DE1197296B

DE1197296B - Thermostatisch betaetigtes Ventil

Info

Publication number: DE1197296B
Application number: DED40275A
Authority: DE
Inventors: Carl Sorensen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1962-11-13
Filing date: 1962-11-13
Publication date: 1965-07-22

Description

Thermostatisch betätigtes Ventil Thennostatisch betätigte Ventile werden in großem Umfang benutzt, uni den Zu- oder Abfluß eines Wärmeträgers in Abhängigkeit von der Temperatur des durch den Wärmeträger zu beeinflussenden Raumes zu regeln. Ein typisches Beispiel hierfür sind thermostatisch betätigte Heizkijrperventile, die in Ab- hängigkeit von der Raumtemperatur geregelt werden. Bei einem Fehler im oder am thermostatischen System oder auch unter besonders ungünstigen, unvorhergesehenen Umständen, z. B., wenn der Fühler bei geöffnetem Fenster von kalter Zugluft getroffen wird, kann es vorkommen, daß das Ventil öffnet und den Wärmeträger ungehindert durch den Heizkörper treten läßt, obgleich die Raumtemperatur eine solche Heizleistung nicht erfordert. Das Heizmedium wird dann wenig gekühlt und ist beim Austritt unnötig heiß.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diesem Mangel begegnet werden kann, wenn es gelingt, ein zweites thermostatisches System vorzusehen, daß in Abhängigkeit von der Temperatur des das Ventil durchströmenden Mediums betätigt wird und bei Erreichen einer bestimmten Grenztemperatur dieses Mediums (Sicherheitstemperatur) das Ventil schließt, aber im normalen Betrieb die Wirkungsweise des ersten Systems nicht beeinflußt, sondern lediglich bei der Grenztemperatur wirksam wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe. Sie geht von einem thermostatisch betätigten Ventil aus, das über zwei thermostatische Systeme von einer ersten Temperatur und von der Temperatur des das Ventil durchströmenden Mediums gesteuert wird, und besteht darin, daß das Arbeitselement des zweiten Systems bei Erreichen einer vorbestimmten Grenztemperatur die Sollwertfeder des mit einer Dampf enthaltenden Füllung versehenen ersten System verstellt.
Bekannt ist ein therrnostatisch gesteuertes Ventil mit zwei konzentrischen Faltenbälgen, die derart angeordnet sind, daß im Falle des Versagens des thermostatischen Systems, insbesondere wenn einer der Faltenbälge undicht wird, das Ventil schließt. Dadurch soll der Nachteil bekannter, thermostatisch gesteuerter Ventile vermieden werden, im Falle eines Versagens in der voll geöffneten Stellung stehenzubleiben, was besonders bei Ventilen für die Zufuhr von Brennstoff zu einer Feuerung zu großen Schäden führen kann.
Des weiteren sind Kondensatableitventile bekannt, die in Abhängigkeit von der Raumtemperatur regeln und außerdem beim Auftreten von Dampf sofort schließen. In den meisten Fällen sind die beiden Betätigungssysteme parallel geschaltet, so daß jeweils der Einfluß des stärkeren Systems überwiegt. Dies erfordert zumindest zwei Angriffsstellen an der Ventilspindel. Grundsätzlich handelt es sich aber um Sonderkonstruktionen, bei denen das Doppelbetätigungssystem nicht einfach als Ersatz für ein Einzelbetätigungssystem eingebaut werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung dargestellt.
Das Ventil gemäß der Zeichnung hat bis auf das therinostatische Betätigungssystem einen üblichen Aufbau. In dem Gehäuse 1 ist der Ventilsitz 2 ausgebildet. Die Ventilspindel 3 mit dem Ventilkörper 4 ist in den beiden Einsätzen 5 und 6 abgedichtet geführt. Auf das obere Ende 7 der Spindel 3 wirkt die Sollwertfeder 8, deren Spannung mit Hilfe des Dreh-"riffes a 9 eingestellt werden kann. Der Drehgriff ist auf dem Einsatz 10 verschraubbar, der in das obere Ende des Ventilgehäuses 1 eingesetzt ist; er wirkt über das Zwischenstück 11 auf die Sollwertfeder 8.
Auf das untere Ende 12 wirkt der Dampfdruck im Arbeitselement 13, das von dem Wellrohr 14 und dem Gehäuse des Schraubeinsatzes 15 begrenzt wird. Dieses Arbeitselement 13 steht über das Kapillarrohr 16 mit dem Fühler 17 in Verbindung. Dieses erste System ist im Fühler mit Flüssigkeit gefüllt. Bei einer Änderung der Fühlertemperatur ändert sich der Dampfdruck im Raum 13, wodurch ein neuer Gleichgewichtszustand gegenüber der Kraft der Sollwertfeder 8 erreicht und damit das Ventil verstellt wird.
Das zweite zusätzliche System 18 besteht aus zwei koaxialen Wellrohren 19 und 20, die über zwei Stirnplatten 21 und 22 miteinander verbunden sind. Diese Anordnung ist lose über das obere Ende 7 der Ventilspindel 3 geschoben und liegt unten auf dem Ventildeckel 5 auf. Es sei angenommen, daß das System 18 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Wenn die Temperatur des das Ventil durchströmenden Mediums ansteigt, dehnt sich das Arbeitselement 18, und die Stimplatte 21 durchläuft den toten Gang bis zur Stützplatte 23. An dieser Stützplatte kommt sie bei Grenztemperatur zur Anlage und verstellt bei weiterer Temperaturerhöhung die Sollwertfeder 8. Einer solchen Verstellung folgt die Spindel 3, da sie von unten her unter dem Einfluß des Dampfdrucks im ersten System steht. Eine Verbindung zwischen Spindel 3, Stützplatte 23 und Feder 8 ist hierbei nicht notwendig. Wenn jedoch die Platte 23 mit der Spindel 3 verschweißt ist, wirkt die Kraft des zweiten Systems bei Grenztemperatur direkt auf die Spindel, so daß sich das Ventil auch schließt, wenn das erste System undicht ist.
Der tote Gang kann fortfallen, wenn das zweite System 18 wenigstens teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die bei der Grenztemperatur ihren Kochpunkt hat oder bei der Grenztemperatur einen Sprung in ihrer Temperatur-Volumen-Charakteristik, wie z. B. Bienenwachs. Bei einer entsprechenden Änderung des Durchmessers kann das Arbeitselement 18 auch innerhalb der Sollwertfeder 8 angeordnet werden, so daß sich eine Verkürzung in der Bauhöhe ergibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Thermostatisch betätigtes Ventil, das über 3o zwei thermostatische Systeme von einer ersten Temperatur und von der Temperatur des das Ventil durchströmenden Mediums gesteuert wird, insbesondere für Warmwasser-Heizkörper-Ventile, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitselement des zweiten Systems bei Erreichen einer vorbestimmten Grenztemperatur die Sollwertfeder des mit einer Dampf enthaltenden Füllung versehenen ersten Systems verstellt.
2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen toten Gang zwischen dem Arbeitselement des zweiten Systems und der Sollwertfeder. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitselement des zweiten Systems auf einen Anschlag an der Ventilspindel einwirkt. 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitselement des zweiten Systems lose koaxial über die Ventilspindel geschoben ist und sich auf einem Gehäuseteil abstützt. 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite System nur aus einem mit dem das Ventil durchströmenden Medium in wärmeleitender Verbindung stehenden Thermostatelement besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 162 477; USA.-Patentschriften Nr. 2 209 216, 2 387 793, 2439116.