用于对流体进行压力调节的阀装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于对流体进行压力调节的阀装置和方法。应该提供具有比例阀的阀装置，其中保证遵守与所示阀装置可连接的容积中的特定额定或最小压力。阀装置（1）构成本发明专利技术的核心，所述阀装置具有比例阀（2），所述比例阀具有通过执行器连续可变的孔口截面，用于检测阀输出压力的传感器装置；具有数字调节装置以及具有与所述比例阀（2）并联布置的切换阀（2），其中所述切换阀的孔口截面小于所述比例阀（2）的最大孔口截面，并且其中调节装置在编程技术上被设立用于在运行时自动化地根据当前给定的阀输出压力、所述执行器的当前位置来计算在所述比例阀（2）的最大孔尺寸的情况下利用所述比例阀最大可达的工作压力，并且在通过所计算的、最大可达的工作压力低于可预先给定的额定工作压力可确定的偏差值时附加地开启所述切换阀（3）。阀（3）。阀（3）。

Valve device and method for pressure regulation of fluid

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对流体进行压力调节的阀装置和方法


[0001]本专利技术涉及用于对流体进行压力调节的阀装置和方法。

技术介绍

[0002]在流体技术控制或调节系统的现有技术中，以特定于应用的方式经常需要遵守和保证在所连接的容积中的随着时间也许可变的特定额定或最小压力，例如以便确保工具（激光切割、焊钳控制）的足够的反应速度和/或闭合力，用于在从型坯中吹塑成型容器时无误差地在空间上成形容器烧瓶或用于足够快速地重新填充罐（Tank）或存储器。为了实现这种精确的气动控制或调节任务，在现有技术中经常使用具有可变孔口截面的比例阀。然而在此情况下，原则上合适的比例阀的最大可制造的孔口截面在具体应用中可能证明不足以保证关于特定的特殊系统状态（例如容器的最后吹塑或罐的快速重新填充）的特定额定或最小压力。这尤其是当在激光切割时用工艺气体对开放式容积、例如切割喷嘴或孔板进行压力加载时或在最后吹塑玻璃瓶之后提供足够的冷却空气流时适用。在高效系统设计和期望的通用件使用的范围中，在此情况下针对这样的系统状态的附加切换阀（Schaltventil）（“加压机（Booster）”）的并联布置与比例阀的较高功率设计相比可能是更可取的。这种系统配置具有其他优点，即最大系统功率的提高不以由比例阀的功率范围内的控制或调节精度负担（Lasten）的方式而产生影响。然而，在此情况下提出附加切换阀的有效功能集成的任务。
[0003]WO 2013/135838 A1公开一种用于对容器进行拉伸吹塑成型的阀装置，其中除了比例阀之外，附加地设置一个切换阀或多个切换阀用于对模制件加载提高的压力水平。为了操作阀，WO 2013/135838 A1提出一种基于时间的或与拉伸杆的位置有关的控制装置；此外公开在达到模制件中的压力阈值时关断比例阀。未公开用于提前确定利用比例阀最大可达的工作压力水平或用于提前识别对额定或最小压力的未超过（Unterschreitung）的装置。此外，提供和集成用于检测膨胀模制件中的实际压力的以特定于应用的方式足够合适的传感器系统在构造上是相对耗费的。
[0004]EP 0 666 792 B1公开一种用于除了塑料熔液之外还要输送给注塑模具的流体介质的压力控制和/或调节设备，其中设置从增压器通向喷射系统的多个平行流动路径，所述流动路径分别装备有各一个介质流入控制阀。介质流入控制阀可以是比例阀。介质流入控制阀可以通过PID调节器和逻辑电路被操控为使得根据在注塑模具的腔中利用压力传感器检测的压力梯度来切换成阻断或通流。未公开用于提前确定利用比例阀最大可达的工作压力水平或用于提前识别对额定或最小压力的未超过的装置。此外，提供和集成用于检测注塑模具的腔中的实际压力的以特定于应用的方式合适的传感器系统在构造上是比较耗费的。
[0005]DE 10 2010 035 747 A1、DE 27 51 743 C2和US 5 329 965 A公开具有多个并联连接的可电操作的单阀的阀装置，所述单阀布置在调节回路中。所公开的阀装置在构造上相对耗费地配置。未公开用于提前确定利用比例阀最大可达的工作压力水平或用于提前识
别对额定或最小压力的未超过的装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术所基于的任务是创造用于利用比例阀对流体进行压力调节的阀装置，其中通过构造上简单的措施保证遵守在可与所述阀装置连接的容积（Volumen）中的特定的额定或最小压力，并且利用所述阀装置避免现有技术的缺点。
[0007]根据本专利技术，该任务通过根据权利要求1所述的用于对流体进行压力调节的阀装置和根据权利要求6所述的用于对流体进行压力调节的方法来解决。本专利技术的有利改进方案在从属权利要求中予以说明。
[0008]一种用于对流体进行压力调节的阀装置构成本专利技术的核心，所述阀装置具有比例阀，所述比例阀具有通过执行器连续可变的孔口截面，用于检测阀输出压力的传感器装置；具有数字调节装置以及具有与所述比例阀并联布置的切换阀，其中所述切换阀的孔口截面小于所述比例阀的最大孔口截面，其中所述调节装置在编程技术上被设立用于在运行时自动化地根据当前给定的阀输出压力、执行器的当前位置来计算在所述比例阀的最大孔尺寸的情况下利用所述比例阀最大可达的工作压力，并且在通过所计算的、最大可达的工作压力低于（Unterschreiten
…
um）可预先给定的额定工作压力可确定的偏差值时附加地开启切换阀。该计算基于比例阀的工作侧上的流体技术应用系统的模型映射。为此，在编程技术上设立调节装置包括指令，利用所述指令映射对应于相应的应用系统、根据流体力学的通用规律性构成的合适的技术计算模型。在此情况下，可以近似简化计算模型。在最简单的应用情况中，在计算模型中工作压力对应于所检测的阀输出压力。在最简单的应用情况中，偏差值可以为“0”，由此一旦所计算的最大可达的工作压力未超过可预先给定的额定工作压力，就开启切换阀。为了使切换行为动态化，确定大于不等于0的偏差值，由此在时间上前移切换行为，也即已经在通过最大可达的工作压力未超过可预先给定的额定工作压力之前就开启切换阀。
[0009]本专利技术已经认识到，如果根据分别当前的系统状态最大可达的工作压力在运行时被计算并且根据计算在额定或最小压力的所识别的即将发生的未超过的情况下附加地开启与比例阀并联布置的切换阀，则在具有比例阀的阀装置的高效系统设计的范围内，在构造上简单地保证遵守在与所述阀装置可连接的容积中的特定的额定或最小压力。相应地配置的阀装置此外使得利用尤其是在开放式容积处遵守特定的额定或最小压力能够以在构造上简单的方式在连接的容积中进行高效且准确的压力调节。
[0010]根据相应的气动应用系统，为了在计算最大可达的工作压力时提高计算结果的精度，附加地考虑从阀出口直至阀装置的工作侧上的管路端部的进一步管路敷设路径（Leitungsf
ü
hrung）的气动阻力（流动阻力）。在技术计算模型的范围内，该参量例如可以近似地被考虑为要确定的常数。
[0011]为了在计算最大可达的工作压力时进一步提高计算结果的精度，附加地考虑所述阀装置的工作侧上的管路端部的流出特征。这根据流体技术应用例如可以是孔板或喷嘴，所述孔板或喷嘴的流出特征在技术计算模型的范围内可以例如近似地被考虑为要确定的常数。
[0012]通过以下方式实现在计算最大可达的工作压力时进一步提高计算结果的精度，即
在计算最大可达的工作压力时附加地考虑随着所述比例阀的孔口截面的增大出现的供应压力降，也就是说在此情况下在供应源直至阀入口之间的区段上出现的压力降。
[0013]为了使阀装置的调节行为稳定，在确定所述切换阀的开启时间点时考虑切换滞后。
[0014]一种用于通过阀装置对流体进行压力调节的方法构成本专利技术的另一核心，所述阀装置具有比例阀，所述比例阀具有通过执行器连续可变的孔口截面和用于检测阀输出压力的传感器装置；具有数字调节装置以及具有与所述比例阀并联布置的切换阀，其中所述切换阀的孔口截面小于所述比例阀的最大孔口截面，其中通过数字调节装置在运行时自动化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对流体进行压力调节的阀装置（1），所述阀装置具有比例阀（2），所述比例阀具有通过执行器连续可变的孔口截面，用于检测阀输出压力的传感器装置；具有数字调节装置以及具有与所述比例阀（2）并联布置的切换阀（3），其中所述切换阀（3）的孔口截面小于所述比例阀（2）的最大孔口截面，其特征在于，所述调节装置在编程技术上被设立用于在运行时自动化地根据当前给定的阀输出压力、所述执行器的当前位置来计算在所述比例阀（2）的最大孔尺寸的情况下利用所述比例阀最大可达的工作压力，并且在通过所计算的、最大可达的工作压力低于可预先给定的额定工作压力可确定的偏差值时附加地开启所述切换阀（3）。2.根据权利要求1所述的阀装置（1），其特征在于，在计算所述最大可达的工作压力时附加地考虑从阀出口直至所述阀装置（1）的工作侧上的管路端部的进一步管路敷设路径的气动阻力。3.根据权利要求1或2所述的阀装置（1），其特征在于，在计算所述最大可达的工作压力时，附加地考虑所述阀装置（1）的工作侧上的管路端部的流出特征。4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置（1），其特征在于，在计算所述最大可达的工作压力时附加地考虑随着所述比例阀（2）的孔口截面的增大而出现的供应压力降。5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置（1），其特征在于，为了使调节行为稳定，在确定所述切换阀（3）的开启时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：安沃驰有限责任公司，
类型：发明
国别省市：