DE202010010267U1 - Torsionsmesskupplung - Google Patents
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Abstract
Kupplung (100) für Drehantriebe zur Stellkraftübertragung, wobei die Kupplung zwischen Antrieb (40), insbesondere einem Stellmotor, und einer Regelvorrichtung (41), insbesondere einer Armatur, Klappe oder Drehregelventil, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (100) mindestens eine Messeinheit (200) zur Stellkraftermittlung sowie mindestens eine Auswerteeinheit (300) oder eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Messeinheit (200) an eine externe Auswerteeinheit (300) aufweist.Coupling (100) for rotary actuators for transmitting force, wherein the coupling between the drive (40), in particular a servomotor, and a control device (41), in particular a valve, flap or rotary control valve is arranged, characterized in that the coupling (100) at least a measuring unit (200) for adjusting power and at least one evaluation unit (300) or a connecting device for connecting the measuring unit (200) to an external evaluation unit (300).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Drehantriebe zur Übertragung von Stellkräften zwischen Antrieb und Regelvorrichtung.The The invention relates to a coupling for rotary actuators for transmission of restoring forces between the drive and the control device.
In der Industrie werden Kupplungen für Drehantriebe zur Übertragung der Stellkräfte zwischen Antrieb und einer Regelvorrichtung verwendet. In größeren Anlagen finden häufig eine große Anzahl von Kupplungen, welche sich an unterschiedlichen Stellen einer chemischen Produktionsanlage befinden oder bei anderen Produktionsverfahren zum Einsatz kommen, Verwendung. Abhängig vom Einsatzgebiet können dabei unterschiedliche Probleme, Störungen oder Fehlerfälle auftreten. Beispiele für mögliche Fehlerfälle bzw. Störungen sind gebrochene Wellen, Verschleiß, Luftverluste, Undichtigkeit, defekte Sitzringe, erhöhte Korrosion, Fremdkörper in der Armatur oder festsitzende Stopfbuchsen. Um mögliche Fehlerfälle und Störungen frühzeitig zu erkennen sowie eventuelle Schäden zu vermeiden ist es notwendig, die einzelnen Kupplungen und Antriebe sowie Regelvorrichtungen, wie z. B. Armaturen, in regelmäßigen Abständen während des Betriebes auf deren korrekte Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Dabei muss z. B. der Ventilsitz geprüft werden, sowie die Schließfähigkeit der eingebauten Armaturen kontrolliert werden. Dabei kann es vorkommen, dass unterschiedliche Überprüfungen nur im ausgeschalteten oder ausgebauten Zustand durchgeführt werden können und es somit zu unnötigen Produktionsausfällen kommt. Des Weiteren müssen bei eventuellen Störungen oder Fehlern zur Behebung der Ursachen Reparaturen sowie Instandhaltungsaufgaben durchgeführt werden. Da es nicht in jedem Fall möglich ist, die eigentliche Ursache einer auftretenden Störung sofort zu erkennen, kann es zu für den Menschen gefährlichen Reparaturaufgaben kommen. Zum Zwecke der Sicherheit ist es des Weiteren notwendig, in regelmäßigen Abständen Wartungsaufgaben an den Kupplungen durchzuführen.In In the industry, couplings for rotary actuators are being transmitted the restoring forces between the drive and a control device used. In larger plants find common a large number of couplings, which differ in different Make a chemical production plant or other Production methods are used, use. Dependent the field of application can have different problems, Faults or errors occur. Examples for possible errors or malfunctions broken waves, wear, air loss, leakage, defective seat rings, increased corrosion, foreign matter in the fitting or fixed stuffing boxes. To possible Error cases and malfunctions early it is to recognize and to avoid possible damages necessary, the individual couplings and drives and control devices, such as B. fittings, at regular intervals during operation on their correct functioning to check. It must z. B. the valve seat be checked, as well as the ability to lock the built-in fittings are controlled. It can happen that different reviews only in off or removed condition can be performed and thus unnecessary production losses comes. Furthermore, in case of any disturbances or errors to fix the causes repairs as well as maintenance tasks be performed. As it is not possible in any case is, the actual cause of an occurring disorder Immediately recognizing it can be dangerous to humans Repair tasks come. For safety's sake it is further necessary, at regular intervals Perform maintenance tasks on the couplings.
Aus
dem Stand der Technik sind z. B. durch die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zur Kraftübertragung für Drehantriebe mit zusätzlicher integrierter Funktion zur Erhöhung der Prozesssicherheit und Betriebssicherheit über die gesamte Betriebszeit, zur Verfügung zu stellen, wobei die Kupplung mit der zusätzlichen Funktionalität eine Reduzierung des Wartungsaufwandes, bzw. Ver längerung der Wartungsintervalle, Minimierung der Ausfallzeiten sowie eine Funktion zur Unfallverhütung bei der Instandhaltung aufweist.Of the Invention is based on the object, a coupling for power transmission for rotary actuators with additional integrated Function for increasing process reliability and operational safety the entire operating time, to provide the coupling with additional functionality a reduction of the maintenance effort or extension the maintenance intervals, minimization of downtime and a Function for accident prevention during maintenance has.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Kupplung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.Solved This object is achieved with a clutch according to the Features of claim 1.
Hiernach weist die eingangs bezeichnete Kupplung für Drehantriebe eine zusätzliche Messeinheit zur Stellkraftermittlung auf. Die erfindungsgemäße Kupplung dient zur Stellkraftübertragung für Drehantriebe, z. B. zur Übertragung der Kräfte zwischen Stellmotor und einer Armatur. Während des Betriebes der Kupplung werden durch die Messeinheit kontinuierlich alle auftretenden Kräfte zwischen Antrieb und der Armatur gemessen. Dadurch stellt die Messeinheit, welche fester Bestandteil der Kupplung ist, eine stetige Messeinrichtung dar. Zusätzlich zur Messeinheit weist die Kupplung eine Auswerteeinheit bzw. eine Anschlussvorrichtung für eine externe Auswerteeinheit auf. Durch die stetige Messung sowie Auswertung der Stellkräfte zwischen Antrieb und Armatur können mit der erfindungsgemäßen Kupplung mannigfaltige Fehler oder Störungen frühzeitig erkannt werden und somit gravierende Schäden vermieden werden. Desweiteren kann somit mit der erfindungsgemäßen Kupplung der qualitative Zustand der Armatur und des Antriebs ermittelt und beobachtet werden. Somit können mit der erfindungsgemäßen Kupplung u. a. Anpresskräfte auf einen Ventilsitz auch im eingebauten Zustand gemessen werden und daraus folgend ermittelt werden, ob die Schließfähigkeit bei eingebauten Armaturen noch gegeben ist. Dabei werden die gemessenen Kräfte mit den Kräften im Normalbetrieb verglichen. Treten z. B. erhöhte Kräfte beim Normalbetrieb auf, die über das Losreissmoment hinaus gehen, kann dies Ursachen wie z. B. defekte Sitzringe, verhärtetes Produkt, Fremdkörper in der Armatur, festsitzende Stopfbuchsen, erhöhte Korrosion oder andere Ursachen beinhalten. Beispielhafte Ursachen beim Auftreten kleinerer Kräfte verglichen mit dem Normalbetrieb können z. B. gebrochene Wellen, Nachlassen der Antriebskraft beim Drehantrieb, Luftverluste durch Undich tigkeit, Verschleiß oder weitere Ursachen sein. Zusätzlich zur Überwachung der Funktion sowie Fehlererkennung oder Erkennung von Störungen dient die erfindungsgemäße Kupplung auch zur Erhöhung der Zuverlässigkeit, zur Verhinderung von unnötigen Produktionsausfällen, zur Reduzierung des Wartungsaufwandes sowie zur Unfallverhütung in der Instandhaltung. Zum Beispiel könnte bei einer festsitzenden, geblockten Armatur sich eine Feder im noch gespannten Zustand befinden. Ein solcher Zustand wird durch die Mess- sowie Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Kupplung erkannt. Dadurch kann vermieden werden, dass eine gefährliche Demontage des Drehantriebes von der Armatur bei einer sich im gespannten Zustand befindenden Feder durchgeführt wird. Die Federkraft kann nun zunächst entspannt werden und nach erneuter Zustandsermittlung durch die Messeinheit gefahrlos der Antrieb von der Armatur entfernt werden. Weitere gefährliche Zustände können durch die stetige Messeinrichtung rechtzeitig erkannt werden und somit Unfälle bei der Instandhaltung bzw. Beseitigung von Störungen und Fehlern vermieden werden.Hereinafter, the above-mentioned coupling for rotary actuators on an additional measuring unit for Stellkraftermittlung. The coupling according to the invention serves for actuating force transmission for rotary actuators, z. B. to transfer the forces between actuator and a valve. During operation of the coupling, the measuring unit continuously measures all occurring forces between the drive and the valve. As a result, the measuring unit, which is an integral part of the coupling, constitutes a continuous measuring device. In addition to the measuring unit, the coupling has an evaluation unit or a connecting device for an external evaluation unit. Due to the continuous measurement and evaluation of the restoring forces between the drive and the valve, a variety of faults or malfunctions can be detected at an early stage with the clutch according to the invention, thus avoiding serious damage. Furthermore, thus can be determined and observed with the coupling according to the invention, the qualitative condition of the valve and the drive. Thus, with the clutch according to the invention, inter alia, contact forces on a valve seat can also be measured when installed and, consequently, it can be determined whether the locking capability of built-in valves is still present. The measured forces are compared with the forces during normal operation. Occur z. B. increased forces during normal operation, which go beyond the breakaway torque, this may cause such. B. defective seat rings, hardened product, foreign bodies in the valve, stuck glands, increased corrosion or other causes include. Exemplary causes in the occurrence of smaller forces compared to the normal operation can, for. As broken waves, slackening of the driving force in the rotary drive, air losses by Undich activity, wear or other causes. In addition to the monitoring of the function and fault detection or detection of faults, the coupling of the invention also serves to increase the reliability, to prevent unnecessary production losses, to reduce maintenance and accident prevention in maintenance. For example, in a stuck, blocked fitting, a spring could still be in the tensioned state. Such a condition is recognized by the measuring and evaluation unit of the coupling according to the invention. There By can be avoided that a dangerous disassembly of the rotary drive is performed by the valve in a spring in the tensioned state. The spring force can now be relaxed first and after renewed determination of the state by the measuring unit safely the drive to be removed from the valve. Further dangerous states can be detected in good time by the continuous measuring device and thus accidents during the maintenance or removal of faults and errors can be avoided.
Bevorzugterweise ist die Messeinheit als Torsionsmesseinheit ausgebildet. Somit kann bei radialer Bewegung abhängig von Kraftwirkung und Drehrichtung der Kraftverlauf ermittelt werden.preferably, If the measuring unit is designed as a torsion measuring unit. Thus, can in radial movement depending on the force and direction of rotation the force curve can be determined.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Auswerteeinheit eine Einheit zum Anzeigen der gemessenen Kräfte aufweist. Zusätzlich zur Anzeigeeinheit ist eine Aufzeichnungseinheit zum Abspeichern der ermittelten Werte bevorzugt. Somit ist es möglich, den momentanen Zustand einer Armatur zu jedem Zeitpunkt abzulesen und zu bestimmen. Des Weiteren können durch Analyse der über einen bestimmten Zeitraum aufgezeichneten Messwerte zusätzliche wichtige Informationen über den Zustand der Anlage ermittelt werden. Eine weitere Einrichtung zur Alarmgebung bei gravierenden Fehlern bzw. Störungen wäre außerdem bevorzugt. Ein solcher Alarm könnte beispielsweise durch Lichtzeichen oder Tonzeichen ausgegeben werden.Of Furthermore, it is preferred that the evaluation unit is a unit to display the measured forces. additionally to the display unit is a recording unit for storing the determined values preferred. Thus, it is possible to read the current state of a valve at any time and to determine. Furthermore, by analyzing the over a certain period of time recorded readings additional important information about the condition of the plant become. Another device for alarming serious Errors or disturbances would also be prefers. Such an alarm could, for example, by Light signals or tone signals are output.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Auswerteeinheit eine Regel bzw. Steuereinheit zur Programmierung bzw. Einstellung von Parametern und Basiswerten der Messeinheit und Auswerteeinheit, aufweist. Dadurch kann beispielsweise voreingestellt werden, welche Kräfte gemessen werden sollen bzw. aufgezeichnet werden sollen, über welchen Zeitraum und in welchen Abständen die Messwerte ermittelt und abgespeichert werden sollen, welche Kräfte beim Normalbetrieb gegeben sind oder welche Zustände durch einen Alarm angezeigt werden sollen. Des Weiteren ist es vorteilhaft jedem Messwert einen weiteren Wert, z. B. Zeitpunkt oder Ventilzustand zuzuordnen sowie als sogenannten Fingerabdruck anzuzeigen bzw. abzuspeichern. Eine solche Messwertzuordnung ermöglicht eine genaue Fehleranalyse der Anlage zu einem späteren Zeitpunkt.Further it is preferred that the evaluation unit is a rule or control unit for programming or setting parameters and basic values the measuring unit and evaluation, has. This can, for example be preset, which forces should be measured or record over which period and at what intervals the measured values are determined and stored should be given, which forces in normal operation or which states are indicated by an alarm should. Furthermore, it is advantageous for each measured value another Value, e.g. B. time or valve state and assign as so-called Display or save fingerprint. Such a measurement assignment allows a precise error analysis of the plant to a later point in time.
Zur Messung der Stellkräfte zwischen Antrieb und Armatur ist es bevorzugt, dass die Messeinheit mindestens zwei Dehnungsmessstreifen (DMS) aufweist. Dazu können auf der Kupplungsoberfläche Einsparungen zur Anbringung der DMS vorgesehen sein. Dabei sind die Dehnungsmessstreifen in geeigneter Weise auf die Oberfläche der Kupplung geklebt. Die Dehnungsmessstreifen sind über eine Anschlussvorrichtung, insbesondere einem Kabelanschluss, innerhalb der Messeinheit bzw. mit der Auswerteeinheit verbunden. Vorzugsweise weist die Messeinheit vier Dehnungsmessstreifen auf.to Measurement of the actuating forces between drive and valve is it is preferred that the measuring unit has at least two strain gauges (DMS). This can be done on the coupling surface Savings for attaching the DMS be provided. There are the strain gauges in a suitable manner to the surface glued to the coupling. The strain gauges are over a connection device, in particular a cable connection, within the measuring unit or connected to the evaluation unit. Preferably the measuring unit has four strain gauges.
Bei der Anordnung der Dehnungsmessstreifen auf der Kupplungsoberfläche ist es bevorzugt, jeweils zwei Dehnungsmessstreifen auf einander gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf die Mittelachse der Kupplung vorzusehen. Dabei sind die beiden auf derselben Seite angebrachten DMS nebeneinander, parallel zueinander sowie in Längsrichtung, parallel zur Mittelachse der Kupplung angebracht. Des Weiteren werden die Deh nungsmessstreifen durch einen Feuchtigkeitsschutz vor Nässe und Feuchtigkeit geschützt.at the arrangement of the strain gauges on the coupling surface It is preferred, each two strain gauges on each other opposite sides with respect to the central axis to provide the clutch. The two are on the same page mounted DMS next to each other, parallel to each other and in the longitudinal direction, mounted parallel to the central axis of the coupling. Furthermore, will be the strain gauges by a moisture protection against moisture and moisture protected.
Bevorzugterweise wird die mechanische Belastung, bzw. die auftretende Kraft, bei Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens durch die Einbindung in eine elektrische Schaltung erfasst und ein Strom bzw. Spannungssignal generiert. Dabei ist die elektrische Schaltung in Form einer Brückenschaltung (DMS-Brückenschaltung) z. B. Wheastone-Brücke, aufgebaut, z. B. könnte bei Verwendung von vier DMS eine Vollbrückenschaltung und bei Verwendung zwei DMS eine Halbbrückenschaltung verwendet werden. Das erfasste Spannungs- bzw. Stromsignal wird vorzugsweise in einen Verstärker eingespeist. Der Verstärker kann auf der Kupplung angeordnet sein. Alternativ kann der Verstärker in einer Anschlussbox angeordnet sein. Die Anschlussbox weist dazu geeignete Anschlussklemmen zum Anschluss der Leitungen zur Messsignalübertragung sowie zum Anschluss der elektrischen Versorgungsleitungen auf. Dabei ist die Anschlussbox vorzugsweise an einer Brücke angeordnet sowie über eine Kabelverbindung mit der Kupplung verbunden. Zur elektrischen Versorgung der Messeinheit bzw. der Brückenschaltung weist die Kupplung einen Versorgungsanschluss auf. Dabei kann die Spannung durch ein zentrales Leitsystem oder auch einer lokalen Spannungsversorgung, z. B. eines Akkus, eingespeist werden. Die entsprechenden Parameter, wie z. B. Nullpunkt, Startpunkt oder Endpunkt, der Messeinheit werden zu Beginn, d. h. vor Beginn der Messung in Abhängigkeit der elektrischen Versorgungsspannung ermittelt. Dabei werden die Messwerte im elektrisch angeschlossenen Zustand ohne Kraftausübung ermittelt. In einer geeigneten Tabelle werden somit Nullpunkt, Start- und Endpunkt festgelegt Die folgende Tabelle zeigt einen beispielhaften Messbereich sowie der jeweiligen Zuordnung von gemessenen Werten, z. B. Spannung oder Strom, mit der daraus resultierenden Kraft. im folgenden Beispiel entspricht der Nullpunkt (0 NM) einem Spannungsmesswert von 0,60 mV oder ein Strommesswert von 12 mA. Mit einer Prüfeinrichtung wird das maximal zu messende Drehmoment vorgegeben und so die Kupplung kalibriert und in der Tabelle dokumentiert. Individuell kann so jede Kupplung für alle Messanforderungen vorgegeben werden. Der Durchmesser der Kupplung und die Werkstoffstreckgrenze werden aufeinander abgestimmt.Preferably, the mechanical load, or the force occurring, is detected by a change in resistance of the strain gauge by the inclusion in an electrical circuit and generates a current or voltage signal. In this case, the electrical circuit in the form of a bridge circuit (DMS bridge circuit) z. B. Wheastone bridge, constructed, z. For example, using four strain gages, a full-bridge circuit could be used, and a half-bridge circuit could be used when using two strain gauges. The detected voltage or current signal is preferably fed into an amplifier. The amplifier can be arranged on the coupling. Alternatively, the amplifier can be arranged in a connection box. For this purpose, the connection box has suitable connection terminals for connecting the lines for measuring signal transmission and for connecting the electrical supply lines. In this case, the connection box is preferably arranged on a bridge and connected via a cable connection with the coupling. For the electrical supply of the measuring unit or the bridge circuit, the coupling has a supply connection. In this case, the voltage through a central control system or a local power supply, for. B. a battery can be fed. The corresponding parameters, such. B. zero point, starting point or end point of the measuring unit are at the beginning, ie determined before the start of the measurement in dependence of the electrical supply voltage. The measured values are determined in the electrically connected state without exerting force. Zero point, start and end point are defined in a suitable table. The following table shows an example measuring range as well as the respective assignment of measured values. As voltage or current, with the resulting force. In the following example, the zero point (0 NM) corresponds to a voltage reading of 0.60 mV or a current reading of 12 mA. With a test device, the maximum torque to be measured is specified and so the clutch kali burned and documented in the table. Individually, each coupling can be specified for all measurement requirements. The diameter of the coupling and the material yield point are matched.
Des Weiteren werden Verstärker sowie eventuelle Ausgleichswiderstände während der Ermittlung der Basiswerte eingestellt bzw. abgeglichen.Of Furthermore, amplifiers and possible compensation resistors set during the determination of the underlying adjusted.
Es ist weiterhin bevorzugt, mehrere Kupplungen mittels einer drahtgebundenen oder drahtlosen Verbindung mit einer externen Auswerteeinheit, bzw. zentralen Leitstelle, zu verbinden. Bei Verwendung einer Anschlussbox wird jede Kupplung über eine Anschlussbox mit der externen Auswerteeinheit, bzw. zentralen Leitstelle verbunden. Dabei kann die zentrale Leitstelle einen Computer mit geeigneter Software aufweisen. Somit können eine oder mehrere Kupplungen zentral von einer Stelle aus auf deren Funktionalität beobachtet werden. Eventuelle Fehler oder Störungen in einer oder mehrerer Kupplungen können somit kostengünstig und zeitnah erkannt werden. Des Weiteren dient ein solches zentrales Leitsystem auch der Steuerung bzw. Programmierung der einzelnen Messeinheiten.It is further preferred, several couplings by means of a wired or wireless connection to an external evaluation unit, or central control center, to connect. When using a connection box Each coupling is connected via a junction box to the external one Evaluation unit, or central control center connected. It can the central control center has a computer with suitable software. Thus, one or more clutches can be central to one Point out their functionality to be observed. Possible errors or disturbances in one or more Couplings can thus cost and timely be recognized. Furthermore, such a central control system is used also the control or programming of the individual measuring units.
Zum Schutz vor äußeren Einwirkungen weist die Kupplung vorzugsweise eine Schutzabdeckung auf. Dabei ist eine bewegliche Schutzabdeckung bevorzugt.To the Protection against external influences shows the clutch preferably a protective cover. It is a mobile Protective cover preferred.
Mittels einer Messeinheit welche fester Bestandteil einer erfindungsgemäßen Kupplung für Drehantriebe zur Stellkraftübertragung ist, sowie einer Auswerteeinheit die ebenfalls Bestandteil der Kupplung ist oder über eine vorgesehen Anschlussvorrichtung als externe Auswerteeinheit mit der Kupplung in Verbindung steht, werden die von einem Antrieb auf eine Regelvorrichtung übertragenen Stellkräfte gemessen sowie ausgewertet. Das übertragende Drehmoment wird dabei durch Messung eines Losreissmomentes bestimmt. Dabei basieren das Messverfahren und die Wirkungsweise auf dem Gleichgewicht der Kräfte zwischen Antrieb und Armatur wenn keine fremde Kraft (z. B. Reibung) einwirkt.By means of a measuring unit which is an integral part of a coupling according to the invention for rotary actuators for actuating force, as well as an evaluation unit which is also part of the clutch or via a connection device provided as an external evaluation unit with the coupling is in communication, transmitted from a drive to a control device actuating forces are measured as well as ausgewer tet. The transmitted torque is determined by measuring a breakaway torque. The measuring method and mode of operation are based on the balance of forces between the drive and the valve when no external force (eg friction) is applied.
Bevorzugterweise werden zusätzlich die je nach Drehrichtung auftretenden Kräfte, Reib-, Press- und Strömungskräfte, gemessen. Diese Kräfte werden ebenso gemessen wie das Drehmoment in blockiertem Zustand der Regelvorrichtung, z. B. der Armatur.preferably, In addition, the occurring depending on the direction of rotation Forces, frictional, pressing and flow forces, measured. These forces are measured as well as the torque in the locked state of the control device, for. B. the valve.
Ferner ist bevorzugt, dass die ermittelten Messwerte mit Basiswerten, d. h. dem Neuzustand entsprechenden Werten, verglichen werden. Dabei wer den Stromstärken mit Hilfe einer Messeinheit ermittelt und anhand einer Tabelle das daraus resultierende Drehmoment bestimmt.Further It is preferred that the measured values determined with base values, ie. H. the new condition corresponding values are compared. there who determines the currents with the help of a measuring unit and determines from a table the resulting torque.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Basiswerte, die Kräfte in den Endlagen sowie die Losreissmomente für den Normalbetrieb (keine Störung) bei Erstinbetriebnahme einer Regelvorrichtung oder nach einer Reparatur der Regelvorrichtung bei eingebauter Kupplung ermittelt werden. Die ermittelten Werte werden dabei in einer Tabelle eingetragen und abgespeichert. Die Tabelle kann manuell erstellt und in Papierform oder elektronischer Form abgespeichert werden. Alternativ kann die Ermittlung der Basiswerte auch durch einen automatisierten Messprozess durchgeführt und elektronisch abgespeichert werden. Die bei einer neuen Armatur (Erstinbetriebnahme) ermittelten Basiswerte (Prüfergebnisse) können auch als Anhaltspunkte bei der Messung der Basiswerte nach eine späteren Reparatur dienen. Weichen dabei die ermittelten Werte nach einer Reparatur von den Basiswerten nach Erstinbetriebnahme ab, ist dies ein Qualitätsmerkmal für die durchgeführte Reparatur. Zur Ermittlung der Basiswerte wird im elektrisch angeschlossenen Zustand mit Hilfe der Messeinheit auf der Kupplung ohne Kraftausübung, d. h. ohne Luft und ohne Federwirkung, der Basiszustand gemessen. In diesem Zustand ist ein eventuell vorhandener Verstärker auf einen Basiswert, z. B. 12 mA mit Hilfe eines geeigneten Gerätes, z. B. eines Programmiergerätes einzustellen. Alternativ könnte diese Einstellung auch durch Abgleich von eventuell vorhandenen Ausgleichwiderständen durchgeführt werden. Zur Ermittlung der Endlagen befindet sich die Armatur entweder im geschlossenen oder im offenen Zustand. Im geschlossenen Zustand wirkt die restliche Federkraft des Antriebes über die Kupplung auf die Sitzringe der Armatur. Die gemessene Kraft wird in einer Tabelle bzw. in einer Software festgehalten. Um eine Armatur in eine andere Stellung zu bewegen, ist der Antrieb umzusteuern. Mit Hilfe eines Ampermeters ist bei Bewegung des Antriebes der höchste Ausschlag zu beobachten und ebenfalls als Grenzwert in die Tabelle bzw. die Software einzutragen. Somit gilt der höchste Wert als Basiswert, welcher einen Ma ximalwert für normale Kräfte ohne schädliche Einwirkung oder Fehler darstellt. Innerhalb bestimmter Grenzwerte wird somit der Basiswert für das Losreissmoment ermittelt. Dieser Messvorgang bzw. die Bestimmung der Basiswerte kann mehrmals wiederholt werden um geeignete Bereiche mit ihren Ober- bzw. Untergrenzen zu definieren. Dabei ist es wichtig, dass die Differenzdrücke über die Armatur mitgemessen werden.Farther it is preferred that the underlying assets, the forces in the End positions and the breakaway torques for normal operation (no fault) when first commissioning a control device or after a repair of the control device with built-in clutch be determined. The determined values are in a table registered and saved. The table can be created manually and stored in paper or electronic form. Alternatively, the determination of the underlying assets can also be done by an automated Measurement process performed and electronically stored become. Those determined with a new valve (initial start-up) Underlyings (test results) can also serve as clues when measuring the underlyings after a later repair serve. Avoid the determined values after a repair from the base values after initial commissioning, this is a quality characteristic for the repair carried out. For investigation the base value is in the electrically connected state with the help the measuring unit on the coupling without force, d. H. without air and without spring action, the base condition measured. In this condition is a possibly existing amplifier to a base value, z. B. 12 mA by means of a suitable device, z. B. a programmer. alternative This setting could also be adjusted by possibly existing compensation resistors performed become. The valve is either located to determine the end positions in closed or in open condition. When closed the remaining spring force of the drive acts via the coupling on the seat rings of the fitting. The measured force is in one Table or held in software. To get a faucet in to move a different position, the drive is to redirect. With The help of an ampermeter is the highest when moving the drive Rash to observe and also as a limit in the table or to enter the software. Thus, the highest value applies as the underlying, which is a maximum value for normal powers without harmful effects or errors. Within certain limit values thus becomes the base value for the breakaway torque determined. This measuring process or the determination of the basic values can be repeated several times to make appropriate areas with theirs Define upper or lower limits. It is important that the Differential pressures are measured over the valve.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass in vorgegebenen Intervallen und über einen vorgegebenen Zeitraum die Messung des zu übertragenden Drehmomentes durchgeführt wird. Dabei können die Intervalle sowie der Messzeitraum abhängig von der Anwendung bzw. der Situation gewählt werden.Of Further, it is preferable that at predetermined intervals and above a predetermined period of time the measurement of the to be transmitted Torque is performed. The can Intervals and the measurement period depending on the application or the situation.
Bevorzugterweise wird bei Über- bzw. Unterschreiten der vorher festgelegten Ober- bzw. Untergrenzen ein Alarm ausgegeben. Dabei kann der Alarm z. B. als Lichtsignal oder auch als Tonsignal erfolgen. Weiterhin ist es möglich, dass der Alarm zusätzlich mit dem Messwert angezeigt wird und erst ab einer bestimmten Anzahl der aufgetretenen Unter- bzw. Überschreitungen ein akustisches bzw. ein Lichtsignal ausgegeben wird. Dazu wird ein Zähler mit einstellbarem, bzw. programmierbarem Limit verwendet.preferably, is exceeded or fallen short of the predetermined Upper or lower limits issued an alarm. Thereby the alarm can z. B. as a light signal or as a sound signal. Farther it is possible that the alarm is in addition with the measured value is displayed and only from a certain number the occurred under or overruns an acoustic or a light signal is output. This will be a counter used with adjustable or programmable limit.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Messwerte abgespeichert werden. Dabei werden zusätzlich zu den Messwerten vorzugsweise zugeordnete Werte mit erfasst und abgespeichert. Zur Auswertung der gemessenen Werte ist es deshalb vorteilhaft, z. B. den Ventilzustand des Magnetventils mit jedem gemessenen Messwert des Losreissmomentes mit abzuspeichern. Weiterhin wäre es vorteilhaft, den Zeitpunkt des Messwertes mit abzuspeichern.Farther it is preferred that the measured values are stored. there are preferably assigned in addition to the measured values Values recorded and saved. For evaluation of the measured Values, it is therefore advantageous, for. B. the valve state of the solenoid valve with each measured value of the breakaway torque with save. Furthermore, it would be advantageous, the time of the measured value save with.
Bevorzugterweise können die Messintervalle in Abhängigkeit der gemessenen Drehmomentwerte variiert werden. Z. B. könnten die Messintervalle verlängert werden, falls über einen längeren Zeitraum konstante Drehmomentwerte ermittelt wurden, da in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit für eine auftretende Störung sinkt. Bei häufiger auftretenden Über- bzw. Unterschreitungen der vorgegebenen Grenzen wäre dagegen eine Verringerung der Messintervalle angemessen.preferably, can the measuring intervals depending on the measured torque values are varied. For example, could the measuring intervals are extended, if over Constant torque values are determined over a longer period of time were, since in this case the probability for one occurring disturbance decreases. In the case of more frequent or undercutting the given limits would be against a reduction in the measuring intervals appropriate.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention will now be described with reference to the drawings by way of particularly preferred embodiment forms exemplified.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Im
Folgenden wird das beispielhafte Verhalten der Kräfte in
der Armatur
Wird
die Kraft F1 durch einen Kolben erzeugt und F2 durch eine Feder,
so entsteht das Gleichgewicht, wenn keine fremde Kraft (z. B. Reibung)
einwirken kann. In der Praxis treten jedoch je nach Drehrichtung
zusätzliche Kräfte, FR1 und FR2 auf. Diese zusätzlichen
Kräfte sind jeweils die Summe aus Reib-, Press- und Strömungskraft.
Somit werden bei der Messung der Kräfte diese zusätzlichen
Kräfte FR1 und FR2 ebenso gemessen wie das Drehmoment in
blockiertem Zustand der Armatur
Bei
Nichtvorhandensein der Kräfte FR1 oder FR2 hat die Stopfbuchse
beispielsweise keine Reibung und die Anpresskräfte auf
die Sitzringe sind nicht vorhanden. Dieser Zustand deutet beispielsweise
auf eine undichte Armatur
- 100100
- Kupplungclutch
- 10, 11, 12, 1310 11, 12, 13
- Dehnungsmessstreifen (DMS)Strain gauges (DMS)
- 1414
- Anschlussvorrichtung für Dehnungsmessstreifenconnection device for strain gages
- 15, 1615 16
- Feuchteschutzmoisture protection
- 16a16a
- Aussparungrecess
- 1717
- Messanschluss der DMS-Brückenschaltungmeasuring connection the strain gauge bridge circuit
- 1818
- Spannungsversorgungsanschluss der DMS-BrückenschaltungPower Supply Connector the strain gauge bridge circuit
- 1919
- Messanschluss der DMS-Brückenschaltungmeasuring connection the strain gauge bridge circuit
- 2020
- Versorgungsspannungsanschluss der DMS-BrückenschaltungSupply voltage connection the strain gauge bridge circuit
- 2121
- Anschlussboxjunction
- 2222
- Verstärkeramplifier
- 23, 24, 25, 2623 24, 25, 26
- Anschlussklemmen der Anschlussboxterminals the connection box
- 2727
- Trennwandlerisolating transformer
- 28, 2928 29
- Messwertabgriff am Trennwandlermeasured value tap on the converter
- 30, 3130 31
- Versorgungsspannungsupply voltage
- 3232
- Transmittertransmitter
- 33, 34, 35, 3633 34, 35, 36
- Anschlussklemmen der Anschlussboxterminals the connection box
- 3737
- Magnetventilstellung Ein/AusSolenoid valve position On off
- 3838
- Brückebridge
- 3939
- Kabelverbindungcable connection
- 4040
- Antriebdrive
- 4141
- Regelvorrichtung/ArmaturControl means / valve
- 200200
- Messeinheitmeasuring unit
- 300300
- Auswerteeinheitevaluation
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 9002877 U1 [0003] - DE 9002877 U1 [0003]
Claims (17)
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE201020010267 Expired - Lifetime DE202010010267U1 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Torsionsmesskupplung |
Country Status (1)
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018111010B3 (en) | 2018-05-08 | 2019-07-25 | WESA-Control GmbH & Co. KG | Method for setting a closing force of a fitting and fitting measurement method |
DE102012111883B4 (en) * | 2012-12-06 | 2019-11-28 | WESA-Control GmbH & Co. KG | Method for technical condition testing of rotary drivable valves |
Citations (1)
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DE9002877U1 (en) | 1990-03-14 | 1990-05-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Strain gauge |
-
2010
- 2010-07-15 DE DE201020010267 patent/DE202010010267U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20101216 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20130531 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |