[发明专利]气动阀

说明书

本发明涉及一种气动阀，该气动阀包括具有空气连接件的空气室，并且包括具有可移动关闭元件和由形状记忆合金构成的SMA元件的致动器，该SMA元件机械地联接至该可移动关闭元件。该致动器包括检测单元以便在启用该致动器时检测到达和离开该关闭元件的终止位置。此外，该致动器包括控制装置，该控制装置被配置的方式为使得当启用该致动器时，所述控制装置检测在该关闭元件离开与下一次到达该终止位置之间的当前周期，并且如果该当前周期未到达第一设定点周期，则减小供给至该SMA元件的电加热电流的第一功率值与第二功率值之间的差异，并且如果该当前周期超出大于或等于该第一设定点周期的第二设定点周期，则增加该第一功率值与该第二功率值之间的差异。

技术领域

本发明涉及一种气动阀。

背景技术

在许多技术应用领域中使用气动阀来控制气流。此处，对于致动此类阀而言，已知的是使用由形状记忆合金、例如镍钛(NiTi)合金构成的所谓的具有SMA元件的SMA制动器(SMA＝形状记忆合金)。SMA元件借助于电流的流动和作为结果的加热而变形。在随后冷却之后，这些元件可以恢复其初始形状。

为了实现长使用寿命和数量大的致动循环，必须可靠地限制SMA致动器的行程和有效力。因此，对于SMA致动器而言，通常预先限定终止位置，当通过供给电流而启用所述SMA致动器时到达该终止位置并且不会超出该终止位置。

为了检测SMA致动器的终止位置，现有技术中使用单独的电接触件来指示已经到达最大行程。因此，通常减小供给至SMA致动器中的加热功率。由于减小的加热功率，离开了终止位置，此时，加热功率再次增大，使得保持了该阀的所选择的切换位置。因此，当启用SMA致动器时，发生多个微电路过程，该多个微电路过程引起增大的机械磨损和杂乱的切换噪音。

文献DE 10 2005 060 217 A1呈现了具有SMA致动器的阀，借助于限位开关来检测该SMA致动器的终止位置。由于限位开关安排在压力所施加至的阀空间中，该空间中产生的潮气可能会使得开关失效。

文献WO 2014/135909 A1披露了用于检测气动阀中的SMA致动器的终止位置的接触件。该接触件安排在阀室外部。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有SMA致动器的气动阀，该阀减小了当启用该气动阀时SMA致动器上的机械负载。

根据本发明的气动阀包括具有空气连接件的空气室，并且包括具有可移动关闭元件和由形状记忆合金(例如，镍钛合金)构成的SMA元件(尤其是线状SMA元件)的致动器。该SMA元件机械地联接至可移动关闭元件。为了启用致动器，将电加热功率供给至SMA元件，在这之后，SMA元件以本身已知的方式变形，并且作为结果，引起关闭元件的预先限定的移动以打开或关闭连接件。当结束供应电加热电流时，SMA元件的变形反向，其结果是，引起SMA元件的预先限定的移动的反向。

根据本发明的阀的致动器包括检测单元，以便在启用该致动器时检测到达和离开该关闭元件的终止位置。此外，致动器中提供了控制装置，其中，如果适当的话，检测装置可以是控制装置的部件。该控制装置被配置的方式为使得当启用该致动器时，如果根据该检测单元的检测，该关闭元件不处于该终止位置，则所述控制装置将该电加热功率设定为第一功率值，并且使得，当启用该致动器时，如果根据该检测单元的检测，该关闭元件处于该终止位置，则所述控制装置将该电加热功率设定为第二功率值。此处，第二功率值低于第一功率值。

该致动器的控制装置还被配置的方式为使得当启用该致动器时，所述控制装置检测在该关闭元件离开该终止位置与下一次到达该终止位置之间的当前周期，或检测该当前周期的测量值，并且如果该当前周期未到达第一设定点周期，则减小该第一功率值与该第二功率值之间的差异，并且如果该当前周期超出第二设定点周期，则增大该第一功率值与该第二功率值之间的差异。此处，第二设定点周期大于或等于该第一设定点周期。在本发明的一个变体中，第二设定点周期与第一设定点周期相对应。