DE102007017506A1

DE102007017506A1 - Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe von Heiz- und/oder Kühlanlagen

Info

Publication number: DE102007017506A1
Application number: DE200710017506
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. Henke; Ulf Ehrlich; Stefan Dipl.-Ing. Kasprik; Christoph Dipl.-Ing. Rohwetter
Original assignee: Theodor Heimeier Metallwerk GmbH
Current assignee: IMI Hydronic Engineering Deutschland GmbH
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-04-14
Also published as: DE102007017506B4

Abstract

Bei einem Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe von Heiz- und/oder Kühlanlagen ist, um eine Vorortüberprüfung der Funktionsfähigkeit von Thermostatventilköpfen zu ermöglichen, ein Gehäuse vorgesehen, welches einen Anschlussteil für den Thermostatventilkopf aufweist. Weiterhin ist eine axial verschiebbare Messspindel vorgesehen, welche an einem Betätigungsstift des Thermostatventilkopfes anliegt. Eine Einrichtung ermöglicht die Simulation der Rückstellkraft einer Ventilspindel eines Thermostatventils und eine weitere Einrichtung dient zur Messung der axialen Position der Messspindel. Ein Temperatursensor dient der Messung der Umgebungstemperatur und eine elektronische Schaltung wertet die Eingangssignale des Temperatursensors und der Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel aus. Die elektronische Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal zur Anzeige der Funktionsfähigkeit des Thermostatventilkopfes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe von Heiz- und/oder Kühlanlagen.
Derartige Funktionstestgeräte sind bisher nur bei den Bandendjustagen der Thermostatventilköpfe auf ein so genanntes Justiermaß bekannt. Bei diesen Funktionstestgeräten handelt es sich um stationäre Einrichtungen, mit denen einerseits der Funktionstest der Thermostatventilköpfe durchgeführt und andererseits das werkseitig gewünschte Justiermaß des Thermostatventilkopfes eingestellt wird.
Bisher ist ein Funktionstest werkseitig ausgelieferter Thermostatventilköpfe am Ort der Anwendung, nämlich an der Heiz- und/oder Kühlanlage des jeweiligen Gebäudes nicht bekannt. Dieser Funktionstest ist jedoch wünschenswert, weil derartige Thermostatventilköpfe häufig über einen Zeitraum von 10 und mehr Jahren in Heiz- und/oder Kühlanlagen verwendet werden und über diesen Zeitraum sich eine Veränderung des Justiermaßes ergeben kann, die die ordnungsgemäße Funktion des Thermostatventilkopfes nicht mehr gewährleisten.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe zu schaffen, das transportabel ist und durch seine einfache Konstruktion und Anwendung den Funktionstest der Thermostatventilköpfe am Ort der Verwendung, also in den zu beheizenden oder zu kühlenden Gebäuden ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei ist das gesamte Funktionstestgerät in einem einfach zu transportierenden und zu handhabenden Gehäuse untergebracht, das den Anschluß des jeweils zu testenden Thermostatventilkopfes an das Funktionstestgerät ermöglicht. Mittels einer Messspindel wird die jeweilige temperaturabhängige Stellung des Betätigungsstiftes des Thermostatventilkopfes ermittelt. Eine Einrichtung zur Simulation der Rückstellkraft einer Ventilspindel eines Thermostatventiles gewährleistet, dass die vom zu tes tenden Thermostatventilkopf aufzubringenden Betätigungskräfte beim Funktionstest den realen Betriebsbedingungen des Thermostatventilkopfes entsprechen, wenn er auf einem Thermostatventil aufgeschraubt ist.
Zur Messung der axialen Position der Messspindel ist eine entsprechende Messeinrichtung vorgesehen. Da anders als bei dem Funktionstest am Bandende des Fertigungsprozesses keine definierten Umgebungstemperaturen vorherrschen, weist das erfindungsgemäße Funktionstestgerät einen Temperatursensor auf, der die temperaturkompensierte Ermittlung des jeweiligen Justiermaßes ermöglicht. Dabei misst der Temperatursensor die jeweils herrschende Umgebungstemperatur des Thermostatventilkopfes, an dem der Funktionstest durchgeführt wird.
Eine elektronische Schaltung wertet die elektrischen Eingangssignale des Temperatursensors und der Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel aus und erzeugt, abhängig von dem Ergebnis der Auswertung ein Ausgangssignal, das die Anzeige der Funktionsfähigkeit bzw. der Funktionsunfähigkeit des jeweils getesteten Thermostatventilkopfes ermöglicht.
Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein einfach gestaltetes und einfach anwendbares Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe geschaffen, das die Durchführung des Funktionstestes direkt am Ort der Anwendung der Thermostatventilköpfe, also in dem jeweiligen Gebäude und in dem jeweiligen Raum des Gebäudes, in dem der Thermostatventilkopf verwendet wird, ermöglicht. Für die Durchführung des Funktionstestes hat der Bediener der Heiz- und/oder Kühlanlage bzw. der Installateur allein den Thermostatventilkopf von dem jeweiligen Thermostatventil des Heizkörpers abzuschrauben und auf das Funktionstestgerät aufzuschrauben. Da der Funktionstest mit dem beschriebenen Funktionstestgerät jeweils nacheinander für alle Thermostatventilköpfe einer Heizungsanlage durchgeführt werden kann, ist nur ein Funktionstestgerät für die Durchführung aller Funktionstests erforderlich, so dass die Anwendung und Durchführung dieses Funktionstestes vergleichsweise einfach und kostengünstig möglich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden im Folgenden anhand der Unteransprüche näher erläutert.
So kann besonders einfach und kostengünstig die Einrichtung zur Simulation der Rückstellkraft einer Ventilspindel eines Thermostatventiles eine Rückstellfeder sein, die die Messspindel in Richtung auf den Thermostatkopf federbelastet. Insoweit wird letztlich auf dieselben konstruktiven Lösungen zurückgegriffen wie sie auch in den Thermostatventilen selbst verwendet werden. In diesem Zusammenhang kann die Rückstellfeder besonders vorteilhaft eine Schraubendruckfeder sein, die die Messspindel umgibt. Dies ist eine sehr Platz sparende Lösung.
Die Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel kann besonders vorteilhaft eine Hallsensoranordnung sein. Derartige Hallsensoranordnungen können vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden. In diesem Zusammenhang kann die Hallsensoranordnung einen Hallsensor und einen Stabmagneten aufweisen, wobei der Stabmagnet mittels eines Magnethalters an der Messspindel befestigt ist und in Folge dessen die axiale Verschiebung der Messspindel mit macht.
Die elektronische Schaltung kann mindestens eine Leuchtdiode zur Anzeige der Funktionsfähigkeit des Thermostatventilkopfes ansteuern. Besonders vorteilhaft können in diesem Zusammenhang drei Leuchtdioden verwendet werden, die die Anzeige der Testergebnisse „funktionsfähig" und „nicht funktionsfähig" sowie die Anzeige des Betriebszustandes ermöglichen.
Zur Stromversorgung des Funktionstestgerätes kann besonders vorteilhaft eine Batterie verwendet werden. Um einen unnötigen Stromverbrauch in den Ruhephasen zu vermeiden, kann besonders vorteilhaft ein Schalter zum Verbinden der Batterie mit der elektrischen Schaltung vorgesehen werden.
Ein weiterer Schalter kann zum Auslösen des eigentlichen Funktionstestes vorgesehen sein. Hinsichtlich der beschriebenen elektrischen Komponenten ist es besonders vorteilhaft, wenn die elektronische Schaltung, der Temperatursensor, der Hallsensor, die Leuchtdioden und/oder die Schalter auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sind.
Das Anschlußteil des Gehäuses kann vorteilhaft ein Anschlussgewindeteil sein, weil viele der zu testenden Thermostatventilköpfe Anschlussgewinde aufweisen. Ein Gehäuseteil kann eine mit den Leuchtdioden korrespondierende Linse aufweisen. Mit diesen Linsen kann die einwandfreie Ablesbarkeit der Funktionstestergebnisse gewährleistet werden. Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn ein Gehäuseteil einen mit dem Tastschalter korrespondierenden Druckknopf trägt, um die Kraftübertragung auf den Tastschalter auch bei Verwendung einer gemeinsamen Leiterplatte zu ermöglichen. Um eine einfachen Wechsel der Batterie zu ermöglichen, kann das Gehäuse einen Batteriefachdeckel aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funktionstestgerätes für Thermostatventilköpfe von Heiz- und/oder Kühlanlagen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Außenansicht eines Funktionstestgerätes, verbunden mit einem Thermostatventilkopf und
2 einen axialen Schnitt durch das Funktionstestgerät gemäß der Schnittebene A-A in 1.
In der 1 weist das Funktionstestgerät ein erstes Gehäuseteil (8) auf, das mit einem Anschlussgewindeteil (7) des Gehäuses verbunden ist. In der 1 oben ist der Schieber eines Schiebeschalters (18) erkennbar, mit dem das Funktionstestgerät eingeschaltet wird. Der eigentliche Funktionstest wird durch die Betätigung eines Druckknopfes (6) ausgelöst. Die Anzeige des Ergebnisses des Funktionstestes erfolgt durch in der 2 dargestellte Leuchtdioden, die hinter Linsen (5) des ersten Gehäuseteiles (8) angeordnet sind.
Das Anschlussgewindeteil (7) weist ein M 30 × 1,5 Anschlussgewinde auf, mittels dessen der zu testende Thermostatventilkopf (12) mit dem Funktionstestgerät verbunden ist. Der Thermostatventilkopf (12) weist einen Betätigungsstift (19) auf, der an einer axial verschiebbaren Messspindel (13) des Funktionstestgerätes anliegt.
Das eigentliche vom Funktionstestgerät zu überprüfende Maß des Thermostatventilkopfes (12) ist das so genannte Justiermaß (J), welches bezogen auf eine jeweils vorgegebene Temperatur werkseitig einjustiert wurde. Es ist dies der Abstand der Stirnseite des Betätigungsstiftes (19) von der stirnseitigen Anlagefläche des Anschlussgewindes des Anschlussgewindeteiles (7), der bei einer vorgegebenen Temperatur einen vorgegebenen Wert aufweisen muß, dessen Genauigkeit im zehntel Millimeterbereich liegt. Dieses Justiermaß (J) wird von dem erfindungsgemäßen Funktionstestgerät ausgemessen und für den Fall, dass die Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt der Messung am Messort von der vorgegebenen Temperatur bei der werkseitigen Voreinstellung des Justiermaßes (J) abweicht, entsprechend Temperatur kompensiert und daraus eine Anzeige der Funktionsfähigkeit oder Funktionsunfähigkeit des Thermostatventilkopfes ermittelt.
In der 2 sind gleiche und gleich wirkende Vorrichtungsteile wie in der 1 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In dem Längsschnitt gemäß 2 ist nun erkennbar, dass die Messspindel (13) durch eine Rückstellfeder (1) in Richtung auf den Thermostatventilkopf (12) federbelastet ist. Diese Rückstellfeder (1) ist eine Schraubendruckfeder, die die Messspindel (13) umgibt. Die Erfassung der Messspindelposition der Messspindel (13) erfolgt durch eine Hallsensoranordnung, zu der ein Hallsensor (4) und ein Stabmagnet (3) gehört, wobei der Stabmagnet (3) mittels eines Magnethalters (2) an der Messspindel (13) befestigt ist und insofern die axiale Verschiebung der Messspindel (13) mit macht und dem Hallsensor (4) die Messung der Axialverschiebungsposition der Messspindel (13) ermöglicht.
Der Hallsensor (4) ist gemeinsam mit einem Temperatursensor (14), der die Umgebungstemperatur am Messort misst, auf einer gemeinsamen Leiterplatte (15) angeordnet. Auch die Leuchtdioden (16), die mit den Linsen (5) korrespondieren und ein Tastschalter (17), der mit dem Druckknopf (6) korrespondiert, sind gemeinsam mit einer Auswerteschaltung auf dieser gemeinsamen Leiterplatte (15) angeordnet.
Auch der Schiebeschalter (18) befindet sich auf dieser Leiterplatte (15) und ermöglicht die Verbindung der elektronischen und elektrischen Bauteile auf der Leiterplatte (15), mit einer Batterie (11), die ebenfalls in dem Gehäuse angeordnet ist.
Die gesamte Anordnung ist von einem Gehäuse, bestehend aus dem ersten Gehäuseteil (8), einem zweiten Gehäuseteil (9) und dem Anschlussgewindeteil (7) des Gehäuses umschlossen, wobei der Austausch der Batterie (11) durch Entfernung eines Batteriefachdeckels (10) möglich ist.
Das beschriebene Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe für Heiz- und/oder Kühlanlagen ist also ein kompaktes Handgerät, das in den Figuren etwa im Originalmaßstab dargestellt ist. Der Funktionstest mittels dieses Funktionstestgerätes erfolgt nun in der Form, dass der Bediener der Heizungsanlage oder der Installateur der Heizungsanlage den jeweils zu testenden Thermostatventilkopf von dem Thermostatventil abschraubt und auf das Funktionstestgerät, hier auf das Anschlussgewindeteil (7) des Funktionstestgerätes, aufschraubt und nach Einschalten der Stromversorgung, über den Schiebeschalter (18) durch Betätigen des Tastschalters (17) über den Druckknopf (6), den Funktionstest startet.
Nach Durchführung des Funktionstestes, bei dem das Funktionstestgerät die Position der Messspindel (13) erfasst und den erfassten Wert entsprechend der durch den Temperatursensor (14) erfassten Raumtemperatur kompensiert, zeigt das Funktionstestgerät durch Aufleuchten einer der Leuchtdioden (16) durch die Linsen (5) hindurch dem Bediener an, ob der getestete Thermostatventilkopf (12) funktionsfähig ist oder nicht. Als Folge dieses Funktionstestes kann der jeweilige Bediener des Funktionstestgerätes anhand der eindeutigen Messergebnisse entscheiden, ob ein Austausch des Thermostatventilkopfes erforderlich ist oder nicht. Mit diesen Maßnahmen wird eine unerwünschte falsche Regelung der voreingestellten Raumtemperatur vermieden. Insbesondere wird die Einregelung unerwünscht hoher Raumtemperaturen vermieden, so dass die Effizienz der Energieausnutzung durch Verwendung nur funktionsfähiger Thermostatventilköpfe gesteigert wird.

Claims

Funktionstestgerät für Thermostatventilköpfe von Heiz- und/oder Kühlanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (Gehäuseteile 8, 9) vorgesehen ist, welches einen Anschlußteil (Anschlussgewindeteil 7) für den Thermostatventilkopf (12) aufweist, dass eine axial verschiebbare Messspindel (13) vorgesehen ist, welche an einem Betätigungsstift (19) des Thermostatventilkopfes (12) anliegt, dass eine Einrichtung zur Simulation der Rückstellkraft einer Ventilspindel eines Thermostatventiles vorgesehen ist, dass eine Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel (13) vorgesehen ist, dass ein Temperatursensor (14) zur Messung der Umgebungstemperatur vorgesehen ist und dass eine elektronische Schaltung die Eingangssignale des Temperatursensors (14) und der Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel (13) auswertet und ein Ausgangssignal zur Anzeige der Funktionsfähigkeit des Thermostatventilkopfes (12) erzeugt.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Simulation der Rückstellkraft einer Ventilspindel eines Thermostatventiles eine Rückstellfeder (1) ist, die die Messspindel (13) in Richtung auf den Thermostatventilkopf (12) federbelastet.
Funktionstestgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (1) eine Schraubendruckfeder ist, die die Messspindel (13) umgibt.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Messung der axialen Position der Messspindel (13) eine Hallsensoranordnung ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallsensoranordnung einen Hallsensor (4) und einen Stabmagneten (3) aufweist, wobei der Stabmagnet (3) mittels eines Magnethalters (2) an der Messspindel (13) befestigt ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung mindestens eine Leuchtdiode (16) zur Anzeige der Funktionsfähigkeit des Thermostatventilkopfes (12) ansteuert.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie (11) zur Stromversorgung vorgesehen ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (Schiebeschalter 18) zum Verbinden der Batterie (11) mit der elektrischen Schaltung vorgesehen ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Schalter (Tastschalter 17) zum Auslösen des Funktionstestes vorgesehen ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass drei Leuchtdioden (16) zur Anzeige der Testergebnisse bzw. des Betriebszustandes vorgesehen sind.
Funktionstestgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung, der Temperatursensor (14), der Hallsensor (4), die Leuchtdioden (16) und/oder die Schalter (Tastschalter 17, Schiebeschalter 18) auf einer Leiterplatte (15) angeordnet sind.
Funktionstestgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlußteil des Gehäuses ein Anschlussgewindeteil (7) ist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (8) eine mit den Leuchtdioden (16) korrespondierende Linse (5) aufweist.
Funktionstestgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (8) einen mit dem Tastschalter (17) korrespondierenden Druckknopf (6) trägt.
Funktionstestgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (Gehäuseteile 8, 9) einen Batteriefachdeckel (10) aufweist.