Thermostatgesteuertes Heizkörperventil Die Erfindung betrifft ein thermostatgesteuertes Heizkörperventil, bei dem ausserhalb des Ventilgehäuses ein Temperaturfühlerelement angeordnet ist, dessen Aus dehnungsmedium zur Regelung des durchströmenden Heizmediums, z.B. Heisswasser, Dampf auf einen ver schiebbaren Ventilkörper einwirkt,
dessen Öffnungsweg durch ein von Hand einstellbares Regelglied veränder lich ist. Derartige thermostatgesteuerte Heizkörperventile werden an Stelle der bisher üblichen, handbetätigten Heizkörperventile in den Vorlauf des jeweiligen Heiz körpers eingesetzt. Sie regulieren die Raumtemperatur entsprechend des von Hand am einstellbaren <I>Regel-</I> glied vorgewählten Temperaturbereiches selbsttätig.
Die bekannten derartigen Heizkörperventile arbeiten mit Faltbälgen, die das Ausdehnungsmedium im Tempe- raturfühlerelement gegenüber dem Ventilkörper einer seits und dem von aussen her einstellbaren Regelglied abdichten und den Druck des Ausdehnungsmediums auf die Ventilspindel übertragen. Diese Faltenbälge sind ela stisch und daher nachgiebig.
Da die dem Faltenbalg ent gegenwirkende Ventilöffnungsfeder bei einer Hubbewe gung ihre Kraft ändert, wird bei jeder wechselnden Be lastung infolge der Nachgiebigkeit des Faltenbalges je weils ein Teil der Volumenänderung, nicht in Hubbewe gung umgesetzt, so dass sich diese nicht, proportional mit dem Volumen des Ausdehnungsmediums ändert, was erforderlich wäre.
Dazu kommt, dass diese Faltenbälge verhältnismässig viele Falten aufweisen müssen; um, die mögliche Übertemperatur am Temperaturfühlerelement abzufangen. Das Herstellen dieser vielen Falten ist teuer und aufwendig. Sie sind auch störanfällig, weil die Fal- tenbälge an den Knick- und Lötstellen durch überbean- spruchung leicht brechen können.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass auf solche Faltenbälge verzichtet wird und die Steuerteile inkompressibel sind, so dass sich eine lineare Hubbewegung des Schliessvorgangs unabhängig von dem Druck des Heizmediums ergibt.
Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im Ventilgehäuse in Richtung der Achse der Ventilspin- del zwei im Durchmesser unterschiedlich grosse Kolben mit Abstand voneinander axial verschieblich und in .ihrer Führung im Ventilgehäuse abgedichtet angeordnet sind, zwischen welchen ein Medium zur Druckübertragung eingebracht ist, wobei,
der kleine Kolben im Betriebs- zustand an der Ventilspindel anliegt und der grosse Kolben von der Handhabe einstellbar ist.
Der Einstellbereich kann dabei zwischen z.B. -i- 5 C und + 25 C liegen, so dass die Ventilspindel jeweils einen bestimmten Durchgangsquerschnitt für das Heiz medium freigibt.
Mit dieser Anordnung wird zugleich eine überlast- scherung gewährleistet, denn der Einstellkopf wird mit dem grossen Kolben aus denn Ventilgehäuse hinausge- führt, wodurch jegliche Bruchgefahr ausgeschlossen ist.
Wenn gewünscht, kann im Ventilkörper noch ein dritter axial beweglicher Kolben im Anschlussteil für das Temperaturfühlerelement vorgesehen sein:, welcher den Druck des Ausdehnungsmediums im Temperaturfühler- element auf das Druckübertragungsmedium zwischen: den beiden anderen Kolben überträgt.
Um bei der durch Temperaturrückgang bewirkten Volumenabnahme des Mediums im TemperaturfühJer- element ein Nachfolgen der Kolben zu gewährleisten, können der eine, zwei oder auch die drei Kolben unter der Einwirkung von Hilfskräften, z.B. Federn stehen, welche diese Kolben zurückführen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an den. in der Zeichnung dargestellten zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt eine Hydraulik-Ausbildung mit zwei Kolben;
Fig. 2 die Verwendungsmöglichkeit des Ausführungs beispiels der Fig. 3 mit Handsteuerung; Fig. 3 die Ausbildung des Hydraulik-Systems mit drei Kolben im Längsschnitt und Fig. 4 eine Ausbildung mit einem Temperaturfühler- element ausserhalb des Heizkörperventils m t Kapillar
rohrverbindung zu diesem.
Beü beiden Ausführungen sind die Mittel zum Vor wählen des Temperaturbereichs und zum Übertragen der Steuerimpulse im Ventilkörper 1 untergebracht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist dieser Ventilkörper am Anschlussende an den in, der Vorlaufleitung des Heizmediums eingebauten, strichpunktiert eingezeichne- ten Ventilgehäuse 2 mit Ventilspindel, Ventilteller,
Ven tilsitz und Schliessfeder mit Kühlrippen versehen, um eine Wärmeleitung von Heizmedium auf das Heizkör- perventil weitgehend zu verhindern. Der Anschluss er folgt mit Hilfe der Verbindungsmutter 3.
Im Ventilkör- per 1 sitzen in der Achse der Ventilspindel zwei axial verschiebbare, mit O-Ringen abgedichtete Kolben mit unterschiedlichen Querschnitten. Der grosse Kolben 4 liegt im Betriebszustand gegen eine Verstellspindel 5 an.
Letztere ist mittels Gewinde in einer gegen Verdrehung gesicherten Spindehnutter 6 gehalten und trägt den dreh baren Einstellkopf 7. Die axial nach links bewegliche Spindelmutter 6 ist mittels Tellerfedern 8 gegen den Ge häuseanschlag gedrückt. Der zwischen dem grossen Kol ben 4 und dem kleinen Kolben 9 befindliche Raum 10 ist über eine Querbohrung mit dem am Gehäuse befe stigten,
hier angelöteten Temperaturfühlerelement 11 ver bunden. Hier dient als druckübertragendes Medium im Raum 10 das Medium im Temperaturfühlerelement. Der kleine Kolben 9 liegt im Betriebszustand der Ventilspin- del im Ventilgehäuse 2 an.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bewegt die den Ventilteller tragende Ventilspindel mit ihrer Verlänge- rung den kleinen Kolben 9.
Dieser wird mit einer Rückholfeder 12 in den Raum 10 gezogen. Der Ventilteller 13 wird durch die Feder 14 gegen einen Anschlag 15 des kleinen Kolbens 9 ge drückt.
Nach dem Schliessen des Ventiltellers kann der kleine Kolben gegen die Kraft der Feder 14 durch den Ventilteller hindurchgedrückt werden, wodurch eine Überlastsicherung erreicht ist, welche beim Ausführungs- beispiel der Fig. 1 mit Hilfe des grossen Kolbens 4 ge währleistet ist.
Deshalb kann beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Federbelastung des grossen Kolbens 4 fehlen. Dieser ist lediglich über die Gewindebüchse 16 mit dem Ventil körper 1 drehbar verbunden und trägt an seinem Dreh zapfen den Einstellkopf 7. Weiter ist zwischen dem Temperaturfühlerelement 11 und dem Ventilkörper 1 ein, dritter Kolben 17 eingebaut.
Er sitzt in. einem besonderen Stutzen 18 und stellt die Verbindung zum Raum 10 her, der hier ein gesondert über die Füllschraube 19 eingefülltes Druckübertra- gungsmedium enthält. Nach der Anschlussseite des Tem- peraturfühlerelements ist der Verschiebeweg dieses drit ten Kolbens 17 durch einen Sprengring begrenzt. Das
Ausdehnungsmedium des Temperaturfühlerelements 11 wirkt auf diesen dritten Kolben 17 mit Hilfe eines Fol gekolbens 20 in welchen unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 21 der Stift 22 geführt ist, welcher unter der Wirkung dieser Feder stets dem dritten Kolben 17 an liegt.
Die Ausführungsbeispiele arbeiten wie folgt: Zunächst wird am Einstellkopf 7 die gewünschte Raumtemperatur innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen 5 C und 25 C eingestellt. Dadurch wird der grosse Kolben 4 in eine dieser Temperatur zugeordneten Lage gebracht, was unter Zwischenschaltung des Druckübertragungs- mediums im Raum 10 eine bestimmte Einstellung der Lage des Ventiltellers bewirkt.
Ist das Temperaturfüh- lerelement 11 wärmer als die vorgewählte Temperatur, dann drückt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 das sich ausdehnende Medium unmittelbar den kleinen Kol ben 9 nach rechts.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wirkt das sich ausdehnende Medium im Temperaturfühlerelement auf den Folgekolben 20 und über diesen auf den Stift 22, der seinerseits den dritten Kolben 17 nach oben drückt. Da mit verschiebt das Medium im Raum 10 den kleinen Kolben 9 mit dem Ventilteller 13 nach rechts.
Damit wird der Ventilteller auf den Ventilsitz ge drückt und der Heizmittelumlauf abgestellt. Kühlt das Ternperaturfühlerelement 11 unter die vorgewählte Tem peratur ab, dann bewegen sich diese Teile in umgekehr ter Richtung.
Sollte infolge der Einbauverhältnisse (Heizkörper- nische und ähnliches) das Temperaturfühlerelement eine von der Raumtemperatur abweichende relative Tempe ratur annehmen, dann kann die dadurch entstehende Verschiebung des Einstellbereiches durch tieferes oder weniger tieferes Einschrauben korrigiert werden.
Es ist lediglich notwendig, die in Fig. 3 eingezeichnete Fest stellschraube 23 zu lösen, Teil 11 in die entsprechende Richtung zu drehen und die Schraube wieder festzuzie- hen.
Sollte eine Umstellung des automatischen Betriebes auf Handbetrieb vorgenommen werden, dann ist, vgl. Fig. 3, Teil 11 abzunehmen und die Gewindebüchse 16 durch Zurückdrehen der Schraube 24 mit dem Gehäuse zu blockieren.
Dadurch kann sich der mit einem stei leren Gewinde versehene grosse Kolben 4 in, der Ge windebüchse 16 verschieben. Es ist dann. möglich, bei einer Drehung des Einstellkopfes 7 von Anschlag zu An schlag den kompletten Schliess- und Öffnungsweg von Hand vorzunehmen. Bei Handbetrieb liegt der dritte Kolben 17 an der Sicherung 25 an und kann nicht nach unten herausgedrückt werden.
Diesen Zustand zeigt Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausbildung der Fig. 3. Diese macht es möglich, auch solche Heiz körper im Erfindungssinn mit einem Thermostat zu steuern, die in verkleideten Nischen und hinter Vorhän gen angeordnet sind.
Dazu ist für den direkt am Heiz- körperventil sitzenden Fühler 20, 21, 22 ein mit einem Kapillarrohr 24 verbundenes Fühlerelement 11 vorge sehen. Letzteres kann an jeder geeigneten Stelle der Wand befestigt werden.