Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
VALVE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/082038
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve device having a valve housing (20), through which passes a fluid channel (21), in which are formed a valve seat (24) and a valve member (22) which is accommodated such that it can be moved relative to the valve seat (24), having an electromechanical actuating means (23) for moving the valve member (22) between at least two functional positions in order to influence a free cross-section of the fluid channel (21), and having a control device (44; 54), which is designed for activating the actuating means (23) depending on a control signal and comprises a delay means (45; 55) which, in the case of the valve being switched off, is designed for a time-delayed movement of the valve member (22) into a switch-off position. According to the invention, the control device (44; 54) and the delay means (45; 55) are designed in the form of electric circuits and comprise an electrical energy store (47; 57) which, in the case of the valve being switched off, is designed for energy-independent movement of the valve member (22) into the switch-off position.

Inventors:
TURNAUS WOLFRAM (DE)
HARTMANN PHILIPPUS (DE)
FORCHT RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/003031
Publication Date:
June 11, 2015
Filing Date:
November 12, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
FESTO AG & CO KG (DE)
International Classes:
F15B21/02; F15B21/10; H01F7/18
Foreign References:
DE1084532B1960-06-30
DE3800399A11988-09-08
EP2644904A12013-10-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KOCHER, MARK (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Ventileinrichtung mit einem Ventilgehäuse (20), das von einem Fluidkanal (21) durchsetzt ist, in dem ein Ventilsitz (24) und ein relativbeweglich zum Ventilsitz (24) aufgenommenes Ventilglied (22) ausgebildet sind, mit einem elektrome- chanischen Stellmittel (23) zur Bewegung des Ventilglieds (22) zwischen wenigstens zwei Funktionsstellungen zur Beeinflussung eines freien Querschnitts des Fluidkanals (21) und mit einer Steuereinrichtung (44; 54), die zur Ansteuerung des Stellmittels (23) in Abhängigkeit von einem Steuersignal ausgebildet ist und die ein Verzögerungsmittel (45; 55) umfasst, das bei einem Ventilabschaltvorgang für eine zeitverzögerte Bewegung des Ventilglieds (22) in eine Abschaltstellung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (44; 54) und das Verzögerungsmittel (45; 55) als elektrische Schaltungen ausgebildet sind und einen elektrischen Energiespeicher (47, 57) umfassen, der beim Ventilabschaltvorgang für eine energieautarke Bewegung des Ventilglieds (22) in die Abschaltstellung ausgebildet ist.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (44; 54) für eine Bereitstellung eines Startsignals an das Verzögerungsmittel (45; 55) bei Eintreffen eines Abschalt-Steuersignals oder bei Ausbleiben eines Steuersignals und/oder bei Abschaltung einer Versorgungsspannung ausgebildet ist, um den Ventilabschaltvorgang einzuleiten.

3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsmittel (45; 55) eine Messeinrichtung umfasst, die für eine Bereitstellung eines Abschaltsignals an die Steuereinrichtung (44; 54) bei Vorliegen eines vorgebbaren Messergebnisses ausgebildet ist.

4. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung (44; 54) und/oder dem Verzögerungsmittel (45; 55) Einstellmittel zugeordnet sind, die für eine Einstellung des vorgebbaren Messergebnisses zur Bereitstellung eines Abschaltsignals ausgebildet sind.

5. Ventileinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein, insbesondere einstellbares, Zeitglied umfasst, das für eine Bereitstellung eines Abschaltsignals an die Steuereinrichtung (44; 54) nach Verstreichen einer vorgebbaren Zeitspanne ausgebildet ist.

6. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein Sensormittel (61; 62) umfasst, das zur Erfassung eines physikalischen Messwerts und zur Bereitstellung eines vom erfassten physikalischen Messwert abhängigen elektrischen Messsignals an das Verzögerungsmittel (45; 55) ausgebildet ist.

7. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (45; 55) ein

Schaltmittel (48; 63) umfasst, das für eine Bereitstellung einer elektrischen Energiemenge vom elektrischen Energiespeicher (47; 57) an das Stellmittel (23) bei Eintreffen des Abschaltsignals ausgebildet ist, um das Ventilglied (22) am Ende des Ventilabschaltvorgangs in eine vorgebbare Funktionsstellung zu bewegen.

8. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (22) und/oder das Stellmittel (23) mit wenigstens einem Vorspannmittel ausgerüstet sind, um eine energielose Beibehaltung wenigstens einer Funktionsstellung für das Ventilglied (22) zu gewährleisten .

9. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (44; 54) und/oder das Verzögerungsmittel (45; 55) eine elektrische Ladeschaltung für den, insbesondere als Kondensator oder Su- perkondensator oder Akkumulator ausgebildeten, elektrischen Energiespeicher (47; 57) umfassen.

10. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (44; 54) und das Verzögerungsmittel (45; 55) als Mikrocontroller, insbesondere in einem gemeinsamen Mikrocontroller (58) , ausgebildet sind.

Description:
Ventileinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit einem Ventilgehäuse, das von einem Fluidkanal durchsetzt ist, in dem ein Ventilsitz und eine relativbeweglich zum Ventilsitz aufgenommenes Ventilglied ausgebildet sind, mit einem elektrome- chanischen Stellmittel zur Bewegung des Ventilglieds zwischen wenigstens zwei Funktionsstellungen zur Beeinflussung eines freien Querschnitts des Fluidkanals und mit einer Steuereinrichtung, die zur Ansteuerung des Stellmittels in Abhängigkeit von einem Steuersignal ausgebildet ist und die ein Verzögerungsmittel umfasst, das bei einem Ventilabschaltvorgang für eine zeitverzögerte Bewegung des Ventilglieds in eine Abschaltstellung ausgebildet ist.

Gemäß einem druckschriftlich nicht niedergelegtem Stand der Technik ist eine Ventileinrichtung bekannt, die zum Einsatz an verfahrenstechnischen Anlagen wie Chemie- oder Bioreaktoren oder an Bearbeitungsmaschinen wie Drehmaschinen oder Fräszentren vorgesehen ist. Die bekannte Ventileinrichtung wird dazu eingesetzt, einen Fluidstrom, insbesondere Druckluftstrom, an einen mit der Ventileinrichtung verbundenen Fluidverbraucher, insbesondere einen Aktor, bereitzustellen. Die Fluidbereitstellung soll auch nach Abschaltung einer zentralen Steuerung wie beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) , die zur Ansteuerung der Ventileinrichtung und der gesamten verfahrenstechnischen Anlage bzw. Bearbeitungsmaschine ausgebildet ist, für einen gewissen Zeitraum aufrechterhalten werden. Durch diese Druckbeaufschlagung des Fluidverbrauchers über den eigentlichen Nutzungszeitraum hinaus kann beispielsweise nach erfolgter Abschaltung der verfahrenstechnischen Anlage oder Bearbeitungs- maschine ein Spülvorgang für den Fluidverbraucher gewährleistet werden. Dieser Spülvorgang dient beispielsweise dazu, ein unerwünschtes Eindringen von Reinigungsflüssigkeiten in fluidbeaufSchlagte Bereiche des Fluidverbrauchers zu vermeiden. Die bekannte Ventileinrichtung umfasst zu diesem Zweck ein pneumatisches Zeitglied, das nach Abschaltung einer an die Ventileinrichtung während eines regulären Betriebs bereitgestellten elektrischen VersorgungsSpannung aktiviert wird und nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne eine rein pneumatische Bewegung des zugeordneten Ventilglieds in eine Abschaltstellung gewährleistet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventileinrichtung bereitzustellen, mit der der Ventilabschaltvorgang präziser durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird für eine Ventileinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Hierbei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und das Verzögerungsmittel als elektrische Schaltungen ausgebildet sind und einen elektrischen Energiespeicher umfassen, der bei einem Ventilabschaltvorgang für eine energieautarke Bewegung des Ventilglieds in die Abschaltstellung ausgebildet ist.

Durch die Ausbildung der Steuereinrichtung und des Verzögerungsmittels als elektrische Schaltungen sowie die Zuordnung eines elektrischen Energiespeichers zu diesen elektrischen Schaltungen kann eine exakt vorgebbare und zum anderen im Wesentlichen von Umgebungsbedingungen unabhängige zeitverzöger- te Ansteuerung des elektromechanischen Stellmittels vorgesehen werden. Im Gegensatz zur bekannten Ventileinrichtung spielen beispielsweise Randbedingungen wie ein Versorgungsdruck für die Ventileinrichtung und/oder eine Umgebungstemperatur keine für den Ventilabschaltvorgang maßgebliche Rolle. Der elektrische Energiespeicher ist dazu vorgesehen, die elektrische Energie für einen Betrieb der Steuereinrichtung und/oder des Verzögerungsmittels sowie für eine Ansteuerung des elektromechanischen Stellmittels während des Ventilabschaltvorgangs bereitzustellen. Für den Ventilabschaltvorgang ist davon auszugehen, dass eine Stromversorgung für die Ventileinrichtung bereits unterbrochen wurde, so dass keine von außen zugeführte Versorgungsenergie zur Verfügung steht. Die vom elektrischen Energiespeicher gespeicherte Energiemenge ist derart bemessen, dass die zur Durchführung des Ventilabschaltvorgangs notwendigen Verarbeitungsvorgänge in der Steuereinrichtung und/oder dem Verzögerungsmittel erforderliche Energiemenge sowie die zur Betätigung des Stellmittels erforderliche Energiemenge zum Erreichen der Abschaltstellung für das Ventilglied bereitgestellt werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zweckmäßig ist es, wenn die Steuereinrichtung für eine Bereitstellung eines Startsignals an das Verzögerungsmittel bei Eintreffen eines Abschalt-Steuersignals oder bei Ausbleiben eines Steuersignals und/oder bei Abschaltung einer Versorgungsspannung ausgebildet ist, um den Ventilabschaltvorgang einzuleiten. In einem normalen Betriebszustand hat die Steuereinrichtung die Aufgabe, Steuersignale von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung, insbesondere einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) , über eine direkte Verdrahtung oder ein Bussystem zu empfangen und in Abhängigkeit von den eintreffenden Steuersignalen das elektromechanische Stellmittel derart zu bewegen, dass der freie Querschnitt des Fluid- kanals durch das Ventilglied derart eingestellt wird, dass beispielsweise ein vorgebbarer Druck an einem mit der Ventil - einrichtung verbundenen Fluidverbraucher anliegt und/oder ein vorgebbarer Fluidstrom den angeschlossenen Fluidverbraucher durchströmt. Dementsprechend umfasst die Steuereinrichtung einen elektrischen oder elektronischen Schaltungsteil, der zum Empfang der Steuersignale und zur Weiterverarbeitung dieser Steuersignale in entsprechende Stellsignale für das elektromechanische Stellmittel ausgebildet ist. Ferner umfasst dieser Schaltungsteil eine Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein von der übergeordneten Steuerungseinrichtung abgesandtes Abschalt-Steuersignal zu erkennen und daraus ein Startsignal für das Verzögerungsmittel zu erzeugen. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das Schaltungsteil der Steuereinrichtung ein Startsignal an das Verzögerungsmittel ausgibt, wenn nach Verstreichen eines vorgebbaren Zeitraums nach dem letzten gültigen Steuersignal kein weiteres gültiges Steuersignal von der übergeordneten Steuerungseinrichtung eingetroffen ist und/oder wenn eine Versorgungsspannung für die Ventileinrichtung abgeschaltet wurde. Mit Hilfe des Startsignals wird das Verzögerungsmittel aktiviert, um nach Eintreten einer vorgebbaren Abschaltbedingung die gewünschte Bewegung des Ventilglieds in die Abschaltstellung durch das elektromechanische Stellmittel zu erzielen und somit einen nachfolgenden Ruhezustand für die Ventileinrichtung einzustellen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verzögerungsmittel eine Messeinrichtung umfasst, die für eine Bereitstellung eines Abschaltsignals an die Steuereinrichtung bei Vorliegen eines vorgebbaren Messergebnisses aus- gebildet ist. Dabei kann die Messeinrichtung für die Erfassung eines oder mehrerer Messwerte ausgebildet sein, die isoliert voneinander oder in vorgebbaren Kombinationen miteinander zur Ausgabe des AbschaltSignals durch das Verzögerungs- mittel führen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Steuereinrichtung und/oder dem Verzögerungsmittel Einstellmittel zugeordnet sind, die für eine Einstellung des vorgebbaren Messergebnisses zur Bereitstellung eines Abschaltsignals ausgebildet sind. Die Einstellmittel können für eine lokale Einstellung des

vorgebbaren Messergebnisses an der Ventileinrichtung, insbesondere in der Art von DIP-Schaltern oder eines

Codiersteckers, ausgebildet sein. Dementsprechend kann ein Benutzer die Ventileinrichtung durch entsprechende Manipulation der DIP-Schalter oder des Codiersteckers auf das wenigstens eine vorgebbare Messergebnis einstellen, das als Kriterium zur Bereitstellung des Abschaltsignals dienen soll. Alternativ kann eine elektronische Einstellung des wenigstens einen vorgebbaren Messergebnisses durch eine Benutzereingabe an einem der Steuereinrichtung zugeordneten, beispielsweise als Drehschalter ausgebildeten, Bedienknopf oder einer anders gearteten, ähnlich nutzbaren Einsteileinrichtung der Steuereinrichtung oder mittels der übergeordneten Steuerungseinrichtung erfolgen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung ein, insbesondere einstellbares, Zeitglied umfasst, das für eine Bereitstellung eines Abschaltsignals an die Steuereinrichtung nach einer

vorgebbaren Zeitspanne ausgebildet ist. Für viele Anwendungs ¬ fälle ist es ausreichend, eine Fluidbeaufschlagung des Fluid- verbrauchers nach einer Abschaltung der verfahrenstechnischen Anlage oder der Bearbeitungsmaschine mittels der übergeordne- ten Steuerungseinrichtung für eine vorgebbare Zeitspanne zu gewährleisten. Für diesen Einsatzfall ist die Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Zeitspanne zu erfassen, die bei Auslösung des Startsignals beginnt und an deren Ende die Bereitstellung des Abschaltsignals an die Steuereinrichtung erfolgt, um damit das elektromechanische Stellmittel derart anzusteuern, so dass das Ventilglied in die Abschaltstellung bewegt wird.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung ein Sensormittel umfasst, dass zur Erfassung eines physikalischen Messwerts und zur Bereitstellung eines vom erfassten physikalischen Messwert abhängigen elektrischen Messsignals an das Verzögerungsmittel ausgebildet ist. Bei dem erfassten physikalischen Messwert kann es sich beispielsweise um einen Massenstrom des Fluids von der Ventileinrichtung an den Fluidverbraucher und/oder um eine Temperatur, einen Druck, eine räumliche Lage eines

Aktorglieds oder um andere physikalische Größen handeln, die vom zugeordneten Sensormittel in ein elektrisches Messsignal umgesetzt werden, das an das Verzögerungsmittel bereitgestellt wird, um bei Vorliegen eines vorgebbaren Messergebnisses das gewünschte Abschaltsignal bereitzustellen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung mehrere Sensormittel umfasst und eine Verknüpfung von elektrischen Messsignalen dieser Sensormittel vorgesehen ist, um ein Abschalt - signal beispielsweise dann bereitzustellen, wenn wenigstens zwei der physikalischen Messwerte das jeweils vorgegebene Messergebnis erreicht oder überschritten haben oder die Bereitstellung des Abschaltsignals so lange zu verzögern, bis beispielsweise eine vorgebbare Messwertkonfiguration vorliegt. Beispielsweise kann eine Kombination einer Zeitverzögerung mit wenigstens einem weiteren Messwert vorgesehen sein, so dass ein Abschaltsignal erst dann ausgegeben wird, wenn einerseits die vorgegebene Zeitdauer erreicht oder überschritten wurde und andererseits sich auch der gewünschte Messwert eingestellt hat.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ein Schaltmittel umfasst, das für eine Bereitstellung einer elektrischen Energiemenge vom elektrischen Energiespeicher an das Stellmittel bei Eintreffen des Abschaltsignals ausgebildet ist, um das Ventilglied am Ende des Ventilschaltvorgangs in eine vorgebbare Funktionsstellung zu bewegen. Vorzugsweise sind das Ventilglied und/oder das Stellmittel mit wenigstens einem Vorspannmittel ausgerüstet, um eine energielose Beibehaltung wenigstens einer Funktionsposition für das Ventilglied zu gewährleisten. Mit Hilfe des der Steuereinrichtung zugeordneten Schaltmittels kann das Ventilglied aus der Funktionsstellung in die Abschaltstellung gebracht werden, der hierzu erforderliche Energiebetrag wird vom elektrischen Energiespeicher bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung als bistabiles Ventil ausgebildet, so dass das Ventilglied mit Hilfe des elektromechanischen Stellmittels zwischen einer auch als Öffnungsstellung bezeichneten ersten Funktionsstellung mit freiem Querschnitt des Fluidkanals und einer zweiten auch als Schließstellung bezeichneten Funktionsstellung bei vollständiger Blockade des Fluidkanals, die auch der Abschaltstellung entspricht, bewegt werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass das Ventilglied in der Schließstellung in abdichtender Anlage am Ventilsitz gehalten wird. Ferner ist vorgesehen, dass das Ventilglied in beiden Funktionsstellungen ohne Zuführung äußerer Energie gehalten ist, wozu das wenigstens eine Vorspannmittel dient. Bei dem Vorspannmittel kann es sich beispielsweise um eine Federeinrichtung oder um einen Permanentmagneten handeln, die in der jeweili- gen Funktionsstellung eine Haltekraft auf das Ventilglied ausüben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und/oder das Verzögerungsmittel eine elektrische Ladschaltung für den, insbesondere als Kondensator oder Superkondensator oder Akkumulator ausgebildeten, elektrischen Energiespeicher umfassen. Mit Hilfe der elektrischen Ladeschaltung kann während eines normalen Betriebs der Ventileinrichtung, also bei zeitweiligem oder dauerhaftem Vorliegen eines Steuersignals und/oder einer Versorgungsspannung der elektrische Energiespeicher geladen werden, um anschließend nach Abschaltung der VersorgungsSpannung und Ausbleiben des entsprechenden Steuersignals die gewünschte zeit- verzögerte Abschaltung der Ventileinrichtung zu gewährleisten. Ein derartiger elektrischer Energiespeicher kann in unterschiedlicher Technologie ausgebildet sein, vorteilhafte Ausführungsformen sehen eine Ausführung des elektrischen Energiespeichers als Kondensator oder Superkondensator oder Akkumulator vor.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und das Verzögerungsmittel als Mikro- controller, insbesondere in einem gemeinsamen Mikrocontrol- ler, ausgebildet sind. Hierdurch lässt sich eine kompakte und energiesparende Ausführung der Steuereinrichtung und des Verzögerungsmittels realisieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Steuereinrichtung und das Verzögerungsmittel in einem gemeinsamen MikroController ausgebildet sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung von zwei unterschiedlichen Ausführungsformen der Ventileinrichtung, die zur Ansteuerung eines Fluidverbrauchers eingesetzt wird,

Figur 2 eine schematische Detaildarstellung einer ersten

Ausführungsform einer Ventileinrichtung und

Figur 3 eine schematische Detaildarstellung einer zweiten

Ausführungsform einer Ventileinrichtung.

Ein in der Figur 1 schematisch dargestelltes Automatisierungssystem 1, das beispielsweise zum Betreiben einer nicht näher dargestellten verfahrenstechnischen Einrichtung oder zum Betreiben einer nicht näher dargestellten Bearbeitungsmaschine ausgebildet ist, umfasst eine Steuerungseinrichtung 2, ein Bussystem 3 sowie mehrere Feldgeräte 4, 5. Exemplarisch sind den beiden Feldgeräten 4, 5 jeweils beispielhaft als Pneumatikzylinder ausgebildete Fluidverbraucher 6, 7 zugeordnet, die zur Bereitstellung von Linearbewegungen an die nicht dargestellte verfahrenstechnische Anlage bzw. Bearbeitungsmaschine ausgebildet sind.

Für den Betrieb des Automatisierungssystems 1 ist die Steuerungseinrichtung 2 über das Bussystem, bei dem es sich insbesondere um einen Feldbus handeln kann, mit den Feldgeräten 4, 5 verbunden, um eine Bereitstellung von Busbefehlen an die Feldgeräte 4, 5 zu ermöglichen- Jedes der Feldgeräte 4, 5 umfasst einen Buskoppler 8, 9, der für eine Wandlung der Busbefehle, die die Steuerungseinrichtung 2 über das Bussystem 3 bereitstellt, ausgebildet ist. Bei den Funktionsmodulen 40, 50 der beiden Feldgeräte 4, 5 handelt es sich exemplarisch um Fluidventile , die zur Steuerung eines Fluidstroms von einer Fluidquelle 41, 51 zu dem jeweils angeschlossenen Fluidver- braucher 6, 7 ausgebildet sind.

Ergänzend oder alternativ kann wenigstens eines der Funktionsmodule 40, 50 beispielsweise als Eingangs- /Ausgangsmodul zum Betrieb von nicht näher dargestellten Sensoreinrichtungen sowie zur Erfassung der von diesen Sensoreinrichtungen bereitgestellten Sensorsignale ausgebildet sein.

Exemplarisch ist vorgesehen, dass bei beiden Feldgeräten 4, 5 die Fluidverbraucher 6, 7 jeweils mit zwei Funktionsmodulen 40 verbunden sind: Bei jeweils einem der Funktionsmodule 40, 50 handelt es sich um ein konventionelles Ventilmodul 42, 52, das in bekannter Weise zur Bereitstellung eines Fluidstroms an den Fluidverbraucher 6, 7 bei Eintreffen eines entsprechenden Steuersignals vom Buskoppler 8 bzw. 9 über ein nicht dargestelltes internes Bussystem oder eine ebenfalls nicht dargestellte Einzelverdrahtungsanordnung zwischen Buskoppler 8, 9 und Funktionsmodul 40 ausgebildet ist. Mit dem Eintreffen des jeweiligen Steuersignals wird vom Ventilmodul 42, 52 ein Fluidstrom von der jeweiligen Fluidquelle 41, 51 an den zugeordneten Fluidverbraucher 6, 7 ermöglicht bzw. unterbrochen .

Die ebenfalls als Funktionsmodule 40, 50 ausgebildeten Ventileinrichtungen 43 bzw. 53 unterscheiden sich von den Ventilmodulen 42, 52 dadurch, dass zusätzlich zur Steuereinrichtung 44, 54 ein in den Figuren 2 bzw. 3 dargestelltes Verzögerungsmittel 45, 55 vorgesehen ist. Das Verzögerungsmittel 45, 55 dient bei einem Ventilabschaltvorgang für eine zeitverzögerte Bewegung des in den Figuren 2 und 3 eingezeichneten und mit identischen Bezugszeichen versehenen Ventilglieds 22. Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist das Ventilglied 22 mit einem exemplarisch als Magnetspule ausgebildeten elektromechanischen Steuermittel 23 gekoppelt. Das Steuermittel 23 kann bei Vorliegen eines an die Steuereinrichtung 44 bzw. 54 gerichteten Steuersignals mit elektrischem Strom beaufschlagt werden, um eine Bewegung des Ventilglieds 22 zu bewirken und damit einen freien Querschnitt eines im Ventil - körper 20 ausgebildeten Fluidkanals 21 einzustellen. Exemplarisch ist im Fluidkanal 21 ein nur schematisch angedeuteter Ventilsitz 24 derart ausgebildet, dass bei Anliegen des in nicht näher dargestellter Weise beispielsweise als Kugeloder Schieberventil ausgebildeten Ventilglieds 22 am Ventilsitz 24 eine vollständige Blockierung des Fluidkanals 21 gewährleistet ist. Exemplarisch sind dem elektromechanischen Stellmittel beispielhaft als Permanentmagnete ausgebildete, nicht näher dargestellte Vorspannmittel zugeordnet, die derart auf das elektromechanische Stellmittel 23 und das Ventil - glied 22 abgestimmt sind, dass die jeweils vom Ventilglied 22 einnehmbare Öffnungsstellung bzw. Schließstellung ohne Zufuhr weiterer Energie gehalten wird.

Somit stellt das durch den Ventilkörper 20, den Fluidkanal 21, das Ventilglied 22, die elektrischen Stellmittel 23 und den Ventilsitz 24 gebildete Ventil 19 ein bistabiles Arbeitsventil dar, das zwei jeweils selbsthaltende, also auch ohne Energiezufuhr fortdauernd haltbare Funktionsstellungen aufweist .

Bei der Ventileinrichtung 43 sind die Steuereinrichtung 44 und das Verzögerungsmittel 45 als separate Mikroprozessoren auf einer gemeinsamen gedruckten Schaltung 46 ausgebildet, wobei das Verzögerungsmittel 45 derart mit der Steuereinrichtung 44 elektrisch verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 44 und dem Verzögerungsmittel 45 ermöglicht wird. Ferner ist auf der gedruckten Schaltung 46 ein exemplarisch als Superkondensator ausgebildeter Energiespeicher 47 angeordnet, der zur Speicherung von elektrischer Energie in einem Umfang ausgebildet ist, der zur Aufrechterhaltung der Funktion der Steuereinrichtung 44 und des Verzögerungsmittels 45 nach Abschaltung einer an die gedruckte Schaltung 46 über nicht dargestellte elektrische Leitungsmittel , insbesondere vom Buskoppler 8, bereitstellbaren Versorgungsenergie ausgebildet ist.

Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 44 bei Abschaltung der VersorgungsSpannung ein Startsignal an das Verzögerungsmittel 45 bereitstellt, das seinerseits eine als Zeitglied ausgebildete, nicht näher dargestellte Messeinrichtung umfasst. Die Messeinrichtung kann beispielsweise als diskreter Bereich im Mikroprozessor ausgebildet sein oder ausschließlich als Software-Algorithmus im Mikroprozessor ablaufen. Die Messeinrichtung führt bei Eintreffen des Startsignals von der Steuereinrichtung 44 einen Zeitmessvorgang durch und stellt nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ein Abschaltsignal an die Steuereinrichtung 44 bereit. Mit dem Eintreffen des Abschaltsignals an der Steuereinrichtung 44 wird ein im Energiespeicher 47 gespeicherter elektrischer Energiebetrag von der Steuereinrichtung 44 mittels eines zugeordneten Schaltmittels 48, bei dem es sich beispielsweise um einen elektronischen Schalter wie einen Transistor handeln kann, an das elektromechanische Stellmittel 23 bereitgestellt. Dadurch wird das Ventilglied 22 aus einer energielos gehaltenen ersten Funktionsstellung in eine energielos haltbare zweite Funktionsstellung überführt, in der beispielsweise der Fluidkanal 21 blockiert ist. Für eine Einstellung der vorgebbaren Zeitspanne ist auf der gedruckten Schaltung 46 ein, insbesondere als DIP-Schalter (Dual In-Line Package) ausgebildetes, nicht näher dargestelltes Einstellmittel angeordnet, bei dem durch Verstellen der einzelnen Schalter eine Einstellung der Zeitspanne durch den Benutzer vorgenommen werden kann.

Bei der Ventileinrichtung 53, die ebenfalls eine gedruckte Schaltung 56 und einen Energiespeicher 47 umfasst, sind die Steuereinrichtung 54 und das Verzögerungsmittel 55 in einen gemeinsamen Mikroprozessor 58 angeordnet. Der Mikroprozessor 58 steht elektrisch mit Sensoreingängen 59, 60 auf der gedruckten Schaltung 56 in Verbindung. Exemplarisch sind an den Sensoreingängen 59 und 60 gemäß der Figur 1 ein dem Fluidver- braucher 7 zugeordneter Endlagenschalter 61 zur Erkennung einer Endlage des beweglichen Teils des Fluidverbrauchers 7 sowie ein Durchflussmesser 62 zur Ermittlung eines Fluidstroms in den Fluidverbraucher 7 zugeordnet. Dabei ist exemplarisch vorgesehen, dass die in der Figur 3 dargestellten Verzögerungsmittel 55 während des Ventilabschaltvorgangs für die Ventileinrichtung 53 sowohl ein Sensorsignals des Endlagenschalters 61 als auch ein Sensorsignal des Durchflussmessers 62 überwachen und unabhängig von einer seit Eintreffen des Startsignals verstrichenen Zeitspanne ein Abschaltsignal bereitstellen, sofern ein bewegliches Teil des Fluidverbrauchers 7, insbesondere eine Kolbenstange, eine vorgebbare Endposition erreicht hat und ein vorgebbarer Massenstrom mit Hilfe des Durchflussmessers 63 ermittelt worden ist.

Durch geeignete Programmierung des Verzögerungsmittels 55 kann eine nahezu beliebige Kombination von logischen Verknüpfungen zwischen Signalpegeln, die an den Sensoreingängen 59, 60 sowie ggf. an weiteren, nicht dargestellten Sensoreingängen, anliegen, sowie gegebenenfalls eine Verknüpfung mit dem Zeitglied vorgenommen werden. Damit kann gewährleistet werden, dass ein Spülvorgang für den an der Ventileinrichtung 53 angeschlossenen Fluidverbraucher 7 nur unter exakt vorgegebe- nen Randbedingungen beendet wird und ansonsten aufrecht erhalten wird.

Durch die Ausführung des Ventils 19 als bistabiles Ventil wird die im jeweiligen Energiespeicher 47, 57 gespeicherte elektrische Energie bei der Ventileinrichtung 53 für die Überwachung der Sensoreingänge 59, 60 sowie bei beiden Ventileinrichtungen 43 und 53 für den Betrieb der Steuereinrich tung 44, 54 und des Verzögerungsmittels 45, 55 bereitgestellt. Ferner muss die im Energiespeicher 47, 57 gespeicher te Energie zumindest für einen Schaltvorgang des elektrome- chanischen Stellmittels 23 ausreichen.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform einer Ventil - einrichtung kann der Steuereinrichtung und/oder dem Verzögerungsmittel eine Kommunikationseinrichtung für einen drahtlo sen Empfang und/oder eine drahtlose Aussendung von Steuer- und/oder Zustandssignalen zugeordnet sein, mit deren Hilfe nach Abschaltung der Steuerungseinrichtung und der Versorgungsspannung eine Kommunikation zwischen benachbarten Feldgeräten zum Zwecke einer synchronisierten Abschaltung vorgenommen werden kann.