Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Anzeige einer Stellposition eines Stellantriebs , bei dem ein graf isches Element an einer Anzeigeeinheit korrespondierend zur Stellposition angezeigt wird .

Die Erfindung betri f ft weiter eine Anzeigeeinheit für einen Stellantrieb und einen korrespondierenden Stellantrieb .

Derartige Verfahren und Anzeigeeinheiten sind bei Stellantrieben bekannt und dienen dazu, die momentane Stellung einer Armatur, die von dem Stellantrieb betätigt wird, anzuzeigen . Hierzu sind lineare Balken vorgeschlagen worden, deren Füllungsgrad eine fortschreitende Schließung oder Öffnung einer Armatur anzeigt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , die Bedieneigenschaften eines Stellantriebs zu verbessern .

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen . Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das grafische Element zur Anzeige der Stellposition um eine Achse gedreht angezeigt wird . Somit ist eine Anzeigemöglichkeit geschaf fen, die mit einem minimalen Platzbedarf an einer Anzeigeeinheit auskommt . Auch ist eine momentane Stellung eines angeschlossenen Ventils einer Armatur einfach erfassbar, da eine Drehbewegung natürlicher erscheint als eine lineare Darstellung . Es sind auch durch weitere , orts feste und zeitlich konstante Markierungen die Offenstellung oder Of fenposition und die Schließstellung oder Schließposition einfach erfassbar und darstellbar . Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das grafische Element vor der Anzeige in einen flüchtigen Speicher geladen wird . Somit ist das grafische Element einfach verarbeitbar, um die momentane Stellposition anzuzeigen . Außerdem müssen nicht für j ede Position grafische Elemente im Speicher gehalten werden, um eine Stellposition wiederzugeben .

Hierbei kann vorgesehen sein, dass im flüchtigen Speicher eine gedrehte Position des grafischen Elements korrespondierend zur Stellposition erzeugt wird . Somit ist eine Drehung des grafischen Elements mit einfachen Routinen, die eine möglichst geringe Rechenkapazität erfordern, erreichbar .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Anzeige an einem Flüssigkristallbildschirm ausgeführt wird . Flüssigkristallbildschirme haben den Vorteil eines besonders großen Temperaturbereichs für einen ordnungsgemäßen Betriebs .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein verfügbarer Stellweg auf einen Drehwinkel von 90 ° abgebildet wird . Mehrdeutigkeiten, die sich ergeben können, wenn das grafische Element bei einer Verstellung entlang des verfügbaren Stellwegs mehrmals dieselbe oder eine ununterscheidbare Position einnimmt , sind vermeidbar .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das grafische Element eine 180 ° -Symmetrie aufweist . Somit ist eine Redundanz geschaf fen, die sich bei einer Umkehr des Richtungssinns einer Schließbewegung einer angeschlossenen Armatur vorteilhaft einsetzen lässt . Hier ist es möglich, einem Drehwinkel des grafischen Elements wahlweise die Funktion einer Endlage oder einer Anfangslage bei einer Schließbewegung bzw . einer Öf fnungsbewegung zu geben, so dass für den Betrachter die Of fenlage und die Schließlage an demselben Drehwinkel verbleiben können, auch wenn s ich der Drehsinn der einzelnen Bewegungen umkehrt .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit einer Kennzeichnung von Endlagen des Stellwegs als geschlossene oder of fene Ventilstellung die Anzeige automatisch mit einem Of fset von 90 ° oder mit einem umgekehrten Drehsinn des grafischen Elements erfolgt . Somit ist der Stellantrieb an unterschiedlichen Armaturen mit gegenläufigem Schließverhalten anschließbar, ohne dass sich ein Betrachter der Anzeige umgewöhnen muss .

Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft kombinierbar mit einer Abbildung des verfügbaren Stellwegs auf 90 ° Drehwinkel am grafischen Element . Von Vorteil ist dabei , dass die benachbarten 90 ° Drehwinkel für eine gegenläufige Schließbewegung nutzbar sind .

Alternativ oder zusätzlich ist diese Ausgestaltung vorteilhaft kombinierbar mit einer 180 ° -Symmetrie des grafischen Elements . Somit ist eine Stellung des grafischen Elements bei 0 ° von derj enigen bei 180 ° ununterscheidbar und kann zur Anzeige eines Zustands der Armatur unabhängig von der Orientierung der Schließrichtung verwendet werden .

Besonders günstig ist es , wenn die zwei zuvor genannten Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden . Somit ist es möglich, eine 0 ° Stellung und eine 180 ° Stellung al s Offenstellungen zu definieren, die j e nach Drehsinn der angeschlossenen Armatur gewählt werden, wobei ein Benutzer keinen Unterschied erkennen kann, ob das grafische Element in der 0 ° Stellung ist oder in der 180 ° Stellung . Ebenso ist es möglich, eine 90 ° Stellung und eine 270 ° Stellung als Schließstellungen zu definieren, die j e nach Drehsinn der angeschlossenen Armatur gewählt werden, wobei ein Benutzer keinen Unterschied erkennen kann, ob das grafische Element in der 90 ° Stellung ist oder in der 270 ° Stellung .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein weiteres grafisches Element angezeigt wird, mit dem eine Bewegung über eine Endlage des Stellwegs hinaus anzeigbar ist . Somit ist eine zusätzliche Information über den tatsächlichen Zustand der Armatur anzeigbar .

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Bewegung mit einer abweichenden Auflösung anzeigbar ist . Die Auflösung kann hierbei gröber sein, um ein Überschreiten ( z . B . aufgrund von Massenträgheit oder Nachlauf ) deutlich wahrnehmbar anzeigen zu können .

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Bewegung als ein momentanes Drehmoment des Stellantriebs anzeigbar i st . Somit kann ein Überschreiten indirekt anzeigbar sein, indem ein Überschreiten einer Beaufschlagung, die über eine elastische Deformation zu einem Überschreiten einer Endlage führt, anzeigbar ist .

Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf eine Anzeigeeinheit für einen Stellantrieb gerichteten Anspruchs vorgesehen . Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Anzeigeeinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass Mittel zur Aus führung eines erfindungsgemäßen Verfahrens , insbesondere wie zuvor beschrieben oder nach einem der auf ein Verfahren gerichteten Ansprüche , ausgebildet sind .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anzeigeeinheit weiter gekennzeichnet sein durch einen Mikroprozessor und einen flüchtigen Speicher, wobei der Mikroprozessor zur Berechnung eines gedrehten Bildes eines grafischen Elements in Abhängigkeit von einer momentanen Stellposition des Stellantriebs und zur Bereitstellung des gedrehten grafischen Elements in dem flüchtigen Speicher, insbesondere für eine Anzeige an der Anzeigeeinheit , eingerichtet ist .

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sieht einen Stellantrieb mit einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit für einen Stellantrieb, insbesondere wie zuvor beschrieben oder nach einem der auf eine Anzeigeeinheit für einen Stellantrieb gerichteten Ansprüche , und/oder mit Mitteln zur Aus führung eines erfindungsgemäßen Verfahrens , insbesondere wie zuvor beschrieben oder nach einem der auf ein Verfahren gerichteten Ansprüche , vor .

Die Erfindung wird nun anhand eines Aus führungsbeispiels näher beschrieben, ist j edoch nicht auf das Aus führungsbeispiel beschränkt . Weitere Aus führungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Aus führungsbeispiels .

Es zeigt :

Fig . 1 eine erfindungsgemäße Anzeigeeinheit in stark vereinfachter Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,

Fig . 2 vier unterschiedliche Zustände des linken Symbol s in Fig . 1 ,

Fig . 3 fünf unterschiedl iche Zustände des rechten Symbols in Fig . 1 , Fig . 4 sechs unterschiedliche Zustände des mittleren Symbols in Fig . 1 ,

Fig . 5 einen stark vereinfachten Programmablaufplan für das erfindungsgemäße Verfahren und

Fig . 6 einen Stellantrieb mit einer angeschlossenen Armatur in stark schematisierter Darstellung .

Fig . 6 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Stellantriebs 1 . Der Stellantrieb 1 hat eine motori sch angetriebene Abtriebswelle 2 , an der in an sich bekannter Weise ein Ventil 3 einer (nicht weiter dargestellten) Armatur angeschlossene ist . Das Ventil 3 ist zwischen einer Offenstellung, in der ein Rohr 4 fluidisch leitend ist, und einer Schließstellung, in der das Rohr 4 fluidisch sperrt , durch Betätigung der Abtriebswelle 2 verstellbar .

Über einen Sensor 5 , beispielsweise einen Geber, ist eine Drehposition der Abtriebswelle 2 erfassbar, als Absolutwert und/oder als Inkrementalwert .

Der Stellantrieb 1 hat eine Anzeigeeinheit 6 , deren Funktionalität im Folgenden näher beschrieben wird .

Die Anzeigeeinheit 6 ist hierbei als Flüssigkristal l- Bildschirm ( LCD) ausgebildet .

Bei weiteren Aus führungsbeispielen wirkt die Anzeigeeinheit 6 mit dem Stellantrieb 1 zusammen, ist von diesem j edoch separat ausgebildet .

Fig . 1 zeigt einen möglichen Zustand der Anzeigeinheit 6 aus

Fig . 6 . Eine grafisches Element 7 ist um eine (virtuelle ) Achse 8 drehbar, um eine Momentanposition der Abtriebswelle 4 bzw . des Ventils 3 anzuzeigen . Hierbei ist die Anzeige an der Anzeigeeinheit 6 mit dem Sensor 5 gekoppelt .

In einem numerischen Fenster 9 wird ein zugehöriger numerischer Wert 10 der Stellposition, hier in Prozent des bis zur Schließposition bereits zurückgelegten Weges , angezeigt .

Orts feste Markierungen 11 , die sich beidseits des drehbaren grafischen Elements 7 erstrecken, deuten die Lages des Rohres 4 an, während das grafische Element 7 die Stellung des Ventils 3 einfach und unmittelbar erfassbar darstellt .

Fig . 4 zeigt unterschiedliche Stellposition des grafischen Elements 7 zwischen einer Of fenposition 12 ( links oben) und einer Schließposition 13 ( rechts oben) . Das grafische Element 7 wird hierbei im Uhrzeigersinn gedreht .

Bei der Inbetriebnahme des Stellantriebs 1 wurde mithil fe des Sensors 5 festgelegt , wo die Of fenstellung 12 und die Schließstellung 13 liegt . Hieraus ergibt sich, in welchem Richtungssinn sich das grafische Element 7 drehen muss , um von der Of fenstellung 12 zu der Schließstellung 13 zu gelangen .

Die untere Zeile in Figur 4 stellt die umgekehrte Bewegung von der Schließstellung 13 in die Of fenstellung 12 dar . Der Drehsinn der Bewegung des grafischen Elements 7 ist umgekehrt .

I st das Ventil 3 dagegen spiegelverkehrt aufgebaut , müssen die Offenstellung 12 und die Schließstellung 13 dagegen an der Abtriebswelle 4 ihre Position tauschen .

Damit die Of fenstellung 12 und die Schließstellung 13 unverändert , insbesondere relativ zu den Markierungen 11 , bleiben können, schaltet die Anzeigeeinheit 6 um, so dass sich das grafische Element 7 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht , um von der Of fenstellung 12 in die Schließstellung 13 zu kommen .

Offenstellung 12 und Schließstellung 13 werden hierbei um 90 ° zueinander gedreht dargestellt , indem der verfügbare Stellweg zwischen den Endlagen auf einen Winkelbereich von 90 ° abgebildet wird .

Hier ermöglicht eine Drehung zwischen der Of fenstel lung 12 und der Schießstellung 13 um 90 ° und die 180 ° -Drehsymmetrie ( in Bezug auf die Achse 8 ) des grafischen Elements , das s die Endpositionen der Stellbewegung gleichbleiben können und die Koppelung der Stellung des grafischen Elements 7 an die Bewegung der Abtriebswelle 4 unverändert bleiben kann .

In Figur 4 , oben rechts , dreht sich in diesem Fall das grafische Element 7 von der Ausgangsposition, j etzt die Schließstellung 13 , im Uhrzeigersinn weiter, bis die (um 180 ° gedrehte ) Stellung links oben, die Of fenstellung, eingenommen wird .

Mit anderen Worten wird auf die Kopplung zwischen der Abtriebswelle 4 und dem grafischen Element 7 ein Of fset von 90 ° auf geschlagen ( oder abgezogen) .

Dieser Of fset kann automatisch anhand der Position von Offenstellung 12 und Schließstellung 13 und/oder einer Laufrichtung zwischen diesen bei der Inbetriebnahme ermittelt werden .

Fig . 5 zeigt in stark vereinfachter Form, wie die Drehung des grafischen Elements 7 ausgeführt wird . Ein Mikroprozessor 14 lädt in einem Initialisierungsschritt S 1 eine Darstellung 15 des grafischen Elements 7 aus einen nichtflüchtigen Speicher 16 , beispielsweise einen Flash-Speicher .

In einem Anfangsschritt S2 wird die aktuelle Darstellung 17 des grafischen Elements 7 , in einen flüchtigen Speicher 18 , hier einem RAM geladen .

In einem Berechnungsschritt S3 wird das grafische Element 7 mithil fe von Standardbefehlen im flüchtigen Speicher 18 bearbeitet , bis eine gedrehte Darstellung 19 errechnet ist . Der Drehwinkel ergibt sich hierbei aus Messdaten, die der Mikroprozessor 14 vom Sensor 5 empfängt .

In einem Darstellungsschritt S4 steuert der Mikroprozessor 14 ( oder ein weiterer grafischer Prozessor ) die Anzeigeeinheit so an, dass - bevorzugt in einem definierten Bereich - das grafische Element 7 in der Position, in der es im f lüchtigen Speicher 18 vorgehalten ist , angezeigt wird .

Anschließend wird der Ablauf in Schritt S 1 fortgesetzt .

Figur 1 zeigt ein weiteres grafisches Element 20 , mit dem eine Bewegung über eine Endlage ( T=Schließstellung 13 mit - beispielhafter - Abschaltart Drehmoment , L=Of f enstellung 12 mit - beispielhafter - Abschaltart Stellposition) des Stellwegs hinaus anzeigbar ist . Hier wird korrespondierend zu dem Stellweg eine Anzahl von Teilmarkierungen 21 eingefärbt .

Dies geschieht dadurch, dass außerhalb des (bei Inbetriebnahme festgelegten) Stellwegs Teilungsmarkierungen 22 mit gröberer Auflösung ausgebildet sind . Bei auch nur minimalem Überschreiten der Endlagen (bei dem sich die Abtriebswelle 4 geringfügig elastisch verformt und Spiele in Armatur, Kupplungen und Getrieben ausgenutzt werden können) wird das benachbarte Anzeigefeld aktiviert, unabhängig davon, um wieviel die Endlage überschritten wird.

Figur 3 zeigt eine volle Bewegung aus einem Unterlauf (links) , also einem Unterschreiten einer untersten Stellposition, über die Schließstellung 13 (2. Bild von links) und die Offenstellung 12 (2. Bild von rechts) in einen Überlauf (rechts) .

Ein weiteres grafisches Element 23 kann alternativ ein Überschreiten des max. Abschaltmoments anzeigen. Hier wird - in Abhängigkeit von einem entsprechenden Sensor - das Drehmoment auf der Abtriebswelle 4 angezeigt, indem eine korrespondierende Anzahl von Teilmarkierungen eingefärbt wird.

Bei Überschreiten eines Schwellwertes (hier zum Beispiel 80 Nm) werden gesonderte Teilmarkierungen 22 eingefärbt, so dass der Nutzer erkennt, dass hier mit einem Moment gegen die Endlage gefahren wird.

Figur 2 zeigt eine (drehmomentlose) Ruhestellung (links) , das Verfahren entlang des Stellwegs mit einem geringen Drehmoment (2. Bild von links) , das Erreichen des max. Abschaltmoments (2. Bild von rechts) und das Überschreiten des Abschaltmoments (rechts) .

Die Erfindung betrifft somit eine Anzeigeeinheit 6, die zur Anzeige einer momentanen Stellposition eines mit einem Ventil 3 einer Armatur gekoppelten Stellantriebs 1 mittels eines veränderlichen grafischen Elements 7 eingerichtet ist, wobei das grafische Element 7 in Reaktion auf einen Sensor 5, mit dem die momentane Stellposition ermittelt wird, um einen entsprechenden Drehwinkel gedreht dargestellt wird.

Bezugszeichenliste Bezugszeichenliste Stellantrieb Abtriebswelle Ventil Rohr Sensor Anzeigeeinheit grafisches Element Achse numerisches Fenster numerischer Wert ( orts feste und zeitlich konstante ) Markierungen Of fenstellung Schließstellung Mikroprozessor 14 Darstellung 15 des grafischen Elements 7 nicht- flüchtiger Speicher aktuelle Darstellung 17 des grafischen Elements 7 flüchtiger Speicher gedrehte Darstellung weiteres grafisches Element Teilmarkierung Teilmarkierung weiteres grafisches Element Abschaltart in der j eweiligen Endlage Initialisierungsschritt Anfangsschritt S2 Berechnungsschritt Darstellungsschritt

/ Ansprüche