[发明专利]阀门驱动器

说明书

一种阀门驱动器（10），其尤其适合于具有安全阻断功能的气体阀门（11），具有电动马达（12）、尤其是步进马达，该阀门驱动器通过传动机构（15）打开阀门并且有时也关闭阀门。为了运行电动马达（12）包括电压供给装置（19），其是阀门驱动器的一部分。其有时具有输入端整流器电路和联接在其上的例如形式为的电容器C的缓冲装置（24）。马达操控电路（25）从被电容器C缓冲的电压中获得用于运行电动马达（12）的能量。为了防止在切断输入端（20）的电压供给之后阀门（11）过久地保持打开，设置切断装置（34），其在取消了输入端（20）处的电压之后中断从电压缓冲装置（24）至电动马达（12）的能量流。由此使得阀门驱动器可以针对从例如85V至265V或12至36V的特别宽的运行电压范围设计，其中，无论所使用的电压的高度如何，都保证了统一的短的切断时间、即阀门闭合时间。

技术领域

本发明涉及一种阀门驱动器，其适合于一般性的阀门，但尤其适用于具有安全阻断功能的气体阀门。

背景技术

原则上已知了马达调节阀，也已知了如下的阀门，在这些阀门中闭合弹簧将阀门闭合件在马达断电的情况下转送到闭合位置中。

例如DE 10 2009 012 405 A1公开了一种阀门驱动器，其中，阀门闭合件通过传动机构由电动马达操纵。该电动马达构造成步进马达并且适合于将阀门闭合件克服闭合弹簧的力从阀座上移开并且保持在确定的位置中。传动机构构造成非自锁的，从而闭合弹簧可以使阀门在步进马达断电的情况下闭合。

从现有的阀门类型的另一种应用的意义上看，常常也希望阀门驱动器能够利用可变电压来运行。例如现有的设施，在这些设置中阀门应使用100V/60Hz的电压被打开。其它设施为了打开阀门使用230V/50Hz。希望的是，这些设施能够配备统一的阀门和阀门驱动器。

但就在具有安全要求的气体阀门中不仅必须保证阀门在电压切断之后完全闭合，而且此外还必须在预先给定的时间段内结束该闭合。

由此得出了如下任务，提供一种阀门驱动器，其一方面可在例如100V至230V的宽电压范围中使用，且另一方面能够维持已给出的闭合最大时间。

发明内容

该任务利用根据权利要求1所述的阀门驱动器解决：

根据本发明的阀门驱动器具有电动马达，该电动马达通过传动机构与阀门闭合件连接。此外，典型地设置闭合弹簧，其沿闭合方向作用于阀门闭合件。阀门的闭合因此在没有马达驱动的情况下被动地进行-电动马达在闭合时通过传动机构由闭合弹簧驱动。为了主动地运行电动马达，设有压力供给装置，其具有一带有交流电压输入端和直流电压输出端的输入端整流器电路，并且与其直流电压输出端联接一电压缓冲装置，例如以电容器、例如电解质电容器的形式。在电压缓冲装置上设有用于运行电动马达的马达操控电路。该马达操控电路从由直流电压缓冲装置提供的直流电压中产生用于电动马达的操控脉冲，用以使电动马达沿着打开方向转动或保持在给出的位置中。电动马达优选是多相的步进马达。其制动矩无论如何都很小，使得闭合弹簧不仅能够可靠地克服制动矩也能够可靠地克服存在于传动机构中的摩擦。

阀门驱动器还包含切断装置，其设置用于在取消了施加在输入端处的整流器电路上的电压之后在确定的时间间隔内中断从电压缓冲装置至马达的能量流。该措施实现了当电压缓冲装置还没有放电或还没有完全放电时，即便断电也能开关电动马达。由此提供了如下可能性，设计出具有如下的电容的电压缓冲装置，该电容足以在最小可能的施加的输入端电压的情况下跨接至少一个电网半波，优选一个完整的电网周期（例如20ms）。另一方面，电压缓冲装置在最大施加的电压（例如265V）的情况下获得如此多的能量，使得电动马达通过马达操控电路在切断输入端电压之后比希望的最大闭合时间更久地保持在打开位置中。通过切断装置避免了由于高的输入端电压导致的阀门的这种延迟的闭合。根据本发明的阀门驱动器因此在可处理的输入端电压方面是特别耐用的，与输入端电压的高度无关，阀门的闭合反应时间被保证在给出的时间间隔（例如80ms）内。这意味着，阀门在闭合反应时间内开始闭合过程，阀门闭合件朝着阀座的方向开始运动。