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Thermostatische Regulier- oder Schalteinrichtung
Die Erfindung betrifft eine thermostatische Regulier- oder Schalteinrichtung mit einem Paket von Bimetallelementen, deren sich stärker ausdehnende Schicht von Element zu Element abwechslungsweise oben bzw. unten liegt, derart, dass sich im Paket die thermischen Auswölbungen der einzelnen Elemente addieren.
Derartige Einrichtungen sind bekannt. Sie haben gegenüber den früher verwendeten, die nur ein Bimetallelement aufwiesen, den Vorteil, dass kein Hebelmechanismus od. dgl. benötigt wird, auch wenn grosser Regel- oder Schaltweg erforderlich ist. Hingegen haben die bekannten Einrichtungen der eingangs erwähnten Gattung den grossen Nachteil, dass sie träge sind, weil bei ihnen die Bimetallelemente in einem Rohr untergebracht sind und nur dieses, aber nicht die Bimetallelemente von der Luft, vom Wasser oder vom sonstigen Medium bespült wird, auf dessen Temperatur die Einrichtung ansprechen soll.
Die Erfindung will hier dadurch Àbhilfe schaffen, dass die ringscheibenförmigen Bimetallelemente axial verschiebbar, aber gegeneinander unverdrehbar auf einer Spindel oder dergleichen sitzen und dass radiale Schlitze jedes der Bimetallelemente zu den Schlitzen der benachbarten Elemente drehversetzt sind, zwecks Erzielung einer intensiven Bespülung sämtlicher Bimetallelemente.
Beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung und eine Mischbatterie dar, in welcher diese angewendet ist. Fig. l zeigt die Mischbatterie im Längsschnitt, wobei angenommen ist, dass die Bimetallelemente kalt seien, Fig. 2 zeigt die Bimetallelemente in der Form und Lage, die sie im heissen Zustand annehmen und Fig. 3 ist eine Draufsicht der beiden obersten Bimetallelemente des Paketes.
Mit 1 ist das Ventilgehäuse der Mischbatterie bezeichnet, das einen Eintrittsstutzen 2 für die kalte Flüssigkeit, einen Eintrittsstutzen 3 für die heisse Flüssigkeit und eine Mischkammer 4 besitzt. Das bewegliche Ventilorgan 5 besitzt zwei voneinander abgekehrte Kegelflächen 5a, 5b, welche zur Regelung des Warm- bzw. des Kaltflüssigkeitsdurchflusses mit Teilen 6 bzw. 7 zusammenarbeiten, von denen der erstere verstellbar, der zweite unverstellbar am Gehäuse 1 angeschraubt ist. Zwischen dem unteren Ende des Ventilorgans 5 und einer an das Gehäuse 1 angeschraubten Abschlusskappe 8 ist eine Feder 9 eingesetzt. Mit 10 ist ein Austrittsstutzen für die Mischflüssigkeit bezeichnet. dessen Achse in einer zur Zeichnungsebene winkelrecht stehenden Ebene liegt.
Das obere, über einer Ringschulter 5d gelegene Ende 5e des Ventilorganes 5 is : zylindrisch und sitzt in einem hohlspindelförmigen Teilla eines Fübrungskolbens 11, der in einer Ausbohrung H des Teiles 7 gleiten kann. Auf dem Teil lla ist ein Paket von ringscheibenförmigen Bimeiallelementen 13,14 aufgereiht, und zwar axial verschiebbar, aber unverdrehbar, letzteres dadurch, dass das zentrale Loch der Elemente 13,14 sowie der Querschnitt des Teiles 11a quadratische Form hat (Fig. 3). Die sich stärker ausdehnende Schicht der Elemente 13 befindet sich unten, die sich stärker ausdehnende Schicht der Elemente 14, die zwischen den Elementen 13 angeordnet sind, befindet sich oben.
Die Elemente 13 haben radiale Schlitze 17, die zu ähnlichen radialen Schlitzen 17 der Elemente 14 schwach drehversetzt sind. Über den Bimetallelementen 13,14 ist auf dem Teil lla ein sternförmiges Glied 15 angeordnet. Dieses stützt sich auf einem Ringwulst 18a einer Scheibe 18 ab, die mittels eines Schraubzapfens 16 an einer Federbüchse 19 zentrisch befestigt ist. In das obere Ende eines rohrförmigen Gehäuseteiles 20 ist ein Ring
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21 eingeschraubt, in dem mittels der Griffkappe 22 das büchsenförmige Temperatureinstellorgan 23 verschraubbar ist. Die Vorspannung der zwischen den Bauteilen 19,23 eingesetzten, bei übermässiger Erhitzung und Ausdehnung des Thermostaten nachgebenden Sicherheitsfeder 24 wird durch den Sprengring 25 aufgenommen.
Die Mi chatterie funktioniert wie folgt : Die heisse undodie kalte Flüssigkeit fliessen in einem durch die Lage des Ventilorgans 5 bestimmten Mengenverhältnis zur Kammer 4, wo sie sich mischen. Die Mischflüssigkeit gelangt durch den Kanal 26 in die zuoberst am Teil 7 vorhandene Ausbohrung 12, in welcher der Kolben 11 geführt ist, dann durch eine Anzahl von Löchern 27 dieses Kolbens zum Paket von Bimetallscheiben 13, 14, strömt dann unter oftmaliger Umlenkung durch die Schlitze 17 dieser Elemente und zwischen den Elementen selbst hindurch urd gelangt durch die Aussparungen des sternförmigen Gliedes 15 ih den freien Raum unter der Scheibe 18 und zuletzt entlang der Innenoberfläche des Gehäuseteiles 20 zum Austrittstutzen 10.
Innerhalb des Paketes von Bimetallscheiben 13,14 wölben sich diese aus ; die Auswölbungen addieren sich und bewirken in der Gesamtheit die Regelbewegung des Ventilelementes .
Die Verhältnisse sind in wohlbekannter Art und Weise so aufeinander abzustimmen, dass bei einer Verstellung der Griffkappe 22 von beispielsweise"250 C"auf"600 C"bie samt den Teilen 23, 16, 18 sich in Axialrichtung um einen Betrag a+b+c hebt, wobei mit a : Wärmeausdehnung des Bimetallscheiben-Paketes, b : Verstellweg der Ventilspindel, c : Ausdehnung des Bimetallscheibenpaketes bei abnehmender Kompression desselben durch die Feder 9 bezeichnet ist.
Solange die Temperatur des am Bimetallscheiben-Paket liorbeifliessenden Mischwassers den gewünschten Wert nicht erreicht, etwa weil die Temperatur zufliessenden Warmwassers abgenommen hat, ist die Ausdehnung des Eimetallscheiben-Paketes entsprechend weniger gross und der Hubweg der Ventilspindel 5 um so grösser, so dass die Mischwassertemperatur trotzdem den gewünschten Wert erreicht.
Dank der erfindungsgemässen Ausbildung des Bimetallscheiben-Paketes spricht dieses sehr rasch an und stellt sich nach einer Betätigung der Griffkappe 22 die gewünschte Mischtemperatur bereits nach 1 bis 2 befunden ein.