AT501211B1

AT501211B1 - THERMOSTATIC TERMINAL FOR A HEATING OR REFRIGERATING VALVE

Info

Publication number: AT501211B1
Application number: AT20602005A
Authority: AT
Inventors: Bjarne Frederiksen; Christian Agersbaek
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-10-15
Also published as: PL205214B1; CN100419320C; DE102005001841A1; PL378705A1; RU2300689C1; AT501211A2; CN1804449A; DE102005001841B4; AT501211A3

Description

2 AT 501 211 B12 AT 501 211 B1

Die Erfindung betrifft einen Thermostataufsatz für ein Heizungs- oder Kälteventil mit einem Gehäuse, einem Thermostatelement, dessen wirksame Länge sich mit einer Temperatur ändert, und einem in eine Betätigungsrichtung bewegbaren Betätigungselement, wobei das Thermostatelement in einem Betätigungsstrang zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet ist.The invention relates to a thermostat attachment for a heating or cooling valve having a housing, a thermostatic element whose effective length changes with a temperature, and a movable in an actuating direction actuating element, wherein the thermostatic element is arranged in an actuating strand between the housing and the actuating element.

Ein derartiger Thermostataufsatz ist beispielsweise aus DE 101 62 608 A1 bekannt. Das Thermostatelement stützt sich hierbei mit einem Ende an der inneren Stirnseite des Gehäuses ab. Das Thermostatelement weist eine Dehnzone in Gestalt eines inneren Balgens auf. Dieser Balgen umgibt eine Öffnung, in die ein Betätigungselement eingesetzt ist. Dieses Betätigungselement liegt im montierten Zustand an einem Stößel eines Ventils an. Mit zunehmender Raumtemperatur, die auf das Thermostatelement wirkt, wird das Betätigungselement aus dem Thermostatelement herausgedrückt und drückt dadurch auf den Stößel des Ventils, so daß das Ventil weiter gedrosselt wird. Mit abnehmender Temperatur sinkt das Volumen des Thermostatelements, so daß der Stößel des Ventils, der in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist, das Betätigungselement weiter in das Thermostatelement hineindrücken kann.Such a thermostatic attachment is known for example from DE 101 62 608 A1. The thermostatic element is supported in this case with one end on the inner end side of the housing. The thermostatic element has an expansion zone in the form of an inner bellows. This bellows surrounds an opening into which an actuating element is inserted. This actuator is in the mounted state on a plunger of a valve. With increasing room temperature, which acts on the thermostatic element, the actuating element is pushed out of the thermostatic element and thereby presses on the plunger of the valve, so that the valve is further throttled. With decreasing temperature, the volume of the thermostatic element decreases, so that the plunger of the valve, which is acted upon in the opening direction, the actuator can push further into the thermostatic element.

Aufgrund von Energiesparvorschriften sind heutzutage die übenwiegende Anzahl von Heizkörpern mit thermostatisch gesteuerten Ventilen ausgerüstet, wobei zu den meisten dieser Ventile ein entsprechender Thermostataufsatz gehört. Viele derartiger Thermostataufsätze haben auch eine Sollwerteinstellung. Beispielsweise kann die Lage des Thermostatelements im Gehäuse durch Verdrehen eines Drehgriffs geändert werden.Due to energy-saving regulations, the majority of radiators today are equipped with thermostatically controlled valves, most of these valves having a corresponding thermostatic attachment. Many such thermostatic attachments also have a set point adjustment. For example, the position of the thermostatic element in the housing can be changed by turning a rotary handle.

Die Raumtemperaturregelung mit einem derartigen Thermostataufsatz funktioniert im allgemeinen zufriedenstellend, d.h. die vom Benutzer eingestellte oder auf andere Weise vorgegebene Soll-Temperatur wird mit ausreichender Genauigkeit tatsächlich erzielt.The room temperature control with such a thermostat attachment generally works satisfactorily, i. the user-set or otherwise predetermined target temperature is actually achieved with sufficient accuracy.

Allerdings kann man beobachten, daß bei unveränderter Sollwert-Vorgabe die Raumtemperatur mit einer Periode von etwa einem Jahr um etwa 1 bis 2°C schwankt. Diese Schwankung wird vielfach nicht bemerkt, weil in vielen Räumen die Sollwert-Einstellung über das Jahr verändert wird. Gleichwohl ist eine derartige Schwankung ungünstig.However, it can be observed that, with the setpoint specification unchanged, the room temperature fluctuates by about 1 to 2 ° C with a period of about one year. This fluctuation is often not noticed, because in many rooms the setpoint adjustment is changed over the year. Nevertheless, such a fluctuation is unfavorable.

Man hat daher in DE 43 19 814 C1 ein Thermostatventil für Heizkörper vorgeschlagen, bei dem die Hubbewegung des Thermostatelements nicht direkt auf den Stößel des Ventils übertragen wird, sondern über ein Zwischenstück mit zwei gegenläufigen Gewinden, die unterschiedliche Steigungen aufweisen. Dadurch läßt sich theoretisch eine Vergrößerung des Hubs bewirken. Allerdings ergeben sich hier hohe Reibungskräfte und damit verbunden eine relativ große Hysterese, so daß ein zufriedenstellendes Regelverhalten nicht zu erwarten ist.It has therefore been proposed in DE 43 19 814 C1, a thermostatic valve for radiators, in which the lifting movement of the thermostatic element is not transmitted directly to the plunger of the valve, but via an intermediate piece with two opposing threads having different slopes. This theoretically causes an increase in the stroke. However, this results in high frictional forces and, associated therewith, a relatively large hysteresis, so that a satisfactory control behavior is not to be expected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostataufsatz komplett zu gestalten.The invention has for its object to make a thermostatic tower complete.

Diese Aufgabe wird bei einem Thermostataufsatz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Betätigungsstrang ein fluidbetriebener Änderungsverstärker angeordnet ist, der eine Änderung der wirksamen Länge des Thermostatelements in eine größere Änderung der Länge des Betätigungsstranges umsetzt.This object is achieved with a thermostatic attachment of the type mentioned above in that a fluid-operated change amplifier is arranged in the actuation strand, which converts a change in the effective length of the thermostatic element in a larger change in the length of the actuator strand.

Mit dieser Ausgestaltung reagiert der Thermostataufsatz mit einer steileren Kennlinie auf Temperaturänderungen. Wenn das Thermostatelement eine Längenänderung von x mm/°C aufweist, dann sorgt der Ausdehnungsverstärker dafür, daß der Betätigungsstrang um y mm/°C verlängert (oder verkürzt) wird, wobei y = a · x und a > 1 ist. Beispielsweise kann der Verstärkungsfaktor in der Größenordnung von 2 bis 3 liegen. Dementsprechend wird die Kennlinie des Thermostatelementen sehr viel steiler gemacht, ohne daß es erforderlich ist, das Thermostatelement in entsprechender Weise zu verlängern. Wenn man eine entsprechend steile Kennlinie nicht benötigt, dann kann man den Ausdehnungsverstärker benutzen, um ein kleineres Thermostatelement zu verwenden. Durch die Verwendung eines Fluids als Verstärkungsmedium 3 AT 501 211 B1 bleiben zusätzliche Verluste, etwa durch Reibungskräfte, klein und damit unbedeutend. Das Fluid kann dabei sowohl als Flüssigkeit als auch als Gas ausgebildet sein.With this configuration, the thermostatic attachment reacts with a steeper characteristic to temperature changes. If the thermostatic element has a change in length of x mm / ° C, then the expansion booster will cause the actuation strand to be extended (or shortened) by y mm / ° C, where y = a x and a > 1 is. For example, the gain factor may be on the order of 2 to 3. Accordingly, the characteristic of the thermostatic elements is made much steeper, without it being necessary to extend the thermostatic element in a corresponding manner. If you do not need a correspondingly steep characteristic, then you can use the expansion amplifier to use a smaller thermostatic element. By using a fluid as the gain medium 3 AT 501 211 B1 additional losses, such as by frictional forces, remain small and therefore insignificant. The fluid can be formed both as a liquid and as a gas.

Vorzugsweise weist der Änderungsverstärker zwei miteinander verbundene, längenveränderbare Druckräume auf, die mit einem Fluid gefüllt sind, das von einem Druckraum zum anderen verlagerbar ist, wobei sich die beiden Druckräume in ihrem wirksamen Querschnitt unterscheiden. Mit dieser Ausgestaltung wird eine besonders effektive Form des Änderungsverstärkers zur Verfügung gestellt. Wenn der Änderungsverstärker beispielsweise durch eine thermische bedingte Ausdehnung des Thermostatelements mit einer Kraft beaufschlagt wird, dann wird der Druckraum mit der größeren wirksamen Querschnittsfläche (im folgenden "größerer Druckraum" genannt) sich verkleinern und das in ihm befindliche Fluid in den Druckraum mit der kleineren wirksamen Querschnittsfläche (im folgenden "kleinerer Druckraum" genannt) verdrängen. Diese Verdrängung wird zu einer Verlängerung des Änderungsverstärkers führen, weil sich durch die unterschiedlichen wirksamen Querschnitte der beiden Druckräume eine Art Druckübersetzer ergibt. Wenn man beispielsweise ein Querschnittsverhältnis von 2,5 hat, dann bewirkt die Verdrängung des Fluids vom größeren in den kleineren Druckraum eine entsprechende Verstärkung um 2,5. Wenn also das Thermostatelement allein eine Verlängerung um 1 mm bewirken würde, dann wird der Ausdehnungsverstärker eine Verlängerung des Betätigungsstranges insgesamt um 2,5 mm bewirken.Preferably, the change amplifier comprises two interconnected, variable-length pressure chambers, which are filled with a fluid which is displaceable from one pressure chamber to the other, wherein the two pressure chambers differ in their effective cross-section. With this embodiment, a particularly effective form of the change amplifier is provided. For example, if force is applied to the alteration amplifier by thermal expansion of the thermostatic element, then the pressure space having the larger effective cross-sectional area (hereinafter "larger pressure space") will shrink and the fluid in it will shrink into the pressure space with the smaller one effective cross-sectional area (hereinafter " smaller pressure space " called) displace. This displacement will lead to an extension of the change amplifier, because there is a kind of pressure booster by the different effective cross-sections of the two pressure chambers. For example, if one has a cross-sectional ratio of 2.5, then the displacement of the fluid from the larger to the smaller pressure space causes a corresponding gain of 2.5. Thus, if the thermostatic element alone caused an extension of 1 mm, then the expansion booster will effect an extension of the actuating strand by a total of 2.5 mm.

Vorzugsweise ist zumindest ein Druckraum durch ein Balgenelement begrenzt. Balgen werden vielfach in Thermostatelementen verwendet. Sie ermöglichen es, einen Raum mit einer flexiblen und damit längenveränderbaren Wand zu umgeben. Die Balgen können aus Metall oder Kunststoff oder einer Kombination daraus gebildet sein. Beispielsweise kann der Kunststoff (Gummi wird hier als Kunststoff angesehen), die elastische Funktion und das Metall die Dichtigkeit sicherstellen.Preferably, at least one pressure chamber is delimited by a bellows element. Bellows are often used in thermostatic elements. They make it possible to surround a room with a flexible and thus variable wall. The bellows may be formed of metal or plastic or a combination thereof. For example, the plastic (rubber is considered as plastic), the elastic function and the metal ensure the tightness.

Bevorzugterweise grenzen die beiden Druckräume aneinander an. Dies hat bauliche Vorteile. Der Thermostataufsatz kann in Betätigungsrichtung kleingehalten werden. Auch die Abdichtung beim Übergang von einem Druckraum zum anderen Druckraum wird konstruktiv einfach, weil keine Leitungen nach außen geführt werden müssen.Preferably, the two pressure chambers adjoin one another. This has structural advantages. The thermostat top can be kept small in the direction of actuation. The seal in the transition from one pressure chamber to the other pressure chamber is structurally simple because no lines must be led to the outside.

Auch ist von Vorteil, wenn die beiden Druckräume ineinander geschachtelt sind. Dies hält den Bedarf an zusätzlicher Baulänge für den Änderungsverstärker klein.It is also advantageous if the two pressure chambers are nested one inside the other. This keeps the need for additional length of the change amplifier small.

Vorzugsweise ist einer der Druckräume im Innern des Thermostatelements ausgebildet. Auch dies verringert weiter den Bedarf an Baulänge.Preferably, one of the pressure chambers is formed in the interior of the thermostatic element. This also further reduces the need for length.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der größere Druckraum durch das Thermostatelement gebildet ist. Man verwendet also den ohnehin im Innern des Thermostatelementen vorhandenen Raum, der mit einem wärmeausdehnbaren Fluid gefüllt ist, als größeren Druckraum.It is particularly preferred that the larger pressure chamber is formed by the thermostatic element. So you used the already existing in the interior of the thermostatic elements space that is filled with a heat-expandable fluid as a larger pressure chamber.

Vorzugsweise weist das Thermostatelement einen inneren Balgen auf, in den ein Betätigungsstift hineinragt, der sich am Gehäuse abstützt, wobei das Thermostatelement im Gehäuse in Betätigungsrichtung beweglich ist. Das Thermostatelement wird also gegenüber herkömmlichen Thermostataufsätzen umgedreht, d.h. der Betätigungsstift ragt nicht mehr in Richtung auf das Ventil vor. Die Beaufschlagung des Ventils erfolgt vielmehr nun über das bewegliche Thermostatelement, wobei zwischen dem Thermostatelement und dem Ventil der Änderungsverstärker oder ein Teil davon vorgesehen sein kann.Preferably, the thermostatic element has an inner bellows into which an actuating pin protrudes, which is supported on the housing, wherein the thermostatic element is movable in the housing in the actuating direction. The thermostatic element is thus turned over compared to conventional thermostat headers, i. the actuating pin no longer protrudes in the direction of the valve. The actuation of the valve is rather now via the movable thermostatic element, wherein between the thermostatic element and the valve of the change amplifier or a part thereof may be provided.

Bevorzugterweise stehen die beiden Druckräume über ein Kapillarrohr miteinander in Verbindung. Ein Kapillarrohr gibt größere Freiheiten bei der Gestaltung. Man muß die beiden Druckräume nicht mehr räumlich unmittelbar benachbart vorsehen, wenngleich dies nach wie vor möglich ist. 4 AT 501 211 B1Preferably, the two pressure chambers communicate with each other via a capillary tube. A capillary tube gives greater freedom in the design. It is no longer necessary to provide the two pressure chambers spatially immediately adjacent, although this is still possible. 4 AT 501 211 B1

Vorzugsweise ist der Druckraum mit der kleineren wirksamen Querschnittsfläche durch eine fluiddichte Membran begrenzt. Da man beim kleineren Druckraum keine größeren Längenänderungen benötigt, sondern eine zusätzliche Ausdehnung im Bereich von 1 bis 5 mm ausreicht, reicht der Ausschlag aus, den eine Membran bei Druckbeaufschlagung leisten kann.Preferably, the pressure chamber with the smaller effective cross-sectional area is bounded by a fluid-tight membrane. Since the smaller pressure chamber requires no major length changes, but an additional expansion in the range of 1 to 5 mm is sufficient, the rash is sufficient, which can afford a membrane when pressurized.

Hierbei ist bevorzugt, daß die fluiddichte Membran einen Zylinder stirnseitig begrenzt, in dem ein Kolben angeordnet ist, wobei die fluiddichte Membran auf den Kolben wirkt. Dadurch wird die Beanspruchung der Membran kleingehalten.It is preferred that the fluid-tight diaphragm defines a front side of a cylinder in which a piston is arranged, wherein the fluid-tight membrane acts on the piston. As a result, the stress on the membrane is kept small.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The invention will be described below with reference to preferred embodiments in conjunction with the drawings. Herein show:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Thermostataufsatzes, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips des Änderungsverstärkers,1 is a schematic view of a first embodiment of a thermostat attachment, Fig. 2 is a schematic representation of the operating principle of the change amplifier,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Thermostataufsatzes,3 shows a second embodiment of a thermostat attachment,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes,4 shows a third embodiment of a thermostatic attachment,

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes mit einer Einzelheit in vergrößerter Darstellung undFig. 5 shows a fourth embodiment of a thermostat top with a detail in an enlarged view and

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes.Fig. 6 shows a fifth embodiment of a thermostat attachment.

Ein Thermostataufsatz 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Thermostatelement 3 angeordnet ist. Das Thermostatelement 3 stützt sich an einer Stirnwand 4 des Gehäuses 2 ab. Die Stirnwand ist an einem Einsatz 5 ausgebildet, der mit Hilfe eines Drehgriffs 6 in Axialrichtung verlagert werden kann, um einen Temperatur-Sollwert vorzugeben.A thermostat attachment 1 has a housing 2, in which a thermostatic element 3 is arranged. The thermostatic element 3 is supported on an end wall 4 of the housing 2. The end wall is formed on an insert 5, which can be displaced by means of a rotary handle 6 in the axial direction to specify a temperature setpoint.

Das Thermostatelement 3 weist einen Innenraum 7 auf, der mit einer wärmedehnbaren Flüssigkeit (oder einem Gas) gefüllt ist, deren Volumen sich mit der Temperatur ändert. Dieser Innenraum 7 ist an seiner Innenseite durch einen Faltenbalg 8 begrenzt. In dem Faltenbalg 8 ist ein Betätigungsstift 9 angeordnet, der mit einem Fortsatz 10 zusammenwirkt. Im Innern des Betätigungsstiftes 9 ist eine Überdruckfeder 11 angeordnet.The thermostatic element 3 has an internal space 7 which is filled with a heat-expandable liquid (or a gas) whose volume changes with temperature. This interior 7 is bounded on its inside by a bellows 8. In the bellows 8, an actuating pin 9 is arranged, which cooperates with an extension 10. In the interior of the actuating pin 9, a pressure spring 11 is arranged.

Bis dahin entspricht der Aufbau des Thermostataufsatzes 1 demjenigen eines herkömmlichen Thermostatventilaufsatzes. Wenn die Raumtemperatur ansteigt und das Thermostatelement 3 beeinflußt, dann dehnt sich die Füllung im Innenraum 7 aus und verdrängt den Betätigungsstift 9 nach unten, bezogen auf die Darstellung der Fig. 1. Der Betätigungsstift 9 wirkt dann mit dem Fortsatz 10 auf einen Stößel 13 eines nicht näher dargestellten Ventils, wodurch dieses gedrosselt wird. Dadurch wird die Zufuhr von Wärmeträgerflüssigkeit vermindert. Die Temperatur sinkt. Dadurch verringert die Füllung des Innenraums 7 ihr Volumen. Der Betätigungsstift 9 kann weiter in das Thermostatelement 3 eingedrückt werden, weil der nicht näher dargestellte Ventilstößel in der Regel durch eine Öffnungsfeder in Öffnungsrichtung belastet ist. Die Zufuhr von Wärmeträgerflüssigkeit wird vergrößert. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis ein stabiler Zustand erreicht ist. Das Thermostatelement 3 bewirkt also sozusagen eine P-Regelung (proportionale Regelung).Until then, the structure of the thermostat top 1 corresponds to that of a conventional thermostatic valve top. When the room temperature rises and affects the thermostatic element 3, then the filling expands in the interior 7 and displaces the actuating pin 9 down, based on the illustration of FIG. 1. The actuating pin 9 then acts with the extension 10 on a plunger 13 of a not shown valve, whereby this is throttled. As a result, the supply of heat transfer fluid is reduced. The temperature sinks. As a result, the filling of the interior 7 reduces its volume. The actuating pin 9 can be further pressed into the thermostatic element 3, because the valve stem, not shown, is usually loaded by an opening spring in the opening direction. The supply of heat transfer fluid is increased. This process is repeated until a stable state is reached. The thermostatic element 3 thus causes, so to speak, a P-control (proportional control).

Der Fortsatz 10 wirkt nun nicht mehr direkt auf den Stößel des Ventils. Vielmehr ist zwischen dem Thermostataufsatz 3 und seinem Fortsatz 10 und einem Betätigungselement 12, das auf den schematisch dargestellten Stößel 13 des Ventils wirkt, ein Änderungsverstärker 14 angeordnet. Der Änderungsverstärker 14 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 als Zusatzteil ausgebildet, das nachgerüstet werden kann. Anstelle dieser losen Einheit kann man aber auch eine fest eingebaute Einheit verwenden.The extension 10 no longer acts directly on the plunger of the valve. Rather, a change amplifier 14 is arranged between the thermostat top 3 and its extension 10 and an actuating element 12 which acts on the plunger 13 of the valve, shown schematically. The change amplifier 14 is formed in the embodiment of FIG. 1 as an additional part that can be retrofitted. Instead of this loose unit you can also use a built-in unit.

Der Änderungsverstärker 14, der auch als "Ausdehnungsverstäker" bezeichnet werden kann, weist einen ersten Druckraum 15, der von einem ersten Faltenbalg 16 in Umfangsrichtung begrenzt ist, und einen zweiten Druckraum 17, der von einem zweiten Faltenbalg 18 in Umfangsrichtung begrenzt ist auf. Um die beiden Druckräume 15, 17 voneinander unterscheiden 5 AT 501 211 B1 zu können, ist eine Trennwand 19 eingezeichnet. In der Trennwand 19 ist eine Verbindungsöffnung 20 angeordnet. Tatsächlich ist die Trennwand 19 aber entbehrlich.The change amplifier 14, also referred to as " expansion amp " can be designated, has a first pressure chamber 15 which is bounded by a first bellows 16 in the circumferential direction, and a second pressure chamber 17 which is bounded by a second bellows 18 in the circumferential direction. In order to be able to distinguish the two pressure chambers 15, 17 from one another, a partition 19 is shown. In the partition wall 19, a connection opening 20 is arranged. In fact, the partition 19 is dispensable.

Die Trennwand 19 ist über eine Halterung 22 und eine Stütze 21 im Gehäuse ortsfest gehalten. Auf das Betätigungselement 12 wirkt der Stößel 13 mit einer Kraft, die so gerichtet ist, daß sie den zweiten Druckraum 17 verkleinert.The partition wall 19 is held in place by a holder 22 and a support 21 in the housing. On the actuator 12, the plunger 13 acts with a force which is directed so that it reduces the second pressure chamber 17.

Der erste Druckraum 15 weist einen größeren wirksamen Querschnitt als der zweite Druckraum 17 auf. Der erste Druckraum 15 wird deswegen auch als "größerer Druckraum" bezeichnet, während der zweite Druckraum 17 auch als "kleinerer Druckraum" bezeichnet wird. Tatsächlich können die Volumina beider Druckräume 15, 17 aber gleich sein. Der Querschnittsunterschied bewirkt, daß sich bei der Verlagerung eines Fluids von einem Druckraum 15 zum anderen Druckraum 17 im Druckraum 17 eine Verlängerung ergibt, die größer ist als eine durch die Verlagerung bewirkte Verkürzung des ersten Druckraums 15. Wie oben erwähnt, werden die beiden Druckräume nur unterschieden, um die Funktion des "Druckübersetzers" besser erläutern zu können. Die Wirkungsweise verändert sich nicht, wenn man beide Druckräume 15, 17 zu einem einzigen größeren Raum zusammenfaßt.The first pressure chamber 15 has a larger effective cross-section than the second pressure chamber 17. The first pressure chamber 15 is therefore also called " larger pressure space " while the second pressure space 17 is also referred to as " smaller pressure space " referred to as. In fact, however, the volumes of both pressure chambers 15, 17 can be the same. The cross-sectional difference causes the displacement of a fluid from one pressure chamber 15 to the other pressure chamber 17 in the pressure chamber 17 results in an extension which is greater than a displacement caused by the shortening of the first pressure chamber 15. As mentioned above, the two pressure chambers only distinguished the function of the " pressure translator " to explain better. The mode of operation does not change when you summarize both pressure chambers 15, 17 into a single larger space.

Dies soll anhand von Fig. 2 näher erläutert werden. Fig. 2 zeigt schematisch den Änderungsverstärker 14 in zwei Phasen einer Betätigung. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu Fig. 1 sind die beiden Druckräume 15, 17 jedoch nicht von Faltenbalgen 16, 18, sondern von Kolben 16a, 18a begrenzt.This will be explained in more detail with reference to FIG. 2. Fig. 2 shows schematically the change amplifier 14 in two phases of actuation. The same parts as in Fig. 1 are provided with the same reference numerals. In contrast to FIG. 1, however, the two pressure chambers 15, 17 are not limited by bellows 16, 18 but by pistons 16a, 18a.

Der größere Druckraum 15 hat dabei einen Querschnitt A, der beispielsweise 2,5 mal so groß ist wie der Querschnitt B des zweiten Druckraums 17.The larger pressure chamber 15 has a cross-section A, which is for example 2.5 times as large as the cross-section B of the second pressure chamber 17th

Fig. 2a zeigt den Ausgangspunkt. Um die Situation mit späteren Zuständen vergleichen zu können, ist eine obere Linie 23 und eine untere Linie 24 eingezeichnet. Die obere Linie 23 gibt die Lage des oberen Endes des Kolbens 16a an, während die untere Linie 24 die Lage des unteren Ende des Kolbens 18a angibt, wenn sich der Änderungsverstärker 14 in einer Ausgangssituation befindet.Fig. 2a shows the starting point. In order to be able to compare the situation with later states, an upper line 23 and a lower line 24 are drawn. The upper line 23 indicates the position of the upper end of the piston 16a, while the lower line 24 indicates the position of the lower end of the piston 18a when the change amplifier 14 is in an initial situation.

Wenn nun beispielsweise die Temperatur ansteigt, dann wird der Betätigungsstift 9 aus dem Thermostatelement 3 (Fig. 1) verdrängt und drückt den oberen Kolben 16a nach unten. Das Fluid wird aus dem ersten Druckraum 15 in den zweiten Druckraum 17 gedrückt. Dementsprechend verlagert sich auch der untere Kolben 18a, so daß der Stößel 13 (Fig. 1) des Ventils eingedrückt wird, um das Ventil weiter zu drosseln. Allerdings dehnt sich der zweite Druckraum 17 in Betätigungsrichtung um das Verhältnis der Querschnitte der beiden Druckräume 15, 17 stärker aus, als die axiale Erstreckung des ersten Druckraums 15 sinkt. Wenn das Verhältnis der Querschnitte zwischen dem ersten Druckraum 15 und dem zweiten Druckraum 17 5 beträgt, dann wird, wenn der obere Kolben 16a um die Strecke a eingedrückt wird, der untere Kolben 18a um die Strecke b = 5 a herausgedrückt.If, for example, the temperature rises, the actuating pin 9 is displaced from the thermostatic element 3 (FIG. 1) and presses the upper piston 16a downwards. The fluid is forced out of the first pressure chamber 15 into the second pressure chamber 17. Accordingly, the lower piston 18a is also displaced so that the plunger 13 (Fig. 1) of the valve is depressed to further throttle the valve. However, the second pressure chamber 17 expands in the direction of actuation by the ratio of the cross sections of the two pressure chambers 15, 17 stronger than the axial extent of the first pressure chamber 15 decreases. If the ratio of the cross sections between the first pressure space 15 and the second pressure space 17 is 5, then when the upper piston 16a is depressed by the distance a, the lower piston 18a is pushed out by the distance b = 5a.

Bei einer erhöhten Temperatur verstärkt der Änderungsverstärker 14 also die Betätigungslänge des Thermostatelements. Die Kennlinie des Thermostataufsatzes 1 wird also steiler, so daß das Ventil bei steigender Temperatur überproportional stärker gedrosselt wird verglichen mit einem herkömmlichen Thermostataufsatz.At an elevated temperature, the change amplifier 14 thus amplifies the operating length of the thermostatic element. The characteristic of the thermostatic head 1 is therefore steeper, so that the valve is throttled disproportionately stronger with increasing temperature compared to a conventional thermostatic attachment.

Die Verwendung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Änderungsverstärkers 14 hat allerdings den Nachteil, daß die Baugröße des Thermostataufsatzes 1 in erheblichem Maße vergrößert wird.The use of the change amplifier 14 shown in FIGS. 1 and 2, however, has the disadvantage that the size of the thermostat attachment 1 is increased to a considerable extent.

Fig. 3 zeigt daher eine abgewandelte zweite Ausführungsform, bei der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind.Fig. 3 therefore shows a modified second embodiment in which the same parts are provided with the same reference numerals as in Fig. 1.

Im Unterschied zu Fig. 1 ist der Änderungsverstärker 14 nun durch zwei Balgenelemente gebil- 6 AT 501 211 B1 det, die ineinander geschachtelt sind. Der Balgen 16 umgibt also den ersten Druckraum 15. In dem ersten Druckraum 15 ist die Trennwand 19 mit der Verbindung 20 angeordnet. Die Trennwand 19 ist in diesem Fall becherförmig ausgebildet, wobei ihre Öffnung nach unten weist. Innerhalb der Trennwand 19 ist der zweite Faltenbalg 18 angeordnet, wobei sich der zweite Druckraum 17 zwischen der Trennwand 19 und dem Faltenbalg 18 befindet. Der Boden des zweiten Faltenbalgs 18 wirkt dann auf das Betätigungselement 12. Das Betätigungselement 12 kann auch durch ein anderes gleichwirkendes Element ersetzt werden, beispielsweise den Boden des zweiten Faltenbalgs 18.In contrast to FIG. 1, the change amplifier 14 is now formed by two bellows elements, which are nested one inside the other. The bellows 16 thus surrounds the first pressure chamber 15. In the first pressure chamber 15, the partition wall 19 is arranged with the connection 20. The partition wall 19 is cup-shaped in this case, with its opening facing down. Within the partition wall 19, the second bellows 18 is arranged, wherein the second pressure chamber 17 between the partition wall 19 and the bellows 18 is located. The bottom of the second bellows 18 then acts on the actuating element 12. The actuating element 12 can also be replaced by another equivalent element, for example the bottom of the second bellows 18th

Auch hier ist eine Sollwertverstellung durch Verdrehen eines Drehgriffs 6 möglich.Again, a setpoint adjustment by turning a rotary handle 6 is possible.

Der Änderungsverstärker 14 ermöglicht es, das Thermostatelement 3 kleiner auszuführen. Man geht davon aus, daß das Balgenelement auf die Hälfte reduziert werden kann.The change amplifier 14 makes it possible to make the thermostatic element 3 smaller. It is believed that the bellows element can be reduced to half.

Fig. 4 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform, bei der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 3 versehen sind.Fig. 4 shows a further modified embodiment, in which the same parts with the same reference numerals as in Figs. 1 and 3 are provided.

Der erste Druckraum 15 ist in dieser Ausführungsform durch den Innenraum 7 des Thermostatelements 3 gebildet. Das Thermostatelement 3 ist hier über Kopf in das Gehäuse 2 eingesetzt, d.h. die vom Faltenbalg 8 umgebene Ausnehmung öffnet sich nach oben, also zur Stirnwand 4 des Gehäuses 2 hin. In den Faltenbalg 8 ist eine Stange 25 eingesetzt, die sich an der Stirnwand 4 abstützt. Das Thermostatelement 3 ist axial, d.h. in Betätigungsrichtung, ortsfest im Gehäuse 2 gelagert, beispielsweise mit Hilfe der Stütze 21.The first pressure chamber 15 is formed in this embodiment by the inner space 7 of the thermostatic element 3. The thermostatic element 3 is inserted here above the head into the housing 2, i. The recess surrounded by the bellows 8 opens upwards, ie towards the end wall 4 of the housing 2. In the bellows 8, a rod 25 is inserted, which is supported on the end wall 4. The thermostatic element 3 is axial, i. in the direction of actuation, stationary mounted in the housing 2, for example by means of the support 21st

An der geschlossenen Stirnseite des Thermostatelements 3, also an der dem Faltenbalg 8 abgewandten Seite, ist der zweite Druckraum 17 angeordnet, der vom Balgen 18 umgeben ist. Der erste Druckraum 15 und der zweite Druckraum 17 sind über die Verbindung 20 miteinander verbunden.On the closed end face of the thermostatic element 3, that is, on the side facing away from the bellows 8, the second pressure chamber 17 is arranged, which is surrounded by the bellows 18. The first pressure chamber 15 and the second pressure chamber 17 are connected to each other via the connection 20.

Der zweite Faltenbalg 18 wirkt übereinen Käfig 26 auf das Betätigungselement 12.The second bellows 18 acts on a cage 26 on the actuating element 12th

Die Funktion dieser Ausführungsform ist ähnlich wie in den Fig. 1 bis 3. Allerdings erfolgt hier eine Verlängerung des Änderungsverstärkers 14 mit erhöhter Temperatur auf direktem Weg.The function of this embodiment is similar to that in FIGS. 1 to 3. However, here an extension of the change amplifier 14 with elevated temperature takes place directly.

Mit der Erhöhung der Temperatur ist auch eine Erhöhung des Drucks im ersten Druckraum 15, d.h. im Innenraum 7 des Thermostatelements 3 verbunden. Diese Druckerhöhung bewirkt, daß sich die Flüssigkeit oder das Gas aus dem Innenraum 7 durch die Verbindung 20 in den zweiten Druckraum 17 verlagert. Da der zweite Druckraum 17 eine wesentlich kleinere wirksame Querschnittsfläche als der erste Druckraum 15 hat, wird der zweite Faltenbalg 18 stärker verlängert als der Faltenbalg 8 des Thermostatelements 3 verkürzt wird. Insgesamt ergibt sich also mit steigender Temperatur eine stärkere Verlängerung des aus Thermostatelement 3 und Faltenbalg 18 zusammengesetzten Änderungsverstärkers 14. Die Verlängerung ist größer als eine entsprechende Verlängerung des Faltenbalgs 3 alleine.With the increase of the temperature, an increase of the pressure in the first pressure space 15, i. in the interior 7 of the thermostatic element 3 connected. This increase in pressure causes the liquid or gas from the interior 7 to be displaced through the connection 20 into the second pressure chamber 17. Since the second pressure chamber 17 has a substantially smaller effective cross-sectional area than the first pressure chamber 15, the second bellows 18 is extended more than the bellows 8 of the thermostatic element 3 is shortened. Overall, therefore, with increasing temperature results in a stronger extension of the composed of thermostatic element 3 and bellows 18 change amplifier 14. The extension is greater than a corresponding extension of the bellows 3 alone.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 4. Gleiche Elemente sind dementsprechend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Fig. 5 shows a modified embodiment. This embodiment corresponds substantially to the embodiment of Fig. 4. The same elements are accordingly provided with the same reference numerals.

Der zweite Druckraum 17 ist bei dieser Ausführungsform nicht von einem Faltenbalg begrenzt, sondern von einer elastischen Membran 27, die mit einem Zylindergehäuse 28 verbunden ist, das an die Kapsel des Thermostatelements 3 angeschweißt ist. Eine Schweißverbindung 29 ist schematisch dargestellt. Man kann das Zylindergehäuse 28 auch an die Kapsel 30 des Thermostatelements 3 ankleben. Auf jeden Fall muß die Verbindung gegenüber dem Fluid im Innenraum 7 des Thermostatelements 3 dicht sein. Die Membran 27 muß natürlich ebenfalls gegenüber diesem Fluid dicht sein. Deswegen wird sie auch als "fluiddichte Membran" 27 bezeichnet.The second pressure chamber 17 is not limited in this embodiment by a bellows, but by an elastic membrane 27 which is connected to a cylinder housing 28 which is welded to the capsule of the thermostatic element 3. A welded joint 29 is shown schematically. It is also possible to glue the cylinder housing 28 to the capsule 30 of the thermostatic element 3. In any case, the connection must be sealed against the fluid in the interior 7 of the thermostatic element 3. Of course, the membrane 27 must also be tight against this fluid. Therefore, it is also called " fluid-tight membrane " 27 denotes.

Claims

The cage 26 has a piston projection 31, which projects into a cylinder bore 32 of the cylinder housing 28. The fluid-tight diaphragm 27 acts on the piston projection 31. Thus, if the pressure in the second pressure chamber 17 is increased, then the piston projection 31 is displaced from the cylinder housing 28 and thus the cage 26 is displaced with the actuating element 12 downwards. Here it may be expedient to provide either the piston projection 31 or the membrane 27 with a friction-reducing layer. The membrane 27 may also be provided on its side facing the pressure chamber 17 with a thin metal layer in order to connect a diffusion through the membrane 27. The capsule 30 has in its end face an opening 33, can pass through the fluid from the first pressure chamber 15 into the second pressure chamber 17. This opening 33 forms the connection 20. The then generated higher or lower pressure in the second pressure chamber 17 causes the piston projection 31 is more or less displaced from the cylinder housing 28. You can separate the two pressure chambers 15, 17 in a manner not shown by an elastic wall from each other, so that they can be filled with different fluids. Such a wall can, for example, overhang the opening 33 like a dome. Fig. 6 shows a further embodiment in which the same elements are provided with the same reference numerals. The two pressure chambers 15,17 are here connected to each other via a capillary tube 36. The pressure chamber 17 is in turn closed by a diaphragm 27 which acts on a piston projection 31. In this regard, the embodiment is similar to that in Fig. 5. The invention has been described using the example of a radiator valve attachment. However, it is similarly applicable to a refrigeration valve for refrigerated ceilings or similar heat exchangers. In this case, usually between the thermostat top 3 and the actuator 12 is still a knitting reversing device (not shown). Claims 1. A thermostatic attachment for a heating or cooling valve having a housing, a thermostatic element whose effective length varies with temperature, and an actuator movable in an actuation direction, the thermostatic element being disposed in an actuation string between the housing and the actuator. characterized in that a fluid-operated change amplifier (14) is arranged in the actuation strand, which converts a change in the effective length of the thermostatic element (3) in a larger change in the length of the actuation strand.

2. Thermostatic attachment according to claim 1, characterized in that the change amplifier (14) comprises two interconnected, variable-length pressure chambers (15, 17) which are filled with a fluid which is displaceable from one pressure chamber to the other, wherein the two pressure chambers (15,17) differ in their effective cross section.

3. Thermostatic attachment according to claim 1 or 2, characterized in that at least one pressure chamber (15) by a bellows element (8,16,18) is limited.

4. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two pressure chambers (15, 17) adjoin one another.

5. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 4, characterized in that the 8 AT 501 211 B1 two pressure chambers (15,17) are nested.

6. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 5, characterized in that one of the pressure chambers in the interior of the thermostatic element (3) is formed.

7. Thermostatic attachment according to claim 6, characterized in that the larger pressure chamber (15) through the thermostatic element (3) is formed.

8. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thermostatic element (3) has an inner bellows (8) into which an actuating pin (25) protrudes, which is supported on the housing (2, 4), wherein the Thermostat element (3) in the housing (2, 4) is movable in the direction of actuation.

9. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two pressure chambers (15,17) via a capillary tube (36) communicate with each other.

10. Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pressure chamber (17) is limited with the smaller effective cross-sectional area by a fluid-tight membrane (27).

11. Thermostatic attachment according to claim 10, characterized in that the fluid-tight membrane (27) defines a cylinder (32) end face, in which a piston (31) is arranged, wherein the fluid-tight membrane (27) acts on the piston (31). For this purpose 3 sheets of drawings