DE1013935B - Thermostatisch gesteuerter Durchflussregler - Google Patents

Description

Für die Regelung der Wärmeabgabe von Wärmeverbrauchern, wie z. B. Radiatoren, sind thermostatisch gesteuerte Durchfluß regler bekanntgeworden, mittels denen der dem Wärmeverbraucher zufließende Wärmeträger, ζ. B. Heißwasser, in Abhängigkeit einer gemessenen Temperatur geregelt wird. Letztere wird meistens mit einem Flüssigkeits- oder Dampfdruckfühler ermittelt, der über ein Kapillarrohr mit einem Ausdehungselement, z. B. ein Federrohrbalg, in Verbindung steht. Die temperaturabhängigen Verschiebungen des Ausdehnungselements werden mechanisch auf das Verschluß stück übertragen. Solche thermostatischen Regler sind als Schließungsventile ausgebaut, d. h., wenn der Wärmebedarf befriedigt ist, wird das Ventil geschlossen.

Ähnliche Einrichtungen werden bei Kühlanlagen verwendet. Unterschiedlich ist nur, daß das Reglerventil 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 gleichen Wärmeaustauschers während einer gewissen Periode beheizt und während einer anderen Periode gekühlt werden, so muß bei Verwendung von thermostatischen Reglerventilen dazu sowohl ein Schließungsventil als auch ein Öffnungsventil vorgesehen werden. Dies hat eine komplizierte und teure Installation zur Folge, was sich besonders nachteilig bei Heizanlagen von bewohnten Räumen, die im Sommer auf Kühlbetrieb umgeschaltet werden können, auswirkt.

Die Erfindung betrifft einen thermostatisch gesteuerten Durchflußregler, welcher betriebsmäßig von der einen auf die andere Arbeitsweise umstellbar ist. Diese Umstellung wird dadurch möglich gemacht, daß der Antrieb des Verschlußstückes vom Thermostaten her ein Verstellglied enthält, mit dessen Hilfe das Verschlußstück derart verstellbar ist, daß es entweder mit dem einen oder anderen von zwei Ventilsitzen oder von zwei Rändern einer DurchlaßöfFnung im Gehäuse zusammenwirkt, so daß er bei gleicher Richtung der Thermostatbewegung bei der einen Einstellung mehr öffnet, bei der anderen mehr schließt.

Ein solcher Regler ist für Anlagen, die im Winter auf Heiz- und im Sommer auf Kühlbetrieb geschaltet werden sollen, besonders geeignet, da die Umstellung der Arbeitsweise sehr einfach durchzuführen ist und gegebenenfalls auch selbsttätig erfolgen kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.

Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt einen thermostatisch gesteuerten Regler mit einem Schieber,

Fig. 2 das Schieberverschlußstück in Ansicht und

Thermostatisch gesteuerter Durchflußregler

Anmelder:
Landis & Gyr A. G., Zug (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. A. Schulze, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 13/14

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 8. Juli 1955

Hans Gerber, Zug (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 3 ein thermostatisches Reglerventil mit einem Tellerventil.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Flüssigkeits- oder Dampfdrucktemperaturfühler, welcher über ein Kapil- - larrohr 2 mit einem einen Federrohrbalg 3 enthaltenden Behälter 4 in Verbindung steht. Erfährt der Temperaturfühler 1 eine Temperaturerhöhung, so wird der Federrohrbalg 3 infolge der dadurch bedingten Volumenvergrößerung bzw. Druckerhöhung des von außen auf ihn wirkenden temperaturempfindlichen Mediums, entgegen der Wirkung einer Druckfeder 5, zusammengedrückt. Die Verschiebung, die das obere Ende des Federrohrbalges dabei erfährt, wird über eine Stange 6 auf einen Steuerhebel 7 übertragen, der um eine im Ventilgehäuse 8 fest angeordnete Achse 9 drehbar ist. An seinem rechten Ende trägt der Steuerhebel 7 eine Mutter 10, in welcher das untere Ende einer Umstellhülse 11 eingeschraubt ist, die im Gehäuse 8 längs verschiebbar und drehbar gelagert ist und in ihrem Innern eine Einstellspindel 12 aufweist. Letztere ist nahe ihrem oberen Ende mit einem Schraubengewinde 13 versehen, welches in ein in der Umstellhülse 11 angebrachtes Muttergewinde 14 eingreift. Das untere Ende der Einstellspindel 12 ist gerundet und sitzt auf einem Anschlagstempel 15, dessen unteres abgeschrägtes Ende gegen einen Schlitzschieber 16 mit trapezförmigem Querschnitt drückt. In der Fig. 2 ist der Schlitzschieber 16 in Ansieht dargestellt, und der Schlitz 17 mit seiner Oberkante 17' und Unterkante 17" ist deutlich erkennbar. Er gleitet über eine Durchlaßöffnung 133, deren oberer und unterer Rand 133', 133" als Steuerkanten wirken. Gegen die untere Seite des Schlitzschiebers 16

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drückt ein oben abgeschrägter Bolzen 18, der unter der Wirkung einer Druckfeder 19 steht. Durch den trapezförmigen Querschnitt des Schlitzschiebers 16 wird erreicht, daß er in allen Lagen nach rechts gegen die Gehäuseinnenwand gedrückt wird, wodurch auch nach langer Betriebsdauer eine einwandfreie Abdichtung in der geschlossenen Schieberstellung gewährleistet ist. Das obere Ende der Umstellhülse 11 ist mit Klauen 20 versehen, die in entsprechende Nuten eines Umstellknopfes 21 hineingreifen. Letzterer ist auf einem Hals 22 des Gehäuses 8 um einen bestimmten Winkel drehbar gelagert und durch eine in eine Rille 23 eingreifende Stiftschraube 24 gegen Abheben gesichert. Die Begrenzung der Drehbewegung des Umstellknopfes 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 Anschlagschraube hineinragt. Die Einstellspindel 12 ist über einen Bügel 25, dessen nach unten gerichtete Arme in Nuten einer Kupplungsscheibe 26 eingreifen, mittels eines im Umstellknopf 21 drehbar gelagerten Einstellknopfes 27 auf einen bestimmten Temperatursollwert einstellbar. Durch Drehen des Einstellknopfes 27 wird die relative Lage der Einstellspindel 12 gegenüber der Umstellhülse 11 und durch Drehen des Umstellknopfes 21 diejenige der Umstell- * hülse 11 zusammen mit der Einstellspindel 12 bezüglich des Steuerhebels 7 verstellt.

Gemeinsam mit der Umstellhülse 11 wird mittels einer in Nuten eingreifenden Flügelscheibe 28 eine im Gehäuse 8 eingeschraubte Anschlagschraube 29 gedreht, welche in ihrem unteren Teil eine einen oberen und einen unteren Anschlag für eine mit dem Anschlagstempel 15 fest verbundene Anschlagscheibe 30 bildende Rille 31 aufweist. Durch diese gemeinsam verschiebbaren Anschläge wird die Bewegungsmöglichkeit des Schlitzschiebers 16 eingegrenzt.

Das Heiz- bzw. Kühlmedium wird dem Schieberraum über einen Anschlußstutzen 32, dessen runde Ouerschnittform allmählich in eine rechteckige übergeführt ist, zugeführt und verläßt den Regler über einen ähnlich gestalteten Stutzen 33.

Zwecks Vermeidung einer Deformierung der Steuerteile bei einer unbeabsichtigen Beanspruchung 4-5 ist auf der Stange 6 des Federrohrbalges 3 eine vorgespannte Sicherheitsdruckfeder 34 vorgesehen. Diese wird durch einen am unteren Ende der Stange 6 beweglich angeordneten Druckübertragungsknopf 35 beim Vorhandensein eines zu großen Widerstandes zusammengedrückt.

Der Anschlagstempel 15 ist mittels eines Dichtungsringes 36, der in eine Rille im Gehäuse 8 eingelegt ist, abgedichtet.

In der Fig. 1 ist der beschriebene thermostatische Regler auf Kühlbetrieb eingestellt. Dies ist daran zu erkennen, daß bei einer Erhöhung der Temperatur im zu kühlenden Räume der Federrohrbalg 3 zusammengedrückt und der Schlitzschieber 16 nach unten bewegt wird, also öffnet, so daß dem Kühlaggregat eine größere Kühlmittelmenge zugeführt wird. Bei diesem Vorgang wirkt der obere Rand 133' der Durchlaß-Öffnung 133 im Gehäuse als Steuerkante.

Beim Regelvorgang bewegt der Steuerhebel 7 die Umstellhülse 11 gemeinsam mit der Einstellspindel 12 auf und ab, und das untere Ende der Einstellspindel 12 überträgt diese Bewegung über den Anschlagstempel 15 auf den Schlitzschieber 16. Wird die maximale Kühlleistung gefordert, so trifft die Anschlagscheibe 30 auf den unteren Anschlag der Anschlagschraube 29 und verhindert ein eventuelles Schließen des Reglers bei weiter anhaltender Temperaturerhöhung, wobei die Sicherungsdruckfeder 34 zusammengedrückt wird. Die Sollkühltemperatur wird am Einstellknopf 27 eingestellt, was ein mehr oder weniger starkes Hervortreten des unteren Einstellspindelendes aus der Umstellhülse 11 und damit eine andere Lage des Schlitzschiebers 16 gegenüber der öffnung 133 im Gehäuse bewirkt.

Soll nun der beschriebene Regler auf Heizbetrieb umgestellt werden, so wird der Umstellknopf 21 in die entgegengesetzte Endlage gedreht und die gewünschte Solltemperatur mittels des Einstellknopfes 27 eingestellt. Durch die Betätigung des Umstellknopfes 21 wird die Anschlagschraube 29 so weit gedreht, daß sie sich um die Schlitzbreite 17 nach unten verschiebt. Es ist leicht einzusehen, daß, während bisher der Abstand des unteren Randes 17" des Schlitzes 17 vom oberen Rand 133' der Durchlaßöffnung 133 die Breite der wirksamen Durchlaßöffnung bestimmte, letztere jetzt durch die Lage des oberen Randes 17' des Schlitzes 17 und des unteren Randes 133" der Durchlaßöffnung 133 im Gehäuse bestimmt wird. Fällt die Temperatur im zu erwärmenden Raum, so wird der Federrohrbalg 3 entlastet, d. h„ der Steuerhebel 7 und damit der Schlitzschieber 16 bewegen sich unter der Wirkung der Druckfeder 19 nach aufwärts, und die wirksame Durchlaßöffnung wird vergrößert. Wird die maximale Heizleistung gefordert, so trifft die Anschlagscheibe 30 auf den oberen Anschlag der Anschlagschraube 29 und verhindert ein Schließen des Reglers bei weiter anhaltender Temperaturerniedrigung·

Für die Verstellung des Steuerhebels 7 in Abhängigkeit einer Temperatur kann irgendeine auf Temperaturänderungen ansprechende Einrichtung Verwendung finden, z. B. ein Ausdehnungsstab usw. An Stelle des Federrohrbalges kann auch eine Membran treten.

Auch die Ausbildung des Verschlußstückes und seines Sitzes ist nicht an die dargestellte Form gebunden. In der Fig. 3 ist beispielsweise ein Reglerventil mit Steuermembran 37 und Tellerventil 38 schematisch dargestellt, welches die gleichen Eigenschaften aufweist wie der in der Fig. 1 dargestellte Regelschieber. Die Steuermembran 37 wirkt über einen Steuerhebel 39 auf eine Umstellhülse 40 mit Umstellknopf 41, in welcher wiederum eine Einstellspindel 42 mit zugeordnetem Einstellknopf 43 in gleicher Weise gelagert ist, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Das Tellerventil 38 arbeitet hier mit zwei Ventilsitzen 44 bzw. 45 zusammen, und zwar arbeitet bei Heizbetrieb der Ventilteller 38 zusammen mit dem Ventilsitz 44 und nach der Umstellung auf Kühlbetrieb zusammen mit dem Ventilsitz 45.

Die Umstellung auf die beiden Betriebsarten kann unter Verwendung bekannter Mittel auch selbsttätig stattfinden. Dazu ist lediglich die mechanische Verbindung eines temperaturempfindlichen Gliedes mit der Umstellhülse nötig, welches die Längsverschiebung der Umstellhülse um einen bestimmten Betrag beim Über- oder Unterschreiten einer vorbestimmten Temperatur bewirkt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Thermostatisch gesteuerter Durchflußregler, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Verschlußstückes vom Thermostaten her ein Verstellglied enthält, mit dessen Hilfe das Verschlußstück

(16, 38) derartig verstellbar ist, daß es entweder mit dem einen oder dem anderen von zwei Ventilsitzen (44, 45) oder von zwei Rändern (133', 133") einer Durchlaßöffnung (133) im Gehäuse zusammenwirkt, so daß er bei gleicher Richtung der Thermostatbewegung bei der einen Einstellung mehr öffnet, bei der anderen mehr schließt.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen des Verschlußkörpers auf dem Antrieb eine Mutter (10) dient, mit der eine von außen verdrehbare Hülse (11) verschraubt ist, die ihrerseits das Verschluß stück oder den das Verschlußstück betätigenden Stößel (12) trägt.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (12) in der Hülse (11) einstellbar, vorzugsweise verschraubbar ist, um damit eine vorbestimmte Temperatur einstellen zu können.

4. Regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschluß stück als Schieber (16) mit einem rechteckigen Durchlaß (17) aus-

gebildet ist, der über eine rechteckige Durchlaßöffnung (133) im Gehäuse gleitet.

5. Regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück von einem Ventilteller (38) gebildet wird, der sich zwischen zwei Ventilsitzen (44, 45) bewegen kann.

6. Regler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellweg der Hülse beim Umstellen durch Anschläge auf das Maß begrenzt ist, das durch die Höhe des rechteckigen Schieberschlitzes (17) bzw. den Hub des Ventiltellers (38) zwischen den beiden Ventilsitzen (44, 45) bestimmt ist.

7. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschiebung des Verstellgliedes durch eine temperaturempfindliche Einrichtung bei einer vorbestimmten Temperatur selbsttätig erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 503 303, 671 115,
921, 921 607, 929 761.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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