Allengras Smart Valve: Weltweit erste ultrasonische Steuerventil vorgestellt auf der ISH 2017 in Frankfurt
February 23, 2017, 6 minute read
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Das Allengra Smart Valve ist ein Volumenstromsensor und Controller in einem: Es misst gleichzeitig Durchfluss, Temperatur und Druck und steuert den Flüssigkeitsstrom.
Die Allengra Smart Valve ist eine innovative Kombination aus Ultraschall-Durchflusssensor und Regelventil für die Heizungs-, Wasserversorgungs-, Lebensmittel- und Pharmaziebranche. Als das erste Regelventil auf dem Markt, das auf der Ultraschall-Messtechnik basiert, vereint es einen Volumenstromsensor und einen Regler in einem Gerät, das gleichzeitig Durchfluss, Temperatur und Druck misst und den Flüssigkeitsstrom regelt.
Beispielsweise kann es einen Heizkreis mit einem bestimmten Wasservolumen steuern, unabhängig vom Widerstand in den Heizrohren. Dadurch können große Druckschwankungen ausgeglichen werden, um Flüssigkeiten präzise und konsistent zu dosieren und zu regulieren.
Vorteil durch Erfahrung und Beobachtung
Allengra GmbH, gegründet im Jahr 2005, verfügt über umfassende Erfahrung in der Entwicklung und Produktion von Ultraschall-Durchflusssensoren, unter anderem für globale Unternehmen aus der Heiztechnik und Energiewirtschaft wie Viessmann und Weishaupt.
Das dynamische Team von Allengra stellt sich ständig neuen Herausforderungen, um innovative Ideen in die Produkte seiner Kunden einzubringen. Aufgrund der vielen verschiedenen Teststände, die Allengra in der Vergangenheit aufbaute, entstand ein grundlegendes Sortiment an Durchflusssensoren, das mehr oder weniger identische Komponenten beinhaltete:
Industrielle Kunden unterstützen die Entwicklung
So entstand die Idee hinter der Smart Valve: Allengra machte sich daran, einen einfachen und kompakten Sensor zu konzipieren – versehen mit einem gut erprobten Aktor und kombiniert mit einem keramischen Ventilsteuersystem. Einige bestehende Kunden von Allengra waren bereits ab 2014 in die Entwicklung des hochintegrierten Ventils eingebunden, und in den folgenden Jahren zeigten weitere Unternehmen Interesse an diesem OEM-Produkt, um ihre Heiz- und Dosieranwendungen weiterzuentwickeln.
Nach drei Jahren Tests und Evaluierung hat Allengra nun die vollständige Integration der Smart Valve erreicht, die auf dem Messestand bei der ISH 2017 in Frankfurt eindrucksvoll vorgestellt wird.
Für diese neue Technologie investierte Allengra in eine Prototypenfertigungslinie für Keramiktechnologie, die ursprünglich zur Herstellung des Durchflussreglers verwendet wurde und den Vorteil eines geringen erforderlichen Drehmoments sowie hoher Dichte bietet. Die Aktoren wurden in Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Getriebeentwickler konzipiert, getestet und optimiert. Um allen Anforderungen an mechanischen Design und Fertigung gerecht zu werden, investierte Allengra zudem in eine neue CNC-Fräsmaschine mit direkter CAD/CAM-Verbindung und erweiterte ihren Maschinenpark um mehrere Kunststoff-Spritzgussmaschinen.
Ausmerzen von Schnittstellenproblemen: Smart Valve als Industry 4.0-Komponente
Die Digitalisierung industrieller Prozesse hilft heutigen Fertigungsunternehmen dabei, große Datenmengen und Komplexität besser zu bewältigen. Produktivitätssteigerungen lassen sich mithilfe technischer Unterstützung einfacher erreichen – etwa durch Visualisierung von Informationsflüssen.
Das Potenzial erfolgreicher Unternehmensdigitalisierung liegt unter anderem in der Produktion. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist die Standardisierung von Prozessen. Mit der Smart Valve unterstützt Allengra seine Kunden bei der Digitalisierung, indem sie Produkte entwickelt, die Schnittstellenprobleme eliminieren und somit dazu beitragen, Produktionsdaten für das Industry 4.0-Umfeld des Unternehmens verfügbar zu machen.
Funktionen und Anwendungsbereiche:
Technische Spezifikationen
Die Smart Valve ist in drei verschiedenen Versionen erhältlich:
Das Ultraschall-Regelventil arbeitet im Temperaturbereich von 5–100 °C und bei einem Druck von 0–6 bar. Die Kommunikation erfolgt beispielsweise über UART, PWM, einen Impulsausgang usw. Auf Wunsch kann die Stromversorgung auch über eine Lithiumbatterie für mehrere Jahre erfolgen.
Die Smart Valve besteht fast vollständig aus Kunststoff oder Messing (bei speziellen Anforderungen), weshalb keine mechanischen beweglichen Teile in den Sensoren vorhanden sind. Schwebeteilchen, Schmutz oder Sand beeinträchtigen daher nicht die Langzeitstabilität oder die Messgenauigkeit. Das Regelventil ist außerdem besonders gut für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet, da durch fehlende Toträume die hygienischen Anforderungen leicht erfüllt werden können.
