[發明專利]氣動閥

有效

• 申請號: 201780074843.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN110100125B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: M·博伊舍爾;S·鮑爾
• 申請（專利權）人: 大陸泰密克微電子有限責任公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00;F03G7/06;F16K1/20;F16K31/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 湯國華

本發明涉及一種氣動閥，該氣動閥包括具有空氣連接件的空氣室，并且包括具有可移動關閉元件和由形狀記憶合金構成的SMA元件的致動器，該SMA元件機械地聯接至該可移動關閉元件。該致動器包括檢測單元以便在啟用該致動器時檢測到達和離開該關閉元件的終止位置。此外，該致動器包括控制裝置，該控制裝置被配置的方式為使得當啟用該致動器時，所述控制裝置檢測在該關閉元件離開與下一次到達該終止位置之間的當前周期，并且如果該當前周期未到達第一設定點周期，則減小供給至該SMA元件的電加熱電流的第一功率值與第二功率值之間的差異，并且如果該當前周期超出大于或等于該第一設定點周期的第二設定點周期，則增加該第一功率值與該第二功率值之間的差異。

技術領域

本發明涉及一種氣動閥。

背景技術

在許多技術應用領域中使用氣動閥來控制氣流。此處，對于致動此類閥而言，已知的是使用由形狀記憶合金、例如鎳鈦(NiTi)合金構成的所謂的具有SMA元件的SMA制動器(SMA＝形狀記憶合金)。SMA元件借助于電流的流動和作為結果的加熱而變形。在隨后冷卻之后，這些元件可以恢復其初始形狀。

為了實現長使用壽命和數量大的致動循環，必須可靠地限制SMA致動器的行程和有效力。因此，對于SMA致動器而言，通常預先限定終止位置，當通過供給電流而啟用所述SMA致動器時到達該終止位置并且不會超出該終止位置。

為了檢測SMA致動器的終止位置，現有技術中使用單獨的電接觸件來指示已經到達最大行程。因此，通常減小供給至SMA致動器中的加熱功率。由于減小的加熱功率，離開了終止位置，此時，加熱功率再次增大，使得保持了該閥的所選擇的切換位置。因此，當啟用SMA致動器時，發生多個微電路過程，該多個微電路過程引起增大的機械磨損和雜亂的切換噪音。

文獻DE 10 2005 060 217 A1呈現了具有SMA致動器的閥，借助于限位開關來檢測該SMA致動器的終止位置。由于限位開關安排在壓力所施加至的閥空間中，該空間中產生的潮氣可能會使得開關失效。

文獻WO 2014/135909 A1披露了用于檢測氣動閥中的SMA致動器的終止位置的接觸件。該接觸件安排在閥室外部。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有SMA致動器的氣動閥，該閥減小了當啟用該氣動閥時SMA致動器上的機械負載。

根據本發明的氣動閥包括具有空氣連接件的空氣室，并且包括具有可移動關閉元件和由形狀記憶合金(例如，鎳鈦合金)構成的SMA元件(尤其是線狀SMA元件)的致動器。該SMA元件機械地聯接至可移動關閉元件。為了啟用致動器，將電加熱功率供給至SMA元件，在這之后，SMA元件以本身已知的方式變形，并且作為結果，引起關閉元件的預先限定的移動以打開或關閉連接件。當結束供應電加熱電流時，SMA元件的變形反向，其結果是，引起SMA元件的預先限定的移動的反向。

根據本發明的閥的致動器包括檢測單元，以便在啟用該致動器時檢測到達和離開該關閉元件的終止位置。此外，致動器中提供了控制裝置，其中，如果適當的話，檢測裝置可以是控制裝置的部件。該控制裝置被配置的方式為使得當啟用該致動器時，如果根據該檢測單元的檢測，該關閉元件不處于該終止位置，則所述控制裝置將該電加熱功率設定為第一功率值，并且使得，當啟用該致動器時，如果根據該檢測單元的檢測，該關閉元件處于該終止位置，則所述控制裝置將該電加熱功率設定為第二功率值。此處，第二功率值低于第一功率值。

該致動器的控制裝置還被配置的方式為使得當啟用該致動器時，所述控制裝置檢測在該關閉元件離開該終止位置與下一次到達該終止位置之間的當前周期，或檢測該當前周期的測量值，并且如果該當前周期未到達第一設定點周期，則減小該第一功率值與該第二功率值之間的差異，并且如果該當前周期超出第二設定點周期，則增大該第一功率值與該第二功率值之間的差異。此處，第二設定點周期大于或等于該第一設定點周期。在本發明的一個變體中，第二設定點周期與第一設定點周期相對應。