NL9101480A - Werkwijze voor het opnemen van de relatieve openingspositie van het elektrisch bekrachtigbare koud- en warmwaterventiel in een sanitaire mengbatterij. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het opnemen van de relatieve openings-positie van het elektrisch bekrachtigbare koud- en warmwater-ventiel in een sanitaire mengbatterij-

De uitvinding heeft betrekking cp een werkwijze voor het opnemen van de relatieve positie van het elektrisch te bekrachtigen koud- en warmwaterventiel in een sanitaire mengbatterij met een elektromotorische aandrijfeenheid, die op de ventielbuis van het betreffende ventiel te steken is en aan het huis van het ventiel te bevestigen is en die een potentiometer heeft waarmee de relatieve openings- resp. sluitpositie door midel van een met deze positie overeenstemmende spanningsmeetwaarde elektronisch opgenomen en uitgewerkt kan worden.

In DE 35 18 645 C2 wordt een werkwijze voor het sturen van een sanitaire mengbatterij met koud- en warmwatertoevoer beschreven. In de Duitse octrooiaanvrage P 1 04 318.9 wordt een ventiel beschreven op de ventielbuis waarvan een elektromotorische aandrijfeenheid met een potentiometer aangebracht kan worden. Bij dergelijke ventielen, die bijvoorbeeld volgens het in DE 35 18 645 C2 beschreven werkwijze worden bedreven, bestaat er bij de eerste installatie het probleem dat de relatieve positie van de potentiometer nietl nauwkeurig te bepalen is, waardoor een noodzakeljke nulpunt-instelling moet plaatsvinden, om dan deze met een potentiometer uitgeruste ventiel naast de aandrijfeenheid met de hiervoor beschreven werkwijze te bedrijven. Voor een werking volgens de bijvoorbeeld in DE 35 18 645 C2 beschreven werkwijze is het namelijk nodig dat een eenduidige nulpuntin-stelling plaatsvindt omdat anders geen exakte sturing resp. regeling mogelijk is.

Uitgaande van dat probleem heeft de uitvinding als doel een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarmee op zeer eenvoudige wijze sanitaire ventielen, in het bijzonder schijfventielen, van een motorische aandrijfeenheid te voorzien die ook als meet- en regelgroot-te de positie van het ventiel door middel van een potentiometer aangeeft.

Voor het bereiken van deze doelstelling wordt volgens de uitvinding voorgesteld dat de elektromotorische aandrijf-eenheid aan de ventielbuis gekoppeld kan worden en op de spanningsvoeding aangesloten wordt, aansluitend een elektronische sturing ingeschakeld wordt en het ventiel door middel van de aandrijfeenheid in de sluitpositie gebracht wordt, voor het opnemen van de sluitpositie de stroomtoename gemeten wordt en met een vastgelegde drempelwaarde vergeleken wordt, bij een stroomtoename boven de drempelwaarde de spanning van de potentiometer opgenomen wordt en via een analoog-digitaalomzetter een laadbare teller gelezen wordt, deze digitaal jngelezen meetwaarde als nulpuntdefinitie in een nietvluchtig geheugen opgeslagen wordt en aansluitend de elektronische sturing voor nulpuntbepaling uitgeschakeld wordt.

Bij de hier beschouwde ventielen gaat het bij voorkeur bij schijfventielen met een maximale instelhoek van 345 °, waarbij echter ook het bekrachtigen van andere ventielen mogelijk is. Natuurlijk is ook het bekrachtigen van koud- en warmwaterventielen mogelijk die een aparte uitloop hebben, dus geen mengkamer hebben en daardoor niet als mengbatterij maar als eenvoudige doorstroombatterijen uitgevoerd zijn.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt eerst de elektromotorische aandrijfeenheid benevens de daarmee een eenheid vormende potentiometer op de ventielbuis gestoken of op andere geëigende wijze daarmee gekoppeld. Verder wordt de elektrische aandrijfeenheid met de stroomvoeding verbonden. Daarna wordt dan de eveneens spanningsverzorgde elektronische sturing ingeschakeld; door middel van de instelmotor van de aandrijfeenheid wordt dan het ventiel in de sluitpositie geplaatst. Het ventiel wordt daarbij praktisch op "blok" gebracht, waarbij voor het opnemen van deze sluitpositie de stroomtoename gemeten wordt en met een vastgelegde drempel waarde vergeleken wordt. De stroomtoename wordt via een weerstand waardoor de motorstroom loopt gemeten. Wanneer de vooraf ingestelde drempelwaarde overschreden wordt wordt de daarmee behorende potentiometerspanning via een analoog-digi-taalomzetter in een laadbare teller ingelezen. Deze ingelezen meetwaarde wordt als nulpuntdefinitie in een niet-vluchtig geheugen (EEPROM) opgeslagen en wordt aansluitend de elektrische sturing voor de nulpuntbepaling uitgeschakeld. Op deze wijze is de elektromotorische instelinrichting bedrijfsgereed, waarbij een eenduidige nulpuntdefinitie het resultaat is, zodat het ventiel bijvoorbeeld volgens de werkwijze vólgens DE 35 18 645 C2 bedreven kan worden.

Omdat bij het op de ventielbuis plaatsen van de elektromotorische aandrijfeenheid niet zeker is dat niet toevallig juist de sluitpositie bereikt is wordt de elektromotorische aandrijfeenheid via een elektronische sturing zo gestuurd dat voor het opzetten maar na in bedrijfname (aansluiten op de voedingsspanning) de motor de potentiometer in een zodanige positie brengt dat een zekere "positie" van het potentiometerbereik ingesteld wordt. Deze positie kan bijvoorbeeld in de EEPROM opgeslagen zijn en van daaruit opgeroepen werden. Daarmee wordt zeker gesteld dat in elk geval een toereikend instelbereik ter beschikking staat om de eerste verplaatsingsstap te kunnen inleiden, namelijk het ventiel in de sluitpositie op het blok te brengen. Daarna wordt de aandrijfeenheid op het ventiel gestoken.

Bij voorkeur vindt de instelling zodanig plaats dat de potentiometerloper zich ongeveer in het midden bevindt voorzover de bruikbare draaihoek niet de maximale draaihoek overschrijdt.

Een gunstige verdere uitwerking bestaat daaruit dat het ventiel voor het in de sluitpositie brengen eerst over een geringe weg resp. hoek opengeplaatst wordt.

Om de werkwijze correct te laten aflopen kan het nodig zijn het ventiel over een korte weg open te plaatsen opdat niet uit de sluitpositie in de sluitpositie geplaatst moet worden wat tot werkwijzetechnische en aflooptechnische moeilijkheden zou kunnen leiden.

Omdat in de op het blok geplaatste sluitpositie de constructie belast wordt en de interne slip ervan overwint is het doelmatig en gunstig dat na het dichtplaatsen van het ventiel ten behoeve van de drempelwaardevergelijking door middel van de elektromotorische aandrijfeenheid de aandrijf-eenheid over ongeveer 3 ° in de openingsrichting teruggedraaid wordt voordat de potentiometerspanning als nulpunt bepaald en in het geheugen opgeslagen wordt.

Op deze wijze wordt in de sluitpositie een slipveref-feningsconstante gegeven die ongeveer 3 ° kan bedragen. In plaats van een constante siipvereffeningsbijdrage of extra bij deze constante slipvereffeningsbijdrage kan er ook in voorzien worden dat na het terugdraaien in de openingsrichting over ongeveer 3 ° de motorstroom opgenomen en met de drempelwaarde vergeleken wordt, waarbij, wanneer de motorstroom hoger dan de drempelwaarde is, in kleine stappen, in het bijzonder met een pulsgenerator, een verder inschakelen van de aandrijfeenheid plaatsvindt, totdat de bepaalde motorstroom onder de drempelwaarde ligt.

Hierbij kan bijvoorbeeld uit de blokpositie naar de positie van de slipvereffeningsconstante gegaan worden, waarbij de elektronika dan controleert of de stroom naar een waarde onder de drempelwaarde afgenomen is. Wanneer dit niet het geval is wordt via de pulsgenerator in kleine stappen verder naar de openingspositie gegaan totdat de stroom onder de drempelwaarde ligt en daardoor de nulpuntdefinitie plaats kan vinden.

De werkwijze wordt hierna aan de hand van een principiële, in de tekening getoonde, schakelingsrangschik-king toegelicht.

De realisatie van de werkwijze voor het opnemen van de relatieve openingspositie van een elektrisch bekrachtigbaar koud- of warmwaterventiel, in het bijzonder ook een sanitaire mengbatterij met een elektromotorische aandrijfeen-heid M, die op de ventielbuis van het ventiel te steken is en aan het ventielhuis te bevestigen is en. een potentiometer P heeft, waarmee de relatieve openings- resp. sluitpositie via een met deze positie overeenstemmende spanningsmeet-waarde elektrisch opgenomen en uitgewerkt kan worden, bestaat in wezen uit een microprocessor μΡ, een niet-vluch-tig geheugen EEPROM, een analoog-digitaalomzetter W, een vergelijker (drempelwaardeschakelaar) K, een meetweerstand R, een laadbare teller Z (eventueel binnen de μΡ) en een aandrijftrap T en een digitaal-analoogomzetter D. Verder is er nog een vereffeningstoets T aanwezig. Deze elementen zijn, zoals hierna verder toegelicht, op geschikte wijze met elkaar verbonden. De elektromotorische aandrijfeenheid M, die via een drijforgaan T gestuurd wordt en via een tussengeschakelde digitaal-analoogomzetter met de microprocessor μΡ verbonden is, is aan de niet-getoonde ventielbuis van een warm- of koudwaterventiel te koppelen. Bovendien is de aandrijfeenheid met de spanningsvoeding te verbinden. Achter de aandrijftrap T van de motor is een drempelwaardeschakelaar K aangebracht waarmee een vergelijking van de maximale motorstroom, gemeten via de weerstand R, plaatsvindt en die grotere motorstromen, die boven de drempelwaarden liggen, doorschakelt. De betreffende schakeltoestand wordt aan het EN-element 1 medegedeeld, waarbij de tweede voorwaarde door bekrachtiging van de vereffeningstoets T gegeven wordt. In het geval dat beide signalen optreden wordt de teller Z voor het opnemen van de overeenkomstige potentiometerspanning vrijgegeven, welke potentiometer-spanning door de potentiometer P via een analoog-digitaalomzetter w in digitale vorm aan de teller geleverd wordt. De teller is verbonden met de microprocesoor μΡ, waarbij de verkregen potentiometerpositiewaarde in een digitale vorm via de microprocessor μΡ in het niet-vluchtige geheugen EEPROM opgeslagen wordt. De sluitpositie van het ventiel door middel van de gemeten potentiometerspanning is daarmee geijkt en geschikt voor elektronische verwerking ten behoeve van de regeling en sturing van doorstromingshoeveelheden resp. temperaturen.

Volgens de uitvinding loopt de werkwijze bij voorkeur zo af dat eerst de stroomverzorging van de elektronische schakeling ingeschakeld wordt en de motor in een "zekere" positie van het potentiometerbereik geplaatst wordt. Deze positie kan in de EEPROM opgeslagen zijn en van daaruit opgeroepen worden. Aansluitend wordt de motor op de ventiel-buis gestoken en op geschikte wijze aan het ventielhuis bevestigd. Daarna wordt de vereffeningstoets T ingedrukt, waardoor de werkwijze volgens de uitvinding zelfstandig kan aflopen. Daarbij vindt eerst een kort opengaan van het ventiel door geschikte draaiing van de motor M plaats. Aansluitend wordt het ventiel in de sluitpositie op het "blok" gebracht, waarbij de maximale motorstroom over de weerstand R, waardoor de motorstroom loopt, gemeten wordt. Deze motorstroom wordt in de vergelijker K met een ingestelde drempelwaarde vergeleken. Wanneer de ingestelde drempelwaarde overschreden wordt, wat betekent dat het ventiel in de blokpositie is, wordt de gemeten potentiometer-spanning via de analoog-digitaalomzetter W in de laadbare teller Z gelezen.

Als extra kan een slipvereffeningsconstante aan deze meetwaarde meegegeven worden, waarbij deze slipvereffeningsconstante met een instelweg van ongeveer 3 ° overeenkomt. Vervolgens brengt de motor M het ventiel uit de blokpositie in de positie volgens de slipvereffeningsconstante. In deze positie wordt gecontroleerd of de stroom zo groot is dat de gemeten stroomopname van de motor onder de drempelwaarde van de vergelijker K ligt. Wanneer dit niet het geval is wordt via een extra pulsgenerator I in kleine stappen een toegift van verdere draaipulsen van de motor in de richting van het openen van het ventiel gegeven, waarbij na elke puls weer een vergelijking met de drempelwaarde (vergelijker K) plaatsvindt.

Ten behoeve van de elektronische uitwerking van de pulsen en de overeenkomstige sturing is voorzien in een verder EN-element 2, die aan de ingangszijde enerzijds door de vergelijker K en anderzijds door de pulsgenerator I gestuurd wordt. Aan de uitgangszijde is het EN-element verbonden met een verder EN-element 3 die door het EN-element 2 en de vereffeningstoets T gestuurd wordt. Wanneer de motorstroom boven de drempelwaarde van de vergelijker T ligt, geeft dit een overeenkomstig signaal aan het EN-element 1, waarbij het tweede signaal door de veref-fenigstoets T gegeven wordt en de toestand aan de teller Z verder gegeven wordt. Wanneer na toegift van de slipveref-feningsconstante de opgenomen motorstroom onder de drempelwaarde van de vergelijker K ligt, dan spert het EN-element 1 en slaat de teller de overeenkomstige meetwaarde van de potentiometer P op. Wanneer de gemeten motorstroom nog boven de drempelwaarde van de vergelijker K ligt wordt door een verdere toegift van de slipvereffeningsconstante door de pulsgenerator een overeenkomstige draaiing in de openings-richting van het ventiel bewerkstelligd, waarbij het van de vergelijker K afkomstige signaal aan het EN-element 2 en tegelijk het signaal vanaf de pulsgever I ingevoerd wordt, welke signalen de aansturing van het verdere EN-element 3 bewerken, welk element bovendien door de toets T gestuurd wordt. Hierdoor wordt de stroom zolang bewaakt, dat de stroom weer onder de drempelwaarde komt, zodat de nulpunt-definitie en het in de teller resp. in de EEPROM opslaan mogelijk is.

In de tekening zijn verder getoond een PI-regelaar 4, een digitaal-analoogomzetter 5, elementen voor het tonen resp. instellen van de werkelijke waarde en de streefwaarde van de temperatuur 6, 7, alsmede leidingstrengen R, L voor het rechts- of linksom sturen van de motor. Deze elementen zijn gelijk aan die van de uitvoeringsvorm die in DE 35 18 645 C2 beschreven is.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het opnemen van de relatieve positie van het elektrisch te bekrachtigen koud- en warmwaterventiel in een sanitaire mengbatterij met een elektromotorische aandrijfeenheid, die op de ventielbuis van het betreffende ventiel te steken is en aan het huis van het ventiel te bevestigen is en die een potentiometer heeft waarmee de re- , latieve openings- resp. sluitpositie door midel van een met deze positie overeenstemmende spanningsmeetwaarde elektronisch opgenomen en uitgewerkt kan worden, met het kenmerk, dat de elektromotorische aandrijfeenheid aan de ventielbuis gekoppeld kan worden en op de spanningsvoeding aangesloten wordt, aansluitend een elektronische sturing ingeschakeld wordt en het ventiel door middel van de aandrijfeenheid in de sluitpositie gebracht wordt, voor het opnemen van de sluitpositie de stroomtoename gemeten wordt en met een vastgelegde drempelwaarde vergeleken wordt, bij een stroomtoename boven de drempelwaarde de spanning van de potentiometer opgenomen wordt en via een analoog-digitaal-omzetter een laadbare teller gelezen wordt, deze digitaal ingelezen meetwaarde als nulpuntdefinitie in een niet-vluchtig geheugen opgeslagen wordt en aansluitend de elektronische sturing voor nulpuntbepaling uitgeschakeld wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektromotorische aandrijfeenheid voor de aankoppeling aan de ventielbuis op de spanningsvoeding aangesloten wordt en via een elektronische sturing in een middelste positie verplaatst wordt, waarin de potentiometer een instelbereik heeft die groter dan de maximale instelweg van de aandrijfeenheid voor het volledig openen resp. sluiten van het ventiel is.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de instelgrootte voor de middelste positie in het niet-vluchtige geheugen opgeslagen en van daaruit oproepbaar is.

4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het ventiel vor het plaatsen in de sluit-positie eerst over een geringe weg resp. hoek open geplaatst wordt.

5. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 /m 4, met het kenmerk, dat na het dichtdraaien van het ventiel ten behoeve van de drempelvergelijking door middel van de electromotorische aandrijfeenheid de aandrijfeenheid over ongev. 3°, in de openingsrichting teruggedraaid wordt voordat de potentiometerspanning als nulpunt bepaald en in het geheugen opgeslagen wordt.

6. Werwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat na het terugdraaien in de openingsrichting over ongeveer 3° de motorstroom opgenomen en met de drempelwaarde vergeleken wordt, waarbij dan, wanneer de motorstroom hoger dan de drempelwaarde is, in kleine stappen, in het bijzonder via een pulsgenerator, een verdere inschakeling van de aandrijf-eenheid ondernomen wordt totdat de opgenomen motorstroom onder de drempelwaarde ligt.