Thermostatisches Regelorgan Für die Regelung der Wärmeabgabe von Wärmeverbrauchern, wie z. B. Radiatoren, sind bereits thermostatisehe Ventile bekannt geworden, mittels denen der dem Wärmever braucher zufliessende Wärmeträger, z. B. Heisswasser, in Abhängigkeit einer gemessenen Temperatur geregelt wird. Letztere wird mei stens mit einem Flüssigkeits- oder Dampf druckfühler ermittelt, der über ein Kapillar. rohr mit einem Ausdehnungselement, z. B. ein Federrohrbalg, in Verbindung steht. Die tem peraturabhängigen Verschiebungen des Aus dehnungselementes werden mechanisch auf den beweglichen Ventilteil übertragen.
Solche thermostatisclie Regelventile sind als Schlie ssungsventile ausgebaut, das heisst, wenn der Wärmebedarf befriedigt ist, wird das Ventil geschlossen.
Ähnliche Einrichtungen werden bei Kühl anlagen verwendet. Unterschiedlich ist nur, dass das Regelventil. hier bei einem Anstieg der Temperatur im zu kühlenden Raum mehr Kühlmedium zum Kühlaggregat durchfliessen lassen muss, weshalb es als Öffnungsventil gebaut ist.
Soll ein Raum unter Verwendung des glei chen Wärmeaustauschers während einer ge wissen Periode beheizt und während einer andern Periode gekühlt werden, so muss bei Verwendung von thermostatischen Regelventi len dazu sowohl ein Schliessungsventil als auch ein Öffnungsventil vorgesehen werden. Dies hat eine komplizierte und teuere Installa- tion zur Folge, was sich besonders nachteilig bei Heizanlagen von bewohnten Räumen, die im Sommer auf Kühlbetrieb umgeschaltet wer den können, auswirkt.
Es ist zwar bereits ein Ventil bekanntge worden, bei dem eine Umstellung der Arbeits weise möglich ist. Bei dieser bekannten Ein richtung wird ein Ventilkegel über eine Ventil stange von einer wahlweise von der einen oder andern Seite durch einen Impulsdruck beaufschlagbaren Arbeitsmembrane gesteuert. Daraus ergibt sich, dass diese Einrichtung für eine betriebsmässige Umstellung nicht geeignet ist.
Die Erfindung betrifft ein thermosta- tisches Regelorgan mit Umstellmöglichkeit sei ner Arbeitsweise für Kühl- und Heizbetrieb. Diese Umstellung erfolgt bei in gleicher Rich tung wirkender Steuerkraft durch eine unter der Wirkung der Steuerkraft stehende, im Gehäuse längsverschiebbar geführte Umstell hülse, durch welche der bewegliche Teil des Regelorgans in zwei Endstellungen einstellbar ist.
Ein solches Regelorgan ist für Anlagen, die im Winter auf Heiz- und im Sommer auf Kühlbetrieb geschaltet werden sollen, beson ders geeignet, da die Umstellung der Arbeits weise sehr einfach durchzuführen ist und gegebenenfalls auch selbsttätig erfolgen kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise ver anschaulicht. Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein thermo- statisches Regelorgan mit einer Schieberplatte, Fig. 2 einen Schlitzschieber in Ansicht und Fig. 3 ein thermostatisches Regelorgan mit einem Ventilteller.
In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Flüssig- keits- oder Dampfdrucktemperaturfühler, wel cher über ein Kapillarrohr 2 mit einem einen Federrohrbalg 3 enthaltenden Behälter 4 in Verbindung steht. Erfährt der Temperatur fühler 1 eine Temperaturerhöhung, so wird der Federrohrbalg 3 infolge der dadurch be dingten Volumenvergrösserung bzw. Druck erhöhung des von aussen auf ihn wirkenden temperaturempfindlichen Mediums, entgegen der Wirkung einer Druckfeder 5, zusammen gedrückt.
Die Verschiebung, die das obere Ende des Federrohrbalges dabei erfährt, wird über eine Stange 6 auf einen Steuerhebel 7 übertragen, der um eine im Gehäuse 8 fest angeordnete Achse 9 schwenkbar ist. An sei nem rechten Ende trägt der Steuerhebel 7 eine Mutter 10, in welcher das untere Ende einer Umstellhülse 11 eingeschraubt ist, die im Gehäuse 8 längsverschiebbar und drehbar geführt ist und in ihrem Innern eine Ein stellspindel 12 aufweist. Letztere ist gegen ihr oberes Ende mit einem Schraubengewinde 13 versehen, welches in ein in der Umstell hülse 11 angebrachtes Muttergewinde 14 ein greift.
Das untere Ende der Einstellspindel 12 ist gerundet und sitzt auf einem Anschlag stempel 15, dessen unteres abgeschrägtes Ende gegen einen Schlitzschieber 16 mit trapezför- migem Querschnitt drückt. In der Fig. 2 ist der Schlitzschieber 16 in Ansicht dargestellt und der Schlitz 17 deutlich erkennbar. Gegen die untere Seite des Schlitzschiebers 16 drückt ein oben abgeschrägter Bolzen 18, der unter der Wirkung einer Druckfeder 19 steht.
Durch den trapezförmigen Querschnitt des Schlitz schiebers 16 wird erreicht, dass er in allen Lagen nach rechts gegen die Gehäuseinnen- wand gedrückt wird, wodurch auch nach langer Betriebsdauer eine einwandfreie Ab dichtung in der geschlossenen Sehieberstel- lung gewährleistet ist. Das obere Ende der Umstellhülse 11 ist mit Klauen 20 versehen, die in entsprechende Nuten eines Umstell knopfes 21 hineingreifen. Letzterer ist auf einem Hals 22 des Gehäuses 8 um einen be stimmten Winkel drehbar geführt und durch eine in eine Rille 23 eingreifende Stift schraube 24 gegen Abheben gesichert.
Die Be grenzung der Drehbewegung des Umstell knopfes 21 kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass sein unterer Rand über einen bestimmten Abschnitt zurückversetzt wird und in die so entstandene Aussparung eine im Gehäusehals 22 eingeschraubte Anschlag schraube hineinragt. Die Einstellspindel 12 ist über einen Bügel 25, dessen nach unten gerichtete Arme in Nuten einer Kupplungs scheibe 26 eingreifen, mittels eines im Um stellknopf 21 drehbar geführten Einstell knopfes 27 auf einen bestimmten Temperatur sollwert einstellbar.
Durch Drehen des Ein stellknopfes 27 wird die relative Lage der Einstellspindel 12 gegenüber der Umstell hülse 11 und durch Drehen des Umstell knopfes 21 diejenige der Umstellhülse 11 zu sammen mit der Einstellspindel 12 bezüglich des Steuerhebels 7 verstellt.
Gemeinsam mit der Umstellhülse 11 wird mittels einer in Nuten eingreifenden Flügel scheibe 28 eine im Gehäuse 8 eingeschraubte Anschlagmutter 29 gedreht, welche in ihrem untern Teil eine einen obern und einen untern Anschlag für eine mit dem Anschlagstempel 1 5 fest verbundene Anschlagscheibe 30 bil dende Rille 31 aufweist. Durch diese gemein sam verschiebbaren Anschläge wird die Be wegungsmöglichkeit des Schlitzschiebers 6 eingegrenzt.
Das Heiz- bzw. Kühlmedium wird dem Schieberraum über einen Anschlussstutzen 32, dessen runde Querschnittform allmählich in eine rechteckige übergeführt ist, zugeführt und verlässt das Regelorgan über einen ähn lich gestalteten Stutzen 33.
Zwecks Vermeidung einer Deformierung der Steuerteile bei einer unbeabsichtigten Be anspruchung ist auf der Stange 6 des Feder- rohrbalges 3 eine vorgespannte Sicherheits- druckfeder 34 vorgesehen. Diese wird durch einen am untern Ende der Stange 6 beweglich angeordneten Druckübertragungskopf 35, beim Vorhandensein eines zu grossen Wider standes zusammengedrüekt.
Der Anschlagstempel 15 ist mittels eines Dichtungsringes 36, der in eine Rille im Ge- liärise 8 eingelegt ist, abgedichtet.
In der Fig. 1 ist das beschriebene thermo- statische Regelorgan auf Kühlbetrieb einge stellt. Dies ist daran zu erkennen, dass bei einer Erhöhung der Temperatur im zu kühlen den Raum der Federrohrbalg 3 zusammenge drückt Lind der Schlitzschieber 16 nach unten bewegt wird, also öffnet, so dass dem Kühl- a"-,#-regat eine grössere Kühlmittelmenge zuge führt wird.
Beim Regelvorgang bewegt der Steuerhebel 7 die Umstellhülse 11 gemeinsam mit der Einstellspindel 12 auf und ab und < las andere Ende der Einstellspindel 12 über- ti-ä;-t. diese Bewegung über den Anschlag stempel 1.5 auf den Schlitzschieber 16. Wird die maximale Kühlleistung gefordert, so trifft die Anschlagscheibe 30 auf den untern An- sehla- der Anschlagmutter 29 und verhindert ein eventuelles Schliessen des Regelorgans bei weiter anhaltender Temperaturerhöhung, wo bei die Sicherungsdruekfeder 34 zusammen gedrückt wird.
Die Sollkühltemperatur wird am Einstellknopf 27 eingestellt, was ein mehr oder weni4-er starkes Hervortreten des untern Einstellspindelendes aus der Umstellhülse 11 und damit eine andere Lage des Schlitzschie bers 7.6 gegenüber seiner Ventilöffnung be wirkt.
Soll nun das beschriebene Regelorgan auf Heizbetrieb umgestellt werden, so wird - der Umstellknopf 21 in die entgegengesetzte End- lage gedreht und die gewünschte Solltempe ratur mittels des Einstellknopfes 27 einge stellt. Durch die Betätigung des Umstell knopfes 21. wird die Anschlagmutter 29 so weit gedreht, dass sie sich um die Schlitzbreite 17 nach unten verschiebt. Es ist, leicht einzu- sehen, dass, während bisher die Lage des untern Randes des Schlitzes 17 die Breite der wirksamen Durchlassöffnung bestimmte, letz tere jetzt durch die Lage des obern Randes des Schlitzes 17 bestimmt wird.
Fällt die Tem- peratur im, zu erwärmenden Raum, so wird der Federrohrbalg 3 entlastet, das heisst der Steuerhebel 7 und damit der Schlitzschieber 16 bewegen sich unter der Wirkung der Druckfeder 19 nach aufwärts und die wirk same Durchlassöffnung wird vergrössert. Wird die maximale Heizleistung gefordert, so trifft die Anschlagscheibe 30 auf den obern An schlag der Anschlagmutter 29 und verhindert ein Schliessen des Ventils bei weiter anhalten der Temperaturerniedrigung.
Für die Verstellung des Steuerhebels 7 in Abhängigkeit einer Temperatur kann irgend eine auf Temperaturänderungen anspre chende Einrichtung Verwendung finden, z. B. ein Ausdehnungsstab usw. An Stelle des Federrohrbalges 3 kann auch eine Membrane treten. Auch die Ausbildung des Ventils ist nicht an die dargestellte gebunden. In der Fig. 3 ist beispielsweise ein Regelventil mit Steuermembran 37 und Ventilteller 38 sche matisch dargestellt, welches die gleichen Eigenschaften aufweist wie das in der Fig. 1 dargestellte.
Die Steuermembran 37 wirkt über einen Steuerhebel 39 auf eine Umstell hülse 40 mit Umstellknopf 41, in welcher wiederum eine Einstellspindel 42 mit zuge ordnetem Einstellknopf 43 in gleicher Weise geführt ist, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Das Ventil arbeitet hier mit zwei Ventil sitzen 44 bzw. 45 zusammen, und zwar arbei tet bei Heizbetrieb der Ventilteller 38 zusam men mit dem Ventilsitz 44 und nach der Um stellung auf Kühlbetrieb zusammen mit dem Ventilsitz 45.
Die Umstellung auf die beiden Betriebs arten kann unter Verwendung bekannter Mit tel auch selbsttätig stattfinden. Dazu ist ledig lich die mechanische Verbindung eines tempe raturempfindlichen Gliedes mit der Umstell.- hülse nötig, welches die Längsverschiebung der Umstellhülse um einen bestimmten Be trag beim Über- oder Unterschreiten einer vorbestimmten Temperatur bewirkt.
Thermostatic control element For controlling the heat output from heat consumers, such as B. radiators, thermostatisehe valves are already known, by means of which the heat consumer flowing to the heat carrier, z. B. hot water, is regulated as a function of a measured temperature. The latter is usually determined with a liquid or vapor pressure sensor via a capillary. tube with an expansion element, e.g. B. a spring tube bellows is in connection. The temperature-dependent shifts of the expansion element are mechanically transferred to the moving valve part.
Such thermostatic control valves are designed as closing valves, that is, when the heat requirement is satisfied, the valve is closed.
Similar devices are used in cooling systems. The only difference is that the control valve. Here, when the temperature rises in the room to be cooled, more cooling medium has to flow through to the cooling unit, which is why it is designed as an opening valve.
If a room is to be heated during a certain period using the same heat exchanger and cooled during another period, both a closing valve and an opening valve must be provided when using thermostatic control valves. This results in a complicated and expensive installation, which is particularly disadvantageous in heating systems in occupied rooms that can be switched to cooling mode in summer.
Although there is already a valve known, in which a change in the work is possible. In this known device, a valve cone is controlled via a valve rod from a working diaphragm which can be acted upon by a pulse pressure either from one side or the other. As a result, this facility is not suitable for operational conversion.
The invention relates to a thermostatic control element with the possibility of changing its mode of operation for cooling and heating operation. This changeover takes place in the same direction acting control force by a standing under the action of the control force, guided in the housing longitudinally displaceable switching sleeve, through which the movable part of the control member is adjustable in two end positions.
Such a control element is particularly suitable for systems that are to be switched to heating mode in winter and to cooling mode in summer, since the changeover of the working method is very easy to carry out and, if necessary, can also be done automatically.
In the drawing, the invention is illustrated in two embodiments, for example. 1 shows in longitudinal section a thermostatic control element with a slide plate, FIG. 2 shows a view of a slotted slide and FIG. 3 shows a thermostatic control element with a valve disk.
In FIG. 1, 1 denotes a liquid or vapor pressure temperature sensor which is connected via a capillary tube 2 to a container 4 containing a spring tube bellows 3. If the temperature sensor 1 experiences a temperature increase, the spring tube bellows 3 is pressed together against the action of a compression spring 5 as a result of the resulting increase in volume or pressure of the temperature-sensitive medium acting on it from the outside.
The displacement experienced by the upper end of the spring tube bellows is transmitted via a rod 6 to a control lever 7 which can be pivoted about an axis 9 fixedly arranged in the housing 8. At its right end, the control lever 7 carries a nut 10, in which the lower end of a conversion sleeve 11 is screwed, which is guided in the housing 8 longitudinally displaceable and rotatable and has an adjusting spindle 12 in its interior. The latter is provided against its upper end with a screw thread 13 which engages in a nut thread 14 mounted in the conversion sleeve 11 a.
The lower end of the adjusting spindle 12 is rounded and sits on a stop stamp 15, the lower beveled end of which presses against a slotted slide 16 with a trapezoidal cross-section. In Fig. 2, the slot slide 16 is shown in view and the slot 17 can be clearly seen. A bolt 18 which is beveled at the top and is under the action of a compression spring 19 presses against the lower side of the slotted slide 16.
The trapezoidal cross-section of the slotted slide 16 ensures that it is pressed to the right against the inside wall of the housing in all positions, which ensures a perfect seal in the closed viewing slide position even after a long period of operation. The upper end of the conversion sleeve 11 is provided with claws 20 which engage in corresponding grooves of a conversion button 21. The latter is rotatably guided by a certain angle on a neck 22 of the housing 8 and secured by a pin screw 24 engaging in a groove 23 against lifting.
The limitation of the rotational movement of the changeover button 21 can be achieved, for example, in that its lower edge is set back over a certain section and a stop screw screwed into the housing neck 22 protrudes into the resulting recess. The adjustment spindle 12 is via a bracket 25, the downward arms of which engage in grooves of a clutch disc 26, by means of an adjustment button in order 21 rotatably guided adjustment button 27 to a certain temperature setpoint adjustable.
By turning the A adjusting knob 27, the relative position of the adjusting spindle 12 relative to the conversion sleeve 11 and by turning the conversion button 21 that of the conversion sleeve 11 is adjusted together with the setting spindle 12 with respect to the control lever 7.
Together with the Umstellhülse 11 a screwed in the housing 8 stop nut 29 is rotated by means of a grooves engaging wing disc 28, which in its lower part an upper and a lower stop for a stop washer 30 firmly connected to the stop punch 1 5 bil Dende groove 31 having. By these common sam displaceable stops the loading movement possibility of the slot slide 6 is limited.
The heating or cooling medium is fed to the slide chamber via a connecting piece 32, the round cross-sectional shape of which is gradually converted into a rectangular one, and leaves the control element via a similarly designed connecting piece 33.
In order to avoid deformation of the control parts in the event of unintentional loading, a pre-tensioned safety compression spring 34 is provided on the rod 6 of the spring tubular bellows 3. This is by a movably arranged at the lower end of the rod 6 pressure transfer head 35, in the presence of too large a counter-state compressed.
The stop stamp 15 is sealed by means of a sealing ring 36 which is inserted into a groove in the gland 8.
In FIG. 1, the thermostatic control element described is set to cooling mode. This can be seen from the fact that when the temperature in the space to be cooled increases, the spring tube bellows 3 compresses and the slotted slide 16 is moved downward, i.e. opens, so that a larger amount of coolant is added to the coolant will lead.
During the control process, the control lever 7 moves the changeover sleeve 11 up and down together with the setting spindle 12 and reads the other end of the setting spindle 12 over-ti-ä; -t. this movement via the stop punch 1.5 onto the slotted slide 16. If the maximum cooling capacity is required, the stop disk 30 hits the lower stop nut 29 and prevents the control element from closing if the temperature continues to rise, where the safety compression spring 34 is pressed together.
The target cooling temperature is set at the setting knob 27, which causes a more or less strong protrusion of the lower end of the setting spindle from the changeover sleeve 11 and thus a different position of the slotted slide valve 7.6 relative to its valve opening.
If the control element described is now to be switched over to heating operation, the switchover knob 21 is turned into the opposite end position and the desired setpoint temperature is set using the adjusting knob 27. By actuating the changeover button 21, the stop nut 29 is rotated so far that it moves by the slot width 17 downwards. It is easy to see that while the position of the lower edge of the slot 17 previously determined the width of the effective passage opening, the latter is now determined by the position of the upper edge of the slot 17.
If the temperature in the room to be heated falls, the spring tube bellows 3 is relieved, that is, the control lever 7 and thus the slotted slide 16 move upwards under the action of the compression spring 19 and the effective passage opening is enlarged. If the maximum heating power is required, the stop disk 30 hits the upper stop on the stop nut 29 and prevents the valve from closing if the temperature decrease continues.
For the adjustment of the control lever 7 as a function of a temperature, any device responding to temperature changes can be used, for. B. an expansion rod etc. Instead of the spring tube bellows 3, a membrane can also occur. The design of the valve is also not tied to the one shown. In Fig. 3, for example, a control valve with control diaphragm 37 and valve disk 38 cally shown, which has the same properties as that shown in FIG.
The control membrane 37 acts via a control lever 39 on a changeover sleeve 40 with changeover knob 41, in which in turn an adjusting spindle 42 with associated adjusting knob 43 is guided in the same way, as shown in FIG. The valve works here with two valve seats 44 and 45, namely, the valve disk 38 works together with the valve seat 44 during heating operation and together with the valve seat 45 after the switch to cooling operation.
The switch to the two types of operation can also take place automatically using known means. All that is needed for this is the mechanical connection of a temperature-sensitive element with the Umstell.- sleeve, which causes the longitudinal displacement of the Umstell.- sleeve by a certain amount when exceeding or falling below a predetermined temperature.