WO2014056727A1 - Method for monitoring a gas valve, control system for a gas valve, and gas cooking device - Google Patents

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WO2014056727A1 PCT/EP2013/070090 EP2013070090W WO2014056727A1 WO 2014056727 A1 WO2014056727 A1 WO 2014056727A1 EP 2013070090 W EP2013070090 W EP 2013070090W WO 2014056727 A1 WO2014056727 A1 WO 2014056727A1
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Jose Antonio Manan
Jordi Alvarez
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E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated

Abstract

The invention relates to a method for monitoring a safety valve comprising a magnetic drive having a coil, during which method the following steps are performed. First, the current flowing through the coil is detected and the current curve is monitored after an actuation to close the gas valve. Then the detected current curve is processed further to check the functional state of the gas valve. For this purpose, the first derivative of the current curve, which is easier to evaluate, can be established.

Description

Beschreibung  description
Verfahren zur Überwachung eines Gasventils, Steuerung für ein Gasventil und Gaskochgerät Method for monitoring a gas valve, control for a gas valve and gas cooking appliance
Anwendungsgebiet und Stand der Technik Field of application and state of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Gasventils sowie eine Steuerung für ein Gasventil und ein Gaskochgerät. The invention relates to a method for monitoring a gas valve and a control for a gas valve and a gas cooking appliance.
Für Gaskochgeräte wie Gaskochfelder sind für jede einzelne Kochstelle bzw. jeden einzelnen Gasbrenner Gasventile zur Steuerung eines Gaszuführsystems vorgesehen. Dabei ist ein Gasventil als sogenanntes Stellventil vorgesehen, das einen einstellbaren Gaszufluss erzeugen kann, um eine gewünschte Leistung am Gasbrenner zu erzeugen. Ein weiteres Gasventil ist vorgeschaltet, üblicherweise als sogenanntes Sicherheitsventil, welches nur dann geöffnet ist, wenn über das vorgenannte erste Gasventil bzw. Stellventil ein Gasfluss zu einem Gasbrenner eingestellt werden soll. Dieses Sicherheitsventil öffnet vor dem Stell- ventil und schließt nach dem Stellventil. Es kann beispielsweise gemäß der DE 10107194 C1 ausgebildet sein. For gas cooking appliances such as gas hobs, gas valves are provided for each gas hob or gas burner for controlling a gas supply system. In this case, a gas valve is provided as a so-called control valve, which can generate an adjustable gas flow to produce a desired power at the gas burner. Another gas valve is connected upstream, usually as a so-called safety valve, which is only opened when a gas flow to a gas burner is to be set via the aforementioned first gas valve or control valve. This safety valve opens in front of the control valve and closes after the control valve. It may be formed, for example, according to DE 10107194 C1.
Obwohl derartige Sicherheitsventile in der Praxis darauf ausgelegt sind, mindestens 1 Mio. Schließvorgänge durchzuführen, kann ein Versagen des Sicherheitsventils schwerwiegende Folgen haben. Although such safety valves are in practice designed to perform at least 1 million closures, failure of the safety valve can have serious consequences.
Aufgabe und Lösung Task and solution
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Ver- fahren, eine eingangs genannte Steuerung sowie ein Gaskochgerät zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, ein Versagen bzw. eine Fehlfunktion oder einen Defekt an einem Gasventil zu erkennen. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Steuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 sowie ein Gaskochgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhaf- te sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren, nur für die Steuerung oder nur für das Gaskochgerät beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch die Steue- rung und das Gaskochgerät selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. The invention has for its object to provide an aforementioned method, an aforementioned control and a gas cooking appliance, with which problems of the prior art can be solved and it is in particular possible, a failure or a malfunction or a defect to recognize a gas valve. This object is achieved by a method having the features of claim 1, a controller having the features of claim 1 and a gas cooking appliance having the features of claim 14. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and will be hereinafter explained in more detail. Some of the features are described only for the method, only for the controller or only for the gas cooking appliance. However, they should be able to apply independently for both the process and the control and the gas cooking appliance. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.
Es ist vorgesehen, dass das Gasventil einen Magnetantrieb mit einer Spule bzw. Magnetspule für die Ventilfunktion aufweist. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Gasventils mit Magnetantrieb kann der vorgenannten DE 10107194 C1 entnommen werden. It is envisaged that the gas valve has a magnetic drive with a coil or solenoid for the valve function. The basic structure of such a gas valve with magnetic drive can be found in the aforementioned DE 10107194 C1.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten bzw. zeitlich vorhergehenden Schritt der Strom erfasst, der durch die Spule des Magnetantriebs fließt. Dieser Stromverlauf nach einem Ansteuern zum Schließen des Gasventils wird überwacht. In einem zweiten bzw. zeitlich nachfolgenden Schritt wird der erfasste Stromverlauf weiterverarbeitet zur Überprüfung des Funktionszustandes des Gasventils. According to the invention, the current which flows through the coil of the magnetic drive is detected in a first or temporally preceding step. This current profile after a drive to close the gas valve is monitored. In a second or temporally subsequent step, the detected current profile is further processed to check the functional state of the gas valve.
Damit ist es sehr leicht möglich, festzustellen, ob das Gasventil korrekt arbeitet, insbesondere keinen mechanischen Defekt aufweist. Ein solcher würde sich nämlich im Stromverlauf durch die Spule beim Magnetantrieb zeigen, vor allem, wenn das Gasventil bzw. der Magnetantrieb blockiert ist. This makes it very easy to determine whether the gas valve is working properly, in particular has no mechanical defect. Such would show itself in the current flow through the coil in the magnetic drive, especially if the gas valve or the magnetic drive is blocked.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird der erfasste Stromverlauf verglichen mit einem schematischen/theoretischen Stromverlauf beim Schließen bei ordnungsgemäß funktionierendem Gasventil bzw. Magnetantrieb. Im einfachsten Fall kann dies durch direkten Vergleich der Kurven erfolgen, wobei dieser schematische Stromverlauf eines ordnungsgemäß funktionierenden Gasventils in einer Steuerung abge- speichert sein kann. Diese kann auch den Vergleich durchführen. Dabei kann ausgenutzt werden, dass der Stromverlauf bei ordnungsgemäß funktionierendem Gasventil nach einem anfänglichen Anstieg aufgrund der Selbstinduktion in der Spule durch den sich bewegenden Magnetantrieb bzw. einen Kolben odgl. in der Magnetspule nach dem genannten ersten steilen Anstieg wieder etwas abfällt, dann allerdings wieder ansteigt und einen asymptotischen Wert erreicht. Dies kann beispielsweise 10 msec bis 40 msec dauern, vorteilhaft etwa 20 msec. Ist das Ventil bzw. der Magnetantrieb dagegen blockiert, so bewegt sich kein Teil in der Spule und der erfasste Stromverlauf geht entsprechend dem sche- matischen/theoretischen Stromverlauf nach einem anfänglichen steilen Anstieg in eine flachere Phase mit Sättigung über. Diese beiden Stromverläufe, die nachfolgend in den Zeichnungen noch dargestellt werden, sind also zu vergleichen, und aus dem Vergleich kann dann auf die ordnungsgemäße Funktion oder ein Blockieren rückgeschlossen werden. In a first embodiment of the invention, the detected current profile is compared with a schematic / theoretical current profile when closing with properly functioning gas valve or solenoid drive. In the simplest case, this can be done by direct comparison of the curves, wherein this schematic current profile of a properly functioning gas valve can be stored in a controller. This can also perform the comparison. It can be exploited that the current flow at properly functioning gas valve after an initial increase due to the self-induction in the coil by the moving magnetic drive or a piston or the like. in the solenoid after the first steep rise again slightly drops, but then rises again and reaches an asymptotic value. This may take, for example, 10 msec to 40 msec, advantageously about 20 msec. On the other hand, if the valve or the magnetic drive is blocked, no part moves in the coil and the detected current profile changes into a flatter phase with saturation after an initial steep rise in accordance with the mechanical / theoretical current profile. These two current curves, which are shown below in the drawings, are therefore to be compared, and from the comparison can then be deduced the proper function or blocking.
Nach Feststellen eines mechanischen Blockierens des Gasventils kann vorteilhaft ein anderes Gasventil in dem Gasweg zum Gasbrenner geschlossen werden, so dass kein Gas mehr austritt. Des Weiteren kann ein Alarmsignal an einen Bediener ausgegeben werden. Es ist auch möglich, dass das Gaskochgerät von seiner Steuerung dann in einen Blockiermodus geschaltet wird, der verhindert, dass das andere Gasventil oder überhaupt eines der Gasventile geöffnet werden kann. After detecting a mechanical blockage of the gas valve may advantageously be closed in the gas path to the gas burner another gas valve, so that no gas escapes. Furthermore, an alarm signal can be issued to an operator. It is also possible that the gas cooking appliance is then switched by its controller into a blocking mode which prevents the other gas valve or even one of the gas valves from being opened.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Fall ei- nes mechanischen Blockierens des Gasventils erkannt wird, wenn nicht innerhalb von 3 msec bis 25 msec nach Start des Gasventils bzw. dessen gewünschter Betätigung der Stromverlauf den Sprung nach unten aufweist. Die Spitze des Sprungs nach unten bzw. der maximal negative Wert der ersten Ableitung nach der Zeit kann bei etwa 8 ms bis 15 ms liegen. In an embodiment of the invention can be provided that the case of a mechanical blocking of the gas valve is detected, if not within 3 msec to 25 msec after the start of the gas valve or its desired operation, the current waveform has the jump down. The top of the jump down or the maximum negative Value of the first derivative after the time can be about 8 ms to 15 ms.
Des Weiteren kann der genannte Sprung nach unten im Stromverlauf etwa 5 % bis 30 % betragen. Somit ist er selbst deutlich zu erfassen. Furthermore, the mentioned jump down in the course of the current may be about 5% to 30%. Thus, he himself is clearly visible.
Um den Vergleich zu erleichtern bzw. die Detektion eines Fehlers, ohne dass ansonsten der gesamte Stromverlauf überwacht werden muss, kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, den erfassten Stromverlauf einmal nach der Zeit abzuleiten. Der vorgenannte Sprung im Stromverlauf nach unten führt dann zu negativen Werten in der ersten Ableitung, also bei der Steigung der Kurve des Stromverlaufs. Dieser negative Wert wiederum, der nur bei ordnungsgemäßem Funktionieren des Gasventils auftritt, kann dann von einer Steu- erung sehr einfach und sehr deutlich als korrekte Funktion des Gasventils erfasst und ausgewertet werden. Im anderen Falle, also wenn das Gasventil blockiert ist, fehlt dieser Sprung nach unten, so dass die erste Ableitung stets positiv ist. Die kann zusätzlich noch zeitlich eingeschränkt sein, wenn also nicht innerhalb der vorgenannten 3 msec bis 25 msec nach Start des Gasventils der Sprung nach unten erfolgt. So können eben sehr leicht und schnell ein Fehler bzw. ein mechanischer Defekt oder ein Blockieren des Gasventils erkannt werden und die eingangs genannten Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein korrektes Funktionieren des Gasventils nur für den Fall erkannt wird, dass nach den negativen Werten in der ersten zeitlichen Ableitung des erfassten Stromverlaufs wiederum ein Sprung nach oben hin zu einem positiven Wert erfolgt. Entsprechend kann für den Stromver- lauf selbst vorgesehen sein, dass nach dem Sprung nach unten wiederum ein Ansteigen erfolgen muss. Demzufolge muss bei der ersten Ableitung nach dem Sprung nach oben ein langsames Abfallen gegen Null erfolgen. Bei einer erfindungsgemäßen Steuerung für das Gasventil bzw. des genannten Gaskochgeräts kann vorgesehen sein, Stromerfassungsmittel so auszubilden, dass sie den Strom durch eine Spule des Gasventils er- fassen. Dabei kann die Steuerung einen Mikrocontroller aufweisen, der mit der Spule verbunden ist, wobei für diese Verbindung besonders vorteilhaft ein Operationsverstärker vorgesehen ist. Vorteilhaft kann der Mikrocontroller dann auch die vorgenannten Vergleiche bzw. Bewertung des Stromverlaufs sowie seiner ersten Ableitung nach der Zeit vorneh- men. Besonders vorteilhaft ist der Mikrocontroller dazu ausgebildet, den erfassten Stromverlauf einmal nach der Zeit abzuleiten. In order to facilitate the comparison or the detection of an error, without otherwise the entire current waveform must be monitored, may be provided in a further embodiment of the invention, the derived current waveform once derived after the time. The aforementioned jump in the course of the current downwards then leads to negative values in the first derivative, ie at the slope of the curve of the current profile. This negative value, which only occurs when the gas valve functions properly, can then be very simply and very clearly recorded and evaluated by a control as the correct function of the gas valve. In the other case, so if the gas valve is blocked, this jump is missing down, so that the first derivative is always positive. In addition, this may be limited in time, if not within the aforementioned 3 msec to 25 msec after the start of the gas valve, the jump down. So just very easily and quickly a fault or a mechanical defect or a blockage of the gas valve can be detected and the safety measures mentioned above are taken. In yet another embodiment of the invention can be provided that a correct functioning of the gas valve is detected only in the event that in turn takes place after the negative values in the first time derivative of the detected current waveform, a jump up to a positive value. Accordingly, it can be provided for the course of the current itself that after the jump down again an increase must take place. Consequently, in the first derivative after the jump upwards, a slow fall to zero must occur. In a controller according to the invention for the gas valve or the aforementioned gas cooking appliance, it may be provided to design current detection means in such a way that they detect the current through a coil of the gas valve. In this case, the controller may have a microcontroller which is connected to the coil, wherein for this connection particularly advantageously an operational amplifier is provided. Advantageously, the microcontroller can then perform the aforementioned comparisons or evaluation of the current profile and its first derivative with respect to time. Particularly advantageously, the microcontroller is designed to derive the detected current profile once after the time.
Weist das Gaskochgerät mehrere Gasbrenner auf bzw. mehrere Gasventile, so kann das genannte Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit für jedes der Gasventile vorgesehen sein. If the gas cooking appliance has a plurality of gas burners or a plurality of gas valves, the said method can be provided for increasing the safety for each of the gas valves.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unter- kombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussa- gen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. These and other features are apparent from the claims and from the description and the drawings, the individual features each alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and for can represent protectable versions for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections as well as subheadings does not limit the statements made thereunder in their general validity.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema- tisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 ein Gaskochfeld als erfindungsgemäßes Gaskochgerät mit mehreren Gasventilen für einzelne Gasbrenner und mit einem Sicherheitsventil, Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show: 1 shows a gas hob as gas cooking appliance according to the invention with a plurality of gas valves for individual gas burners and with a safety valve,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Magnetantriebs des Si- cherheitsventils,  2 is a schematic representation of the magnetic drive of the safety valve,
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild der Ansteuerung und Überwachung des Sicherheitsventils aus Fig. 2,  3 is a schematic circuit diagram of the control and monitoring of the safety valve of FIG. 2,
Fig. 4 ein Ersatzschaltbild für den Magnetantrieb des Sicherheitsventils,  4 shows an equivalent circuit diagram for the magnetic drive of the safety valve,
Fig. 5 der Verlauf des Stroms durch das Ersatzschaltbild gemäß Fig. 5 shows the course of the current through the equivalent circuit diagram according to FIG.
4 ohne weitere Einflüsse,  4 without further influences,
Fig. 6A den Strom durch den Magnetantrieb des Sicherheitsventils im funktionierenden Zustand, 6A the current through the magnetic drive of the safety valve in the working state,
Fig. 6B den Strom durch den Magnetantrieb des Sicherheitsventils im blockierten Zustand, 6B shows the current through the magnetic drive of the safety valve in the blocked state,
Fig. 7A die erste Ableitung des Stromverlaufs aus Fig. 6A und  7A, the first derivative of the current waveform of Fig. 6A and
Fig. 7B die erste Ableitung des Stromverlaufs aus Fig. 6B. 7B, the first derivative of the current waveform of Fig. 6B.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele Detailed description of the embodiments
In Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gaskochfelds 1 1 als erfindungsgemäßes Gaskochgerät, welches eine Kochfeldplatte 12 aufweist mit drei Gasbrennern 14a bis 14c. Jeder der Gasbrenner 14a bis 14c weist ein ihm zugeordnetes Gasventil 16a bis 16c auf für den Gas- zufluss. Dazu ist eine Versorgungsleitung 18 vorgesehen, die von außen in das Gaskochfeld 1 1 führt und zuerst an ein Sicherheitsventil 17 geht. Danach geht die Versorgungsleitung 18' weiter zu drei Einzelleitungen 19a bis 19c, und diese führen dann zu den Gasventilen 16a bis 16c. Des Weiteren weist das Gaskochfeld 1 1 noch Bedienelemente 21 a bis 21 c sowie eine Steuerung 22 auf. Die Steuerung 22 setzt die Befehle, die ein Bediener mit den Bedienelementen 21 geben kann in Stellsignale für die Gasventile 16a bis 16c sowie möglicherweise auch das Sicherheitsventil 17 um. Des Weiteren überwacht sie erfindungsgemäß die Stromverläufe an den Gasventilen 16 und vor allem 17. In Fig. 1 shows a schematic representation of a gas hob 1 1 as a gas cooking appliance according to the invention, which has a cooktop plate 12 with three gas burners 14a to 14c. Each of the gas burners 14a to 14c has a gas valve 16a to 16c assigned to it for the gas inflow. For this purpose, a supply line 18 is provided, which leads from the outside into the gas hob 1 1 and first goes to a safety valve 17. Thereafter, the supply line 18 'continues to three individual lines 19a to 19c, and these then lead to the gas valves 16a to 16c. Furthermore, the gas hob 1 1 still controls 21 a to 21 c and a controller 22. The controller 22 sets the commands that an operator can give with the controls 21 in control signals for the gas valves 16a to 16c and possibly also the safety valve 17 um. Furthermore, according to the invention, it monitors the current characteristics at the gas valves 16 and above all 17.
In der Fig. 2 ist der Aufbau des Sicherheitsventils 17 mit Solenoid bzw. Magnetantrieb schematisch dargestellt ähnlich der genannten DE 10107194 C1 . Das Sicherheitsventil 17 weist eine Magnetspule 24 als Solenoid auf, in der sich ein magnetisierbarer Kolben 26 befindet. Er trägt am Ende ein Ventilverschlussglied 28, die an einem Ventilsitz 29 der Versorgungsleitung 18 aufliegt bzw. diesen abdichtet. Wird die Mag- netspule 24 aktiviert bzw. fließt Strom hindurch, so zieht sie den Kolben 26 nach innen bzw. nach rechts in die gestrichelt dargestellte Stellung und das Ventilverschlussglied 28 gibt den Ventilsitz 29 frei, so dass Gas durch die Versorgungsleitung 18 hin zu dem zweiten Teil 18' bzw. den Einzelleitungen 19 fließen kann. 2, the structure of the safety valve 17 with solenoid or magnetic drive is shown schematically similar to the mentioned DE 10107194 C1. The safety valve 17 has a solenoid 24 as a solenoid, in which a magnetizable piston 26 is located. He carries at the end of a valve closure member 28 which rests on a valve seat 29 of the supply line 18 and seals it. If the solenoid coil 24 is activated or current flows through, it pulls the piston 26 inward or to the right in the dashed line position and the valve closure member 28 releases the valve seat 29, so that gas through the supply line 18 toward the second part 18 ' and the individual lines 19 can flow.
In der Fig. 3 ist ein Schaltbild zur Überwachung der mechanischen Funktion des Sicherheitsventils 17 bzw. des Magnetantriebs dargestellt. Über den Operationsverstärker OP wird der Strom lL, der durch die Magnetspule 24 fließt, die hier vereinfachend als reine Spule dargestellt ist, verstärkt auf eine Höhe von 0 bis 5 V und an einen Eingang AD eines MikroControllers der Steuerung 22 gegeben. In Fig. 3 is a circuit diagram for monitoring the mechanical function of the safety valve 17 and the magnetic drive is shown. Via the operational amplifier OP, the current I L , which flows through the magnetic coil 24, which is shown here for simplicity as a pure coil, amplified to a height of 0 to 5 V and to an input AD of a microcontroller of the controller 22 is given.
In der Fig. 4 ist ein vereinfachtes Schaltbild zur Darstellung eines Magnetantriebs mit Magnetspule 24 dargestellt. Dabei sind die Induktivität L und der entsprechende Ohm'sche Widerstand R dargestellt, an denen eine Spannung V anliegt, samt einem Schalter S zum Einschalten. 4 is a simplified circuit diagram for illustrating a magnetic drive with solenoid 24 is shown. In this case, the inductance L and the corresponding ohmic resistance R are shown, to which a voltage V is applied, together with a switch S for switching on.
Der normale Stromverlauf i (t) ist in Fig. 5 dargestellt, wie er allgemein an einer Induktivität bzw. an einer Magnetspule ohne bewegte Teile fest- gestellt werden kann. The normal current profile i (t) is shown in FIG. 5, as can generally be found on an inductance or on a magnet coil without moving parts.
Da aber nach dem Einschalten der Strom ansteigt und somit auch das Magnetfeld in der Magnetspule 24 des Magnetantriebs stärker wird, be- wegt sich in der Fig. 2 der Kolben 26 bzw. das Ventilverschlussglied 28 weg vom Ventilsitz 29 des Sicherheitsventils 17, und zwar in die Magnetspule 24 hinein. Dies wirkt auf eingangs genannte Art und Weise wieder zurück auf das magnetische Feld und somit auf den Stromverlauf i (t), bis das Sicherheitsventil 17 ganz geöffnet ist und der Kolben wieder stillsteht. Der sich daraus ergebende Stromverlauf ist eben in Fig. 6A dargestellt. Aufgrund des Einbruchs nach unten, dessen Tiefpunkt bzw. Spitze bei etwa 8 msec oder 9 msec erreicht ist, ist offensichtlich, dass sich der Kolben 26 eben bewegt hat und das Sicherheitsventil 17 funkti- oniert oder zumindest nicht blockiert ist. However, since the current increases after switching on and thus also the magnetic field in the magnetic coil 24 of the magnetic drive becomes stronger, In FIG. 2, the piston 26 or the valve closure member 28 moves away from the valve seat 29 of the safety valve 17, into the magnet coil 24. This acts in the manner mentioned above back to the magnetic field and thus to the current i (t) until the safety valve 17 is fully open and the piston is stopped again. The resulting current profile is shown in Fig. 6A. Due to the break-in down, the low point or peak is reached at about 8 msec or 9 msec, it is obvious that the piston 26 has just moved and the safety valve 17 is functioning or at least not blocked.
In der Fig. 6B ist dargestellt, wie dies aussieht, wenn der Kolben 26 blockiert ist, wobei dann zugegebenermaßen nicht sicher ist, in welcher Stellung er blockiert ist. Dies ist aber in jedem Fall ein schwerwiegender Fehler bzw. Defekt. Da die Bewegung des Kolbens 26 fehlt, ergibt sich ein im Wesentlichen reiner Stromverlauf durch eine Induktivität entsprechend Fig. 5. In Fig. 6B is shown how it looks, when the piston 26 is blocked, and then admittedly not sure in which position it is blocked. But this is in any case a serious mistake or defect. Since the movement of the piston 26 is absent, a substantially pure current profile results through an inductance according to FIG. 5.
Der Vergleich der Fig. 6A und 6B miteinander zeigt die Erfindung in Grundzügen, dass nämlich durch Vergleich der beiden Stromverläufe zumindest ein Fehlerfall des Blockierens des Sicherheitsventils 17 sicher erkannt werden kann. Dabei kann auch der zeitliche Verlauf geprüft werden, also ob Tiefpunkt bzw. Spitze nach unten zum erwarteten Zeitpunkt auftreten. The comparison of FIGS. 6A and 6B with one another shows the basic features of the invention that, by comparing the two current profiles, at least one fault condition of the blocking of the safety valve 17 can be reliably detected. It is also possible to check the time course, ie whether the low point or the peak is down at the expected time.
Da jedoch der Vergleich von Stromverläufen miteinander technisch nicht ganz leicht ist, kann von den beiden Verläufen gemäß Fig. 6A und 6B jeweils die erste zeitliche Ableitung gebildet werden, welche wiederum in Fig. 7A und 7B dargestellt ist. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei Fig. 7A aufgrund des stetigen Anstiegs die erste Ableitung nach der Zeit, also die Steigung, stets positiv ist. Bei der Fig. 7B ist dies anders, und der Abfall des Verlaufs bei knapp 6 msec zeigt sich darin, dass die Steigung negative Werte annimmt. Wenn also die zeitliche Ableitung des Strom- Verlaufs durch die Magnetspule 24 irgendwann negativ wird, am besten auch noch in einem bestimmten vorher bekannten Zeitraum, der vorstehend genannt wurde, so ist dies ein Zeichen dafür, dass die Magnetspule 24 und damit das Sicherheitsventil 17 korrekt arbeitet bzw. zumindest nicht blockiert ist. Wenn ein solcher negativer Wert für die erste Ableitung nicht auftritt, so ist das Sicherheitsventil 17 blockiert und es müssen sofort die eingangs genannten Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. However, since the comparison of current curves with each other is technically not very easy, the first time derivative can be formed by the two curves of FIGS. 6A and 6B, which in turn is shown in FIGS. 7A and 7B. It can clearly be seen that in FIG. 7A, due to the steady increase, the first derivative after time, that is, the slope, is always positive. In Fig. 7B, this is different, and the slope of the curve at just under 6 msec is manifested in that the slope assumes negative values. So if the time derivative of the current Gradually through the solenoid 24 is negative at some point, even better in a certain previously known period of time, which was mentioned above, this is a sign that the solenoid 24 and thus the safety valve 17 is working correctly or at least not blocked. If such a negative value for the first derivative does not occur, then the safety valve 17 is blocked and immediately the safety measures mentioned above must be taken.
Des Weiteren kann noch bei der Schaltung gemäß Fig. 3 vorgesehen sein, dass unten an dem Widerstand ein Test-Pin des MikroControllers der Steuerung 22 angeschlossen ist. Hier kann ein bekannter Strom vom MikroController durchgeschickt werden. Dieser führt zu einer bestimmten Spannung am zuvor beschriebenen Anschluss AD an dem MikroController, die zu diesem Strom passt. Dies ist das Zeichen, dass die Schaltung gemäß Fig. 3 an sich korrekt funktioniert. So kann eine weitere Sicherheitsstufe eingebaut sein. Furthermore, it can still be provided in the circuit according to FIG. 3 that a test pin of the microcontroller of the controller 22 is connected to the bottom of the resistor. Here a known current can be sent by the microcontroller. This leads to a certain voltage at the previously described terminal AD at the microcontroller, which fits to this current. This is the sign that the circuit according to FIG. 3 works correctly per se. Thus, another security level can be installed.

Claims

Patentansprüche Patent claims
Verfahren zur Überwachung eines Gasventils, insbesondere eines Sicherheitsventils, wobei das Gasventil einen Magnetantrieb mit Spule für die Ventilfunktion aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: Method for monitoring a gas valve, in particular a safety valve, wherein the gas valve has a magnetic drive with a coil for the valve function, characterized by the steps:
der durch die Spule fließende Strom wird erfasst und der Stromverlauf nach einem Ansteuern zum Schließen des Gasventils überwacht, the current flowing through the coil is recorded and the current curve is monitored after activation to close the gas valve,
der erfasste Stromverlauf wird weiterverarbeitet zur Überprüfung des Funktionszustandes des Gasventils. The recorded current curve is further processed to check the functional status of the gas valve.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Stromverlauf verglichen wird mit einem schematischen Stromverlauf zum Schließen des Gasventils bei ordnungsgemäß funktionierendem Gasventil. Method according to claim 1, characterized in that the detected current curve is compared with a schematic current curve for closing the gas valve when the gas valve is functioning properly.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockierung am Magnetantrieb dann erkannt wird, wenn nicht innerhalb von 3 msec bis 25 msec nach Start des Gasventils der Stromverlauf einen Sprung nach unten aufweist. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a blockage on the magnetic drive is detected if the current curve does not show a downward jump within 3 msec to 25 msec after starting the gas valve.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockierung am Magnetantrieb dann erkannt wird, wenn eine Spitze des Sprungs nach unten bei 8 msec bis 15 msec liegt. Method according to claim 3, characterized in that a blockage on the magnetic drive is detected when a peak of the downward jump is at 8 msec to 15 msec.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprung nach unten um etwa 5% bis 30% erfolgt. Method according to claim 3 or 4, characterized in that the downward jump occurs by approximately 5% to 30%.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Stromverlauf einmal nach der Zeit abgeleitet wird, wobei bei ordnungsgemäß funktionierendem Gasventil ohne mechanische Blockierung am Magnetantrieb ein Sprung im Stromverlauf nach unten zu negativen Werten in der ersten Ableitung führt, wobei dies von einer Steuerung als korrektes Funktionieren des Gasventils erfasst und ausgewertet wird, wobei im Falle eines mechanisch blockierten Gasventils der Sprung nach unten im Stromverlauf fehlt und somit die erste Ableitung nach der Zeit stets positiv ist und dies als Fehler des Gasventils erkannt wird. Method according to claim 1, characterized in that the detected current curve is derived once after time, with a jump in the current curve when the gas valve is functioning properly without mechanical blocking on the magnetic drive downwards leads to negative values in the first derivative, which is recorded and evaluated by a control as correct functioning of the gas valve, whereby in the case of a mechanically blocked gas valve, the downward jump in the current curve is missing and therefore the first derivative is always positive over time and this is recognized as a fault in the gas valve.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Feststellen, dass die erste Ableitung nach der Zeit stets positiv ist, ein anderes Gasventil in diesem Gasweg geschlossen wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that after determining that the first derivative with respect to time is always positive, another gas valve in this gas path is closed.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Feststellen ein Alarmsignal an einen Bediener ausgegeben wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that after the detection, an alarm signal is output to an operator.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein korrektes Funktionieren des Gasventils nur für den Fall erkannt wird, dass nach den negativen Werten in der ersten zeitlichen Ableitung des erfassten Stromverlaufs ein Sprung nach oben hin zu positiven Werten erfolgt. 9. The method according to one of claims 6 to 8, characterized in that correct functioning of the gas valve is only recognized in the event that after the negative values in the first time derivative of the recorded current curve there is a jump upwards to positive values.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sprung nach oben die erste Ableitung des erfassten Stromverlaufs gegen Null abklingt. 10. The method according to claim 9, characterized in that after the jump upwards, the first derivative of the recorded current curve decays towards zero.
1 1. Steuerung für ein Gasventil, mit Stromerfassungsmitteln zur Erfassung des Stroms durch eine Spule des Gasventils, wobei ein MikroController der Steuerung mit der Spule verbunden ist. 1 1. Control for a gas valve, with current detection means for detecting the current through a coil of the gas valve, a microcontroller of the control being connected to the coil.
12. Steuerung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der MikroController über einen Operationsverstärker mit der Spule verbunden ist. 12. Control according to claim 1 1, characterized in that the microcontroller is connected to the coil via an operational amplifier.
13. Steuerung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller dazu ausgebildet ist, den eingelesenen Stromverlauf einmal nach der Zeit abzuleiten. 13. Control according to claim 1 1 or 12, characterized in that the microcontroller is designed to derive the read current curve once over time.
14. Gaskochgerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder mit einer Steuerung nach Anspruch 1 1. 14. Gas cooking appliance for carrying out the method according to one of claims 1 to 10 and / or with a control according to claim 1 1.
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