特表 2023-550239 アクチュエータのストローク位置を表示するための方法、アクチュエータのための表示ユニット、およびアクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-01

(54)【発明の名称】アクチュエータのストローク位置を表示するための方法、アクチュエータのための表示ユニット、およびアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20231124BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023519862

(86)(22)【出願日】2021-10-18

(85)【翻訳文提出日】2023-03-30

(86)【国際出願番号】 EP2021078810

(87)【国際公開番号】W WO2022089978

(87)【国際公開日】2022-05-05

(31)【優先権主張番号】102020128234.6

(32)【優先日】2020-10-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512216148

【氏名又は名称】アウマ リースター ゲーエムベーハー ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＡＵＭＡ Ｒｉｅｓｔｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ａｕｍａｓｔｒａｓｓｅ １， Ｄ－７９３７９ Ｍｕｅｌｌｈｅｉｍ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】デニス ブルッフ

(72)【発明者】

【氏名】ペーター マルス

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン ベッヒャー

【テーマコード（参考）】

3H065

【Ｆターム（参考）】

3H065BA01

3H065BA06

3H065BB11

3H065BC02

3H065BC05

3H065BC13

(57)【要約】

本発明は、バルブ機構のバルブ（３）に結合されたアクチュエータ（１）の目下のストローク位置を、可変のグラフィック要素（７）を用いて表示するように構成された表示ユニット（６）であって、グラフィック要素（７）は、目下のストローク位置を特定するセンサ（５）に応答して、対応する回転角度の分だけ回転させられて表示される、表示ユニット（６）に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータ（１）のストローク位置を表示するための方法であって、
グラフィック要素（７）が、前記ストローク位置に対応するように表示ユニット（６）に表示される、
方法において、
前記ストローク位置を表示するための前記グラフィック要素（７）は、軸線（８）を中心として回転させられて表示される
ことを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記表示が実施される前に、前記グラフィック要素（７）が揮発性メモリ（１８）にロードされ、
とりわけ、前記揮発性メモリ（１８）内で、前記ストローク位置に対応するように前記グラフィック要素（７）の回転させられた位置が生成される、
請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記表示は、液晶画面上で実施される、
請求項１または２記載の方法。

【請求項4】

利用可能なストローク距離が、９０°の回転角度にマッピングされる、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項5】

前記グラフィック要素（７）は、１８０°の対称性を有する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。

【請求項6】

前記表示は、前記ストローク距離の終端位置が閉弁姿勢または開弁姿勢であると識別されたことに応じて、前記グラフィック要素（７）の９０°のオフセットと共に、または前記グラフィック要素（７）の逆向きの回転方向で自動的に実施される、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。

【請求項7】

前記ストローク距離の終端位置を超えた移動を表示することができる（２２）別のグラフィック要素（２０，２３）が、とりわけ別の異なる分解能で、かつ／または前記アクチュエータ（１）の瞬時トルクとして表示される、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。

【請求項8】

請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、アクチュエータ（１）のための表示ユニット。

【請求項9】

マイクロプロセッサ（１４）および揮発性メモリ（１８）が設けられており、
前記マイクロプロセッサ（１４）は、前記アクチュエータ（１）の目下のストローク位置に応じてグラフィック要素（７）の回転させられた表現（１９）を計算するように構成されており、かつ好ましくは前記揮発性メモリ（１８）内の、前記回転させられたグラフィック要素（７）を、とりわけ前記表示ユニット（６）に表示するために提供するように構成されている、
請求項８記載の表示ユニット（６）。

【請求項10】

請求項８または９記載の表示ユニット（６）、および／または請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、アクチュエータ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータのストローク位置を表示するための方法であって、グラフィック要素が、ストローク位置に対応するように表示ユニットに表示される、方法に関する。

【0002】

本発明はさらに、アクチュエータのための表示ユニットと、対応するアクチュエータとに関する。

【0003】

このような方法および表示ユニットは、アクチュエータにおいて公知であり、アクチュエータによって操作されるバルブ機構の目下の姿勢を表示するために使用される。このために、直線状のバーが提案されており、このバーの充填度がバルブ機構の漸進的な閉弁または開弁を示す。

【0004】

本発明の基礎となる課題は、アクチュエータの操作特性を改善することである。

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明によれば、請求項１の特徴が企図されている。とりわけ、冒頭で述べた形式の方法において上記の課題を解決するために、本発明によれば、ストローク位置を表示するためのグラフィック要素を、軸線を中心として回転させて表示することが提案される。これにより、表示ユニットにおいて最小限の所要スペースで対処することができる表示可能性が得られる。回転移動は、直線状の表現よりも自然に見えるので、バルブ機構の接続されたバルブの目下の姿勢を簡単に認識することも可能となる。位置固定かつ時間的に一定の別のマーキングによって、開弁姿勢または開弁位置と、閉弁姿勢または閉弁位置とを簡単に認識および表現することもできる。

【0006】

有利な実施形態では、表示が実施される前に、グラフィック要素を揮発性メモリにロードすることができる。したがって、目下のストローク位置を表示するためにグラフィック要素を簡単に処理することができる。さらに、ストローク位置を描写するために、それぞれの位置ごとにメモリ内のグラフィック要素を保持する必要がなくなる。

【0007】

この場合、揮発性メモリ内で、ストローク位置に対応するようにグラフィック要素の回転させられた位置を生成することができる。これにより、必要最小限の計算能力しか必要としない単純なルーチンを用いて、グラフィック要素の回転を実現することが可能となる。

【0008】

有利な実施形態では、表示を、液晶画面上で実施することができる。液晶画面は、規則通りの動作のための温度範囲が特に広いという利点を有する。

【0009】

有利な実施形態では、利用可能なストローク距離を、９０°の回転角度にマッピングすることができる。グラフィック要素が、利用可能なストローク距離に沿って変位している間に何度も同一の位置または区別できない位置を取る場合に発生しうる多義性を、回避することができる。

【0010】

有利な実施形態では、グラフィック要素は、１８０°の対称性を有することができる。これにより、接続されたバルブ機構の閉弁移動の方向性が逆向きになっている場合に有利に使用することができる冗長性が得られる。ここでは、グラフィック要素の１つの回転角度に対して、閉弁移動時または開弁移動時における終端位置または開始位置の機能を選択的に与えることが可能であり、したがって、個々の移動の回転方向が逆向きになったとしても、開弁姿勢および閉弁姿勢は、観察者にとっては同一の回転角度に留まることができる。

【0011】

有利な実施形態では、表示を、ストローク距離の終端位置が閉弁姿勢または開弁姿勢であると識別されたことに応じて、グラフィック要素の９０°のオフセットと共に、またはグラフィック要素の逆向きの回転方向で自動的に実施することができる。したがって、観察者が表示に慣れる必要なく、アクチュエータを、逆向きの閉弁挙動を備えた種々のバルブ機構に接続することができる。

【0012】

有利にはこの実施形態を、利用可能なストローク距離をグラフィック要素の９０°の回転角度にマッピングすることと組み合わせることができる。この場合の利点は、隣接する９０°の回転角度が、逆向きの閉弁移動のために利用可能となることである。

【0013】

代替的または追加的に、有利にはこの実施形態を、グラフィック要素の１８０°の対称性と組み合わせることができる。したがって、０°のグラフィック要素の姿勢は、１８０°のグラフィック要素の姿勢とは区別できないようになっており、閉弁方向の方向性に関係なくバルブ機構の状態を表示するために使用可能である。

【0014】

上記の２つの実施形態を互いに組み合わせると、特に有益である。したがって、接続されたバルブ機構の回転方向に応じて選択される０°の姿勢および１８０°の姿勢を、開弁姿勢として定義することができ、この際、ユーザは、グラフィック要素が０°の姿勢にあるのか１８０°の姿勢にあるのかの違いを認識することができない。同様に、接続されたバルブ機構の回転方向に応じて選択される９０°の位置と２７０°の位置を閉弁位置として定義することも可能であり、この際、ユーザは、グラフィック要素が９０°の姿勢にあるのか２７０°の姿勢にあるのかの違いを認識することができない。

【0015】

有利な実施形態では、ストローク距離の終端位置を超えた移動を表示することができる別のグラフィック要素を表示することができる。これにより、バルブ機構の実際の状態に関する追加的な情報を表示することができる。

【0016】

この場合、この移動を、別の異なる分解能で表示することができる。この場合、（例えば、質量慣性またはアフターランに起因する）超過を明確に知覚可能に表示することができるようにするために、分解能を粗くすることができる。

【0017】

この場合、この移動を、アクチュエータの瞬時トルクとして表示してもよい。これにより、弾性変形によって終端位置の超過をもたらす印加の超過を表示可能にすることにより、超過を間接的に表示可能にすることができる。

【0018】

代替的または追加的に、上記の課題を解決するために、本発明によれば、アクチュエータのための表示ユニットを対象にした並列請求項の特徴が企図されている。とりわけ、冒頭で述べた形式の表示ユニットにおいて上記の課題を解決するために、本発明によれば、本発明による方法を実施するための手段は、とりわけ上述したように構成可能であるか、または方法を対象にした請求項のうちの１つに即して構成可能である。

【0019】

有利な実施形態では、表示ユニットは、マイクロプロセッサおよび揮発性メモリをさらに特徴とすることができ、マイクロプロセッサは、アクチュエータの目下のストローク位置に応じてグラフィック要素の回転させられた画像を計算するように構成されており、かつ揮発性メモリ内の回転させられたグラフィック要素を、とりわけ表示ユニットに表示するために提供するように構成されている。

【0020】

本発明の好ましい用途は、とりわけ上述したような、またはアクチュエータのための表示ユニットを対象にした請求項のうちの１つに即した、本発明によるアクチュエータのための表示ユニットを備えたアクチュエータを企図しており、かつ／またはとりわけ上述したような、または方法を対象にした請求項のうちの１つに即した、本発明による方法を実施するための手段を備えたアクチュエータを企図している。

【0021】

以下では、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されているわけではない。単一または複数の請求項の特徴同士を互いに、かつ／または実施例の単一または複数の特徴と組み合わせることによって別の実施例が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明による表示ユニットを、本発明を説明するために非常に単純化された表現で示す図である。

【図2】図１の左側のシンボルの４つの異なる状態を示す図である。

【図3】図１の右側のシンボルの５つの異なる状態を示す図である。

【図4】図１の中央のシンボルの６つの異なる状態を示す図である。

【図5】本発明による方法のための非常に単純化されたプログラムフローチャートである。

【図6】接続されたバルブ機構を備えたアクチュエータを、非常に概略的な表現で示す図である。

【0023】

図６は、アクチュエータ１の非常に概略的な表現を示す。アクチュエータ１は、モータによって駆動される被駆動シャフト２を有し、この被駆動シャフト２には、バルブ機構（これ以上は図示せず）のバルブ３が公知の手法で接続されている。バルブ３は、被駆動シャフト２の操作によって、管４が流体的に導通状態である開弁姿勢と、管４が流体的に遮断状態である閉弁姿勢との間で変位可能である。

【0024】

被駆動シャフト２の回転位置は、センサ５、例えば発信器によって絶対値および／または増分値として検出可能である。

【0025】

アクチュエータ１は、表示ユニット６を有し、表示ユニット６の機能は、以下でより詳細に説明される。

【0026】

表示ユニット６は、この場合には液晶画面（ＬＣＤ）として構成されている。

【0027】

別の実施例では、表示ユニット６は、アクチュエータ１と相互作用するが、アクチュエータ１とは別個に構成されている。

【0028】

図１は、図６の表示ユニット６の１つの可能な状態を示す。

【0029】

グラフィック要素７は、被駆動シャフト２またはバルブ３の目下の位置を表示するために（仮想的な）軸線８を中心にして回転可能である。この場合、表示ユニット６の表示は、センサ５に結合されている。

【0030】

数値ウィンドウ９内には、ストローク位置の関連する数値１０が、ここでは閉弁位置に至るまでに既に進んだ距離のパーセンテージの形態で表示される。

【0031】

回転可能なグラフィック要素７の両側に延在する位置固定のマーキング１１は、管４の位置を示し、その一方で、グラフィック要素７は、バルブ３の姿勢を単純かつ直接的に認識可能に示す。

【0032】

図４は、開弁位置１２（左上）と閉弁位置１３（右上）との間のグラフィック要素７の種々異なるストローク位置を示す。グラフィック要素７は、この場合には時計回りに回転させられる。

【0033】

アクチュエータ１の運転開始時に、開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３がどこに位置しているかがセンサ５を用いて規定された。ここから、開弁姿勢１２から閉弁姿勢１３に到達するためにグラフィック要素７がどの回転方向に回転しなければならないかが判明する。

【0034】

図４の下側の行は、閉弁姿勢１３から開弁姿勢１２への逆向きの移動を表す。グラフィック要素７の移動の回転方向は、逆向きになっている。

【0035】

これに対し、バルブ３がこれに対して鏡像反転されて構成されている場合には、開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３とは、被駆動シャフト２における各自の位置を交換する必要がある。

【0036】

開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３を、とりわけマーキング１１に対して不変に維持することができるようにする目的で、開弁姿勢１２から閉弁姿勢１３に移行するためにグラフィック要素７が反時計回りに回転するように、表示ユニット６が切り替わる。

【0037】

開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３は、この場合、それぞれの終端位置の間の利用可能なストローク距離が９０°の角度範囲にマッピングされることによって、互いに９０°回転させられて表示される。

【0038】

ここで、開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３との間の９０°の回転と、グラフィック要素の（軸線８に対する）１８０°の回転対称性とにより、変位移動の終端位置を同じままに維持することが可能となり、被駆動シャフト２の移動と、グラフィック要素７の姿勢との結合を不変に維持することが可能となる。

【0039】

図４の右上では、この場合、グラフィック要素７は、ここでは閉弁姿勢１３である開始位置から、開弁姿勢である左上の（１８０°回転させられた）姿勢が取られるまで、時計回りにさらに回転する。

【0040】

換言すれば、被駆動シャフト２とグラフィック要素７との間の結合に対して９０°のオフセットが加えられる（または減じられる）。

【0041】

このオフセットは、開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３の位置、および／または運転開始時の開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３との間の進行方向に基づいて自動的に特定可能である。

【0042】

図５は、グラフィック要素７の回転がどのようにして実施されるかを非常に単純化した形態で示す。

【0043】

初期化ステップＳ１において、マイクロプロセッサ１４は、グラフィック要素７の表現１５を不揮発性メモリ１６、例えばフラッシュメモリからロードする。

【0044】

開始ステップＳ２において、グラフィック要素７の現在の表現１７が揮発性メモリ１８、ここではＲＡＭにロードされる。

【0045】

計算ステップＳ３において、グラフィック要素７が揮発性メモリ１８内の標準コマンドを用いて処理されて、回転させられた表現１９が算出される。回転角度は、この場合、マイクロプロセッサ１４がセンサ５から受信した測定データから得られる。

【0046】

表示ステップＳ４において、マイクロプロセッサ１４（または別のグラフィックプロセッサ）は、－好ましくは定義された範囲内で－グラフィック要素７が、揮発性メモリ１８内におけるこのグラフィック要素７が保持されている位置に表示されるように、表示ユニットを制御する。

【0047】

次いで、フローは、ステップＳ１に続く。

【0048】

図１は、別のグラフィック要素２０を示し、この別のグラフィック要素２０を用いて、ストローク距離の終端位置（Ｔ＝－例示的な－シーティング方式「トルク」を用いる閉弁姿勢１３、Ｌ＝－例示的な－シーティング方式「ストローク」を用いる開弁姿勢１２）を超えた移動を表示することができる。ここでは、多数の部分マーキング２１が、ストローク距離に対応するように着色される。

【0049】

このことは、（運転開始時に規定された）ストローク距離の外側に、比較的粗い分解能を有する部分マーキング２２が構成されていることによって実施される。終端位置を最小限に超えただけでも（この場合、被駆動シャフト２がほんのわずかに弾性変形して、バルブ機構、クラッチ、およびギアにおける遊びを利用することができる）、終端位置をどのくらい超えているかに関係なく、隣接する表示フィールドがアクティブ化される。

【0050】

図３は、アンダーフロー（左）、すなわち最も下側のストローク位置を下回っている状態から、閉弁姿勢１３（左から２番目の図）および開弁姿勢１２（右から２番目の図）を経由してオーバーフロー（右）への完全な移動を示す。

【0051】

別のグラフィック要素２３は、代替的に、最大シーティングトルクを超えていることを表示することができる。ここでは、－対応するセンサに応じて－対応する個数の部分マーキングが着色されることによって、被駆動シャフト２に対するトルクが表示される。

【0052】

閾値（ここでは、例えば８０Ｎｍ）を超えると、別個の部分マーキング２２が着色され、これによってユーザは、終端位置に接近していることを瞬時に認識する。

【0053】

図２は、（トルクのない）静止姿勢（左）と、低トルクでのストローク距離に沿った移動（左から２番目の図）と、最大シーティングトルクの到達（右から２番目の図）と、シーティングトルクの超過（右）とを示す。

【0054】

したがって、本発明は、バルブ機構のバルブ３に結合されたアクチュエータ１の目下のストローク位置を、可変のグラフィック要素７を用いて表示するように構成された表示ユニット６であって、グラフィック要素７は、目下のストローク位置を特定するセンサ５に応答して、対応する回転角度の分だけ回転させられて表示される、表示ユニット６に関する。

【符号の説明】

【0055】

１ アクチュエータ
２ 被駆動シャフト
３ バルブ
４ 管
５ センサ
６ 表示ユニット
７ グラフィック要素
８ 軸線
９ 数値ウィンドウ
１０ 数値
１１ （位置固定かつ時間的に一定の）マーキング
１２ 開弁姿勢
１３ 閉弁姿勢
１４ マイクロプロセッサ１４
１５ グラフィック要素７の表現１５
１６ 不揮発性メモリ
１７ グラフィック要素７の現在の表現１７
１８ 揮発性メモリ
１９ 回転させられた表現
２０ 別のグラフィック要素
２１ 部分マーキング
２２ 部分マーキング
２３ 別のグラフィック要素
Ｔ，Ｌ それぞれの終端位置におけるシーティング方式
Ｓ１ 初期化ステップ
Ｓ２ 開始ステップＳ２
Ｓ３ 計算ステップ
Ｓ４ 表示ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータ（１）のストローク位置を表示するための方法であって、
グラフィック要素（７）が、前記ストローク位置に対応するように表示ユニット（６）に表示される、
方法において、
前記ストローク位置を表示するための前記グラフィック要素（７）は、軸線（８）を中心として回転させられて表示され、
前記表示が実施される前に、前記グラフィック要素（７）が揮発性メモリ（１８）にロードされ、
前記揮発性メモリ（１８）内で、前記ストローク位置に対応するように前記グラフィック要素（７）の回転させられた位置が生成される
ことを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記表示は、液晶画面上で実施される、請求項１記載の方法。

【請求項3】

利用可能なストローク距離が、９０°の回転角度にマッピングされる、請求項１または２のいずれか１項記載の方法。

【請求項4】

前記グラフィック要素（７）は、１８０°の対称性を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項5】

前記表示は、前記ストローク距離の終端位置が閉弁姿勢または開弁姿勢であると識別されたことに応じて、前記グラフィック要素（７）の９０°のオフセットと共に、または前記グラフィック要素（７）の逆向きの回転方向で自動的に実施される、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。

【請求項6】

前記ストローク距離の終端位置を超えた移動を表示することができる（２２）別のグラフィック要素（２０，２３）が、とりわけ別の異なる分解能で、かつ／または前記アクチュエータ（１）の瞬時トルクとして表示される、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。

【請求項7】

請求項１から６までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、アクチュエータ（１）のための表示ユニット。

【請求項8】

マイクロプロセッサ（１４）および揮発性メモリ（１８）が設けられており、
前記マイクロプロセッサ（１４）は、前記アクチュエータ（１）の目下のストローク位置に応じてグラフィック要素（７）の回転させられた表現（１９）を計算するように構成されており、かつ好ましくは前記揮発性メモリ（１８）内の、前記回転させられたグラフィック要素（７）を、とりわけ前記表示ユニット（６）に表示するために提供するように構成されている、
請求項７記載の表示ユニット（６）。

【請求項9】

請求項７または８記載の表示ユニット（６）、および／または請求項１から６までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、アクチュエータ（１）。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータのストローク位置を表示するための方法であって、グラフィック要素が、ストローク位置に対応するように表示ユニットに表示される、方法に関する。

【0002】

本発明はさらに、アクチュエータのための表示ユニットと、対応するアクチュエータとに関する。

【0003】

このような方法および表示ユニットは、アクチュエータにおいて公知であり、アクチュエータによって操作されるバルブ機構の目下の姿勢を表示するために使用される。このために、直線状のバーが提案されており、このバーの充填度がバルブ機構の漸進的な閉弁または開弁を示す。
国際公開第２０１９／１６８２９５号から、開閉コントロールシステムを有するバルブであって、液体が通流する管内に設置されたバルブが外部の携帯端末上に表示され、バルブの開閉状態をユーザが容易に確認することができるバルブが公知である。
欧州特許出願公開第２８８６９２０号明細書から、バルブ位置を表示するための視覚的な表示機構を有するバルブ装置であって、表示機構が非侵襲的であるバルブ装置が公知である。バルブ位置の表示は、照明装置と連動可能である。バルブの位置特定のための表示機構は、閉弁検証モジュールに転送可能である。
特開２０１０－０３９７１５号公報から、石油化学プラント、例えばＦＣＣプラントまたはＲＦＣＣプラントにおけるバルブを制御するためのバルブ制御装置が公知である。
特開２００１－２７１９６２号公報から、インターネット通信を通じてバルブ開度およびバルブ閉度を調整するためのアクチュエータの状態ステータスを遠隔から問い合わせることができ、遠隔から調整を実施することができる、別のバルブ制御装置が公知である。

【0004】

本発明の基礎となる課題は、アクチュエータの操作特性を改善することである。

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明によれば、請求項１の特徴が企図されている。とりわけ、冒頭で述べた形式の方法において上記の課題を解決するために、本発明によれば、ストローク位置を表示するためのグラフィック要素を、軸線を中心として回転させて表示することが提案される。これにより、表示ユニットにおいて最小限の所要スペースで対処することができる表示可能性が得られる。回転移動は、直線状の表現よりも自然に見えるので、バルブ機構の接続されたバルブの目下の姿勢を簡単に認識することも可能となる。位置固定かつ時間的に一定の別のマーキングによって、開弁姿勢または開弁位置と、閉弁姿勢または閉弁位置とを簡単に認識および表現することもできる。

【0006】

本発明によれば、表示が実施される前に、グラフィック要素が揮発性メモリにロードされる。したがって、目下のストローク位置を表示するためにグラフィック要素を簡単に処理することができる。さらに、ストローク位置を描写するために、それぞれの位置ごとにメモリ内のグラフィック要素を保持する必要がなくなる。

【0007】

この場合、揮発性メモリ内で、ストローク位置に対応するようにグラフィック要素の回転させられた位置が生成される。これにより、必要最小限の計算能力しか必要としない単純なルーチンを用いて、グラフィック要素の回転を実現することが可能となる。

【0008】

有利な実施形態では、表示を、液晶画面上で実施することができる。液晶画面は、規則通りの動作のための温度範囲が特に広いという利点を有する。

【0009】

有利な実施形態では、利用可能なストローク距離を、９０°の回転角度にマッピングすることができる。グラフィック要素が、利用可能なストローク距離に沿って変位している間に何度も同一の位置または区別できない位置を取る場合に発生しうる多義性を、回避することができる。

【0010】

有利な実施形態では、グラフィック要素は、１８０°の対称性を有することができる。これにより、接続されたバルブ機構の閉弁移動の方向性が逆向きになっている場合に有利に使用することができる冗長性が得られる。ここでは、グラフィック要素の１つの回転角度に対して、閉弁移動時または開弁移動時における終端位置または開始位置の機能を選択的に与えることが可能であり、したがって、個々の移動の回転方向が逆向きになったとしても、開弁姿勢および閉弁姿勢は、観察者にとっては同一の回転角度に留まることができる。

【0011】

有利な実施形態では、表示を、ストローク距離の終端位置が閉弁姿勢または開弁姿勢であると識別されたことに応じて、グラフィック要素の９０°のオフセットと共に、またはグラフィック要素の逆向きの回転方向で自動的に実施することができる。したがって、観察者が表示に慣れる必要なく、アクチュエータを、逆向きの閉弁挙動を備えた種々のバルブ機構に接続することができる。

【0012】

有利にはこの実施形態を、利用可能なストローク距離をグラフィック要素の９０°の回転角度にマッピングすることと組み合わせることができる。この場合の利点は、隣接する９０°の回転角度が、逆向きの閉弁移動のために利用可能となることである。

【0013】

代替的または追加的に、有利にはこの実施形態を、グラフィック要素の１８０°の対称性と組み合わせることができる。したがって、０°のグラフィック要素の姿勢は、１８０°のグラフィック要素の姿勢とは区別できないようになっており、閉弁方向の方向性に関係なくバルブ機構の状態を表示するために使用可能である。

【0014】

上記の２つの実施形態を互いに組み合わせると、特に有益である。したがって、接続されたバルブ機構の回転方向に応じて選択される０°の姿勢および１８０°の姿勢を、開弁姿勢として定義することができ、この際、ユーザは、グラフィック要素が０°の姿勢にあるのか１８０°の姿勢にあるのかの違いを認識することができない。同様に、接続されたバルブ機構の回転方向に応じて選択される９０°の位置と２７０°の位置を閉弁位置として定義することも可能であり、この際、ユーザは、グラフィック要素が９０°の姿勢にあるのか２７０°の姿勢にあるのかの違いを認識することができない。

【0015】

有利な実施形態では、ストローク距離の終端位置を超えた移動を表示することができる別のグラフィック要素を表示することができる。これにより、バルブ機構の実際の状態に関する追加的な情報を表示することができる。

【0016】

この場合、この移動を、別の異なる分解能で表示することができる。この場合、（例えば、質量慣性またはアフターランに起因する）超過を明確に知覚可能に表示することができるようにするために、分解能を粗くすることができる。

【0017】

この場合、この移動を、アクチュエータの瞬時トルクとして表示してもよい。これにより、弾性変形によって終端位置の超過をもたらす印加の超過を表示可能にすることにより、超過を間接的に表示可能にすることができる。

【0018】

代替的または追加的に、上記の課題を解決するために、本発明によれば、アクチュエータのための表示ユニットを対象にした並列請求項の特徴が企図されている。とりわけ、冒頭で述べた形式の表示ユニットにおいて上記の課題を解決するために、本発明によれば、本発明による方法を実施するための手段は、とりわけ上述したように構成可能であるか、または方法を対象にした請求項のうちの１つに即して構成可能である。

【0019】

有利な実施形態では、表示ユニットは、マイクロプロセッサおよび揮発性メモリをさらに特徴とすることができ、マイクロプロセッサは、アクチュエータの目下のストローク位置に応じてグラフィック要素の回転させられた画像を計算するように構成されており、かつ揮発性メモリ内の回転させられたグラフィック要素を、とりわけ表示ユニットに表示するために提供するように構成されている。

【0020】

本発明の好ましい用途は、とりわけ上述したような、またはアクチュエータのための表示ユニットを対象にした請求項のうちの１つに即した、本発明によるアクチュエータのための表示ユニットを備えたアクチュエータを企図しており、かつ／またはとりわけ上述したような、または方法を対象にした請求項のうちの１つに即した、本発明による方法を実施するための手段を備えたアクチュエータを企図している。

【0021】

以下では、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されているわけではない。単一または複数の請求項の特徴同士を互いに、かつ／または実施例の単一または複数の特徴と組み合わせることによって別の実施例が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明による表示ユニットを、本発明を説明するために非常に単純化された表現で示す図である。

【図2】図１の左側のシンボルの４つの異なる状態を示す図である。

【図3】図１の右側のシンボルの５つの異なる状態を示す図である。

【図4】図１の中央のシンボルの６つの異なる状態を示す図である。

【図5】本発明による方法のための非常に単純化されたプログラムフローチャートである。

【図6】接続されたバルブ機構を備えたアクチュエータを、非常に概略的な表現で示す図である。

【0023】

図６は、アクチュエータ１の非常に概略的な表現を示す。アクチュエータ１は、モータによって駆動される被駆動シャフト２を有し、この被駆動シャフト２には、バルブ機構（これ以上は図示せず）のバルブ３が公知の手法で接続されている。バルブ３は、被駆動シャフト２の操作によって、管４が流体的に導通状態である開弁姿勢と、管４が流体的に遮断状態である閉弁姿勢との間で変位可能である。

【0024】

被駆動シャフト２の回転位置は、センサ５、例えば発信器によって絶対値および／または増分値として検出可能である。

【0025】

アクチュエータ１は、表示ユニット６を有し、表示ユニット６の機能は、以下でより詳細に説明される。

【0026】

表示ユニット６は、この場合には液晶画面（ＬＣＤ）として構成されている。

【0027】

別の実施例では、表示ユニット６は、アクチュエータ１と相互作用するが、アクチュエータ１とは別個に構成されている。

【0028】

図１は、図６の表示ユニット６の１つの可能な状態を示す。

【0029】

グラフィック要素７は、被駆動シャフト２またはバルブ３の目下の位置を表示するために（仮想的な）軸線８を中心にして回転可能である。この場合、表示ユニット６の表示は、センサ５に結合されている。

【0030】

数値ウィンドウ９内には、ストローク位置の関連する数値１０が、ここでは閉弁位置に至るまでに既に進んだ距離のパーセンテージの形態で表示される。

【0031】

回転可能なグラフィック要素７の両側に延在する位置固定のマーキング１１は、管４の位置を示し、その一方で、グラフィック要素７は、バルブ３の姿勢を単純かつ直接的に認識可能に示す。

【0032】

図４は、開弁位置１２（左上）と閉弁位置１３（右上）との間のグラフィック要素７の種々異なるストローク位置を示す。グラフィック要素７は、この場合には時計回りに回転させられる。

【0033】

アクチュエータ１の運転開始時に、開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３がどこに位置しているかがセンサ５を用いて規定された。ここから、開弁姿勢１２から閉弁姿勢１３に到達するためにグラフィック要素７がどの回転方向に回転しなければならないかが判明する。

【0034】

図４の下側の行は、閉弁姿勢１３から開弁姿勢１２への逆向きの移動を表す。グラフィック要素７の移動の回転方向は、逆向きになっている。

【0035】

これに対し、バルブ３がこれに対して鏡像反転されて構成されている場合には、開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３とは、被駆動シャフト２における各自の位置を交換する必要がある。

【0036】

開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３を、とりわけマーキング１１に対して不変に維持することができるようにする目的で、開弁姿勢１２から閉弁姿勢１３に移行するためにグラフィック要素７が反時計回りに回転するように、表示ユニット６が切り替わる。

【0037】

開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３は、この場合、それぞれの終端位置の間の利用可能なストローク距離が９０°の角度範囲にマッピングされることによって、互いに９０°回転させられて表示される。

【0038】

ここで、開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３との間の９０°の回転と、グラフィック要素の（軸線８に対する）１８０°の回転対称性とにより、変位移動の終端位置を同じままに維持することが可能となり、被駆動シャフト２の移動と、グラフィック要素７の姿勢との結合を不変に維持することが可能となる。

【0039】

図４の右上では、この場合、グラフィック要素７は、ここでは閉弁姿勢１３である開始位置から、開弁姿勢である左上の（１８０°回転させられた）姿勢が取られるまで、時計回りにさらに回転する。

【0040】

換言すれば、被駆動シャフト２とグラフィック要素７との間の結合に対して９０°のオフセットが加えられる（または減じられる）。

【0041】

このオフセットは、開弁姿勢１２および閉弁姿勢１３の位置、および／または運転開始時の開弁姿勢１２と閉弁姿勢１３との間の進行方向に基づいて自動的に特定可能である。

【0042】

図５は、グラフィック要素７の回転がどのようにして実施されるかを非常に単純化した形態で示す。

【0043】

初期化ステップＳ１において、マイクロプロセッサ１４は、グラフィック要素７の表現１５を不揮発性メモリ１６、例えばフラッシュメモリからロードする。

【0044】

開始ステップＳ２において、グラフィック要素７の現在の表現１７が揮発性メモリ１８、ここではＲＡＭにロードされる。

【0045】

計算ステップＳ３において、グラフィック要素７が揮発性メモリ１８内の標準コマンドを用いて処理されて、回転させられた表現１９が算出される。回転角度は、この場合、マイクロプロセッサ１４がセンサ５から受信した測定データから得られる。

【0046】

表示ステップＳ４において、マイクロプロセッサ１４（または別のグラフィックプロセッサ）は、－好ましくは定義された範囲内で－グラフィック要素７が、揮発性メモリ１８内におけるこのグラフィック要素７が保持されている位置に表示されるように、表示ユニットを制御する。

【0047】

次いで、フローは、ステップＳ１に続く。

【0048】

図１は、別のグラフィック要素２０を示し、この別のグラフィック要素２０を用いて、ストローク距離の終端位置（Ｔ＝－例示的な－シーティング方式「トルク」を用いる閉弁姿勢１３、Ｌ＝－例示的な－シーティング方式「ストローク」を用いる開弁姿勢１２）を超えた移動を表示することができる。ここでは、多数の部分マーキング２１が、ストローク距離に対応するように着色される。

【0049】

このことは、（運転開始時に規定された）ストローク距離の外側に、比較的粗い分解能を有する部分マーキング２２が構成されていることによって実施される。終端位置を最小限に超えただけでも（この場合、被駆動シャフト２がほんのわずかに弾性変形して、バルブ機構、クラッチ、およびギアにおける遊びを利用することができる）、終端位置をどのくらい超えているかに関係なく、隣接する表示フィールドがアクティブ化される。

【0050】

図３は、アンダーフロー（左）、すなわち最も下側のストローク位置を下回っている状態から、閉弁姿勢１３（左から２番目の図）および開弁姿勢１２（右から２番目の図）を経由してオーバーフロー（右）への完全な移動を示す。

【0051】

別のグラフィック要素２３は、代替的に、最大シーティングトルクを超えていることを表示することができる。ここでは、－対応するセンサに応じて－対応する個数の部分マーキングが着色されることによって、被駆動シャフト２に対するトルクが表示される。

【0052】

閾値（ここでは、例えば８０Ｎｍ）を超えると、別個の部分マーキング２２が着色され、これによってユーザは、終端位置に接近していることを瞬時に認識する。

【0053】

図２は、（トルクのない）静止姿勢（左）と、低トルクでのストローク距離に沿った移動（左から２番目の図）と、最大シーティングトルクの到達（右から２番目の図）と、シーティングトルクの超過（右）とを示す。

【0054】

したがって、本発明は、バルブ機構のバルブ３に結合されたアクチュエータ１の目下のストローク位置を、可変のグラフィック要素７を用いて表示するように構成された表示ユニット６であって、グラフィック要素７は、目下のストローク位置を特定するセンサ５に応答して、対応する回転角度の分だけ回転させられて表示される、表示ユニット６に関する。

【符号の説明】

【0055】

１ アクチュエータ
２ 被駆動シャフト
３ バルブ
４ 管
５ センサ
６ 表示ユニット
７ グラフィック要素
８ 軸線
９ 数値ウィンドウ
１０ 数値
１１ （位置固定かつ時間的に一定の）マーキング
１２ 開弁姿勢
１３ 閉弁姿勢
１４ マイクロプロセッサ１４
１５ グラフィック要素７の表現１５
１６ 不揮発性メモリ
１７ グラフィック要素７の現在の表現１７
１８ 揮発性メモリ
１９ 回転させられた表現
２０ 別のグラフィック要素
２１ 部分マーキング
２２ 部分マーキング
２３ 別のグラフィック要素
Ｔ，Ｌ それぞれの終端位置におけるシーティング方式
Ｓ１ 初期化ステップ
Ｓ２ 開始ステップＳ２
Ｓ３ 計算ステップ
Ｓ４ 表示ステップ

【国際調査報告】