本實(shí)用新型涉及用于生產(chǎn)工藝設(shè)備如釀酒廠、石化廠等的現(xiàn)場裝置的電動氣動致動器如位置調(diào)節(jié)器或I/P轉(zhuǎn)換器裝置。這樣的電動氣動致動器一般被設(shè)計用于將氣動式驅(qū)動作動信號發(fā)出給氣動式驅(qū)動裝置,以調(diào)節(jié)現(xiàn)場裝置的調(diào)節(jié)裝置,如調(diào)節(jié)閥。電動氣動致動器包括氣動式操作的指示裝置,用于指示至少一個現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。
背景技術(shù):
這樣的指示裝置例如以用于可視化指示氣動閥位置的氣動式作動的指示器形式被公開,其用于打開或關(guān)閉流體管路。該閥具有包括工作腔的氣動式驅(qū)動裝置,該工作腔可接受與彈簧預(yù)壓力相反作用的驅(qū)動壓力以使驅(qū)動活塞運(yùn)動來作動該閥??梢曋甘炯粩Q入驅(qū)動裝置的驅(qū)動活塞的螺紋中,以跟隨驅(qū)動活塞的運(yùn)動??梢曋甘炯怨鈱W(xué)方式表明氣動式驅(qū)動裝置是否承受驅(qū)動壓力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),尤其是提供一種電動氣動致動器,其具有氣動式操作的指示裝置,該指示裝置能指示可自由選擇的操作信息。
據(jù)此,本實(shí)用新型的電動氣動致動器(例如可以具有流量-壓力轉(zhuǎn)換器或帶有微計算機(jī)的且具有流量-壓力轉(zhuǎn)換器的位置調(diào)節(jié)器)包括至少一個用于光學(xué)指示和/或聲音指示至少一個現(xiàn)場裝置專屬的操作信息的氣動式操作的指示裝置。光學(xué)指示例如可以通過具有清楚可見的信號面的平移運(yùn)動的信號體實(shí)現(xiàn),該信號面發(fā)光、像鏡子那樣反光或具有保持與環(huán)境對比的顏色,如霓虹顏色。聲音指示例如可以通過具有諧振腔的發(fā)聲器實(shí)現(xiàn),用于產(chǎn)生聲音的空氣流能在諧振腔內(nèi)流動如喇叭、哨子、汽笛等。氣動式驅(qū)動指示裝置也既能以光學(xué)方式也能以聲學(xué)方式可察覺地發(fā)出信號或指示。采用氣動能來驅(qū)動指示允許節(jié)約生產(chǎn)工藝現(xiàn)場裝置的電能。可供使用的現(xiàn)場裝置的氣動能 通常尤其出于安全技術(shù)考慮顯著高于其可供使用的電能,只要電能大多是可供使用的。根據(jù)本實(shí)用新型,電動氣動致動器給指示裝置傳輸氣動式指示作動信號,其可以不同于氣動式驅(qū)動作動信號。因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)上可以針對氣動式驅(qū)動指示不同地設(shè)計指示作動信號,因此該指示裝置能指示例如與閥相關(guān)的、不同于存在于氣動式驅(qū)動裝置中的驅(qū)動壓力的肉眼重現(xiàn)的操作信息。優(yōu)選該氣動指示作動信號配屬于某種現(xiàn)場裝置專屬的操作信息,例如可以作為操作信息指示該現(xiàn)場裝置尤其是閥的位置調(diào)節(jié)器的理論值、實(shí)際值、或調(diào)整參數(shù)。操作信息例如涉及要由現(xiàn)場裝置控制或調(diào)整的工藝過程,例如工藝流體的溫度、壓力、流通量等。替代地或附加地,操作信息涉及驅(qū)動裝置或閥的位置。該操作信息也可以涉及移動時間,即涉及閥門移動經(jīng)過一定路段長度和/或從一定的初始位置至一定最終位置的所需時間?;诟鞣N單獨(dú)操作信息的組合所確定而推導(dǎo)出的操作信息可作為操作信息,或者涉及從前后例如可以間隔分鐘、小時、天或周的相繼時刻所確定的一定操作信息的趨勢且尤其是涉及移動時間的趨勢且在此是比如涉及對于前后許多天的相同路段長度的移動時間被分析。這種尤其是趨勢性或推導(dǎo)出的操作信息能作為磨損程度或即將發(fā)生的事故的指示并且被指示報警。通過該指示裝置可以傳輸單獨(dú)的氣動式指示作動信號,可以與驅(qū)動壓力或驅(qū)動作動信號無關(guān)聯(lián)地在采用氣動能情況下指示任何一個操作信息。操作信息可通過氣動式驅(qū)動指示讓尤其也離待監(jiān)測的現(xiàn)場裝置有距離的操作者認(rèn)識到。
也能使多個不同操作信息變得可識別,在這里,每個操作信息分別事先對應(yīng)一個專屬指示信號。
預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系例如可以通過顏色分配、對比或色調(diào)產(chǎn)生來區(qū)分。
不同于用于氣動式驅(qū)動裝置的氣動式驅(qū)動作動信號的指示作動信號例如可以如此實(shí)現(xiàn),即,采用兩個或更多的I/P轉(zhuǎn)換器,其中,一個轉(zhuǎn)換器只用于作動氣動式驅(qū)動裝置,而至少一個其它I/P轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生至少一個氣動式指示作動信號,優(yōu)選是多個指示作動信號。
優(yōu)選為了產(chǎn)生至少一個氣動式指示作動信號而實(shí)現(xiàn)信息配屬,其中所述至少一個氣動式指示作動信號對應(yīng)于一定的現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。這例如可以通過尤其現(xiàn)場裝置的位置調(diào)節(jié)器的微計算機(jī)來執(zhí)行。顯然,現(xiàn)場裝置的各不同操作狀態(tài)能由空氣壓力決定地與預(yù)定的氣動式指示作動信號關(guān)聯(lián)起來。
可由電動氣動致動器實(shí)現(xiàn)的、指示作動信號與驅(qū)動作動信號的區(qū)分可以不僅如上 所述借助不同的I/P轉(zhuǎn)換器通過電動氣動結(jié)構(gòu)化來實(shí)現(xiàn),或者通過電路,例如通過微電路來實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中,該電動氣動致動器包括用于發(fā)出至少一個氣動式指示作動信號的電動氣動式指示信號轉(zhuǎn)換器。所述至少一個氣動式指示作動信號取決于與之關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。除了電動氣動式指示信號轉(zhuǎn)換器外,本實(shí)用新型的電動氣動致動器還可具有電動氣動式驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換器,其例如根據(jù)例行控制程序(關(guān)于待調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置的額定值/實(shí)際值-信號處理)能發(fā)出一個或多個氣動式驅(qū)動作動信號給氣動式驅(qū)動裝置,如單向作用或雙向作用的氣動式驅(qū)動裝置。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中,根據(jù)本實(shí)用新型的電動氣動致動器具有用于采集、獲得、發(fā)出和/或產(chǎn)生所述至少一個現(xiàn)場裝置專屬的操作信息的電子部件。確定何時且如何輸出指示作動信號的電子部件可以例如從傳感器直接獲得待指示的操作信息并且觸發(fā)指示。電子部件本身也能觸發(fā)待指示的現(xiàn)場裝置專屬操作信息。該電子部件應(yīng)該被設(shè)計用于將現(xiàn)場裝置專屬的操作信息例如發(fā)送至I/P轉(zhuǎn)換器。在該電子部件負(fù)責(zé)調(diào)整的情況下,電子部件本身能產(chǎn)生待指示的現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。該電子部件優(yōu)選如此在結(jié)構(gòu)上與氣動式驅(qū)動指示裝置相連,即造成具體氣動式指示作動信號的發(fā)出。
該電子部件優(yōu)選以微控制器或微芯片形式構(gòu)成。該電子部件優(yōu)選適于信號傳輸?shù)嘏c電動氣動式指示信號轉(zhuǎn)換器且在必要時與電動氣動式驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換器相連。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中,該電動氣動式指示信號轉(zhuǎn)換器和電動氣動式驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換器就氣壓供應(yīng)而言是串接或串聯(lián)的。兩個轉(zhuǎn)換器優(yōu)選與同一個氣壓源尤其是壓縮空氣源,如壓縮機(jī)和/或壓縮空氣儲罐相連。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中,該氣動式操作的指示裝置只以氣動方式尤其通過氣動式驅(qū)動作動信號來驅(qū)動。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中,氣動式操作的指示裝置被設(shè)計用于發(fā)出用于現(xiàn)場裝置專屬的操作信息的兩個、三個、四個或更多的離散的光學(xué)信號和/或聲音信號。與之結(jié)合或作為替代,電動氣動致動器可以具有兩個、三個、四個或更多氣動式操作的指示裝置用于以光學(xué)方式和/或以聲音指示至少一個現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。
在本實(shí)用新型的改進(jìn)方案中,該電動氣動致動器具有部件模塊,部件模塊被設(shè)計用于插入現(xiàn)場裝置尤其是位置調(diào)節(jié)器的模塊化插接位置中。電動氣動致動器的部件模 塊如此構(gòu)造,使得它能接納電動氣動式驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換器和/或電動氣動式指示信號轉(zhuǎn)換器或其它轉(zhuǎn)換器。尤其是該部件模塊可以如此模塊化地匹配于模塊化插接位置,即其電接口在占用插接位置時相互對接(uebergehen)和/或其氣壓接口在占用插接位置時相互對接。
另外,本實(shí)用新型涉及一種用于加工廠如釀酒廠、石化廠等的現(xiàn)場裝置。該現(xiàn)場裝置包括調(diào)節(jié)裝置(如調(diào)節(jié)閥、緊急安全閥等)、用于調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)裝置的氣動式驅(qū)動裝置和根據(jù)本實(shí)用新型的如上所述的用于發(fā)出氣動式驅(qū)動作動信號的電動氣動致動器。
本實(shí)用新型的現(xiàn)場裝置優(yōu)選具有至少一個模塊化插接位置用于接納至少一個部件模塊,其中所述至少一個模塊化插接位置匹配于所述至少一個部件模塊,其在占用插接位置時將電接口相互對接和/或在占用插接位置時將氣壓接口相互對接,尤其以氣密方式。
另外,本實(shí)用新型涉及一種發(fā)出涉及加工廠如釀酒廠、石化廠等的現(xiàn)場裝置的驅(qū)動信號如緊急信號的方法,其中,氣動式驅(qū)動作動信號被發(fā)送至加工廠的作動該調(diào)節(jié)裝置的氣動式驅(qū)動裝置。由氣動式驅(qū)動指示裝置接收氣動式指示作動信號以便其操作。隨后,示意性操作的指示裝置產(chǎn)生光學(xué)和/或聲學(xué)驅(qū)動信號。通過指示消耗該氣動式指示作動信號的氣動能的至少一部分以產(chǎn)生光學(xué)驅(qū)動信號和/或聲音驅(qū)動信號。
優(yōu)選該氣動式指示作動信號的整個氣動能被利用。
根據(jù)本實(shí)用新型,氣動式指示作動信號如上所述地區(qū)別于驅(qū)動作動信號。
優(yōu)選除了氣動式指示作動信號的氣動能外,指示不使用電能且尤其是絕不使用附加能來產(chǎn)生操作信號。
附圖說明
在以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的說明中描述了本實(shí)用新型的其它的性能、特征和優(yōu)點(diǎn),其中:
圖1是具有根據(jù)第一實(shí)施方式的本實(shí)用新型電動氣動致動器的現(xiàn)場裝置的示意圖;
圖2是具有根據(jù)第二實(shí)施方式的本實(shí)用新型電動氣動致動器的現(xiàn)場裝置的示意圖;
圖3是具有根據(jù)第三實(shí)施方式的本實(shí)用新型電動氣動致動器的現(xiàn)場裝置的示意圖;
圖4示出具有模塊化構(gòu)成的本實(shí)用新型電動氣動致動器的現(xiàn)場裝置。
附圖標(biāo)記列表
1 現(xiàn)場裝置
3 調(diào)節(jié)閥
5 伺服驅(qū)動裝置
7 調(diào)節(jié)桿/調(diào)節(jié)軸
11 指示裝置
13 指示信號管線
15 供應(yīng)管線
17 調(diào)節(jié)壓力管線
21 調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器
23 位置調(diào)節(jié)器
24 微控制器/微處理器
25 指示壓力轉(zhuǎn)換器
27 預(yù)控制級
31 位移或位置傳感器
35 指示裝置模塊
107 流量-壓力轉(zhuǎn)換器
131 供應(yīng)源
133 現(xiàn)場入口
123a,123b,123c,123d 插接位置或插入位置
125a,125b,125c,125d 氣壓輸入接口
134a,134b,134c,134d 輸出接口
135a,135b,135c,135d 電輸入接口
167 電磁閥
eE 控制信號
eH 指示信號
eS 調(diào)節(jié)信號
eW 引導(dǎo)信號
PH 指示壓力
PS 調(diào)節(jié)壓力
PV 供應(yīng)能
具體實(shí)施方式
在圖1至圖4中示出本實(shí)用新型的電動氣動致動器的實(shí)施方式。在此,為了易讀起見,不同優(yōu)選實(shí)施方式的相似的或相同的零部件在下文中具有相同的或相似的附圖標(biāo)記。
一般,現(xiàn)場裝置帶有附圖標(biāo)記1?,F(xiàn)場裝置1配備有電動氣動致動器例如位置調(diào)節(jié)器、I/P轉(zhuǎn)換器、包括多個I/P轉(zhuǎn)換器的I/P轉(zhuǎn)換器裝置、電動的、電動氣動的或氣動的放大裝置等。
現(xiàn)場裝置1包括調(diào)節(jié)閥3,調(diào)節(jié)閥通過氣動式伺服驅(qū)動裝置5作動或調(diào)節(jié),其中調(diào)節(jié)力從氣動式伺服驅(qū)動裝置5借助調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)軸7傳遞至調(diào)節(jié)閥3。
現(xiàn)場裝置1的電動氣動致動器包括氣動式操作的指示裝置11,該指示裝置能以聲學(xué)方式、視覺方式或聲學(xué)和可視方式指示出該現(xiàn)場裝置的至少一個操作信息。指示裝置11可以發(fā)出用于操作信息的信號,例如通過聲音作為升降信號(Hubssignal)、哨音信號、汽笛信號或敲擊信號(Perkussionssignal)被發(fā)出或以光學(xué)方式通過光學(xué)信號體(例如顏色表征的發(fā)光的和/或反射的信號體)的單次、多次或連續(xù)的運(yùn)動或位置變化來指示。該光學(xué)指示裝置的信號體例如能以活動板、尤其是平移板或回轉(zhuǎn)板形式實(shí)現(xiàn)。也可以想到至少局部透明的空心體作為光學(xué)指示裝置,其填充有各種流體,在此,根據(jù)氣動式操作的指示裝置11的指示壓力PH,在該透明部段內(nèi)可以看到透明流體或某種顏色的流體。
為了指示,指示裝置11通過用于傳輸指示信號的氣動式指示信號管線13接收氣動式指示信號。在指示信號管線13中的氣動式指示信號壓力PH可以源于與氣動式伺服驅(qū)動裝置5的氣動式調(diào)節(jié)壓力PS相同的氣壓源(未示出),該調(diào)節(jié)壓力造成用于操作調(diào)節(jié)閥3的調(diào)節(jié)力。但也可以想到,氣動式伺服驅(qū)動裝置5和氣動式指示裝置11由功能上相互無關(guān)的且結(jié)構(gòu)上相互分開的氣壓源饋給氣壓。
與氣動式操作指示裝置11設(shè)計發(fā)出的信號類型無關(guān)地,顯然,指示裝置11用以指示指示信號的能量能只以氣動方式被供給指示裝置11。尤其是氣動式指示裝置11可以擺脫電能供應(yīng)。其能量供應(yīng)完全或只通過氣動能(即空氣壓)提供的指示裝置11尤其在受到爆炸威脅的區(qū)域內(nèi)是有利的,這是因?yàn)橛芍甘狙b置電路電壓引起的爆炸危險被完全消除。
尤其可以如此設(shè)計氣動式操作的指示裝置11,即根據(jù)所輸入的指示壓力PH輸出兩個、三個或四個離散的預(yù)定光學(xué)信號和/或聲學(xué)信號中的一個。尤其是考慮不同的顏色或聲調(diào)。
指示裝置11的離散的信號輸出例如可以如此實(shí)現(xiàn),做法是指示壓力轉(zhuǎn)換器25被構(gòu)造成根據(jù)電指示信號eH預(yù)定用于氣動式操作的指示裝置11的兩個、三個、四個或更多不同的離散指示信號壓力PH中的一個。替代地或補(bǔ)充地,電動氣動致動器可以如上所述產(chǎn)生多個不同的氣動式指示裝置11以發(fā)出不同信號,即不同類型的信號,或相同類型的不同信號。指示裝置11尤其可以發(fā)出用于與現(xiàn)場裝置1相關(guān)的故障、正常運(yùn)行、維護(hù)需要或功能控制即實(shí)際所執(zhí)行的維護(hù)的不同離散信號。
在如圖1至圖4所示的優(yōu)選實(shí)施方式中,設(shè)有唯一的用于供應(yīng)氣動式指示裝置11和氣動式伺服驅(qū)動裝置的氣壓源。在常見的生產(chǎn)工藝設(shè)備中,壓縮機(jī)和/或壓縮空氣儲罐作為氣壓源提供具有6巴供應(yīng)壓力的氣動能的連續(xù)供應(yīng)。現(xiàn)場裝置1通過氣動式供應(yīng)管線15被從氣壓源提供供應(yīng)壓力。
為了從供應(yīng)管線15向氣動式伺服驅(qū)動裝置5供應(yīng)氣動能或供應(yīng)壓力PV,現(xiàn)場裝置1包括也可被稱為調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21的I/P轉(zhuǎn)換器,其給氣動式伺服驅(qū)動裝置5提供用于作動調(diào)節(jié)閥3的氣動式調(diào)節(jié)壓力PS。
為了借助氣動式伺服驅(qū)動裝置5控制和/或調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)閥3,現(xiàn)場裝置1可以具有位置調(diào)節(jié)器23。位置調(diào)節(jié)器23產(chǎn)生模擬或數(shù)字的電氣調(diào)節(jié)信號eS,調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21基于此改變氣動式調(diào)節(jié)壓力PS。
此時清楚知道,在圖1至圖4的優(yōu)選實(shí)施方式中,氣動式伺服驅(qū)動裝置5以單向作用的驅(qū)動裝置形式實(shí)現(xiàn),在這里,調(diào)節(jié)壓力PS促使調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)軸7只在一個方向上移動。與氣動式驅(qū)動裝置5的作用方向相反地被偏置的(未示出)彈簧造成調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)軸7在相反方向上運(yùn)動,只要彈簧力超過氣動調(diào)節(jié)力。
也可以想到以下的替代實(shí)施方式,在此設(shè)有氣動式雙向作用的驅(qū)動裝置用于作動 該調(diào)節(jié)閥3,其中,每個腔需要一個單獨(dú)的調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器,以便使所述腔相反地作用。這些腔之間的壓力梯度因此造成用于調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)力。但此外為了簡單起見,以下將僅描述具有單向作用的伺服驅(qū)動裝置5的現(xiàn)場裝置1。
現(xiàn)場裝置1包括另一個電動氣動轉(zhuǎn)換器或I/P轉(zhuǎn)換器,其可以被稱為指示壓力轉(zhuǎn)換器25,以在用于氣動式操作的指示裝置11的氣動式指示信號管線13內(nèi)提供氣動式指示信號壓力PH。指示壓力轉(zhuǎn)換器25從位置調(diào)節(jié)器23接收電指示信號eH并且基于該電指示信號發(fā)出用于指示裝置11的氣動式指示信號或指示信號壓力PH。關(guān)于供應(yīng)壓力Pv、調(diào)節(jié)壓力Ps和指示信號壓力PH清楚的是,沿用于電動氣動致動器功能的各自的壓力引導(dǎo)管線的可能有的壓力損失可被視為可忽略不計。
在一個未示出的替代實(shí)施方式中,可以設(shè)有用于產(chǎn)生電指示信號eH的輔助信號電子裝置,其在結(jié)構(gòu)上與用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號eS的位置調(diào)節(jié)器23分開地和/或在功能上與位置調(diào)節(jié)器23無關(guān)地實(shí)現(xiàn)。但優(yōu)選如圖4所示只設(shè)置一個微控制器24,其不僅給兩個I/P轉(zhuǎn)換器(即調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21和指示壓力轉(zhuǎn)換器25)提供電控制信號eS,也提供電指示信號eH。
位置調(diào)節(jié)器23可以具有用于不同的輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)的多個輸入端和輸出端。除了輸出參數(shù)(即指示信號eH和調(diào)節(jié)信號eS),位置調(diào)節(jié)器23還可以發(fā)出其它的控制信號和/或調(diào)節(jié)信號,例如用于電預(yù)控制級(Vorsteuerstufe)27的電控信號eE。
除了例如加工廠的控制臺的電引導(dǎo)信號eW外或替代該電引導(dǎo)信號,位置調(diào)節(jié)器23可以接收涉及現(xiàn)場裝置1的輸入信號(例如緊急信號或傳感器信號),例如來自位移或位置傳感器31的傳感器信號,其表示調(diào)節(jié)桿7或調(diào)節(jié)軸和與之相連的調(diào)節(jié)閥3的位置。這樣的輸入信號可以在上述替代實(shí)施方式中也被提供給指示電子裝置。傳感器信號也可涉及通過現(xiàn)場裝置1調(diào)節(jié)或控制的過程,尤其是工藝流體,例如其溫度或壓力。具有微控制器24的位置調(diào)節(jié)器23還可以考慮時間作為輸入?yún)?shù)。代替微控制器24,該電子部件可以包括或許具有單獨(dú)的存儲單元和/或電路如模擬電路的微處理器。
當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)場裝置1的某個操作信息時,例如當(dāng)涉及壓力、溫度、閥位置等的閾值小于最小值、高出最大值或者在兩個確定的極限值(即一個下限值和一個上限值)之間時,電指示信號eH例如隨后可以促使指示裝置11發(fā)出可視或聲音的指示或信號。但當(dāng)離開某個驅(qū)動狀態(tài)時,例如當(dāng)省掉操作信息時,例如當(dāng)現(xiàn)場裝置1的電能供應(yīng)出 故障時或者當(dāng)氣動式伺服驅(qū)動裝置5的氣壓供應(yīng)能出故障時(如當(dāng)用于氣動式伺服驅(qū)動裝置5的氣動式供應(yīng)能Pv降低到小于最小壓力時),指示裝置11也可以借助相應(yīng)的指示信號壓力PH被作動。
在如圖1所示的優(yōu)選實(shí)施方式中,指示壓力轉(zhuǎn)換器25從調(diào)節(jié)壓力管線17獲得氣動能,通過該調(diào)節(jié)壓力管線經(jīng)調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21給氣動式伺服驅(qū)動裝置5提供調(diào)節(jié)壓力Ps。因?yàn)橛糜诮柚鷼鈩邮讲僮鞯闹甘狙b置11產(chǎn)生指示信號的氣動能一般相比于氣動式伺服驅(qū)動裝置5所施以用來作動調(diào)節(jié)閥3的氣動式操作能小許多,因此通過指示壓力轉(zhuǎn)換器25抽取指示壓力所引起的氣動式伺服驅(qū)動裝置5的調(diào)整在確實(shí)如此的情況下只受到輕微影響。指示壓力PH可以在根據(jù)圖1的實(shí)施方式中最高與調(diào)節(jié)壓力Ps一樣大。在根據(jù)圖1的實(shí)施方式中,供應(yīng)管線15、調(diào)節(jié)壓力管線17和指示信號管線13串聯(lián)。
根據(jù)圖2的優(yōu)選實(shí)施方式與之的區(qū)別在于,指示信號壓力PH由指示壓力轉(zhuǎn)換器25直接從供應(yīng)管線獲得并且饋送至指示信號管線13中以作動指示裝置11。根據(jù)圖2,調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21也從氣動式供應(yīng)管線15抽取用于調(diào)節(jié)壓力管線17的氣動式調(diào)節(jié)壓力Ps以作動氣動式伺服驅(qū)動裝置5。因此在如圖2所示的實(shí)施方式中,氣動式指示信號管線13和氣動式調(diào)節(jié)壓力管線17相互并行。調(diào)節(jié)壓力Ps和指示信號壓力PH都可以彼此無關(guān)地最大與為其供壓的供應(yīng)壓力Pv一樣大。
在常見的生產(chǎn)工藝設(shè)備中,提供氣動式供應(yīng)壓力Pv的供應(yīng)源體積很大,因此在根據(jù)圖2并行布置氣動式指示裝置11和氣動式伺服驅(qū)動裝置5時,實(shí)現(xiàn)了兩個部件的基本獨(dú)立的氣動式作動。因此,當(dāng)因氣動式伺服驅(qū)動裝置5和氣動式指示裝置11的氣壓功耗大致在相同數(shù)量級時,例如當(dāng)設(shè)有尤其高功率的指示裝置11和/或尤其小尺寸的氣動式致動器5時,這樣的實(shí)施方式可能是有利的。
通過調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21和指示壓力轉(zhuǎn)換器25分別直接從供應(yīng)管線15獲得調(diào)節(jié)壓力Ps和指示信號壓力PH,還保證了在氣動式伺服驅(qū)動裝置5因工藝過程錯誤等緊急排氣和由此導(dǎo)致的調(diào)節(jié)壓力管線17緊急排氣時沒有影響到給指示裝置11供應(yīng)壓縮空氣。在根據(jù)圖2的優(yōu)選實(shí)施方式中,氣動式指示裝置11和氣動式驅(qū)動裝置5的氣壓供應(yīng)換言之如此相互無關(guān)聯(lián),即在一個管路排氣時,另一個管路未被排氣。顯然,在排氣時在排氣管路中出現(xiàn)這樣的壓力,該壓力大致等于大氣壓或至少明顯低于供應(yīng)壓力Pv。就是說,由于指示裝置11和驅(qū)動裝置5的氣壓無關(guān)聯(lián),指示裝置11尤其 也可以在伺服驅(qū)動裝置5排氣時發(fā)出信號如事故信號。
在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施方式中未示出用于指示壓力轉(zhuǎn)換器25和由此借助氣動式指示信號管線13供應(yīng)的氣動操作的指示裝置11的供應(yīng)氣壓源自何處。指示信號壓力轉(zhuǎn)換器25可以如圖1所示從氣動式驅(qū)動裝置5的調(diào)節(jié)壓力Ps獲得氣動能。但為了根據(jù)圖3的指示壓力轉(zhuǎn)換器25的氣壓供應(yīng),優(yōu)選直接由如圖2所示的氣動式供應(yīng)管線15的供應(yīng)或者由其它來源的(未示出)氣動式供應(yīng)管線實(shí)現(xiàn)供應(yīng)。通過這種方式,指示裝置11的作動在氣動方面與氣動式驅(qū)動裝置5的調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21無關(guān),或甚至與氣動式伺服驅(qū)動裝置5的總供應(yīng)氣壓無關(guān)。
另外,如圖3所示的優(yōu)選實(shí)施方式與之前的實(shí)施方式的區(qū)別在于,不僅給氣動式操作的指示裝置11提供由指示壓力轉(zhuǎn)換器25限定的指示信號壓力PH,也提供氣動式伺服驅(qū)動裝置5的調(diào)節(jié)壓力Ps。通過這種方式,氣動式作動的指示裝置11的指示輸出不僅取決于調(diào)節(jié)壓力Ps,也取決于指示信號壓力PH。氣動式作動的指示裝置11因此可以像邏輯“and”功能塊那樣當(dāng)在兩個管線13和17上有一定壓力(高于環(huán)境壓力)時指示一定的工作狀態(tài)。尤其是,根據(jù)圖3的氣動式指示裝置11也可以如此構(gòu)成,即,當(dāng)在兩條管線(即指示信號管線13和調(diào)節(jié)壓力管線17)上或只在一條管線即指示信號管線13或調(diào)節(jié)壓力管線17上不存在壓力(即環(huán)境壓力)時,則光學(xué)和/或聲學(xué)緊急信號被指示。通過這種方式實(shí)現(xiàn)氣動式冗余緊急指示。
根據(jù)圖4的模塊化構(gòu)成的現(xiàn)場裝置1的尤其優(yōu)選的實(shí)施方式也能配備有本實(shí)用新型的電動氣動致動器。模塊化現(xiàn)場裝置系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能在德國申請DE102012021387和DE102012021388中有描述,其全文被援引納入本說明書。
如圖4所示的現(xiàn)場裝置1具有包括氣壓現(xiàn)場入口133的流量-壓力轉(zhuǎn)換器或I/P轉(zhuǎn)換器裝置,在該氣壓現(xiàn)場入口處,由供應(yīng)源131供給氣動供應(yīng)壓力Pv的氣動式供應(yīng)管線15通入流量-壓力轉(zhuǎn)換器107。另外,流量-壓力轉(zhuǎn)換器107具有四個插接位置或插入位置123a、123b、123c、123d,其基本相同地構(gòu)成并且可從流量-壓力轉(zhuǎn)換器107外自由接近。插接位置或插入位置123a、123b、123c、123d可選地能被四個單獨(dú)的不同構(gòu)型的模塊化電子部件占用。
根據(jù)圖4,在插接位置或插入位置123d中裝入指示裝置模塊35,指示裝置模塊包括指示壓力轉(zhuǎn)換器25和根據(jù)操作以氣動方式與指示壓力轉(zhuǎn)換器25相連的氣動式指示裝置11。顯然,氣動式作動的指示裝置11的信號發(fā)射部分在指示裝置模塊35適 合操作地被裝入插接位置或插入位置123d時如此相對于流量-壓力轉(zhuǎn)換器7和指示裝置模塊35、尤其是各自殼體布置,即通過指示裝置11所發(fā)出的聲音信號和/或光學(xué)信號是可察覺的。例如可以為此如圖4示意性所示,使一光學(xué)指示裝置凸伸超出流量-壓力轉(zhuǎn)換器7的殼體,以便讓操作者看到。聲音指示裝置不一定必須能夠從流量-壓力轉(zhuǎn)換器殼體(或指示裝置模塊35的殼體)外可見,只要保證聲音指示裝置11的聲學(xué)信號明顯蓋過現(xiàn)場裝置1的適合操作的環(huán)境噪音即可。
作為其它模塊化電子部件,例如可以設(shè)置I/P轉(zhuǎn)換器,如調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21、數(shù)據(jù)存儲器、氣動式操作的發(fā)電機(jī)、微處理器24和/或電子開關(guān)(如電預(yù)控制級27),其中也可以將具有不同功能方式或功率參數(shù)的同構(gòu)型的模塊化電子部件裝入插接位置中。插接位置123a-123d如此模塊化調(diào)整,其根據(jù)采用哪個預(yù)定的模塊化電子部件通過至各自其它元件的電氣和/或氣壓通訊管線的形成保證了電子部件的功能。
插接位置123a-123d具有與供應(yīng)管線15相連的氣壓輸入接口125a-125d以及與微處理器23相連的電輸入接口135a-135d及輸出接口134a-134d。每個插接位置123a還可以具有輸出接口137a、137b(未示出插接位置123c和123d的輸出接口),可以借此發(fā)出任何類型模塊化電子部件的電氣或氣壓性質(zhì)的輸出信號。
在如圖4所示的有利實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21和指示壓力轉(zhuǎn)換器25的氣壓供應(yīng)基本上就像如圖2所示的實(shí)施方式那樣進(jìn)行,其中調(diào)節(jié)壓力轉(zhuǎn)換器21和指示壓力轉(zhuǎn)換器25接受氣動式供應(yīng)管線15的供應(yīng)壓力Pv。圖4的實(shí)施方式與圖2的實(shí)施方式的區(qū)別主要在于緊急排氣閥,其能以電磁閥167形式實(shí)現(xiàn),或者替代地(未示出)以氣動式作動的快速排氣裝置形式實(shí)現(xiàn),其中在氣動式作動的快速排氣裝置情況下,代替電預(yù)控制級27,用于發(fā)出緊急排氣信號的氣壓預(yù)控制級經(jīng)由緊急排氣信號管線168被交付給緊急排氣閥。
作為模塊化電子或電動氣動部件,也可以在任意插接位置123a-123c中裝入該流量-壓力轉(zhuǎn)換器的其它部件如微處理器23、數(shù)據(jù)存儲器、無線電模塊或例如用于與外部電氣部件通信的電路??梢詾榱髁?壓力轉(zhuǎn)換器107的插接位置123c設(shè)置空載模塊151,其既不包含電氣部件,也不包含氣動部件,而是基本上只用于機(jī)械遮蓋功能未被占用的插接位置。
關(guān)于模塊化現(xiàn)場裝置1的尤其是與微控制器23和單獨(dú)的電子和/或電動氣動模塊化部件之間(借助其接口134a-134d和135a-135d)的通訊相關(guān)的其它功能性,參見 上述兩個申請DE102012021387和DE102012021388。
替代所述實(shí)施方式,可以設(shè)置(未示出)第二氣動式作動的指示裝置11及其所屬(第二)指示壓力轉(zhuǎn)換器,指示壓力轉(zhuǎn)換器給附加的(第二)指示裝置提供(第二)指示信號壓力,該指示信號壓力與用于驅(qū)動所述氣動式驅(qū)動裝置5的調(diào)節(jié)壓力Ps以及與用于驅(qū)動(第一)氣動式操作的指示裝置11的指示信號壓力PH不同。
例如,代替圖4所示的空載模塊151,可以設(shè)有(未示出的)第二指示模塊。因此,例如可以產(chǎn)生氣動冗余信號或者針對不同信號類型(光學(xué)或聲學(xué))的信號或者相同類型的不同信號(例如不同調(diào)門的聲調(diào))規(guī)定不同的氣動信號指示,例如用于不同的現(xiàn)場裝置專屬的操作信息。
在以上的描述、附圖或權(quán)利要求書中所公開的特征能夠單獨(dú)地或也能以任何組合形式對于以不同實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型來說是有意義的。