DE10049328B4

DE10049328B4 - Betätigungsaufsatz für ein Ventil und zugehöriger Bausatz

Info

Publication number: DE10049328B4
Application number: DE10049328A
Authority: DE
Inventors: Ebbe Måberg; Kuno Nielsen; Preben Kristensen; Martin Pedersen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: DE10049328A1

Abstract

Betätigungsaufsatz für ein Ventil, mit einem einen thermischen Aktuator aufweisenden Oberteil, einem separat hiervon gefertigten, dem Anschlußteil des Ventilgehäuses angepaßten Sockel und einer Druckfeder zwischen einer Stützfläche, die vom separat gefertigten Sockel (2; 102) getragen ist, und dem Stellglied des Aktuators,dadurch gekennzeichnet, daß eine im Oberteil (101) vorgesehene Auflagefläche (113) für die Druckfeder (112) achsparallele Durchbrüche (114) aufweist und die Stützfläche (116) durch die freien Enden von Fingern (115) gebildet ist, die die Durchbrüche (114) durchsetzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsaufsatz für ein Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen zugehörigen Bausatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Derartige Betätigungsaufsätze sind auf dem Markt bekannt. Der Sockel ist mittels eines Bajonettverschlusses mit dem Oberteil verbunden. Aufgrund der hierdurch gegebenen Austauschbarkeit kann ein und derselbe Oberteil-Typ für unterschiedliche Ventile verwendet werden. Es braucht lediglich ein dem Anschlußteil des Ventils angepaßter Sockel-Typ zwischengeschaltet zu werden. Dies hat den Vorteil, daß das Oberteil, das verhältnismäßig komplizierte Bauelemente aufweist, in größeren Stückzahlen und daher rationeller hergestellt werden kann. Bei den hier betrachteten Betätigungsaufsätzen wird das Stellglied des Aktuators durch eine Druckfeder belastet, die sich an einer Stützfläche des Oberteil-Gehäuses abstützt.

Aus US 4 176 815 ist es bereits bekannt, zwei Bauteile mittels eines Bajonettverschlusses zu vereinigen und durch eine Feder in der Verriegelungsstellung zu halten. Zum Entriegeln kann die Feder durch ein Werkzeug zusammengedrückt werden, das mit Stiften durch Bohrungen in dem einen Bauteil greift.

Betätigungsaufsätze der eingangs genannten Art sind aus der nachveröffentlichten DE 199 17 781 A1 sowie DE 199 09 101 A1 , FR 25 37 242 A1 , DE 31 01 560 C2 , EP 0 903 525 A2 , DE 195 34 181 A1 und AT 249 945 B bekannt.

Weitere Betätigungsaufsätze sind in DE 12 73 944 A , DE 200 07 046 U1 oder DE 39 05 414 C1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anpassung des Betätigungsaufsatzes an eines der unterschiedlichen Ventile zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In jedem Ventil gibt es eine Feder, insbesondere eine Öffnungsfeder für das Verschlußstück, deren Kraft über den Ventilstößel – zusätzlich zu der Kraft der Druckfeder – auf das Stellglied des Aktuators wirkt. Da diese Zusatzkräfte bei verschiedenen Ventil-Fabrikaten sehr unterschiedlich sein können, ergeben sich Beeinträchtigungen der Arbeitsgenauigkeit. Optimale Arbeitsverhältnisse bei allen vom Oberteil gesteuerten Ventilen sind nicht möglich.

Dem begegnet die Erfindung. Da die Stützfläche für die Druckfeder vom separat gefertigten, insbesondere austauschbaren Sockel getragen ist, kann sie dem zum Sokkel passenden Ventil angepaßt werden. Man kann ihr im Einbauzustand des Sockels eine solche Lage geben, daß die Druckfeder eine Vorspannung erhält, welche die aus dem Ventil stammende Zusatzkraft berücksichtigt. Hierbei ergibt sich eine eindeutige Zuordnung. Die Stützfläche hat eine Lage, wie sie für das Ventil-Fabrikat, das durch die Sockelanpassung definiert ist, optimal. wirkt. Insbesondere kann man es erreichen, daß für alle Ventil-Fabrikate die gleiche Belastung auf das Stellglied des Aktuators wirkt. Dies führt zu einer hohen Arbeitsgenauigkeit bei allen Ventil-Fabrikaten, die von dem gleichen Oberteil-Typ gesteuert werden. Wenn eine im Oberteil vorgesehene Auflagefläche für die Druckfeder achsparallele Durchbrüche aufweist und die Stützfläche durch die freien Enden von Fingern gebildet ist, die die Durchbrüche durchsetzen, kann man das Oberteil vollständig vormontieren und anschließend den Sockel daran befestigen. Die Abstützung an der Auflagefläche wird für Ventilfabrikate benutzt, deren aus dem Ventil stammenden Zusatzkräfte relativ gering sind, während bei Ventilfabrikaten mit größeren Zusatzkraft die Vorspannung der Druckfeder durch Anlage an der Stützfläche erhöht wird.

Günstig ist es, daß der Aktuator eine Dehnstofffüllung aufweist und die Druckfeder eine Rückstellfeder ist. Die Druckverhältnisse sind so zu wählen, daß die gemeinsam auf das Stellglied des Aktuators wirkenden Kräfte ausreichend groß sind, um das Stellglied in die Ursprungslage zurückzuführen, aber nicht so groß, daß die normale Arbeitsbewegung des Stellgliedes behindert wird.

Diese Konstruktion empfiehlt sich insbesondere, dann wenn der Aktuator einen Faltenbalg aufweist, wie dies vielfach üblich ist. Denn ein solcher Faltenbalg benötigt eine sehr genau dosierte Rückstellkraft.

Günstig ist es ferner, daß der Sockel mit dem Oberteil durch eine durch axiales Ineinanderschieben einrastende Schnappverbindung verbunden ist. Dies ermöglicht eine dauerhafte Befestigung des Sockels am Oberteil bei einfacher Montage.

Hierbei ist es von Vorteil, daß die Schnappverbindung Öffnungen in einem hohlzylindrischen Abschnitt des Oberteil-Gehäuses und federnd in die Öffnungen einrastende Vorsprünge am Sockel aufweist.

Sodann empfiehlt sich ein Bausatz für einen Betätigungsaufsatz bei dem einem Oberteil-Typ mindestens zwei Sockel-Typen zugeordnet sind, die der Druckfeder unterschiedliche Vorspannung verleihen.

Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß die Druckfeder bei einem Sockel-Typ an der Auflagefläche und bei einem weiteren Sockel-Typ an der Stützfläche anliegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Hierin zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Betätigungsaufsatz, dargestellt über dem Anschlußteil eines Ventilgehäuses,
2 einen Längsschnitt durch ein Oberteil und einen Sockel eines zweiten Ausführungsbeispiels in getrenntem Zustand,
3 die Teile der 2 im zusammengebauten Zustand und
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Der in 1 veranschaulichte Betätigungsaufsatz weist ein Oberteil 1 und einen Sockel 2 auf, die über eine nicht näher veranschaulichte Verbindung 3, z.B. einen Bajonettverschluß, lösbar miteinander verbunden sind.
Das Oberteil weist einen Aktuator 4 auf, der eine Füllung 5 aus einem temperaturabhängigen Dehnstoff, wie Wachs, aufweist und dessen Stellglied 6 durch die Verschlußplatte eines Faltenbalgs 7 gebildet ist. Durch Verdrehen eines hülsenförmigen Drehgriffs 8 wird ein den Aktuator 4 tragendes Gehäuse 9 axial versetzt, wodurch der Temperatursollwert geändert werden kann.
Der Sockel 2 ist so ausgebildet, daß er auf den Anschlußteil 10 eines Ventilgehäuses 11 aufgesetzt werden kann. Zu diesem Zweck weist er radial spreizbare Ringabschnitte 12 auf, die mit einer nach innen weisenden Rippe 13 in eine Ringnut 14 des Anschlußteils 10 greifen. Durch eine Mutter 15 wird der Betätigungsaufsatz 1 sicher am Ventilgehäuse 11 befestigt.
Dann ergibt sich eine Kupplung zwischen dem Ventilstößel 16 und einem Kupplungsglied 17, das über eine Übertragungsfeder 18 die Verbindung zum Stellglied 6 herstellt. Hierbei wirkt der Ventilstößel 16 mit einer Kraft P nach außen.
Um das Stellglied 6 sicher den Volumenänderungen des Aktuators 14 folgen zu lassen, ist eine Druckfeder 20 vorgesehen, die sich zwischen einer am Sockel 2 ausgebildeten Stützfläche 21 und einem Teller 22 erstreckt, der über ein Rohr 23 mit dem Stellglied 6 verbunden ist. Die Rückstellkraft setzt sich aus der Kraft der Druckfeder 20 und der Kraft der Übertragungsfeder 18, die ihrerseits von der Kraft P abhängt, zusammen. Sie ist so bemessen, daß bei sich reduzierendem Volumen der Füllung 5 das Stellglied 6 sicher folgt, eine Ausdehnung des Volumens aber nicht behindert wird.
Wird das Oberteil 1 mit Hilfe eines anderen Sockels 2 auf ein Ventil anderen Fabrikats aufgesetzt, kann die Stützfläche 21 an diesem Sockel eine andere Lage haben, so daß die Druckfeder 20 eine andere Vorspannung erhält, die für das neue Ventil optimal ist.
Der Betätigungsaufsatz der 2 und 3 besteht wiederum aus einem Oberteil 101 und einem Sockel 102, die über eine Kupplung 103 in Form eines Bajonettverschlusses miteinander verbunden werden können. Hierbei greifen am Sockel 102 ausgebildete Arme 104 in entsprechende Aussparungen des hülsenförmigen Drehgriffs 105. Ein mit Wachs als Dehnstoff gefüllter Aktuator 106 ist durch ein Heizelement 107 beheizbar. Infolge der Volumenänderung verschiebt sich ein Stellglied 108, dessen Lage über eine Zwischenplatte 109, eine Feder 110 und ein Ausgangsglied 111 auf den Ventilstößel des zugehörigen Ventils übertragen wird. An der Zwischenplatte 109 greift ferner eine Druckfeder 112 an, die auf einer Auflagefläche 113 aufliegt und dafür sorgt, daß das Stellglied 108 immer den Volumenänderungen des Aktuators 106 folgt.
Die Auflagefläche 113 weist Durchbrüche 114 auf, durch die am Sockel 102 ausgebildete Finger 115 beim Zusammenbau von Oberteil 101 und Sockel 102 greifen und mit ihrer freien Stirnseite 116 eine Stützfläche bilden, welche die Druckfeder 112 derart zusammenpreßt, dass sich eine erhöhte Vorspannung der Feder 112 ergibt, wie dies in 3 veranschaulicht ist.
Auch hier ist demnach dafür gesorgt, daß, passend zu dem für ein bestimmtes Ventil-Fabrikat passenden Sockel 102, eine solche Vorspannung der Druckfeder 112 vorgesehen wird, daß sich eine optimale Arbeitsweise ergibt. Die neue Konstruktion eignet sich insbesondere für thermostatisch betätigte Heizkörperventile.
4 zeigt, wie ein Oberteil-Typ X durch Verwendung unterschiedlicher Sockel-Typen a und b für Betätigungsaufsätze A und B verwendet werden kann, die für unterschiedliche Ventil-Typen bestimmt sind.
Die Verbindung zwischen Sockel und Oberteil erfolgt in beiden Fällen dadurch, daß durch axiales Einstecken des Sockels in das Oberteil eine Schnappverbindung 200 wirksam wird, die Öffnungen 201 in einem hohlzylindrischen Abschnitt des Gehäuseoberteils und federnde Vorsprünge 202 an einem hohlzylindrischen Abschnitt des Sockels aufweist, welche Vorsprünge in die Öffnungen einrasten.
Zu erwähnen ist noch, daß beim Sockel-Typ a eine Stützfläche 203 und beim Sockel-Typ b eine Stützfläche 204 vorgesehen ist. Die übrigen Teile entsprechen weitgehend den 1 bis 3.

Claims

Betätigungsaufsatz für ein Ventil, mit einem einen thermischen Aktuator aufweisenden Oberteil, einem separat hiervon gefertigten, dem Anschlußteil des Ventilgehäuses angepaßten Sockel und einer Druckfeder zwischen einer Stützfläche, die vom separat gefertigten Sockel (2; 102) getragen ist, und dem Stellglied des Aktuators, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Oberteil (101) vorgesehene Auflagefläche (113) für die Druckfeder (112) achsparallele Durchbrüche (114) aufweist und die Stützfläche (116) durch die freien Enden von Fingern (115) gebildet ist, die die Durchbrüche (114) durchsetzen.
Betätigungsaufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (4; 106) eine Dehnstofffüllung aufweist und die Druckfeder (20; 112) eine Rückstellfeder ist.
Betätigungsaufsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (4) einen Faltenbalg (7) aufweist.
Betätigungsaufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (a, b) mit dem Oberteil (x) durch eine durch axiales Ineinanderschieben einrastende Schnappverbindung (200) verbunden ist.
Betätigungsaufsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindung (200) Öffnungen (201) in einem hohlzylindrischen Abschnitt des Oberteil-Gehäuses und federnd in die Öffnungen einrastende Vorsprünge (202) am Sockel aufweist.
Bausatz für einen Betätigungsaufsatz für ein Ventil mit einem einen thermischen Aktuator aufweisenden Oberteil, einem separat hiervon gefertigten, dem Anschlußteil des Ventilgehäuses angepaßten Sockel und einer Druckfeder zwischen einer Stützfläche und dem Stellglied des Aktuators, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Oberteil-Typ (x) mindestens zwei Sockel-Typen (a, b) zugeordnet sind, die der Druckfeder unterschiedliche Vorspannung verleihen.
Bausatz für einen Betätigungsaufsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder bei einem Sockel-Typ an der Auflagefläche (113) und bei einem weiteren Sockel-Typ an der Stützfläche (115) anliegt.