Elektrothermisch gesteuertes Ventil Es ist bereits ein elektrothermisch gesteuertes Ventil bekanntgeworden, bei dem durch eine Druck dose bei gleichzeitiger überwindung eines genügend starken Federdruckes ein Steuerorgan geschlossen wird und durch eine Sperrklinke so lange geschlossen bleibt, bis durch eine zweite Druckdose die Auslö sung der Sperrklinke erfolgt und dadurch das Ventil schlagartig unter dem Druck der Feder geöffnet wird. In den Druckdosen wird mittels eines elektrischen Widerstandes eine Flüssigkeit zum Verdampfen ge bracht, so dass auf die Wandung der Dose ein Druck ausgeübt wird, der auf das Ventil übertragen wird.
Derartige Anordnungen haben den Nachteil, dass einerseits Schaltgeräusche auftreten und anderseits sind die Abkühlzeiten bei den Druckdosen zu lang.
Die Erfindung betrifft ein elektrothermisch ge steuertes Ventil, insbesondere für Warmwasserheiz- anlagen. Erfindungsgemäss dient als thermische Steuereinrichtung eine Bimetallanordnung aus meh reren Bimetallen, von denen ein stark ausgelegtes, elektrisch beheiztes zur Lüftung des Ventils dient (Öffnungsbimetall) und ein schwach ausgelegtes, ebenfalls elektrisch beheiztes den Hub des Ventils besorgt (Hubbimetall). Diese Anordnung hat den Vorteil, dass mit wenigen Bimetallen ein verhältnis mässig grosser Hubweg bewerkstelligt werden kann.
Das stark ausgelegte öffnungsbimetall, welches grosse Kräfte ausüben, aber nur kleine Wege zurücklegen kann, überwindet bei Ventilöffnung den auf dem Ventilteller lastenden Druck, der fast vollständig ver schwindet, wenn der Ventilteller geringfügig gelüftet ist. Das schwach ausgelegte Bimetall kann zwar keine grossen Kräfte ausüben, jedoch dafür grosse Wege zurücklegen, d. h. es genügt zur Anhebung des nicht mehr unter Druck stehenden Ventiltellers. Bei Warm wasserheizanlagen, bei denen auf dem Ventilteller kein oder nur ein sehr geringer Druck lastet, ist es möglich, dass durch die normale Erwärmung der Bi metalle bei der Beheizung der Räume durch das Hubbimetall bereits der Ventilteller geöffnet wird.
Um dies zu vermeiden, kann in einer Ausführungs form zweckmässigerweise ein dem Hubbimetall in seinen Abmessungen entsprechendes drittes Bimetall als Kompensationsbimetall für das Hubbimetall vor gesehen werden. Durch dieses Kompensationsbimetall wird der durch Raumtemperatureinflüsse auftretende, geringe Auslenkweg des öffnungsbimetalles ausge glichen. Das Kompensationsbimetall dient aber auch gleichzeitig noch als überdrückungsschutz für das Hubbimetall.
Dabei kann die Bimetallanordnung in einem mit einer nichtleitenden Flüssigkeit gefüllten, durch eine Membran von dem das strömende Me dium enthaltenden Ventilraum getrennten Raum an geordnet sein und wirkt unmittelbar auf eine die Membran durchsetzende, einen Ventilteller tragende Ventilstange ein. Die Verbindung zwischen der Bi metallanordnung und der Ventilstange erfolgt hiebet durch einen U-förmigen Bügel, der einerseits die ge samte Bimetallanordnung umfasst und mit seinen obe ren Enden an einer oberhalb des Hubbimetalles an geordneten Begrenzungsplatte angebracht ist. An sei ner Unterseite geht der U-förmige Bügel in die Ven tilstange über.
Der U-förmige Bügel kann auch zur Kompensation des Auslenkweges des stark ausgeleg ten Bimetalls bei Raumtemperaturänderungen be nutzt werden, wenn er aus einem Material mit einem grossen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist.
Um das Ventil von vornherein so einstellen zu können, dass nur eine bestimmte Menge des Mediums durch das Ventil hindurchgehen kann, kann eine Voreinstellung des Ventiltellerhubes durch eine gleichzeitige Verstellung einer Schalteinrichtung für die Bimetallheizung und eines Verklinkungsbimetalles vorgesehen werden. Die Schalteinrichtung für die Bimetallheizung und das Verklinkungsbimetall kön nen auf einer im Ventilgehäuse gelagerten Gewinde spindel geführt sein.
Zur Anzeige der Voreinstellung kann mit der Gewindespindel eine Anzeigevorrich tung gekoppelt sein. Das Verklinkungsbimetall kann auf der Gewindespindel für eine Einschaltung von Hand so weit verstellbar sein, dass es im geschlosse nen Zustand des Ventils unter die Verklinkungsnase greift und beim Zurückstellen das Ventil öffnet. Durch diese Anordnung kann man das Ventil auch von Hand betätigen, wenn die Steuerspannung für die elektrische Betätigung vorübergehend ausfällt.
Weitere Einzelheiten sind an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Ausführungs- beispieles, während in Fig. 2 Teile noch einmal perspektivisch dargestellt sind. Fig. 3 gibt ein Ventil mit der zusätzlich angebrachten Voreinstellung und Handbetätigung wieder, während in Fig. 4 eine kon struktive Einzelheit gezeigt ist. Einander entspre chende Teile sind in den einzelnen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen, bei denen es sich um Ventile für Warmwasserheizanlagen handelt, sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt. Das Ventil gemäss Fig. 1 besteht aus einem Ventilkörper 1, der mit einem Zuflussrohr 2 und einem Abflussrohr 3 für das Heizwasser in Verbindung steht. Die Verbin dungsöffnung zwischen Ventilkörper und Abflussrohr ist durch einen konisch gehaltenen Ventilteller 4 verschliessbar, der im geschlossenen Zustand auf einem entsprechend konisch ausgebildeten Rand der Öffnung aufsitzt.
Oberhalb des Zuflussrohres 2 ist in dem Ventilkörper eine Membran 5 angebracht, die den oberen Ventilraum 6 gegen den vom Heizwasser eingenommenen Raum abschliesst. Der Raum 6 ist mit einer nichtleitenden Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, gefüllt, die infolge ihrer Inkompressibilität den vom Heizwasser auf die Membran ausgeübten Druck aus gleicht. Die Membran wird von einer mit dem Ventil teller 4 verbundenen Ventilstange 7 durchsetzt. In ihrem oberen Teil ist die Ventilstange mit einem U-förmigen Bügel 8 verbunden, der zwischen seinen Schenkeln eine aus den Bimetallen 9 bis 11 be stehende thermische Steuereinrichtung einschliesst.
Das Bimetall 9 dient als Öffnungsbimetall und ist verhältnismässig stark ausgelegt, so dass es bei Er wärmung zwar nur wenig auslenkt, aber dafür grosse Kräfte ausübt. Es liegt im gestreckten Zustand auf einer sich über die ganze Breite des Ventilkörpers erstreckenden und zwischen den Schenkeln des Bü gels 8 hindurchgreifenden Brücke 12 auf und ist mit seinen beiden Enden in Führungen 13, 14 des Ven tilkörpers angeordnet.
Oberhalb des öffnungsbime- talles ist ein schmaler, dachförmiger Distanzkörper 15 angeordnet, der mit seiner Grundfläche etwa die Länge des Bimetalls besitzt und an seinen Enden der Grundfläche Füsse 16, 17 besitzt, die sich auf den Enden des Öffnungsbimetalls 9 abstützen. An der Firstkante des Distanzkörpers 15 ist das als Kompensationsbimetall dienende Bimetall 10 befe stigt, das seinerseits durch an den Enden angeord nete Distanzstücke 18, 19 mit dem darüber befind lichen, als Hubbimetall dienenden Bimetall 11 auf Abstand gehalten ist. Ein weiteres Abstandsstück 23 ist in der Mitte zwischen dem Hub- und dem Kom pensationsbimetall angeordnet.
Oberhalb des Hub bimetalls befindet sich eine Platte 20, die an den Enden des Bügels 8 befestigt ist. Wie das öffnungsbi metall, .so sind auch das Kompensationsbimetall und das Hubbimetall mit ihren Enden in den Führungen 13, 14 verschiebbar gelagert und zwischen den Schen keln des Bügels 8 angeordnet. Das Öffnungsbimetall und das Hubbimetall besitzen eine Heizwicklung 21 bzw. eine Heizwicklung 22. Das Öffnungsbimetall ist so in die Führungen eingesetzt, dass es sich bei Erwärmung mit seinen Enden gegen die beiden an deren Bimetalle krümmt. Die Krümmungsrichtung von Hub- und Kompensationsbimetall sind gleich, und zwar sind diese Bimetalle so angeordnet, dass sie sich bei Erwärmung mit ihren Enden gegen das Öffnungsbimetall hin auslenken.
Die durch die flexible Verbindung 24 in Reihe geschalteten Heizungen 21, 22 der Bimetalle 9 und 11 (Fig. 2) sind über die Anschlüsse 25 und 26 mit einem nicht dargestellten Raumthermostaten verbun den. Der Raumthermostat steuert das Ventil, indem er die Heizungen mit Strom beaufschlagt, wenn der mit der Warmwasserheizanlage beheizte Raum stär ker erwärmt, d. h. Heizwasser durch die Heizkörper geschickt werden soll.
Bei dem dargestellten Aus- führungsbeispiel befindet sich das Ventil in seiner Schliessstellung, d. h. der Ventilteller 4 verschliesst die Verbindungsöffnung zwischen dem Zuflussrohr und dem Abflussrohr 3. Auf dem Ventilteller lastet der durch die Umwälzpumpe der Heizanlage er zeugte Druck. Wird von dem Raumthermostaten der Öffnungsbefehl für das Ventil gegeben, so werden die Heizwicklungen 21, 22 an Spannung gelegt.
Die Bimetalle 9 und 11 werden erwärmt und beginnen sich auszulenken. Das Bimetall 11 ist so ausgelegt, dass es den auf dem Ventilteller lastenden Druck nicht überwinden kann, d. h. es wirkt nur auf das Kompensationsbimetall und drückt dieses mit seinen Enden nach unten. Das Kompensationsbimetall schützt dabei das Hubbimetall vor dauernden Ver formungen, d. h. es wirkt als Überdruckschutz. Das wesentlich stärker ausgelegte Öffnungsbimetall krümmt sich zwar weniger als das Hubbimetall, je doch kann es dafür stärkere Kräfte ausüben.
Es stützt sich mit seinem Mittelteil gegen die Brücke 12 und drückt mit seinen freien Enden auf die Füsse 16, 17 des Distanzstückes 15 und damit über das zwi schen Hub- und Kompensationsbimetall angebrachte Distanzstück 23 auf die Platte 20. Durch die Aus lenkung des Öffnungsbimetalls wird somit der an der Platte 20 befestigte Bügel 8 und damit die Ventil stange 7 angehoben. Es tritt eine geringe Lüftung des Ventiltellers 4 ein, die aber ausreichend ist, um den auf dem Teller lastenden Druck zum Verschwin den zu bringen. Nach Fortfall dieses Druckes ist das Hubbimetall nunmehr in der Lage, die Platte 20 und damit die Ventilstange mit Ventilteller noch höher anzuheben.
Das Kompensationsbimetall geht nach Fortfall des Druckes nämlich wieder in seine gestreckte Lage über, so dass das Hubbimetall mit seinem Mittelteil die Platte 20 und damit die Ventil stange weiter anheben kann. In der obersten Stel lung der Ventilstange wird in nicht dargestellter Weise ein Kontakt betätigt, der die Ausschaltung der Heiz- wicklungen 22, 21 bewirkt.
Die Bimetalle kühlen sich ab und gehen allmählich in ihre gestreckte Lage über, der Ventilteller wird jedoch durch eine Ver- klinkungseinrichtung in öffnungsstellung gehalten, die beispielsweise durch ein weiteres Bimetall bei er neutem Schliessbefehl zur Freigabe des Ventiltellers gelöst werden kann.
Infolge der schwachen Auslegung des Hubbime talls spricht dieses auch bei Raumtemperaturände- rungen an, d. h. es wird in der Schliessstellung des Ventils die Lage des Ventiltellers, für den Fall, dass auch der dynamische Druck gering ist, verändern, wenn nicht das Kompensationsbimetall vorhanden wäre. Das sich in gleicher Richtung wie das Hub bimetall krümmende Kompensationsbimetall hebt die Wirkung des Hubbimetalls wieder auf.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Aus führungsbeispiel dadurch, dass eine Anordnung vorge sehen ist, die es gestattet, das Ventil nur teilweise zu öffnen, und dass weiterhin die Möglichkeit gegeben ist, das Ventil bei Ausfall der Steuerspannung auch von Hand betätigen zu können. Zu diesem Zweck ist auf den Enden der Schenkel des Bügels 8 ein U-förmiger Weicheisenrückschluss 27 befestigt, des sen Schenkel sich bei Bewegung der Ventilstange über eine entsprechend geformte Auswölbung 28 in dem aus nichtmagnetischem Material hergestellten Ventilkörper 1 bewegen.
In die Auswölbung 28 ragt ein Permanentmagnet 29 hinein, der über eine Schaltstange 30 mit einer Schalteinrichtung 31 in Verbindung steht. Die Schalteinrichtung 31 ist auf einer Gewindespindel 32 und in einer am Ventil gehäuse angebrachten Führung 33 geführt. Die Ge windespindel ist in dem Ventilgehäuse drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert. Im Inneren des Ventil gehäuses ist auf der Gewindespindel noch ein Ver- klinkungsbimetall 34 angebracht, das durch die Ge windespindel in vertikaler Richtung verschiebbar ist und in einer Führung 35 gleitet. Das Verklinkungs- bimetall 34 besitzt eine Heizwicklung 36.
Das freie Ende 37 des Verklinkungsbimetalls arbeitet mit einer Klinkennase 38 zusammen, die auf dem Bügel 8 an gebracht ist (s. auch Fig. 4). Auf der Gewindespin del ist ausserhalb des Gehäuses noch ein Zahnrad 40 vorgesehen, das mit einem auf dem Gehäuse 1 be- fesgggten Zahnrad 41 in Eihgriff steht (Fig. 3).
In der Darstellung befindet sich das Ventil in der Schliessstellung. In der Schalteinrichtung 31 ist ein Ruhekontakt geschlossen, der mit den Heiz- wicklungen 21 und 22 der Bimetalle 9 und 11 in Reihe geschaltet ist. Die Steuerung der Heizwicklun- gen 21 und 22 erfolgt über einen Raumthermostaten, der den Stromkreis schliesst, wenn der mit der Warm wasserheizanlage beheizte Raum stärker erwärmt, d. h. Heizwasser durch die Heizkörper geschickt wer den soll.
Mit dem Schliessen des Kontaktes in dem Raumthermostaten werden die Heizwicklungen 21 und 22 vom Strom durchflossen und erwärmen die Bimetalle, die sich auslenken. Der öffnungsvorgang erfolgt in der Weise, wie es bei dem Ausführungs beispiel nach Fig. 1 beschrieben ist. Bei dem öff- nungsvorgang des Ventils gelangt der Weicheisen rückschluss 27 so weit in den Bereich des Dauer magneten 29, dass dieser in den Weicheisenrück- schluss hineingezogen wird.
Durch die Bewegung des Dauermagneten 29 wird über die Schaltstange 30 der Ruhekontakt geöffnet und ein Arbeitskontakt geschlossen. Durch das öffnen des Ruhekontaktes wird der Stromkreis, in dem die Heizwicklungen 21 und 22 liegen, unterbrochen. Die Bimetalle kühlen sich ab und gehen allmählich in ihre gestreckte Lage über.
Der Ventilteller wird jedoch in der öffnungs- stellung gehalten, da die an dem Bügel 8 angebrachte <U>Klink</U>ennase 38 bei der Öffnungsbewegung des Ven tils über das Verklinkungsbimetall 37 gelangt ist und der Bügel 8 von dem Verklinkungsbimetall zu nächst in dieser Stellung gehalten wird. Ist die ge wünschte Temperatur in dem zu erwärmenden Raum erreicht, so geht der Raumthermostat in die Aus- Stellung über.
Dabei wird ein Stromkreis geschlos sen, in dessen Verlauf die Heizwicklung 36 des Verklinkungsbimetalls liegt. In diesem Stromkreis liegt ausserdem der Arbeitskontakt der Schaltein richtung 31, der bereits geschlossen wurde, als das Ventil seine Öffnungsstellung erreicht hatte. Unter dem Einfluss der Erwärmung lenkt sich das Bimetall 34 in Richtung des Pfeiles 39 (Fig. 4) aus, so dass die Verklinkung des Bügels 8 gelöst wird und das Ventil in seine Ausgangsstellung zurückgeht.
Dabei wird der Weicheisenrückschluss 27 aus dem Bereich des Dauermagneten 29 gezogen und die Schalteinrich- tung springt in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Heizwicklung 36 des Verklinkungsbimetalls wird da durch ausgeschaltet und der mit den Heizwicklungen 21 und 22 in Reihe liegende Kontakt der Schaltein richtung 31 wird geschlossen. Ein Strom fliesst in diesem Kreis jedoch erst dann, wenn sich der Raum thermostat wieder einschaltet.
Die Heizwicklung 36 des Bimetalls 34 ist so ausgelegt, dass eine schnelle Auslenkung des Bimetalls erfolgt, wenn vom Raum thermostaten der Schliessbefehl für das Ventil gegeben wird.
Um eine Voreinstellung der Hubhöhe des Ven tiltellers vornehmen zu können, ist die Schalteinrich- tung 31 und das Verklinkungsbimetall 34 auf der Gewindespindel 32 geführt. Soll das Ventil nicht voll geöffnet werden, so lässt sich durch Drehen der Gewindespindel 32 die Schalteinrichtung und das Verklinkungsbimetall gleichzeitig um den gleichen Betrag in der Höhe verstellen.
Das bedeutet, dass beim Öffnen des Ventils die Verklinkung bereits durchgeführt wird, wenn sich der Ventilteller noch nicht bis zur vollen Höhe seines Hubes von der Öff nung abgehoben hat. Entsprechend früher wird auch die Schalteinrichtung 31 betätigt, da der Dauermagnet 29 bereits zu einem früheren Zeitpunkt in den Be reich des Weicheisenrückschlusses 27 gelangt und die Ausschaltung der Heizwicklungen 21 und 22 be wirkt.
Durch diese Massnahme ist es möglich, bei einer Reihe von parallel geschalteten Heizkörpern die ersten Heizkörper zu drosseln, damit auch die letzten noch genügend mit Heizwasser versorgt werden kön nen. Die U-förmige Ausbildung des Weicheisenrück- schlusses 27 hat dabei den Vorteil, dass trotz Ver stellung die Ansprechwerte des Magneten immer gleich bleiben, da der für den Ansprechwert massge bende Luftspalt unverändert bleibt.
Die Anzeige der Voreinsteilung erfolgt mit den Zahnrädern 40 und 41. Die Drehung der Spindel 32 wird von dem Zahnrad 40 auf das viel grösser dimen sionierte Zahnrad 41 übertragen. Das Zahnrad 41 besitzt eine Skala oder eine Marke und zeigt an einer fest auf dem Gehäuse angebrachten, nicht be sonders dargestellten Marke bzw. Skala die Grösse der Voreinstellung an. Durch die Abmessungen der Zahn räder kann erreicht werden, dass sich trotz mehrfacher Umdrehung der Spindel das Zahnrad 41 nur um einen Winkel von 270 dreht.
Dadurch kann die Voreinstellung des Ventils jederzeit kontrolliert wer den. Die Anordnung gestattet es ausserdem, das Ven til unabhängig von der elektrischen Steuerung be tätigen zu können, wie dies beispielsweise bei Aus fall des Stromversorgungsnetzes erforderlich sein kann.
Daher ist die Anordnung so ausgeführt, dass man durch Drehen der Gewindespindel das Verklin- kungsbimetall 34 so weit absenken kann, dass das Ende 37 des Bimetalls 34 im geschlossenen Zustand des Ventils unter der Klinkennase 38 einrastet und durch Zurückdrehen der Gewindespindel von Hand das Ventil öffnet. Eine solche Auslegung macht das Ventil für alle Fälle brauchbar.
Da bei den üblichen, im Längsschnitt kegel- stumpfförmigen Ventiltellern beim Öffnen des Ven tils die Einstellung der Durchflussmenge verhältnis mässig grob ist, ist zweckmässigerweise an dem Ven tilteller ein Ansatz 42 vorgesehen, durch dessen Form die Einstellung der Durchflussmenge verfei nert wird. Bei dem Ausführungbeispiel hat der An satz im Längsschnitt die Form eines ungleichmässi gen Trapezes. Durch den Ansatz ist es möglich, die Abhängigkeit der Durchflussmenge von der Hub höhe zu verändern.
Electrothermally controlled valve An electrothermally controlled valve has already become known in which a control element is closed by a pressure cell while overcoming a sufficiently strong spring pressure and remains closed by a pawl until the pawl is triggered by a second pressure cell and thereby the valve is opened suddenly under the pressure of the spring. In the pressurized cans, a liquid is made to evaporate by means of an electrical resistor, so that a pressure is exerted on the wall of the can which is transmitted to the valve.
Such arrangements have the disadvantage that, on the one hand, switching noises occur and, on the other hand, the cooling times for the pressure cans are too long.
The invention relates to an electrothermally controlled valve, in particular for hot water heating systems. According to the invention, a bimetallic arrangement of meh ereren bimetallic elements serves as a thermal control device, one of which is strongly designed, electrically heated to ventilate the valve (opening bimetal) and a weakly designed, also electrically heated one worries about the stroke of the valve (Hubbimetall). This arrangement has the advantage that a relatively large stroke can be achieved with a few bimetals.
The strongly designed opening bimetal, which exerts great forces but can only cover short distances, overcomes the pressure on the valve disk when the valve is opened, which almost completely disappears when the valve disk is slightly ventilated. The weakly designed bimetal cannot exert great forces, but it can cover great distances, i.e. H. it is sufficient to lift the valve disk, which is no longer under pressure. In hot water heating systems in which there is no or very little pressure on the valve disk, it is possible that the valve disk is already opened due to the normal heating of the bi-metals when the rooms are heated by the lift bimetal.
In order to avoid this, a third bimetal corresponding to the dimensions of the lifting bimetal can be seen as a compensation bimetal for the lifting bimetal in one embodiment. This compensation bimetal compensates for the slight deflection of the opening bimetal caused by room temperature influences. The compensation bimetal also serves as overpressure protection for the lifting bimetal.
The bimetallic arrangement can be arranged in a space filled with a non-conductive liquid, separated by a membrane from the valve chamber containing the flowing Me, and acts directly on a valve rod that penetrates the membrane and carries a valve disk. The connection between the bi-metal assembly and the valve rod is done by a U-shaped bracket, which on the one hand includes the entire bimetal assembly and is attached with its obe Ren ends to a delimitation plate above the Hubbimetalles. On its underside, the U-shaped bracket goes into the Ven tilstange.
The U-shaped bracket can also be used to compensate for the deflection path of the heavily designed bimetal at room temperature changes if it is made of a material with a large coefficient of thermal expansion.
In order to be able to set the valve from the outset so that only a certain amount of the medium can pass through the valve, a presetting of the valve disc stroke can be provided by a simultaneous adjustment of a switching device for the bimetal heating and a latching bimetal. The switching device for the bimetal heating and the latching bimetal can be guided on a threaded spindle mounted in the valve housing.
To display the presetting, a display device can be coupled to the threaded spindle. The Verklinkungsbimetall can be so far adjustable on the threaded spindle for activation by hand that it engages under the latch nose in the closed state of the valve and opens the valve when reset. With this arrangement, the valve can also be operated by hand if the control voltage for the electrical operation fails temporarily.
Further details are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. 1 shows the structure of an exemplary embodiment, while in FIG. 2 parts are shown once again in perspective. Fig. 3 shows a valve with the additional preset and manual operation again, while in Fig. 4 a constructive detail is shown. Corresponding parts are given the same reference numerals in the individual figures.
In the illustrated embodiments, which are valves for hot water heating systems, only the parts necessary for understanding the invention are shown. The valve according to FIG. 1 consists of a valve body 1 which is connected to an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3 for the heating water. The connec tion opening between the valve body and the drain pipe can be closed by a conically held valve disk 4 which, in the closed state, rests on a correspondingly conical edge of the opening.
Above the supply pipe 2, a membrane 5 is attached in the valve body, which closes the upper valve chamber 6 from the space occupied by the heating water. The space 6 is filled with a non-conductive liquid, preferably oil, which, due to its incompressibility, equalizes the pressure exerted on the membrane by the heating water. The membrane is penetrated by a valve rod 7 connected to the valve head 4. In its upper part, the valve rod is connected to a U-shaped bracket 8, which includes a standing from the bimetals 9 to 11 be thermal control device between its legs.
The bimetal 9 serves as an opening bimetal and is designed to be relatively strong, so that it deflects only a little when it is heated, but exerts great forces. It lies in the stretched state on a extending over the entire width of the valve body and between the legs of the Bü gel 8 reaching through bridge 12 and is arranged with its two ends in guides 13, 14 of the Ven tilkörpers.
A narrow, roof-shaped spacer body 15 is arranged above the opening bimetal, the base area of which has approximately the length of the bimetal and at its ends of the base area has feet 16, 17 which are supported on the ends of the opening bimetal 9. At the first edge of the spacer 15 serving as a compensation bimetal bimetal 10 is BEFE Stigt, which in turn is held at a distance by at the ends angeord designated spacers 18, 19 with the union above, serving as Hubbimetall bimetal 11. Another spacer 23 is arranged in the middle between the hub and the Kom pensationsbimetall.
Above the bimetal hub is a plate 20 which is attached to the ends of the bracket 8. Like the öffnungsbi metal, the compensation bimetal and the Hubbimetall are slidably mounted with their ends in the guides 13, 14 and arranged between the legs of the bracket 8. The opening bimetal and the lifting bimetal have a heating winding 21 and a heating winding 22. The opening bimetal is inserted into the guides in such a way that, when heated, its ends bend against the two at their bimetals. The direction of curvature of the lifting and compensation bimetal are the same, namely these bimetals are arranged in such a way that their ends are deflected towards the opening bimetal when heated.
The series-connected through the flexible connection 24 heaters 21, 22 of the bimetals 9 and 11 (Fig. 2) are verbun via the connections 25 and 26 with a room thermostat, not shown. The room thermostat controls the valve by applying electricity to the heaters when the room heated by the hot water heating system warms up stronger, i. H. Heating water should be sent through the radiator.
In the illustrated embodiment, the valve is in its closed position, i. H. the valve plate 4 closes the connection opening between the inlet pipe and the outlet pipe 3. The pressure generated by the circulation pump of the heating system weighs on the valve plate. If the opening command for the valve is given by the room thermostat, the heating coils 21, 22 are connected to voltage.
The bimetals 9 and 11 are heated and begin to deflect. The bimetal 11 is designed so that it cannot overcome the pressure on the valve disk, i. H. it only acts on the compensation bimetal and pushes it down with its ends. The compensation bimetal protects the lifting bimetal from permanent deformations, d. H. it acts as overpressure protection. The opening bimetal, which is designed to be much stronger, bends less than the Hubbimetal, but it can exert stronger forces.
It is supported with its middle part against the bridge 12 and presses with its free ends on the feet 16, 17 of the spacer 15 and thus via the between's lifting and compensation bimetal attached spacer 23 on the plate 20. By the steering from the opening bimetal is thus the bracket 8 attached to the plate 20 and thus the valve rod 7 raised. There is a slight ventilation of the valve plate 4, but this is sufficient to bring the pressure on the plate to the Verschwin. After this pressure has ceased, the Hubbimetall is now able to raise the plate 20 and thus the valve rod with the valve disk even higher.
The compensation bimetal goes into its extended position again after the pressure has ceased, so that the central part of the Hubbimetall can raise the plate 20 and thus the valve rod further. In the uppermost position of the valve rod, a contact is actuated in a manner not shown, which causes the heating windings 22, 21 to be switched off.
The bimetals cool down and gradually move into their stretched position, but the valve disk is held in the open position by a latching device that can be released, for example, by a further bimetal when a new closing command is given to release the valve disk.
As a result of the weak design of the Hubbimetal, it also responds to changes in room temperature, i. H. in the closed position of the valve, the position of the valve disk will change in the event that the dynamic pressure is also low, if the compensation bimetal were not present. The compensation bimetal, which curves bimetal in the same direction as the hub, cancels the effect of the hub bimetal.
The embodiment shown in Fig. 3 differs from the exemplary embodiment described above in that an arrangement is provided that allows the valve to be opened only partially, and that there is still the possibility of opening the valve if the control voltage fails to be able to operate by hand. For this purpose, a U-shaped soft iron yoke 27 is attached to the ends of the legs of the bracket 8, the legs of which move over a correspondingly shaped bulge 28 in the valve body 1 made of non-magnetic material when the valve rod is moved.
A permanent magnet 29 protrudes into the bulge 28 and is connected to a switching device 31 via a switching rod 30. The switching device 31 is guided on a threaded spindle 32 and in a guide 33 attached to the valve housing. The Ge threaded spindle is rotatably but not slidably mounted in the valve housing. In the interior of the valve housing, a latching bimetal 34 is also attached to the threaded spindle, which can be displaced in the vertical direction by the threaded spindle and slides in a guide 35. The latching bimetal 34 has a heating coil 36.
The free end 37 of the Verklinkungsbimetalls works with a latch nose 38 which is placed on the bracket 8 (see. Also Fig. 4). On the threaded spindle outside of the housing there is also a gear 40 which is in a grip with a gear 41 fastened on the housing 1 (FIG. 3).
In the illustration, the valve is in the closed position. In the switching device 31, a break contact is closed, which is connected in series with the heating windings 21 and 22 of the bimetals 9 and 11. The heating windings 21 and 22 are controlled via a room thermostat, which closes the circuit when the room heated by the hot water heating system warms up more, ie. H. Heating water is sent through the radiator.
When the contact in the room thermostat closes, the heating coils 21 and 22 are traversed by the current and heat the bimetals, which are deflected. The opening process takes place in the manner described in the embodiment of FIG. During the opening process of the valve, the soft iron yoke 27 comes so far into the area of the permanent magnet 29 that it is drawn into the soft iron yoke.
The movement of the permanent magnet 29 opens the normally closed contact via the switching rod 30 and closes a normally open contact. By opening the normally closed contact, the circuit in which the heating windings 21 and 22 are located is interrupted. The bimetals cool down and gradually go into their stretched position.
The valve disk is held in the open position, however, since the nose 38 attached to the bracket 8 has passed the latching bimetal 37 during the opening movement of the valve and the bracket 8 is next in from the latching bimetal this position is held. Once the desired temperature has been reached in the room to be heated, the room thermostat switches to the off position.
A circuit is closed, in the course of which the heating coil 36 of the latching bimetal is located. In this circuit there is also the normally open contact of the switching device 31, which was already closed when the valve had reached its open position. Under the influence of the heating, the bimetal 34 is deflected in the direction of the arrow 39 (FIG. 4), so that the latching of the bracket 8 is released and the valve returns to its starting position.
In the process, the soft iron yoke 27 is pulled out of the area of the permanent magnet 29 and the switching device jumps back into its starting position. The heating coil 36 of the Verklinkungsbimetalls is turned off and the heating coils 21 and 22 in series contact of the Schaltein direction 31 is closed. However, a current only flows in this circuit when the room thermostat switches itself on again.
The heating coil 36 of the bimetal 34 is designed so that a rapid deflection of the bimetal takes place when the closing command for the valve is given by the room thermostat.
The switching device 31 and the latching bimetal 34 are guided on the threaded spindle 32 so that the lifting height of the valve plate can be preset. If the valve is not to be fully opened, the switching device and the latching bimetal can be simultaneously adjusted in height by the same amount by turning the threaded spindle 32.
This means that when the valve is opened, the latching is already carried out if the valve disk has not yet lifted up from the opening to the full height of its stroke. The switching device 31 is actuated correspondingly earlier, since the permanent magnet 29 reaches the area of the soft iron back yoke 27 at an earlier point in time and the heating windings 21 and 22 are switched off.
This measure makes it possible to throttle the first radiators in a number of radiators connected in parallel so that the last ones can still be supplied with sufficient heating water. The U-shaped design of the soft iron yoke 27 has the advantage that, despite the adjustment, the response values of the magnet always remain the same, since the air gap that determines the response value remains unchanged.
The display of the pre-setting takes place with the gears 40 and 41. The rotation of the spindle 32 is transmitted from the gear 40 to the gear 41 much larger dimensioned. The gear 41 has a scale or a mark and shows the size of the preset on a mark or scale that is fixedly attached to the housing and is not shown in particular. Due to the dimensions of the toothed wheels, it can be achieved that the toothed wheel 41 only rotates through an angle of 270 despite multiple revolutions of the spindle.
This means that the presetting of the valve can be checked at any time. The arrangement also allows the valve to be operated independently of the electrical control, as may be necessary, for example, if the power supply network fails.
The arrangement is therefore designed in such a way that by turning the threaded spindle the latching bimetal 34 can be lowered so far that the end 37 of the bimetal 34 engages under the latch nose 38 when the valve is closed and the valve is opened by turning the threaded spindle back by hand . Such a design makes the valve usable in all cases.
Since with the usual, in longitudinal section frustoconical valve plates when opening the valve, the setting of the flow rate is relatively coarse, a projection 42 is expediently provided on the valve plate, the shape of which refines the setting of the flow rate. In the exemplary embodiment, the approach has the shape of an unevenly trapezoidal shape in the longitudinal section. This approach makes it possible to change the dependence of the flow rate on the stroke height.