를 제어하기 위한 액추에이터가 종종 제공된다. 그러한 액추에이터는 통상적으로 액추에이터 스핀들을 구동하는 모터에 의해 구동된다. 액추에이터 스핀들은 궁극적으로 밸브 개방 정도를 제어하는 밸브 로드에 연결되어 있다.
제어 밸브들은 다양한 유체 특성에 따라 다양한 크기로 되며, 이에 따라 다양한 방식으로 작동될 수 있다. 예를 들면, 밸브가 완전히 닫힌 위치에 있을 때, (밸브 플러그나 콘 같은)밸브 폐쇄 부재가 밸브 시트에 대해 충분하게 밀봉되어야 하며(약간의 유동 누출은 허용될 수 있음), 이에 따라 밸브를 개방시키게 작용하는 유체 압력(및 만약 존재하는 경우에는 편향 스프링에 의한 압력)에 대항하도록 밸브 시트에 대해 어느 정도의 힘으로 가압 되어야만 한다. 제어 밸브가 완전히 폐쇄된 위치를 유지하기 위해, 제어 밸브가 대형일수록, 소형 제어 밸브에 비해 더 큰 대항력을 필요로 할 수 있다. 따라서, 작업자가 액추에이터를 밸브에 연결할 때, 그/그녀는 밸브에 연결하고자 하는 밸브 액추에이터의 유형을 체크할 필요가 있으며, 그 밸브 유형에 기초하여 액추에이터에 적당한 세팅을 제공할 필요가 있다. 작업자가 액추에이터에 적당한 세팅을 제공하지 않으면, 밸브가 만족스런 방식으로 작동하지 않을 수 있다. 예를 들면, 밸브 로드를 통해 액추에이터 스핀들로부터 지나치게 작은 힘이 가해지면 밀봉이 불량해질 위험이 있고, 또는 지나치게 큰 힘이 가해지면 밸브가 손상될 수 있다. 또한, EQM 기능과 같이 설계된 유동 특성을 구비하는 밸브의 경우, 액추에이터 세팅이 정확하지 않으면, 밸브를 통한 유동이 제대로 제어되지 않을 수 있다.
따라서, 현재 사용되고 있는 기술에 대해 전술한 문제점들을 줄이는 액추에이터 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 전술한 단점들을 줄일 수 있는 액추에이터 및 방법을 제공하는 것이다. 이하에서 더욱 명백해지는 이러한 목적 그리고 다른 목적은 첨부된 독립 청구항들에 정의되어 있는 방법과 액추에이터에 의해, 그리고 본 명세서에 제시되어 있는 본 발명의 다양한 측면들에 규정되어 있는 방법 및 액추에이터에 의해 달성된다.
본 발명 개념은 작업자가 액추에이터가 연결되어 있거나 액추에이터가 연결될 밸브 유형이 무엇인지 체크한 후 액추에이터에 적당한 세팅을 수작업으로 제공하는 대신, 액추에이터가 밸브 유형을 자동으로 결정하는 데에 사용될 수 있는 식견에 기초한다.
본 발명 개념은 또한 다양한 밸브 유형들 그룹에서, 다른 밸브 유형들은 예를 들면 밸브 로드의 스트로크 길이, 완전 폐쇄 및/또는 완전 개방 위치에서 밸브 로드의 공간 위치가 다를 수 있으며, 이들 차이는 그러한 다양한 밸브 유형들 그룹 내에 속하는 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 액추에이터에 의해 검출될 수 있다는 식견에 기초한다.
본 발명 개념의 제1 측면에 따르면, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브의 밸브 유형을 인식하기 위한 방법으로, 상기 밸브는 액추에이터의 액추에이터 스핀들에 의해 이동될 수 있는 밸브 로드를 구비하고, 상기 밸브는 제1 밸브 유형과 제2 밸브 유형 또는 다른 밸브 유형 중 하나인, 밸브 유형 인식 방법에 있어서,
연결되어 있는 액추에이터의 상기 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는 최대 허용 스트로크를 구비하되, 상기 제2 단부 위치는 상기 밸브 로드에 작동 가능하게 연결되어 있는 액추에이터 스핀들이 밸브의 완전 폐쇄 위치에 있을 때 액추에이터 스핀들의 위치로 획정되며, 다음 단계들을 포함하는 밸브 유형 인식 방법이 제공된다.
연결되어 있는 액추에이터에서 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 작은 경우, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰 경우, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브가 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계.
본 발명의 이 측면은 액추에이터를 기준 값으로 프로그램할 수 있다는 인식에 기초한 것이다. 그 기준 값은 액추에이터가 제1 밸브 유형에 연결되어 있을 때, 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크일 수 있다. 이는, 액추에이터가 밸브에 연결되어 있고, 액추에이터 스핀들이 상기 기준 값보다 더 큰 스트로크로 허용될 때, 액추에이터가 상기 제1 밸브 유형과 다른 밸브 유형에 연결되어 있는 것으로 결론지을 수 있다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 액추에이터가 셋 이상 예를 들어 셋, 넷 또는 그 이상의 밸브 유형에 연결될 수 있게 설계되어 있다면, 액추에이터는 복수의 기준 값들로 프로그램될 수 있으며, 연결되어 있는 각 밸브 유형은 최대 허용 스트로크들 중 하나를 이용할 수 있다.
일반적으로, 반드시 그럴 필요는 없지만, 가장 작은 밸브 유형은 액추에이터 스핀들에 있어서 가장 작은 최대 허용 스트로크를 갖게 될 것이다. 이에 따라, 액추에이터가 제1 및 제2 밸브 유형 중 하나에 연결되는 것으로 설계되어 있는 경우, 액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때, 액추에이터는 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 검출할 수 있다. 만약 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 크지 않다면, 액추에이터가 제1 또는 최소 밸브 유형에 연결되어 있는 것으로 결정된다. 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 크다면, 액추에이터가 제2 또는 그보다 큰 밸브 유형에 연결되어 있는 것으로 결정된다.
이 결정에 기초하여, 액추에이터는 연결된 밸브 상에서 적합하게 작동하게 프로그램될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터는 액추에이터 스핀들의 가하는 힘, 폐쇄력, 액추에이터 스핀들 속도 및/또는 액추에이터에 의해 수신된 신호와 적용된 액추에이터 스핀들 변위 사이의 관계(예를 들면 하나의 밸브 유형에 대해서는 선형이고 다른 밸브 유형에 대해서는 다른 밸브 특성) 같은 파라미터를 수정할 수 있다.
작동 모드는 밸브 유형에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 다른 밸브 유형은 다른 유동 용량, 다른 밀폐력 사양, 다른 Kv-투-스트로크 특성 곡선, 다른 수배관 기능 또는 수배관 기능들의 조합을 가질 수 있다. 액추에이터가 밸브 유형을 검출함에 따라, 액추에이터는 검출된 밸브 유형에 대해 거동하게 제어를 자동으로 수정할 수 있다.
적어도 일부의 예시적 실시형태들에 따르면, 액추에이터는 수배관 밸브들에 연결되기에 적합하지만, 다른 실시형태들에서는 액추에이터가 가스(예컨대 공기) 또는 액체의 유체용 액추에이터-제어식 밸브의 다른 유형에 연결되기에 적합할 수 있다.
본 개시 및 도면에 선형/축 방향으로 이동하는 액추에이터 스핀들이 도시되어 있지만, 본 발명 개념은 회전식 스핀들에서도 기능을 발휘할 수 있다. 이에 따라, 액추에이터의 스트로크 및 최대 허용 스트로크는 선형 스트로크 또는 회전식 스트로크일 수 있다.
본 발명 개념이 푸시/풀 액추에이터뿐만 아니라 푸시 액추에이터에도 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 푸시 액추에이터에서, 액추에이터 스핀들은 통상 밸브 로드를 밸브의 폐쇄 위치로 밀게 설계된다. 액추에이터 스핀들이 후퇴하면, 편향 스프링 또는 유체 압력에 의해 밸브 로드는 밸브의 개방 위치를 향해 이동하게 된다(즉 푸시 액추에이터에 의해 작동되는 밸브에 편향 스프링이 반드시 존재해야 하는 것은 아니다). 푸시/풀 액추에이터에서, 편향 스프링이 필수적인 것은 아니다; 액추에이터 스핀들은 폐쇄 위치와 개방 위치 모두로 밸브 로드를 이동시킨다. 푸시 액추에이터가 밸브에 연결되어 있고, 밸브가 완전 개방 위치로 이동하면, 액추에이터 스핀들은 밸브 로드와 접촉할 필요가 없다. 액추에이터 스핀들은 밸브 로브로부터 빠져 나와 제1 단부 위치로의 이동을 계속할 수 있다. 이에 따라, 밸브에 연결되어 있는 푸시 액추에이터의 경우, (통상적으로) 밸브 로드가 밸브의 완전 개방 위치로 변위한 후에 밸브 로드와 액추에이터 스핀들 사이에 갭이 존재하게 된다.
일부 디자인에서 (밸브가 폐쇄 위치를 향해 편향되어 있다면) 푸시 액추에이터의 액추에이터 스핀들은 밸브의 개방 위치를 향해 밸브 로드를 밀기에 적합할 수 있다는 점에 주목해야 한다.
액추에이터가 밸브 유형 인식 방법에 사용될 때, 인식 공정은 액추에이터 스핀들이 제2 단부 위치에서 제1 단부 위치로 이동함에 따라 시작될 수 있다. 제2 단부 위치는 연결되어 있는 밸브에 의해 가장 멀리 전진할 수 있는 위치이다. 즉 액추에이터 스핀들의 제2 단부 위치는 밸브 로드가 밸브의 완전 폐쇄 위치에 있을 때 얻어진다. 이러한 방식으로 밸브의 최대 허용 스트로크가 결정될 수 있고, 적당하기로는 액추에이터에 저장되어 있는 하나 이상의 기준 값과 비교될 수 있다. 그러나 본 예시적 실시형태 및 다른 예시적 실시형태에서, 최대 허용 스트로크가 비교되는 상기 하나 이상의 기준 값은 예를 들면 빌딩 관리 시스템(BMS)의 중앙 유닛에 원격식으로 저장되어 있을 수 있으며, 이 경우 액추에이터가 결정된 최대 허용 스트로크의 신호 대푯값을 상기 중앙 유닛으로 송신하고, 중앙 유닛이 결정된 최대 허용 스트로크와 하나 이상의 기준 값과 비교하여 밸브 유형을 결정한다. 그런 다음, 중앙 유닛의 결정에 기초하여, 액추에이터는 액추에이터를 결정된 밸브 유형에 적당한 작동 모드로 설정한다.
적어도 일부의 예시적 실시형태에서, 상기 하나 이상의 기준 값들을 빌딩 관리 시스템의 중앙 유닛에 저장하는 대신(또는 그에 부가하여), 최대 허용 스트로크가 비교되는 상기 하나 이상의 기준 값들이 휴대용 액추에이터 구성 유닛을 통해 액추에이터에 작동가능하게 연결되어 있는 응용 소프트웨어에 저장될 수 있다. 액추에이터는 결정된 최대 허용 스트로크의 신호 대푯값을 상기 휴대용 액추에이터 구성 유닛으로 송신하며, 소프트웨어가 그 값을 하나의 이상의 기준 값들과 비교하여 밸브 유형을 결정하게 된다. 그런 다음, 그 결정에 기초하여, 액추에이터는 액추에이터를 결정된 밸브 유형에 적당한 작동 모드로 설정한다. 그러한 휴대형 액추에이터 구성 유닛은 액추에이터에 신호 전달 와이어로 연결될 수 있는 외부 휴대형 장치일 수 있다. 휴대형 액추에이터 구성 유닛은 그 휴대형 액추에이터 구성 유닛에 동력을 공급하기 위한 에너지 저장 유닛과 액추에이터를 제어하기 위해 상기 신호 전달 와이어를 통해 액추에이터로 제어 신호를 전달하기 위한 전달 유닛을 포함할 수 있다. 신호 전달 와이어는 예를 들면 USB(Universal Serial Bus) 케이블일 수 있다. USB 케이블을 사용함으로써, 액추에이터로부터/액추에이터로 신호 또는 디지털 정보를 송수신할 수 있다.
본 발명의 일부 예시적 실시형태에서, 인식 공정은 액추에이터 스핀들이, 통상적으로 액추에이터 스핀들이 가장 후퇴되어 있는 제1 단부위치에서 밸브 로드가 밸브의 완전 폐쇄 위에 있는 제2 단부 위치를 향하는 방향으로 이동함에 의해 시작될 수 있다. 이러한 이동 중에, 액추에이터가 기준 값을 통과하면, 연결되어 있는 밸브가 제1 밸브 유형이 아님을 알게 되며, 계속되는 이동을 위해 그 작동 모드(예컨대 힘 또는 속도 등)를 수정할 수 있다. 셋 이상의 가능한 밸브 유형이 존재하는 경우, 액추에이터가 이동하는 중에 다른 기준 값을 지날 수 있으며, 이에 따라 연결되어 있는 밸브가 제2 밸브 유형이 아니고 세3 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결론지을 수 있다. 다시, 액추에이터 스핀들이 이동하는 중에, 작동 모드가 수정될 수 있다. 전술한 사항들로부터, 액추에이터 스핀들의 실제 최대 허용 스트로크를 반드시 측정할 필요가 없고, 스트로크가 기준 값보다 큰지 여부(즉 기준 값을 지나 이동하였는지)를 체크하는 것으로도 충분할 수 있다. 즉, 액추에이터는 액추에이터 스핀들이 통과하는 하나 이상의 기준 값들에 대해 (더 큰 힘이 적용되거나 더 큰 속도가 적용되는 것과 같이) 다른 작동 모드로 절환하게 프리-프로그램될 수 있다. 이에 따라, 이러한 작동 모드의 절환(switching)은 액추에이터 스핀들의 이동과 동시에 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 액추에이터는, 제1 밸브 유형과 제2 밸브 유형에서 작동할 수 있도록 설계되되, 제1 밸브 유형에서 밸브 로드의 허용 변위가 제2 밸브 유형에서보다 작을 수 있다. 이 경우, 또한 다른 경우에서, 기준 값은 제1 밸브 유형의 최대 허용 스트로크에 기초하여 설정될 수 있다. 일반적으로, 기준 값은 제1 밸브 유형의 최대 허용 스트로크와 같거나 클 수 있다. 이는, 후속 조업에서, 다른 밸브에 연결될 때, 그리고 연결된 액추에이터가 기준 값을 초과하는 액추에이터 스핀들에 대한 최대 허용 스트로크를 구비하면, 이제 연결된 밸브는 제1 밸브 유형이 아니라 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정될 수 있음을 의미한다.
전술한 사항은 적어도 하나의 예시적 실시형태에서 적어도 부분적으로 반영되며, 이러한 사항에 따르면, 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계 이전에,
제1 밸브 유형에 대해, 상기 제1 및 상기 제2 단부 위치들 사이의 액추에이터 스핀들의 제1 유형 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 또는 그보다 작은지를 결정하는 단계가 선행된다.
이 단계는, 액추에이터가 연결될 수 있는 밸브 유형일 때 액추에이터 제조에서 통상적으로 수행될 수 있다. 그러나 예를 들면 새롭게 획득한 액추에이터의 교정 과정의 일부로 제조 후에 이 단계를 수행하는 것도 상정할 수 있다.
액추에이터와 밸브 내의 다양한 부품들 크기에는 작은 변동과 공차가 있기 때문에, 기준 값을 제1 유형의 최대 허용 스트로크보다 약간 큰 값으로 설정하는 것이 적당할 수 있다. 액추에이터가 세 개 또는 그 이상의 다른 밸브 유형에 연결되게 설계된 경우라면, 둘 또는 그 이상의 기준 값들이 설정될 수 있고, 기준 값들의 설정은 각 최대 허용 스트로크보다 약간 큰 값으로 하는 것이 적당할 수 있다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 본 방법은,
상기 제2 단부 위치에서 그리고 제1 밸브 유형에 대해, 밸브 로드의 단부면의 기준 위치가 상기 액추에이터 스핀들과 접촉하고 있는지를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 이에 따라, 액추에이터의 단부면이 액추에이터 스핀들(또는 액추에이터 스핀들에 연결되어 있는 어떤 제2의 파트)이 밸브 로드와 체결 또는 접촉하는 계면이라면, 그러한 단부면은 기준 값을 설정하는 데에 사용될 수 있는 적당한 기준 위치를 제공한다. 다시, 기준 값을 설정할 때 공차들이 고려되는 것이 적당할 수 있다.
적어도 일부의 예시적 실시형태에서, 상기 기준 값은 액추에이터 내에 관련 마킹을 구비할 수 있다. 즉, 마킹은 스핀들 축과 직교하는 평면에 위치할 수 있으며, 그 평면은 액추에이터 스핀들이 제2 단부 위치(즉 밸브가 완전 폐쇄된 위치)에 있을 때 액추에이터 스핀들과 (제1 밸브 유형의) 밸브 로드 사이의 계면에 위치한다. 적절하기로는, 마킹은 제조 공차를 고려하여 상기 평면 약간 아래에 위치할 수 있다. 액추에이터 스핀들에는 상기 마킹을 검출할 수 있는 센서가 제공될 수 있다. 작업자가 액추에이터를 밸브에 연결할 때, 스핀들이 상기 마킹을 통과하는 지를 액추에이터가 검출할 수 있다. 스핀들이 마킹을 통과하지 않았다면, 액추에이터는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정할 것이다. 그러나 센서가 액추에이터 스핀들이 상기 마킹을 지나 이동하였음을 검출하면, 액추에이터가 제2 또는 다른 밸브 유형에 연결되어 있는 것으로 결정한다. 물론, 액추에이터 스핀들 위에 마킹이 있고 액추에이터 하우징에 센서가 고정되어 있는 것도 상정할 수 있다.
광학, 초음파, 전자기 등과 같은 다른 유형의 센서들도 고려될 수 있다.
전술한 예시적 실시형태들로부터, 액추에이터가 제2 밸브 유형에 연결되어 있다면, 액추에이터 스핀들이 상기 기준 위치를 지나 이동할 수 있음을 이해해야 한다.
액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때, 액추에이터 스핀들은 밸브로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하고 밸브를 향하는 방향으로 전진할 수 있다. 예를 들면 밸브가 연결되는 파이프 위치에 따라 액추에이터와 밸브가 공간 내에 다양한 방향으로 장착될 수 있지만, 특히 액추에이터 스핀들의 선형/축 방향 이동에서 참고의 용이함을 위해, 본 명세서에서 액추에이터 스핀들의 가장 많이 후퇴한 위치는 상부 단부 위치로 호칭하고, 연결되어 있는 밸브에 의해 허용되는 가장 많이 전진한 위치는 하부 단부 위치라고 호칭한다.
이에 따라, 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 제1 단부 위치는 상부 단부 위치이다.
이와 유사하게, 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 제2 단부 위치는 하부 단부 위치이다.
상부 단부 위치는 액추에이터 스핀들의 후퇴 이동을 정지시키기 위해 액추에이터 스핀들(또는 액추에이터 스핀들에 연결되어 있는 부품)과 맞닿는 기계적 정지 요소에 의해 획정되는 것이 적절하다. 그러나 전기적으로 제어되는 정지 수단의 적절한 프로그래밍에 의해 각 액추에이터에 대해 개별적으로 상부 단부가 설계될 수 있는 전기적으로 제어되는 정지 수단도 상정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 다른 밸브 유형들은 다른 유형의 작동 모드를 필요로 할 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 이 방법은,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 작은 경우 액추에이터를 제1 작동 모드로 작동시키는 단계를 추가로 포함한다.
즉, 액추에이터가 연결되어 있는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정되면, 액추에이터에 의해 제1 작동 모드가 수행된다. 그러한 작동 모드는 예를 들면 특정 폐쇄력, 속도 및/또는 액추에이터에 의해 수신된 신호와 적용된 액추에이터 스핀들 변위 사이의 관계일 수 있다. 하나의 그러한 실시예는 제1 밸브 유형이 상대적으로 소형의 밸브 유형인 경우, 밸브를 완전히 폐쇄된 위치(누출이 없거나 어느 정도의 미세한 누출은 허용되는)에서 유지하기 위한 폐쇄력이 상대적으로 낮을 수 있다. 상대적으로 큰 제2 밸브 유형은 큰 폐쇄력을 필요로 할 수 있으며, 이에 따라 다른 (제2의) 작동 모드에서 작동되어야 한다.
이에 따라, 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 이 방법은,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰 경우 액추에이터를 제2 작동 모드로 작동시키는 단계를 추가로 포함한다.
액추에이터가 셋 이상의 다른 밸브 유형에 장착되기에 적합하다면, 다른 작동 모드들이 존재할 수 있다.
이에 따라, 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 액추에이터는 N개의 다른 밸브 유형들 중 하나에 연결되기에 적합하고, N-1 기준 값들이 N-1 밸브 유형에 설정되되, 제1 밸브 유형의 각각의 하나에 하나가 설정된다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 본 방법은,
연결되어 있는 액추에이터에 대해, 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 N-1 기준 값들 중 하나 또는 그 이상의 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계,
- 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 제1 기준 값과 같거나 작은 경우에는, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계,
  - 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 N-1번째 기준 값 보다 큰 경우에는, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브가 N-1번째 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계,
- 그렇지 않고, 상기 N-1 세트 기준 값들의 기준 값이 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크에 가까운지를 결정하고, 상기 결정된 기준 값과 관련되어 있는 밸브 유형으로 식별하는 단계를 포함한다.
위에서 예시한 바와 같이, 기준 값은 액추에이터 하우징 내에 또는 액추에이터 스핀들 위에 센서-검출가능 마킹으로 구체화될 수 있는 기준 위치에 기초할 수 있다. 그러나 다른 가능성도 상정될 수 있다. 예를 들면, 기준 값은 액추에이터 스핀들을 구동하는 모터에 연결되어 있는 기어의 회전 카운트에 기초할 수 있다. 예를 들면, 최대 허용 스트로크는 그러한 기어의 특정한 완전 회전 수 및/또는 부분 회전 수에 상당할 수 있다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 기준 값이 기준 스트로크이다. 복수의 기준 값들이 설정되어 있다면, 각 기준 값은 각 밸브 유형에 연결되어 있을 때 액추에이터의 스핀들의 특성인 기준 스트로크에 대응할 수 있다.
본 발명 개념의 제2 측면에 따르면, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브의 밸브 유형을 인식하는 방법으로, 상기 밸브는 액추에이터의 액추에이터 스핀들에 의해 구동될 수 있는 밸브 로드를 구비하고, 상기 밸브는 제1 밸브 유형 및 제2 또는 다른 밸브 유형 중 하나이며, 상기 연결되어 있는 액추에이터의 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는 최대 허용 스트로크를 구비하되, 상기 제2 단부 위치는 밸브의 완전 폐쇄 위치에서 상기 밸브 로드에 작동 가능하게 연결(예컨대 접촉)되어 있을 때 액추에이터의 위치에 의해 획정되며, 최대 허용 스트로크의 적어도 일부에서 액추에이터 스핀들이 밸브 로드와 접촉하는 있는, 밸브 유형 인식 방법으로, 이 방법은,
연결되어 있는 액추에이터에 대해, 액추에이터 스핀들을 제1 기준 위치에 세팅하는 단계,
액추에이터 스핀들을 제2 기준 위치를 향하는 방향으로 제1 기준 위치로부터 멀어지게 이동시키는 단계,
액추에이터 스핀들이 제2 기준 위치를 지나 이동할 수 있는 지를 결정하는 단계,
액추에이터 스핀들이 제2 기준 위치를 지나 이동할 수 없는 경우, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브를 제1 밸브 유형으로 결정하는 단계,
액추에이터 스핀들이 제2 기준 위치를 지나 이동할 수 있는 경우, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브를 제2 또는 다른 밸브 유형으로 결정하는 단계,를 포함한다.
이에 따라, 제1 및 제2 기준 위치를 분리시키기 위해, 액추에이터 스핀들과 밸브 로드의 상호 변위를 비교한다. 푸시 액추에이터의 경우, 액추에이터 스핀들이 항상 밸브 로드에 연결되어 있는 것이 아니다. 예를 들면, 액추에이터 스핀들이 (밸브가 완전 폐쇄되어 있는)제2 단부 위치로부터 후퇴하고 있을 때, 밸브 로드가 밸브가 완전히 폐쇄된 위치에 도달하면 액추에이터 스핀들이 결국 밸브 로드를 떠나게 될 것이다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들이 밸브 로드로부터 떨어지면 갭이 형성되고, 더 이상 액추에이터 스핀들과 밸브 로드가 상호 변위되지 않는다.
액추에이터를 제조할 때 또는 액추에이터를 프로그램할 때, 제1 기준 위치는 액추에이터가 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 경우에 기초하여 정의될 수 있다. 제1 기준 위치는 제2 단부 위치(에서 후퇴한)로부터 임의의 사전에 규정된 근위 지점에 설정될 수 있다. 액추에이터에 연결될 수 있는 것으로 설계된 다양한 밸브 유형들 사이의 차이에 따라, 제2 기준 위치가 다른 위치에 놓일 수 있다. 예를 들면, 제2 기준 위치가 제1 밸브 유형의 밸브가 완전 개방 위치에 있고, 액추에이터 스핀들은 여전히 밸브 로드에 연결되어 있는(즉 액추에이터 스핀들이 아직 밸브 로드와 떨어지지 않은) 상태에서 선택된 액추에이터 스핀들과 밸브 로드 사이의 계면 영역에 설정될 수 있다. 상호 이동이 제2 기준 위치를 지나치는 것으로 검출된 경우, 연결되어 있는 밸브는 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정된다. 제2 기준 위치를 제1 기준 위치 근방에 둔다는 것은, 둘 또는 그 이상의 밸브 유형의 밸브 시트의 위치가 밸브 유형의 결정과 무관하다는 것을 의미한다. 실제, 밸브 유형들은 가변형 밸브 시트 높이를 구비하여, 예를 들면 다양한 밸브들이 밸런싱 되게 할 수 있다. 이는 밸브 로드에 리프트 한계를 설정하는 것에 상응하는 효과를 낳는다.
그러나 액추에이터가 연결될 수 있도록 설계되어 있는 제1 및 제2 밸브 유형은 다양한 밸브 시트 높이를 구비하고, 액추에이터 스핀들은 연결되어 있는 밸브 유형에 따라 다양한 제2 단부 위치를 구비하게 될 것이며, 그러한 경우, 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터 스핀들의 제2 단부 위치의 영역에서 제2 기준 위치가 획정되는 것이 적당할 수 있다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들이 제2 기준 위치를 지나도록 액추에이터 스핀들이 제1 기준 위치로부터 이동하여 밸브 로드를 밀 수 있다면, 이제 액추에이터는 제2 밸브 유형(또는 다른 밸브 유형)의 밸브에 연결되어 있는 것으로 결정된다.
제1 기준 위치를 액추에이터가 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터 스핀들의 제2 단부 위치 근방에 있는 위치에 대응되게 세팅함으로써, 액추에이터 스핀들을 제1 기준 위치로부터 전진시키거나 후퇴시켜 밸브 유형을 인식할 수 있게 된다. 양 방향 모두 가능하다.
그러나 액추에이터 스핀들이 제1 기준 위치로부터 후퇴하게만(즉 제1 단부 위치를 향하는 방향으로 이동하게) 의도되어 있는 예시적 실시형태에서, 상기 제1 기준 위치는 전술한 것보다 더 먼 쪽에 위치하게 될 수 있다. 이에 따라, 적어도 일부의 예시적 실시형태에서, 제1 기준 위치는 최대 허용 스트로크 중에 통과되는 임의의 지점에 획정될 수 있다. 즉, 제1 기준 위치는 제1 단부 위치로부터 후퇴된 임의의 지점일 수 있다. 인식 과정이 시작하기 전에 사전에 획정되어 있는 한은, 제1 기준 위치는 후퇴된 제1 기준 위치로부터 전진된 제2 단부 위치 사이의 임의의 지점일 수 있다. 이에 따라, 적어도 일부의 예시적 실시형태에서, 제1 기준 위치는 액추에이터 스핀들의 제2 원위 단부에 있을 수 있다(제2 원위 단부는 제1 밸브 유형의 밸브 또는 제2 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터의 제2 원위 단부일 수 있음).
본 발명 개념의 제2 측면은 위 본 발명 개념의 제1 측면과 관련되어 제시된 실시형태들 중 어느 한 실시형태에서 수행되는 단계 및 그 실시형태에 포함되어 있는 특징을 포함할 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다는 점을 이해해야 한다.
본 발명 개념의 제3 측면에 따르면, 액추에이터가 작동 가능하게 연결될 수 있는 밸브에서 밸브 로드의 이동을 제어하기 위한 액추에이터로, 상기 액추에이터는,
액추에이터 스핀들로, 상기 액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때, 상기 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치 및 제2 단부 위치에 배치될 수 있고, 상기 제2 단부 위치는 액추에이터 스핀들이 밸브의 완전 폐쇄 위치에 있는 밸브 로드와 접촉할 때의 액추에이터 스핀들의 위치로 획정되고, 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터의 최대 허용 스트로크는 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는, 액추에이터 스핀들과,
상기 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하기 위한 수단을 포함하는 액추에이터를 제공한다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 액추에이터는 제어 유닛을 포함한다. 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 결정 수단은 상기 기준 값이 저장되어 있는 제어 유닛을 포함한다. 그러나 다른 실시형태에서는, 기준 값이 제어 유닛과는 별개로 되어 있는 메모리 유닛에 저장될 수 있다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 결정 수단은 유선 또는 무선 통신으로 제어 유닛과 통신할 수 있는 기어 장치와 모터 중 적어도 하나를 포함한다. 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 결정 수단은 유선 또는 무선 통신으로 제어 유닛과 통신할 수 있는 적어도 하나의 센서, 예컨대 둘, 셋 또는 그 이상의 센서를 포함한다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 액추에이터는,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값과 같거나 작은 경우, 제1 작동 모드로 작동시키고,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰 경우, 제2 작동 모드로 작동시키기에 적합하다.
적절하기로는, 제어 유닛은 제어 유닛은, 결정된 최대 허용 스트로크에 따라 액추에이터를 제1 및 제2 작동 모드 중 하나로 작동하도록 제어하기에 적합하다.
다양한 작동 모드들이 액추에이터가 연결되기에 적합한 다양한 밸브 유형들에 적합한 것이 적절하다. 다양한 밸브 유형은 다양한 유동 용량, 다양한 밀폐력 사양, 다양한 Kv-투-스트로크 특성 곡선, 다양한 수배관 기능들 또는 수배관 기능들의 조합을 구비하는 밸브들일 수 있다. 액추에이터는 검출된 밸브 유형에 대해 제어 거동을 자동으로 수정할 수 있다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 제1 작동 모드에서, 액추에이터는 액추에이터 스핀들을 통해 (제1 폐쇄력 같은) 제1 힘을 밸브 로드에 가하기에 적합하고, 상기 제2 작동 모드에서, 액추에이터는 액추에이터 스핀들을 통해 (제2 폐쇄력 같은) 제2 힘을 밸브 로드에 가하기에 적합하되, 상기 제2 힘이 상기 제1 힘보다 큰 것을 특징으로 한다.
적어도 하나의 예시적 실시형태에 따르면, 상기 제1 작동 모드에서, 액추에이터는,
- 액추에이터 스핀들의 제1 속도,
- 액추에이터 변위 기능에 대한 제1 제어 신호 중 적어도 하나를 가하기에 적합하고,
상기 제2 작동 모드에서, 액추에이터는,
- 액추에이터 스핀들의 제2 속도,
- 액추에이터 변위 기능에 대한 제2 제어 신호 중 적어도 하나를 가하기에 적합하다.
제어 신호는 예컨대 1 내지 10V에 이르는 신호일 수 있다. 액추에이터는 신호의 전압을 액추에이터 스핀들의 특정 변위에 관련시키기 위해 프리-프로그램될 수 있다. 예컨대 0V는 완전 후퇴된 액추에이터 스핀들이고, 1V는 약간 전진한 액추에이터 스핀들이다. 액추에이터 변위 기능에 대한 제어 신호는 다양한 밸브 유형에 대해 다양하게 설계될 수 있다.
본 발명 개념의 제3 측면은 본 발명 개념의 제1 및/또는 제2 측면과 관련하여 제시된 실시형태들 중 어느 하나의 실시형태에서 수행된 단계들 및 그 실시형태에 포함되어 있는 특징들을 포함할 수 있으며, 그 역도 성립된다는 점을 이해해야 한다.
본 발명 개념의 제4 측면에 따르면, 시스템으로,
적어도 두개의 다른 밸브 유형의 밸브,
액추에이터 스핀들을 통해 밸브들 중 어느 하나의 밸브 로드에 작동 가능하게 연결될 수 있는 액추에이터를 포함하되, 액추에이터가 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있은 경우에 액추에이터가 제2 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 경우보다 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 작고,
액추에이터는, 액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터의 최대 허용 스트로크가 액추에이터가 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있을 때의 액추에이터의 최대 허용 스트로크보다 큰지를 결정하는 수단을 포함하는, 시스템을 제공한다.
본 발명 개념의 제4 측면은 본 발명 개념의 제1, 제2 및/또는 제3 측면과 관련하여 제시된 실시형태들 중 어느 하나의 실시형태에서 수행된 단계들 및 그 실시형태에 포함되어 있는 특징들을 포함할 수 있으며, 그 역도 성립된다는 점을 이해해야 한다.
본 발명 개념의 제5 측면에 따르면, 밸브에 연결되어 있는 액추에이터를 작동시키는 방법으로, 상기 밸브는 액추에이터의 액추에이터 스핀들에 의해 이동할 수 있는 밸브 로브를 구비하고, 연결되어 있는 액추에이터의 상기 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는 최대 허용 스트로크를 구비하되, 상기 제2 단부 위치는 밸브가 완전 폐쇄된 위치에 있고 액추에이터 스핀들이 상기 밸브 로드에 작동가능하게 연결되어 있을 때 액추에이터 스핀들의 위치로 획정되는, 액추에이터 작동 방법으로, 이 방법은,
연결되어 있는 액추에이터에 대해, 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 작은 경우에는 제1 작동 모드로 액추에이터를 작동시키는 단계,
액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰 경우에는 제2 작동 모드로 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함한다.
본 발명 개념의 제5 측면은 본 발명 개념의 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 측면과 관련하여 제시된 실시형태들 중 어느 하나의 실시형태에서 수행된 단계들 및 그 실시형태에 포함되어 있는 특징들을 포함할 수 있으며, 그 역도 성립된다는 점을 이해해야 한다.
도 1a 내지 도 1c는 제1 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 액추에이터를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 제2 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 액추에이터를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 밸브에 연결되어 있는 푸시/풀 액추에이터를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1a 내지 도 1c는 제1 밸브 유형의 밸브(100)에 연결되어 있는 액추에이터(1)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 액추에이터(1)는 본 발명 개념의 적어도 일부의 예시적 실시형태에 따른 밸브 유형 인식을 위한 방법에 사용될 수 있다. 밸브(100)는 수배관 밸브(hydronic valve)가 적당할 수 있다. 그러나 본 발명 개념은 가스 또는 액체인 유체용의 다른 액추에이터-제어식 밸브에도 적용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 액추에이터(1)는 액추에이터 하우징(3)을 포함한다. 밸브로부터 후퇴하고 연결된 밸브를 향하는 방향으로 전진할 수 있는 액추에이터 스핀들(5)이 액추에이터 하우징(3) 내부에 있다. 도면에서, 기계식 정지부(7)는 액추에이터 스핀들(5)의 상부 단부 위치 또는 후퇴되는 제1 단부 위치(E1)를 획정하도록 예시되어 있다. 제1 단부 위치(E1)는 액추에이터 스핀들(5)의 근위 단부(11)가 기계식 정지부(7)와 맞닿아 있을 때 액추에이터 스핀들(5)의 원위 단부(9)의 축 방향 위치로 도시되어 있다. 그러나 제1 단부 위치는 액추에이터 스핀들(5)의 제2 단부 위치를 획정하기 위해 동일한 영역이 사용되는 한은 액추에이터 스핀들에서 다르게 규정된 영역과 관련될 수도 있다.
액추에이터 스핀들(5)은 작동가능하게 연결되어 있는 구동 기구에 의해 구동된다. 도면에 도시되어 있는 실시예에서, 구동 기구는 액추에이터 하우징(3) 내부에 기어 장치(15)를 통해 액추에이터 스핀들(5)에 연결되어 있는 모터(13)를 포함한다. 예를 들어 전기로 구동되는 모터(13)는 예를 들어 회전 운동을 액추에이터 스핀들(5)의 왕복 운동을 전달하는 메인 기어 휠(도시되어 있지 않음)을 포함하는 기어 장치(15)를 구동한다.
도면에 도시되어 있지 않지만, 기어 장치(15)는 일반적으로 모터(13)에 회전식으로 연결 배치되어 있으며, 액추에이터 스핀들(5)에 직접 연결되어 있는 제1 기어 휠과, 제1 기어 휠과 메인 기어 휠 사이에 배치되어 있는 적어도 하나의 중간 기어 휠을 포함한다. 이에 따라 중간 기어 휠은 제1 기어 휠로부터 회전 운동을 메인 기어 휠로 전달하도록 배치되어 있다. 그러나 다른 기어 장치 예를 들면 더 적거나 더 많은 기어 휠들을 구비하는 다른 기어 장치도 고려될 수 있다.
메인 기어 휠은 액추에이터 스핀들(5)이 관통하여 연장하는 중앙 홀을 구비할 수 있다. 중앙 홀의 벽에는 암나사가 제공될 수 있으며, 암나사는 액추에이터 스핀들(5) 상에 제공되어 있는 수나사(도시되어 있지 않음)와 협동할 수 있다. 메인 기어 휠은 중앙 축을 따라서는 이동하지 않는다. 메인 기어 휠이 축 방향으로 잠겨 있기 때문에, 메인 기어 휠의 암나사와 그에 매칭되는 액추에이터 스핀들(5)의 수나사의 체결을 통해 메인 기어 휠의 회전 운동이 액추에이터 스핀들(5)의 축 방향 이동으로 전달됨에 따라, 액추에이터 스핀들(5)은 축 방향으로 움직이게 된다. 즉, 메인 기어 휠이 축 방향 위치에서 고정된 상태에서 회전함에 따라, 메인 기어 휠의 암나사가 액추에이터 스핀들(5)의 내응되는 수나사에 축 방향 힘을 가하기 때문에, 수나사와 체결되어 있는 암나사의 회전 운동이 액추에이터 스핀들(5)의 축 방향 이동으로 전달된다. 이에 따라, 암나사와 그에 대응되는 수나사는 서로 매칭되는 리드와 피치를 구비함을 이해해야 한다. 물론, 액추에이터 스핀들(5)을 구동하기 위한 다른 수단도 고려될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
액추에이터(1)는 작동 가능하게 모터(13), 기어 장치(15) 및/또는 액추에이터 스핀들(5)에 연결될 수 있는 제어 유닛(17)도 구비한다. 제어 유닛(17)은 유선 통신 및/또는 무선 통신으로 모터(13), 기어 장치(15) 및/또는 액추에이터 스핀들(5)과 통신할 수 있다.
도면의 밸브들은 단지 본 발명 개념의 기저를 이루는 원리를 보여주기 위해 매우 일반적으로 개략화 되어 있음을 이해해야 한다. 도 1a에서, 밸브(100)는 유체 입구(102)와 유체 출구(104), 그리고 유체 입구(102)와 유체 출구(104) 사이에 통로(106)를 구비한다. 이 예시적 실시형태에서, 밸브(100)는 관통-홀(112)이 형성되어 있는 격벽(110)을 구비하는 밸브 본체(108)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 관통-홀 주위의 영역은 밸브 시트(114)를 형성한다. 이 실시형태에서, 밸브 폐쇄 부재(116)는 밸브 스템 또는 밸브 로드(120)에 의해 지지되는 플러그(118) 또는 플레이트로 도시되어 있으며, 밸브 시트(114)와 관련되어 조절될 수 있다.
도 1a에서, 밸브(100)는 밸브에 편향 스프링(122)이 제공되어 있는 것으로 도시되어 있다. 편향 스프링은 밸브 폐쇄 부재(116)(플러그(118)와 로드(120)를 포함)를 밸브(100)의 완전 개방 위치로 가압한다.
밸브(100)에 연결되어 있는 액추에이터(1)는 푸시 액추에이터이다. 이에 따라, 액추에이터(1)는 밸브(100)의 폐쇄 위치를 향해 원위 방향으로 밸브 폐쇄 부재(116)를 이동시키는 데에 사용될 수 있는 반면, 스프링(122)은 밸브 폐쇄 부재(116)를 근위 방향으로 가압하여 밸브 폐쇄 부재(116)에 개방력을 제공하도록 편향되어 있다. 이에 따라, 모든 측면 및 실시형태에 대한 개시에서, "근위(proximal)" 및 "원위(distal)"라는 용어는 액추에이터 스핀들(5)이 밸브 로드(120) 근위에 위치하고 있으며, 밸브 로드(120)는 액추에이터 스핀들(5) 원위에 위치하고 있는 것으로 해석되어야 한다는 점을 이해하여야 한다.
도 1a는 액추에이터 스핀들(5)이 완전히 후퇴한 위치 즉 제1 단부 위치(E1)에 있는 제1 상태를 도시하고 있다. 밸브 폐쇄 부재(116)는 밸브(100)의 완전 개방 위치에 유지되어 있다. 액추에이터 스핀들(5)의 원위 단부(9)와 밸브 로드(120)의 근위 단부(126) 사이 즉 이들이 서로에 대해 작동하게 연결되어 있지 않은 상태에서는 갭(124)이 존재한다.
도 1b는 액추에이터 스핀들(5)이 전진하여 밸브 로드(120)와 접촉하고 있는 상태(또는 서로 작동 가능하게 연결되어 있는 상태)인 제2 상태를 도시하고 있다. 밸브 폐쇄 부재(116)는 여전히 밸브(100) 완전 개방 위치에 있다. 도 1b의 제2 상태는, 액추에이터 스핀들(5)이 (도 1c의 제3 상태와 같이) 더 전진한 위치에서 후퇴할 때 그리고 밸브 로드(120)에서 막 떨어지려고 할 때(도 1b) 도달한다는 점에 주목해야 한다.
도 1c는 액추에이터 스핀들(5)이 밸브 로드(120)를 밀어서 밸브 폐쇄 부재(116)가 (허용 가능한 정도의 미세한 누출이 있거나 그마저도 없는) 완전 폐쇄 위치에 도달하는 제3 상태를 도시하고 있다. 밸브 플러그(118)는 밸브 시트(114)와 맞닿아서 밸브 시트(114) 내의 관통 홀(112)(도 1a와 도 1b에서만 보임)을 밀봉한다. 편향 스프링(122)은 압축되어 있다. 밸브 로드(120)가 더 밀릴 수 없기 때문에, 액추에이터 스핀들(5)은 제2 단부 위치(E2)에 도달하게 된다.
액추에이터(1)가 제1 밸브 유형의 밸브(100)에 연결되어 있을 때, 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크는 MAS이다. 최대 허용 스트로크(MAS)는 액추에이터 스핀들(5)의 제1 단부 위치(E1)(도 1a)와 액추에이터 스핀들(5)의 제2 단부 위치(E2)(도 1b) 사이에서 액추에이터 스핀들(5)의 변위로 정의된다. 변위 방향과는 관계없이 액추에이터 스핀들(5)의 변위는 동일하기 때문에, 최대 허용 스트로크(MAS)는 제1 단부 위치(E1)에서부터 제2 단부 위치(E2)까지 또는 제2 단부 위치(E2)에서부터 제1 단부 위치(E1)까지로 측정될 수 있음을 이해하여야 한다. 이들 도면에서, 변위는 축 방향이며 선형인 것에 주목해야 한다. 이에 따라, 최대 허용 스트로크(MAS)는 특정 스트로크 길이이다. 그러나 액추에이터 스핀들이 두 단부 위치들 사이에서 회전하는 경우에는, 스트로크가 스크로크 각 또는 스트로크 아크 길이일 수 있다는 점을 이해해야 한다.
도 2a 내지 도 2c는 제2 밸브 유형의 밸브(200)에 연결되어 있는 동일 액추에이터(1)를 개략적으로 도시하고 있다. 이에 따라, 액추에이터(1)의 구조적 특징은 도 1a 내지 도 1c와 도 2a 내지 도 2c가 동일하다. 도 2a 내지 도 2c의 밸브(200)와 관련하여, 이 밸브는 더 대형인 밸브로 도시되어 있다. 도 1a 내지 도 1c의 밸브(100)와 비교하여, 도 2a 내지 도 2c의 밸브(200)는 관통-홀(212)의 직경이 더 크고 이에 따라 밸브 플러그(218)도 더 크다. 이 제2 밸브 유형의 밸브(200)의 밸브 로드(220)도 더 길다. 도 2a에 도시되어 있는 제1 상태에서, 액추에이터(1)에 연결되어 있을 때, 제2 밸브 유형의 밸브 로드(220)의 근위 단부(226)는 제1 밸브 유형의 밸브 로드(120)의 근위 단부(126)(도 1a)보다 액추에이터 스핀들(5)에 더 가까이 위치하고 있다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들(5)이 제1 단부 위치(E1)에 있을 때, 제2 밸브 유형에서(도 2a)의 액추에이터 스핀들(5)의 원위 단부(9)와 밸브 로드(220)의 근위 단부(226) 사이의 갭(224)은 제1 밸브 유형(도 1a)에서 존재하는 갭(124)보다 작다. 또한, 제1 밸브 유형(도 1a)에서보다 제2 밸브 유형(도 2a)에서의 밸브 플러그(218)가 액추에이터 스핀들(5)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 마지막으로, 제1 밸브 유형(도 1a)의 밸브 시트(114)와 밸브 플러그(118) 사이의 관계에 비해, 제2 밸브 유형(도 2a)에서 밸브 시트(214)가 밸브 플러그(218)로부터 더 멀리 떨어져 있음에 주목해야 한다. 이에 따라, 제2 밸브 유형(도 2a) 밸브(200)에서 밸브 폐쇄 부재(216)의 폐쇄 부재 스트로크가 제1 밸브 유형 밸브(100)에서 밸브 폐쇄 부재(116)의 스트로크보다 더 크다. 이는, 더 크다는 것을 의미한다. 액추에이터(1)가 제2 밸브 유형의 밸브(200)에 연결되어 있을 때, 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크(MAS')가 제1 밸브 유형의 밸브(100)에 연결되어 있을 때의 최대 허용 스트로크(MAS)(도 1c 참조)보다 더 크다는 것을 의미한다.
본 발명의 개념은 밸브 유형 인식 방법과, 그러한 방법에 사용될 수 있는 액추에이터에 관한 것이다.
본 발명 방법을 실시하기 위해, 밸브에 액추에이터를 연결하는 작업자가 관계되는 밸브의 유형을 반드시 인지해야 하는 것은 아니다.
본 발명 방법의 적어도 일부 실시형태에 따르면, 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크(MAS, MAS')가 기준 값보다 큰지를 결정한다. 기준 값은 예를 들면 제어 유닛에 저장될 수 있다.
적어도 일부의 예시적 실시형태에서, 기준 값은 제1 밸브 유형 밸브(100)에 연결되어 있는 액추에이터(1)에서 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크(MAS)에 대응된다. 즉, 기준 값은 제1 단부 위치(E1)(도 1a)와 제2 단부 위치(E2)(도 1c) 사이에서 액추에이터 스핀들(5)의 변위 길이에 대응하게 된다. 제조 공차와 동일한 밸브 유형에 속하는 각 밸브들 사이의 미세한 차이를 고려하기 위해, 기준 값은 어느 정도 크게 설정되는 것이 바람직할 수 있다.
이에 따라, 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하기 위해, 액추에이터 스핀들(5)이 제1 및 제2 단부 위치들 중 어느 한 위치에서 제1 및 제2 단부 위치들 중 다른 한 위치를 향해 이동한다. 액추에이터 스핀들(5)의 변위가 기준 값을 초과하면, 액추에이터(1)가 도 2a 내지 도 2c에 도시되어 있는 제2 밸브 유형의 밸브(200)에 연결되어 있는 것으로 결정된다. 그러나, 액추에이터 스핀들(5)의 변위가 기준 값과 동일하거나 그 보다 작으면, 액추에이터(1)가 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있는 제1 밸브 유형의 밸브(100)에 연결되어 있는 것으로 결정된다.
이러한 밸브 유형의 결정에 기초하여, 예를 들면 밸브 유형 특정 폐쇄력, 액추에이터 스핀들 속도 및/또는 액추에이터에 의해 수신된 신호와 적용된 액추에이터 스핀들 변위 사이의 관계를 적용하여, 액추에이터 제어 유닛(17)은 액추에이터(1)가 적당한 작동 모드에 따라 밸브 상에서 작동하기에 적합하다. 예를 들면, 액추에이터 스핀들은 도 2a 내지 도 2c의 대형 밸브(200)보다 도 1a 내지 도 1c의 소형 밸브(100)에 더 작은 폐쇄력을 가하게 된다.
액추에이터 스핀들(5)의 변위 측정은 예를 들면 기어 장치(15) 내 기어 휠의 톱니들에 의해 취해지는 단계 수를 카운팅하거나 모터(13) 등의 구동 샤프트의 회전을 측정함으로써 이루어질 수 있다. (도시되어 있지 않은) 하나 이상의 센서들 예컨대 하나 이상의 홀 센서를 사용하는 것도 상정할 수 있다. 액추에이터 스핀들(5)은 (도시되어 있지 않은) 코일을 통해 전달되어 액추에이터 스핀들(5)의 위치에 따라 특정의 기전 전압이 유도되는 자기 스핀들 형태일 수 있다. 다른 대안은 액추에이터 하우징(3)에 광학 센서 및 표시 마킹이 있는 액추에이터 스핀들(5)을 제공하여, 표시 마킹이 광학 센서를 지날 때 액추에이터 스핀들(5)의 변위가 제어 유닛(17)으로 보내질 수 있다.
기준 값이 제어 유닛(17)에 저장되는 것이 적당할 수 있지만, 다른 상정 가능한 해법도 있다는 점을 이해해야 한다. 예를 들면, 제어 유닛(17)에 의해 수신되는 센서 신호들에 의해 작동 모드들이 트리거될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터(1)에 두 개의 홀 센서가 있는 경우, 제1의 홀 센서가 짧은 스트로크에 대해 작동되고(즉 액추에이터(1)가 제1 밸브 유형 밸브에 연결되어 있을 때), 제2 홀 센서는 긴 스트로크에 대해 작동된다(즉 액추에이터(1)가 제2 밸브 유형 밸브에 연결되어 있을 때). 제어 유닛(17)이 제2 센서로부터 신호를 받으면, 제어 유닛(17)은 작동 모드를 제2 밸브 유형 작동 모드로 절환하게 된다. 즉, 두 센서들이 존재할 때 "로직"이 빌트-인되어 있을 수 있기 때문에, 값이 기준 값보다 크거나 작은 것에 관계없이 제어 유닛(17)은 비교할 필요가 없다.
이에 따라, 전술한 모든 실시예들은 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하기 위한 다양한 수단을 개시하고 있다.
본 실시예에서, 두 밸브 유형들(각각 도 1a 내지 도 1c 및 도 2a 내지 도 2c)만이 비교되어 있음을 이해해야 한다. 그러나 액추에이터(1)가 두 밸브 유형들보다 더 많은 밸브 유형들에 연결되기에 적합할 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 경우, 액추에이터 스핀들(5)의 최대 허용 스트로크는 본 개시에서 위에서 예시되어 있는 더 많은 기준 값들과 비교될 것이다.
도 1a 내지 도 1c에 기재되어 있는 제1 밸브 유형의 제1 밸브(100), 도 2a 내지 도 2c에 기재되어 있는 제2 밸브 유형의 제2 밸브(200) 및 상기 도면들의 액추에이터(1)는 본 발명 개념의 일 측면에 따른 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 유형이 서로 다른 적어도 두 개의 밸브들(100, 200)을 구비하는 이러한 시스템은 푸시/풀 액추에이터와 조합되어 실현될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3은 밸브(300)에 연결되어 있는 푸시/풀 액추에이터(50)를 개략적으로 도시하고 있다. 밸브(300)는 편향 스프링을 구비하지 않는 것으로 도시되어 있다. 그 대신 액추에이터(50)는 밸브 폐쇄 부재(316)의 개방 및 폐쇄 이동 모두를 제공하게 된다. 작업자가 액추에이터(50)를 밸브(300)에 연결할 때, 액추에이터 스핀들(55)은 적당한 체결 수단(60)을 통해 밸브 로드(320)에 결합되게 된다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들(55)은 밸브 로드(320)를 완전 폐쇄 위치로 밀 수 있고, 완전 개방 위치로 밸브 로드(320)를 당길 수도 있다. 본 발명 원리는 도 1a 내지 도 1c 및 도 2a 내지 도 2c에 도시되어 있는 푸시 액추에이터에 대한 것과 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들(55)의 최대 허용 스트로크(MAS")는 기준 값(또는 액추에이터에 연결될 수 있는 두 밸브 유형보다 더 많은 밸브 유형이 사용되는 경우에는 복수의 기준 값)에 비교된다. 최대 허용 스트로크(MAS")가 제1 기준 값과 같거나 그보다 작으면, 밸브(300)에 연결된 것이 제1 밸브 유형인 것으로 결정되고, 그렇지 않은 경우에는 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정된다. (도 3에서와 같이) 푸시/풀 액추에이터(50)에서, 제2 단부 위치(E2")는, 푸시 액추에이터에서와 같이, 연결된 밸브 로드(320)가 밸브(300)의 완전 폐쇄 위치에 있을 때 액추에이터 스핀들(55)의 위치에 의해 획정된다. 그러나 제1 단부 위치(E1")는, 반드시 액추에이터(50) 내의 기계적 또는 전기적으로 제어되는 정지부에 의해 획정될 필요는 없고, 연결되어 있는 밸브 로드(320)가 밸브(300)의 완전 개방 위치에 있을 때 액추에이터 스핀들(55)의 위치에 의해 획정된다. 즉, 밸브 로드(320)가 더 이상이 움직이지 못하면, 견고하게 연결되어 있는 액추에이터 스핀들(55)도 움직이지 못한다.
본 발명 방법의 제2 측면에 따르면, 밸브 유형을 결정하는 데에 액추에이터 스핀들과 밸브 로드의 상호 이동 거리가 사용될 수 있다. 이는 도 1a 내지 도 1c 및 도 2a 내지 도 2c에서의 푸시 액추에이터 그리고 도 3에서의 푸시/풀 액추에이터(50) 모두에 대해서도 적용된다. 푸시 액추에이터(1)의 경우, 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크(MAS, MAS')의 적어도 일부 중에 액추에이터 스핀들(5)이 밸브 로드(120, 220)와 접촉하거나 작동 가능하게 연결된다. 푸시/풀 액추에이터(50)의 경우, 액추에이터 스핀들(55)은, 액추에이터 스핀들(55)의 전체 최대 허용 스트로크(MAS") 중에 밸브 로드(320)와 접촉하거나 작동 가능하게 연결된다.
이 제2 측면에서, 액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때, 액추에이터 스핀들은 제1 기준 위치로 설정된다. 제1 기준 위치는 액추에이터 스핀들의 제1 단부 위치(즉 최대로 후퇴되어 있는 위치)일 수 있다. 그러나 제1 기준 위치는 제1 밸브 유형에 의해 획정된 제2 단부 위치에 근위되는 임의의 사전에 획정된 위치일 수 있다. 제1 기준 위치는 액추에이터 스핀들의 원위 단부(연결 단부)에 관련되는 것이 적당하다. 도 1c에서, 제1 기준 위치(P1)는, 제1 밸브 유형의 밸브(100)가 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이의 중간 위치에 있을 때 액추에이터 스핀들(5)의 원위 단부(9) 위치로 사전 획정되어 있다. 제1 기준 위치(P1)는 센서에 의해 또는 액추에이터 스핀들(5)이 완전 후퇴되어 있는 위치로부터 기어 장치(15) 내 기어의 단계를 세어 검출되는 것이 적당할 수 있다.
다음으로, 액추에이터 스핀들(5)이 제2 기준 위치를 향하는 방향으로 제1 기준 위치(P1)에서 멀어지게 이동한다. 이 제2 기준 위치는 본 명세서에서 P2로 도시되어 있는 폐쇄/전진/원위 방향, 또는 P2'으로 도시되어 있는 개방/후퇴/근위 방향 중 하나일 수 있다.
제2 기준 위치가 폐쇄 방향 즉 위치 P2로 사전 획정되어 있는 경우, 액추에이터 스핀들(5)의 제2 단부 위치(E2)(또는 이를 약간 지나친 위치)에 있는 것이 적당할 수 있다. 이에 따라, 액추에이터 스핀들(5)이 제2 기준 위치(P2)를 지나 움직일 수 없다면, 연결되어 있는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정되며, 그렇지 않다면 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정된다.
제2 기준 우치가 개방 방향 즉 위치(P2')로 사전 획정되어 있는 경우, 액추에이터 스핀들(5)이 제2 기준 위치(P')를 지나 후퇴하여 밸브 로드로부터 떨어진다면, 이 밸브는 제1 밸브 유형인 것으로 결정된다. 그러나 밸브 로드가 제2 기준 위치를 지나 후퇴할 때 액추에이터 스핀들이 여전히 밸브 로드에 연결되어 있다면(예컨대 도 2b에 도시되어 있는 상태), 이 밸브는 제2 밸브 유형인 것으로 결정된다. 제어 유닛(17)은 모터가 편향 스프링(122)의 힘에 대해 작용하는지 여부를 결정하는 데에 사용될 수 있으며, 이에 따라 액추에이터 스핀들(5)이 밸브 로드에 연결되어 있는지 여부를 결정할 수 있다.
밸브 인식이 단지 후퇴 이동 즉 제1 단부 위치(E1)를 향하는 방향으로의 이동에 의해 이루어지는 것으로 의도된다면, 제1 기준 위치(P1)는 제2 단부 위치(E2)와 같이 더 멀리 전진한 원위 위치 또는 그 보다도 더 멀리 있는 위치에 위치할 수 있다(제1 기준 위치(P1)가 검출되지 않는 경우, 액추에이터가 제2 또는 다른 밸브 유형의 밸브에 연결되어 있는 것으로 결정될 수 있다)는 점에 주목해야 한다.
기준 위치들의 사용이 도 3의 푸시/풀 액추에이터(50)에 대해서도 실시될 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 이 측면은 밸브 시트가 연결된 액추에이터로부터 동일한 거리에 위치하고 있는(또는 밸브 시트 위치가 조정될 수 있는) 두 밸브 유형을 구별하는 경우에도 사용될 수 있음을 이해해야 한다. (잠재적으로 밸브 시트 위치 설정에 의해 제한되는) 밸브 폐쇄 부재의 가용 스트로크와는 관계없이, 제2 기준 위치(P2')는 밸브 유형들 사이를 구별하는 데에 여전히 적용될 수 있다.
도면에 도시되어 있는 밸브들과 액추에이터들은 본 발명 개념의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 개념들 중 어느 개념에 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 액추에이터에 연결되어 있는 밸브의 밸브 유형을 인식하기 위한 방법으로, 상기 밸브는 액추에이터의 액추에이터 스핀들에 의해 이동될 수 있는 밸브 로드를 구비하고, 상기 밸브는 제1 밸브 유형과 제2 밸브 유형 또는 다른 밸브 유형 중 하나인, 밸브 유형 인식 방법에 있어서,
    연결되어 있는 액추에이터의 상기 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는 최대 허용 스트로크를 구비하되, 상기 제2 단부 위치는 상기 밸브 로드에 작동 가능하게 연결되어 있는 액추에이터 스핀들이 밸브의 완전 폐쇄 위치에 있을 때 액추에이터 스핀들의 위치로 획정되며, 다음 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
    연결되어 있는 액추에이터에서 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 작은 경우, 액추에이터에 연결되어 잇는 밸브가 제1 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰 경우, 액추에이터에 연결되어 있는 밸브가 제2 또는 다른 밸브 유형인 것으로 결정하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰지를 결정하는 단계 이전에,
    제1 밸브 유형에 대해, 상기 제1 및 상기 제2 단부 위치들 사이의 액추에이터 스핀들의 제1 유형 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 또는 그보다 작은지를 결정하는 단계가 선행되는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  3. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 단부 위치에서 그리고 제1 밸브 유형에 대해, 밸브 로드의 단부면의 기준 위치가 상기 액추에이터 스핀들과 접촉하고 있는지를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    제2 밸브 유형에 대해, 상기 액추에이터 스핀들을 상기 기준 위치를 지나 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  5. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단부 위치가 상부 단부 위치인 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  6. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 단부 위치가 하부 단부 위치인 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  7. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값과 같거나 작은 경우 액추에이터를 제1 작동 모드로 작동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  8. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 상기 기준 값보다 큰 경우 액추에이터를 제2 작동 모드로 작동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  9. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 값이 기준 스트로크인 것을 특징으로 하는 밸브 유형 인식 방법.
  10. 액추에이터가 작동 가능하게 연결될 수 있는 밸브에서 밸브 로드의 이동을 제어하기 위한 액추에이터로, 상기 액추에이터는,
    액추에이터 스핀들로, 상기 액추에이터가 밸브에 연결되어 있을 때, 상기 액추에이터 스핀들은 제1 단부 위치 및 제2 단부 위치에 배치될 수 있고, 상기 제2 단부 위치는 액추에이터 스핀들이 밸브의 완전 폐쇄 위치에 있는 밸브 로드와 접촉할 때의 액추에이터 스핀들의 위치로 획정되고, 밸브에 연결되어 있을 때 액추에이터의 최대 허용 스트로크는 제1 단부 위치와 제2 단부 위치 사이에서 액추에이터 스핀들의 변위에 의해 획정되는, 액추에이터 스핀들과,
    상기 액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰지를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    액추에이터는,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값과 같거나 작은 경우, 제1 작동 모드로 작동시키고,
    액추에이터 스핀들의 최대 허용 스트로크가 기준 값보다 큰 경우, 제2 작동 모드로 작동시키기에 적합한 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 작동 모드에서, 액추에이터는 액추에이터 스핀들을 통해 제1 힘을 밸브 로드에 가하기에 적합하고,
    상기 제2 작동 모드에서, 액추에이터는 액추에이터 스핀들을 통해 제2 힘을 밸브 로드에 가하기에 적합하되,
    상기 제2 힘이 상기 제1 힘보다 큰 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제1 작동 모드에서, 액추에이터는,
    - 액추에이터 스핀들의 제1 속도,
    - 액추에이터 변위 기능에 대한 제1 제어 신호 중 적어도 하나를 가하기에 적당하고,
    상기 제2 작동 모드에서, 액추에이터는,
    - 액추에이터 스핀들의 제2 속도,
    - 액추에이터 변위 기능에 대한 제2 제어 신호 중 적어도 하나를 가하기에 적당한 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    결정을 위한 상기 수단이 기준 값이 저장되어 있는 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항을 인용할 때의 제14항에 있어서,
    제어 유닛은, 결정된 최대 허용 스트로크에 따라 상기 제1 및 제2 작동 모드들 중 하나로 액추에이터가 작동하도록 액추에이터를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 하는 액추에이터.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3567288T3 (da) 2018-05-08 2021-10-11 Alfa Laval Corp Ab Ventilstyreenhed og fremgangsmåde til styring af en ventil
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Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3638844A1 (de) * 1986-11-13 1988-05-26 Wlm Feinwerktechnik Gmbh Hubantrieb mit reversierbarem elektromotor
US5318272A (en) 1992-06-12 1994-06-07 Mks Instruments, Inc. Motor controlled throttling poppet valve
US5518015A (en) * 1994-09-30 1996-05-21 Gas Research Institute Automatic calibrating electrically controlled diaphragm valve actuators and methods for their calibration
US5906222A (en) * 1996-08-07 1999-05-25 General Electric Company Apparatus for detecting position of piston in hydraulic actuator coupled to gate valve
DE19812804C2 (de) * 1998-03-16 2002-02-28 Rexroth Mecman Gmbh Ventil zur Entlüftung, insbesondere als Bestandteil eines elektropneumatischen Druckregelventils
FR2834085B1 (fr) 2001-12-21 2004-09-03 Mark Iv Systemes Moteurs Sa Procede de commande et de controle d'un dispositif de regulation et dispositif correspondant
DE102008060889B4 (de) * 2008-12-09 2022-08-25 Pierburg Gmbh Druckregelventil
NO334421B1 (no) 2009-08-20 2014-03-03 Vetco Gray Scandinavia As Elektrisk drevet ventilaktuator med elektromekanisk innretning for detektering av endestopp
DE102011005868A1 (de) * 2011-03-21 2012-09-27 Deere & Company Ventilsteuervorrichtung für ein Fahrzeug
US8814133B2 (en) 2011-06-23 2014-08-26 General Equipment And Manufacturing Company, Inc. Automatic speed searching device and method for a partial stroke test of a control valve
US9303786B2 (en) * 2013-04-16 2016-04-05 Honeywell International Inc. Autonomous valve control and monitoring
DE112014000188T5 (de) 2013-10-18 2015-09-03 Komatsu Ltd. Hubdetektionsvorrichtung, Hubdetektionsverfahren, Hubdetektionssystem, Betätigungshebeleinheit und Betätigungshebel-Hubdetektionssystem
DE202014102940U1 (de) 2014-06-27 2014-07-23 Bürkert Werke GmbH Ventil mit einem Stößel und einem Sensor
EP3112733A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-04 Alfa Laval Corporate AB Valve controller and method of controlling a valve

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