AT205819B

AT205819B - Thermostatisch gesteuertes Ventil

Info

Publication number: AT205819B
Application number: AT700357A
Authority: AT
Original assignee: American Radiator & Standard
Priority date: 1957-10-29
Filing date: 1957-10-29
Publication date: 1959-10-26

Description

Thermostatisch gesteuertes Ventil
Die Erfindung betrifft ein thermostatisch gesteuertes Ventil z. B. als Einrichtung zum Mischen von heissem und kaltem Wasser zur Erzeugung eines Wasserstromes von mittlerer Temperatur.

Bei solchen bekannten Mischventilen ist im Inneren des Ventilgehäuses eine Mischkammer vorgesehen, in der ein temperaturempfindliches Steuerelement abgestützt ist. Bei einer bekannten Ausführung einer Mischvorrichtung steht das temperaturempfindliche Steuerelement in Wirkungsverbindung mit einem Abschlusskörper, welcher den Eintritt der kälteren Flüssigkeit in die Mischkammer beim Sinken der Temperatur in dieser Kammer verhindert, jedoch beim Steigen der Temperatur in der Mischkammer den Eintritt der kälteren Flüssigkeit in diese Kammer gestattet.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das für das temperaturempfindliche Steuerelement in der Mischkammer angeordnete Tragorgan von einem Stützorgan gehalten ist, das auf einer zwischen der Mischkammer und dem Austrittskanal gebildeten Schulter angeordnet ist, und das temperaturempfindli- che Steuerelement an einem stromabwärts verjüngten Abschlusskörper anliegt, der sich mit seinem breiteren Teil durch eine Öffnung für den Eintritt der kälteren Flüssigkeit in die Mischkammer erstreckt, während der im Durchmesser verjüngte Teil des Abschlusskörpers ein Widerlager trägt, das unter der Wirkung einer Druckfeder steht, die bei einer Temperaturabnahme in der Mischkammer den Abschlusskörper in die Schliessstellung zurückführt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Dabei zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.

Die Zeichnung zeigt ein Ventil mit einem vorzugsweise geschmiedeten Gehäuse 2, das derart ausgenommen ist, dass es eine parallelwandige Kammer 4 bildet, die sich von dem Eintrittsende 6 zu einer Ringschulter 8 erstreckt. Von der Schulter 8 weg erstreckt sich ein mit einem Gewinde versehener Kanal 10, der eine Austrittsöffnung 12 bildet. Mit 14 ist ein mit einem Gewinde versehener Eintrittskanal für das heisse Medium bezeichnet. Der stromabwärts gelegene Teil 16 des Zuflusskanals 14 hat einen kleineren Querschnitt, so dass ein Damm 18 gebildet wird, der den Zweck hat, das Durchmischen des von dem Kanal 16 kommenden heissen und des von der Eintrittsöffnung 20 der Wandplatte 21 kommenden kalten Mediums zu begünstigen.

Wenn das Gehäuse 2 geschmiedet wird, bildet das Hammerwerkzeug vorzugsweise die die Kammer 4 bildenden Flächen sowie die durch eine strichlierte Linie angedeutete Fläche 22 aus. Die mit einem Gewinde versehene Fläche, welche den Kanal 10 begrenzt, sowie die Flächen, welche die Kanalstrecken 14 und 16 begrenzen, werden nach dem Schmiedevorgang ausgebildet. Die mit einem Gewinde versehene Fläche 10 wird in einem Gewindeschneidvorgang, die Fläche 14 in einem Bohr- und Gewindeschneidvor- gang und die Fläche 16 in einem Bohrvorgang hergestellt.

Die Ausbildung des Gehäuses 2 in einem Schmiedevorgang wird durch die parallelwandige Ausbildung der Kammer 4 ermöglicht. Das Gehäuse 2 kann jedoch auch geschmiedet werden, wenn die Wandflächen der Kammer 4 von der Schulter 8 weg divergieren. Wesentlich ist nur, dass in der Kammer 4 keine einspringenden Vertiefungen vorgesehen sind, so dass alle Wandflächen der Kammer von dem Eintrittsende 6 aus eingesehen werden können.

Ein Vorteil eines geschmiedeten Ventilgehäuses besteht darin, dass der Schmiedevorgang wirtschaftlich und rasch durchgeführt werden kann, während beim Giessen zur Ausbildung jedes Gehäuses Sandkerne hergestellt und nach dem Guss zerstört werden müssen. Ein weiterer Vorteil des geschmiedeten Ventile-

häuses besteht in seinem relativ porenfreien Gefüge, welches das Lecken durch die Wände des Ventilgehäuses verhindert und den Ausschuss herabsetzt.

Das fertig zusammengebaute Ventil weist ein Stützorgan in Form einer Ringscheibe 24 auf, die einstückig mit mehreren Fingern 26 ausgebildet ist, die sich erst zur Achse der Kammer 4 hin und dann axial bis nahe an die Aussenfläche 30 einer Kappe 28 erstrecken. Zwischen den Fingera 26 und dem Ringrand der Scheibe 24 werden Zwischenräume 27 gebildet, welche eine Strömung des Mediums aus den Eintrittsöffnungen 16 und 20 um die Kappe 28 herum zur Austrittsöffnung 12 gestatten. Die Kappe 28 bildet einen Bestandteil eines thermostatischen Steuerelementes, das gemäss Fig. 7 der USA-Patentschrift Nr. 2,636, 776 ausgebildet sein kann, bei der eine Dose mit einem temperaturabhängigen Material gefüllt ist, z.

B. einer Mischung von einem kristallinen Material mit einem fein verteilten Metall von hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten (etwa gepulvertem Kupfer) und einem Binder tel; diese Materialmischung ist bei Zimmertemperatur fest, wird jedoch bei erhöhter Temperatur (z. B. 80 ) flüssig und wirkt dann auf eine darüber angeordnete Membran, die einen Stössel oder Kolben anhebi.

Im vorliegenden Falle weist das Steuerelement eine sich von der Kappe 28 eg erstreckende Hülse 32 und einen in dieser Hülse verschiebbar gelagerten Kolben 34 auf.

Die Wirkungsweise des Steuerelements ist derart, dass bei einer Erhitzung des in der Kappe 28 befindlichen ausdehnbaren Materials (z. B. durch einen stärkeren Zufluss des heissen Mediums aus dem Kanal 16) der Kolben 34 aus der Hülse 32 herausgedrückt wird und den AbschluEkÖrper 36 in der Richtung des Pfeils 37 bewegt. Dadurch gibt dieser Abschlusskörper mit seinem breitere 1 Teit 39 die Steueröffnung 20 frei und es wird kaltes Medium in die Kammer 4 eingelassen, welches neb mit der die Kappe 28 umgebenden Flüssigkeit mischt, so dass dessen Temperatur pud auch die Tenpe. ! rf. r des Mediums in dem Austrittskanal 10 herabgesetzt wird.
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des Abschlusskörpers 36 angreift.

Ein in einer Nut 46 sitzender C-förmiger H81lcrIng 44 hält das Widerlager 40 an die Schulter 42 an. Die aneinanderliegenden Flächen des Kolbens 34 und des Elements 36 sind sphärisch gekrümmt, so dass eine sich selbst ausrichtende Anordnung erhalten wird, in der eine Verklemmung von Teilen ausgeschlossen ist.

Die Grössenverhältnisse der einzelnen Kammern, Kanäle und Öffnungen rind so gewählt, dass die Windungen der Feder 38 bei hohen Temperaturen des Mediums dicht aneinanderiiegea. Bei dieser Anordnung der Federwindungen würde die Feder die erwünschte Strömung des kalten Mediums von der Steuer- öffnung 20 her verhindern, wenn in dem Widerlager 40 nicht Öffnungen 50 vorgesehen wären, die diese gewünschte Strömung des kalten Mediums gestatten. Die dargestellte Ausbildung der Teile hat den Vorteil, dass sie die Ausbildung des Ventils in Form eines kleinen, kompakten Artikels gestattet, der minimalen Materialaufwand erfordert und auf kleinem Raum eingebaut werden kann.

Zum Einbau der Ventilteile an das Gehäuse 2 wird zuerst die Ringscheibe 2, auf die Schulter 8 aufgesetzt, so dass das Steuerelement an den Fingern 26 anliegt. Die Elemente 21, 36, 38,40 und 44 werden zunächst zu einer Baueinheit zusammengebaut, die dann in das Gehäuse 2 eingesetzt wird. Als letz-
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DieRingdichtung 52 aufgelegt und auf dem Gehäuse 2 mit Schrauben 56 ein KuppiHngsstück 54 derart befestigt, dass die Ventilteile in ihren Stellungen festgehalten werden.

Die einzelnen Teile des Ventils zeichnen sich durch eine wirtschaftliche Ausbildung aus und zum Zusammenbau der einzelnen Teile sind keine kostspieligen Schweiss-, Lot"usw. Arbeiten erforderlich.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Thermostatisch gesteuertes Ventil, insbesondere zum Mischen von Flüssigkeiten verschiedener Temperatur, mit einer im Innern des Ventilgehäuses vorgesehenen Mischkammer, in der sich ein Trag organ für ein temperaturempfindliches Steuerelement befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragorgan (28) für das Steuerelement (34) von einem Stützorgan (24) gehalten ist, das auf einer zwischen der Mischkammer (4) und dem Austrittskanal (12) gebildeten Schulter angeordnet ist, und das temperaturempfindliche Steuerelement (34) an einem stromabwärts verjüngten Abschlusskörper (36) anliegt, der sich mit seinem breiteren Teil (39) durch eine Öffnung (20) für den Eintritt der kälteren Flüssigkeit in die Mischkammer erstreckt, während der im Durchmesser verjüngte Teil (43) Je :

AbschMkörpers (36) <Desc/Clms Page number 3> ein Widerlager (40) trägt, das unter der Wirkung einer Druckfeder (38) steht, die bei einer Temperaturabnahme in der Mischkammer den Abschlusskörper (36) in die Schliessstellung zurückführt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mischkammer (4) quer zum Eintrittskanal für die kältere Flüssigkeit eine Wandplatte (21) angeordnet ist, welche die Öffnung (20) aufweist, in die sich der Abschlusskörper (36) erstreckt, wobei die Wandplatte (21) vorzugsweise an der Mischkammer durch das zum Anschluss der Leitung für die kältere Flüssigkeit dienende Kupplungsstück (54) festgehalten ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (40) für die Druckfeder (38) glockenförmig ausgebildet ist und mehrere Öffnungen (50) aufweist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der im Durchmesser verjüngte Teil (43) des Abschlusskörpers (36) eine Ringschulter (42) aufweist und das Widerlager (40) in dieser Ringschulter befestigt ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan (24) als Ringscheibe mit mehreren radialen Fingern (26) ausgebildet ist, die sich einwärts in Richtung zur Achse der Mischkammer (4) erstrecken.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich einwärts zur Kammerachse erstreckenden Teile der Finger (26) bis an den Umfang (30) des Tragorganes (28) für das Steuerelement (34) heranreichen und sich an die Aussenfläche (30) des Tragorganes (28) anlehnen.