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Die
Erfindung betrifft eine thermostatische Temperatur-Regelanordnung mit
einer ersten Betätigungsanordnung
und einer zweiten Betätigungsanordnung,
von denen jede eine Anschlußgeometrie zur
Befestigung an einem Ventil und einen Arbeitsraum aufweist, wobei
die Arbeitsräume über ein
Kapillarrohr miteinander verbunden sind.
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Eine
derartige Temperatur-Regelanordnung ist aus
DE 197 55 200 C2 bekannt.
Eine Einstellvorrichtung ist über
ein erstes Kapillarrohr mit einem Fernfühler verbunden. Die Einstellvorrichtung
ist über
ein zweites Kapillarrohr mit dem Arbeitsraum der ersten Betätigungsanordnung
verbunden, die wiederum ein Heizkörperventil steuert. Der Arbeitsraum
der ersten Betätigungsanordnung
ist über
ein weiteres Kapillarrohr mit dem Arbeitsraum einer zweiten Betätigungsanordnung
verbunden, die im bekannten Fall ein Kältemittelventil steu ert, zu
dessen Betätigung
eine Bewegungsrichtungsumkehr erforderlich ist.
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Bei
der Verwendung einer derartigen Temperatur-Regelanordnung in Bürogebäuden mit
Innenwänden,
deren Position veränderlich
ist, tritt vielfach die Situation auf, daß die Aufteilung einer Büroetage geändert werden
soll. Da die Fernfühler
und die Einstellvorrichtungen in der Regel an Wänden befestigt sind, müssen in
diesem Fall auch die Positionen dieser Elemente geändert werden.
Dies wiederum zieht auch eine Änderung
der Verlegung des Kapillarrohres nach sich. Dadurch wird die Veränderung
der Aufteilung einer Büroetage
erschwert.
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DE 40 32 285 C1 zeigt
ein flüssigkeitsgefülltes thermostatisches
System zur Steuerung von Heizungsventilen. Eine Betätigungsanordnung
mit einer Anschlußgeometrie
zur Befestigung an einem Ventil ist über ein Kapillarrohr mit einer
Einstelleinrichtung verbunden, die auch einen Temperaturfühler aufweist.
Die Einstelleinrichtung ist über
eine spezielle Anschlußanordnung
an einer Wand festlegbar, mit der ein Temperatureinfluß der Wand
auf den Temperaturfühler
vermindert werden soll.
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DE-OS 20 21 545 zeigt eine
ferngesteuerte Sollwerteinstellung für thermostatisch von einem
getrennt angeordneten Fühler über eine
Kapillare gesteuerte Ventile. Hier ist eine Einstellvorrichtung über eine
Kapillare mit dem Fühler
verbunden. Der Fühler ist über eine
weitere Kapillare mit der Betätigungsanordnung
verbunden. Die Kapillare zwischen dem Fühler und der Betätigungsanordnung
ist mit einer Flüssigkeit
mit geringem Ausdehnungskoeffizient gefüllt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Temperatur-Regelanordnung
zu vereinfachen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer thermostatischen Temperatur-Regelanordnung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die erste Betätigungsanordnung
ein Thermostatelement aufweist, das mit einem Ventilantrieb zusammenwirkt
und als Fernfühler
für die
zweite Betätigungsanordnung dient.
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Mit
dieser Regelanordnung wird eine erhebliche Vereinfachung zu der
bekannten Regelanordnung erreicht. Man spart ein zusätzliches
Bauelement ein, nämlich
den Fernfühler.
Dies gilt unabhängig
davon, ob der Fernfühler
im bekannten Fall in der Einstellvorrichtung oder getrennt davon
angeordnet ist. Hinzu kommt der Vorteil, daß die erste Betätigungsanordnung,
die mit dem Ventilantrieb zusammenwirkt, vielfach bereits an einem
Heizkörper
befestigt ist, dessen Position sich auch bei ei ner Veränderung
der Aufteilung einer Büroetage
durch Umstellen von Innenwänden
nicht ändert.
Man spart dadurch eine Verlegung des einen Endes des Kapillarrohres.
Das Thermostatelement bekommt eine zweite Aufgabe. Es steuert also
nicht nur den Ventilantrieb, sondern dient gleichzeitig auch als
Fernfühler für die zweite
Betätigungsanordnung.
Durch das Zusammenfassen von zwei Funktionen wird die Regelanordnung
nicht nur kostengünstiger
ausgestaltet. Auch ihre Montage wird vereinfacht.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, daß der
Arbeitsraum der ersten Betätigungsanordnung
im Thermostatelement ausgebildet ist. Mit anderen Worten wirkt das
Thermostatelement direkt auf den Ventilantrieb, so daß die erste
Betätigungsanordnung
ein Heizkörperventil
oder ein Kältemittelventil
unmittelbar beaufschlagen kann, ohne daß der innere Aufbau der Betätigungsanordnung
einen zusätzlichen
Arbeitsraum erfordert. Dies vereinfacht den Aufbau der Regelanordnung
weiter.
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Vorzugsweise
arbeitet die erste Betätigungsanordnung
bis zum Erreichen eines Anschlags gegen eine Gegenkraft, die kleiner
als die Gegenkraft der zweiten Betätigungsanordnung ist. Diese
Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die beiden
Betätigungsanordnungen
unterschiedliche Temperaturbeeinflussungseinrichtungen steuern. Wenn
beispielsweise die erste Betätigungsanordnung
einen Heizkörper
und die zweite Betätigungsanordnung
eine Kühldecke
steuert, ist es unsinnig, die erste Betätigungsanordnung so zu steuern,
daß sie ein
Heizkörperventil öffnet und
der Heizkörper
heizt, während
die zweite Betätigungsanordnung
gleich zeitig so gesteuert wird, daß auch die Kühldecke
gekühlt wird.
Wenn man nun dafür
sorgt, daß das
Thermostatelement zunächst
die erste Betätigungsanordnung bis "an den Anschlag" fährt, also
das Heizkörperventil vollständig schließt, bevor
die zweite Betätigungsanordnung überhaupt
in Betrieb gesetzt wird, sorgt man automatisch dafür, daß eine Überschneidung
der Funktionen der beiden Temperier-Einrichtungen nicht erfolgen
kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß die erste Betätigungsanordnung
bei Erreichen eines Anschlags einer wesentlich höheren Gegenkraft ausgesetzt
ist, so daß sich
eine Temperaturerhöhung nicht
mehr in einer Ausdehnung eines Arbeitsraumes im Thermostatelement
niederschlagen kann, sondern vielmehr eine Beaufschlagung der zweiten
Betätigungsanordnung
die Folge ist. In der Regel wird man ein Totband mit einer Größe im Bereich
von 0,5 bis 5°C
einrichten, um sicherzustellen, daß eine Öffnung beider Temperier-Einrichtungen
nicht gleichzeitig erfolgt. Dies läßt sich durch die Anpassung
von Federn aneinander erreichen.
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Vorzugsweise
ist eine Haltekonsole ohne Ventil vorgesehen, an der die erste Betätigungsanordnung
alternativ zu einem Ventil festlegbar ist. Die Haltekonsole bildet
dann sozusagen einen "Dummy", also ein Teil,
das nur eine Haltefunktion erfüllt,
ohne im eigentlichen Sinn eine Steuerungsfunktion zu haben. In diesem
Fall wirkt die erste Betätigungsanordnung
ausschließlich
als Fernfühler
für die
zweite Betätigungsanordnung,
ohne daß allerdings
die erste Betätigungsanordnung
in baulicher Hinsicht irgendwie geändert werden müßte. Es
ist lediglich erforderlich, die erste Betätigungsanordnung von einem
Ventil abzunehmen und sie an der Haltekonsole zu befestigen.
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Hierbei
ist besonders bevorzugt, daß die
Haltekonsole einen Anschlag für
den Ventilantrieb aufweist. Der Anschlag sorgt dafür, daß der Ventilantrieb nach
einer gewissen Strecke nicht mehr weiter bewegt werden kann, so
daß sich
eine Temperaturerhöhung
im Thermostatelement ausschließlich
dahingehend auswirkt, daß die
zweite Betätigungsanordnung das
ihr zugeordnete Ventil betätigt.
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Hierbei
ist besonders bevorzugt, daß der
Anschlag verstellbar ist. Mit Hilfe des verstellbaren Anschlags
lassen sich Temperatur-Voreinstellungen vornehmen. Man kann insbesondere
die Strecke verkürzen
oder verlängern,
die der Ventilantrieb zurücklegen
muß, um
in Anlage an den Anschlag zu gelangen. Dadurch wird die Temperatur
voreingestellt, ab der die zweite Betätigungsanordnung das ihr zugeordnete
Ventil betätigen
kann.
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Bevorzugterweise
ist das Kapillarrohr zumindest mit einem Teil seiner Länge auf
einen Spulenträger
aufgewickelt. Man kann daher relativ lange Kapillarrohre vorsehen,
was die Flexibilität
bei einer Verwendung der Regelanordnung weiter erhöht. Wenn eine
Länge des
Kapillarrohres nicht benötigt
wird, wird sie auf den Spulenträger
aufgewickelt und stört dann
nicht weiter. Man kann den Spulenträger dann an einem Ort anordnen,
wo er günstige
Temperaturbedingungen vorfindet. Die Temperatureinwirkung auf das
Kapillarrohr haben dann nur eine untergeordnete Bedeutung für die Funktion
der Regelanordnung.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
Regelanordnung in einer ersten Ausbaustufe und
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2 eine
geänderte
Regelanordnung in einer anderen Ausbaustufe.
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1 zeigt
eine thermostatische Temperatur-Regelanordnung 1 mit einer
ersten Betätigungsanordnung 2,
die mit einem Heizkörperventil 3 verbunden
ist. Das Heizkörperventil 3 weist
in an sich bekannter Weise einen Ventilsitz 4 auf, mit
dem ein Ventilelement 5 zusammenwirkt, das an einer Spindel 6 befestigt
ist. Die Spindel 6 wird durch eine Feder 7 in Öffnungsrichtung
belastet.
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Die
erste Betätigungseinrichtung 2 weist
ein Thermostatelement 8 mit einem Arbeitsraum 9 auf,
in dem eine Füllung
angeordnet ist, deren Volumen sich temperaturabhängig ändert. Das Thermostatelement 8 ist
im Innern von einem Balgen 10 begrenzt, in den ein Rohr 11 eingesteckt
ist, das einen Teil eines Ventilantriebs bildet.
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Wenn
die Temperatur im Arbeitsraum 9 ansteigt, wird das Rohr 11 weiter
aus dem Thermostatelement 8 herausgedrückt und zwar gegen die Kraft der
Feder 7, um das Ventilelement 5 stärker an
den Ventilsitz 4 anzunähern
und damit eine Flüssigkeit
zu drosseln, die durch das Heizkörperventil 3 fließt. In der
Regel ist auch in der Betätigungsanordnung 2 eine
weitere Feder (nicht näher dargestellt)
vorhanden, die in die gleiche Richtung wie die Feder 7 wirkt und
zur Gegenkraft gegen die Bewegung des Rohres 11 beiträgt.
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Wenn
das Ventilelement 5 am Ventilsitz 4 anliegt, ist
eine weitere Bewegung des Rohres 11 auf das Heizkörperventil 3 zu
nicht möglich.
Das erste Betätigungselement 2 befindet
sich dann sozusagen am Anschlag.
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Das
erste Betätigungselement 2 weist
eine an sich bekannte Befestigungsanordnung 12 auf, die mit
einer entsprechenden Befestigungsgeometrie 13 am Heizkörperventil 3 zusammenwirkt.
Da es für
die Ausbildung der Befestigungsanordnung 12 und der Befestigungsgeometrie 13 eine
Vielzahl von Möglichkeiten
gibt, die an sich bekannt sind, wird auf eine nähere Erläuterung hier verzichtet.
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Eine
zweite Betätigungsanordnung 14 ist
zur Steuerung eines Kältemittelventils 15 vorgesehen und
mit dem Kältemittelventil 15 über eine
Befestigungsgeometrie 28 verbunden. Das Kältemittelventil 15 steuert
den Zustrom von Kältemittel
zu einer nicht näher
dargestellten Kältedecke
mit deren Hilfe die Temperatur in einem Raum abgesenkt werden kann.
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Die
zweite Betätigungsanordnung 14 weist einen
Arbeitsraum 16 auf, der über einen Balgen 17 abgeschlossen
ist. Im Balgen 17 ist ein Füllelement 18 angeordnet,
das das freie Volumen des Arbeitsraums 16 vermindert. Der
Balgen wirkt zusammen mit einem Stößel 19, der über eine
Umkehreinrichtung 20 einen Ventilstößel 21 betätigt. Wenn
der Druck im Arbeitsraum 16 ansteigt, dann öffnet der Ventilstößel 21 das
Kältemittelventil 15 weiter.
Wenn der Druck im Arbeitsraum 16 hingegen absinkt, dann wird
das Kältemittelventil 15 geschlossen.
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Der
Arbeitsraum 9 der ersten Betätigungsanordnung 2 und
der Arbeitsraum 16 der zweiten Betätigungsanordnung 14 sind über ein
Kapillarrohr 22 miteinander verbunden. Das Kapillarrohr 22 ist
gebildet durch eine flexible, hohle Leitung. Ein nicht benötigter Abschnitt
des Kapillarrohrs 22 ist auf einem Spulenträger 23 aufgewickelt.
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Das
Thermostatelement 8 der ersten Betätigungsanordnung 2 hat
nun zwei Aufgaben. Es steuert zum einen das Heizkörperventil 3.
Wie oben ausgeführt,
wird das Heizkörperventil 3 bei
einer ansteigenden Temperatur immer weiter geschlossen, bis das
Ventilelement 5 am Ventilsitz 4 anliegt.
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Eine
weitere Druckerhöhung
im Arbeitsraum 9 des ersten Betätigungselements 2,
die durch eine weitergehende Temperaturerhöhung verursacht wird, pflanzt
sich dann fort in den Arbeitsraum 16 der zweiten Betätigungsanordnung 14.
Die Druckerhöhung im
Arbeitsraum 16 dieser zweiten Betätigungsanordnung 14 führt dann
zu einem Öffnen
des Kältemittelventils 15.
Das in die Kühldecke
(oder eine andere Kühleinrichtung)
einströmende
Kältemittel
führt dann zu
einer Absenkung der Raumtemperatur, die über das Thermostatelement 8 bemerkt
werden kann. Bei einer ausreichenden Temperaturabsenkung läßt der Druck
im Arbeitsraum 16 der zweiten Betätigungsanordnung 14 soweit
nach, daß das
Kältemittelventil 15 wieder
geschlossen wird.
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Die
erste Betätigungsanordnung 2 weist
einen Drehgriff 24 auf, mit dessen Hilfe ein Sollwert für das Thermostatelement 8 vorgegeben
werden kann. Man benötigt
also weder ein zusätzliches
Einstellelement noch einen zusätzlichen
Fernfühler.
Vielmehr läßt sich
mit einem einzelnen, mehr oder weniger herkömmlichen Thermostatventilaufsatz
die Funktion eines Fernfühlers
für die
zweite Betätigungsanordnung 14 realisieren.
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2 zeigt
nun, daß sich
diese Funktion auch realisieren läßt, wenn die erste Betätigungsanordnung 2 nicht
an einem Heizkörperventil 3 angebracht
ist.
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Bei
der Darstellung der 2 ist die erste Betätigungsanordnung 2 an
einer Konsole 25 angebracht, die außer der Befestigung und Halterung
der ersten Betätigungsanordnung 2 keine
weiteren Funktionen hat. Die Konsole 25 weist eine schematisch dargestellte
Befestigungsgeometrie 26 auf, die der Befestigungsgeometrie 13 des
Heizkörperventils 3 entspricht.
Zusätzlich
kann, wie dies lediglich schematisch dargestellt ist, ein Anschlag 27 an
der Konsole 25 vorgesehen sein, gegen den der Ventilantrieb 11 wirkt.
Wenn der Anschlag 27 verstellbar ist, seine Entfernung
von der Konsole 25 also veränderbar ist, dann läßt sich
eine Temperatur ziemlich genau voreinstellen, bei der die erste
Betätigungsanordnung 2 an
den Anschlag kommt, d.h. bei der eine weitere Temperaturerhöhung automatisch
zu einer Ansteuerung der zweiten Betätigungsanordnung 14' führt, die in 2 unten
dargestellt ist. Die Verstellung des Anschlags 27 kann
beispielsweise durch einen kleinen Elektromotor erfolgen, weil hier
der Durchmesser und das Drehmoment sehr klein sind. Damit läßt sich ei ne
Nachtabsenkung oder eine Temperaturübersteuerung bewirken. Selbstverständlich kann
die erste Betätigungsanordnung 2 sowohl
mit einem Kältemittelventil 15 verbunden
sein, wie dies in 1 dargestellt ist, als auch
mit einem anderen Ventil, beispielsweise einem Heizkörperventil 3', wie dies in 2 dargestellt
ist. Auch hier ist dann kein zusätzliches
Bauelement erforderlich. Die Temperaturvorgabe für das zweite Heizkörperventil 3' erfolgt über die erste
Betätigungsanordnung 2.
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Der
Spulenträger 23 für das Kapillarrohr 22 wird
an einen Ort plaziert, an dem eine möglichst geringe, d.h. von der
Beaufschlagung des Thermostatelements 8 möglichst
wenig abweichende Temperaturbeeinflussung erfolgt. Dies hält Störungen durch Temperatureinflüsse, die
ausschließlich
auf das Kapillarrohr 22, nicht jedoch auf das Thermostatelement 8 wirken,
klein.
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Mit
einer derartigen Regelanordnung ist eine Änderung von Bürolandschaften
mit flexiblen Wandkonstruktionen relativ einfach. Die erste Betätigungsanordnung 2 wird
in vielen Fällen
an einem Heizkörper
verbleiben und dort nicht nur den Heizkörper betätigen, sondern auch als Fernfühler für andere
Ventile dienen. Natürlich
ist auch die Einheit 14 als Fernfühler denkbar. Sollte es einmal
erforderlich werden, den Fernfühler
vom Heizkörper
zu entfernen, ist die Konsole 25 vorhanden. Diese kann
an mehr oder weniger beliebigen Stellen im Raum, beispielsweise
einer Wand, befestigt werden und dient dann zur Aufnahme der Betätigungsanordnung 2.
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Von
der dargestellten Ausführungsform
kann in vielerlei Hinsicht abgewichen werden. Beispielsweise können auch
mehr als zwei Betätigungsanordnungen
vorgesehen sein. In diesem Fall werden die einzelnen Arbeitsräume 9, 16 über weitere,
nicht näher
dargestellte Kapillarrohre miteinander verbunden.
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Man
kann auch mit der ersten Betätigungsanordnung
ein Kältemittelventil
und mit der zweiten Betätigungsanordnung
ein Heizkörperventil
steuern.
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Das
Kapillarrohr, das von dem im Thermostatelement 8 angeordneten
Arbeitsraum 9 ausgeht, kann eine verhältnismäßig große Länge von über 10 m aufweisen, weil der
Arbeitsraum 9 im Thermostatelement 8 ein relativ
großes
Volumen hat. Temperaturänderungen
führen
dementsprechend auch zu einer relativ großen Ausdehnung des Inhalts
des Thermostatelements 8.
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Die
in 2 gezeigte Konstruktion kann selbstverständlich auch
ein Kälteventil
steuern, beispielsweise ein Ventil, wie in 1 unten
gezeigt, also mit Umkehrfunktion, oder einen anderen Ventiltyp ohne
Umkehrfunktion.