DE1523371A1

DE1523371A1 - Thermostatisch betaetigter pneumatischer Regler

Info

Publication number: DE1523371A1
Application number: DE19651523371
Authority: DE
Inventors: Good Arthur Leen
Original assignee: Robertshaw Controls Co
Current assignee: Robertshaw Controls Co
Priority date: 1964-08-11
Filing date: 1965-08-11
Publication date: 1969-04-10
Also published as: DE1983304U; GB1057799A; US3302879A

Description

Dipt. ing. B· HOIjZEB

80 AUGSBURG

t- STBASSB 14

R.

*. Expl.

Augsburg, den 10. August 1965

Robertshaw Controls Company, 1701, Byrd Avenue, Richmond, Virginia, Vereinigte Staaten von Amerika

Thermostatisch betätigter pneumatischer Regler

Die Erfindung betrifft thermostatisch betätigte pneumatische Regler und insbesondere bimetallbetätigte pneumatische Thermostaten.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Thermostaten, dessen Herstellungskosten niedrig sind, welcher

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nur eine sehr geringe Anzahl an Teilen und daher einen sehr einfachen Aufbau aufweist und welcher mit großer Genauigkeit arbeitet, auch wenn der Einbau in freier Montage erfolgt.

Ein derartiger thermostatisch betätigter pneumatischer Regler ist nach der Erfindung durch eine in einem Gehäusekörper gebildete, einseitig durch eine Membranwand-ung begrenzte Kammeranordnung mit einer an einem Druckmitteleinlaß des Gehäuses angeschlossenen Steuerdruckkammer, einer mit einem Steuerdruckauslaß des Gehäuses verbundenen Nebendruckkammer sowie einer mit dieser verbundenen Rückführungskammer, ferner durch eine über der Membranwandung auf dem Gehäusekörper festgespannte, mit den genannten Kammern jeweils . entsprechenden Durchbrüchen versehene Druckplatte, weiter durch ein zwischen den Druckmitteleinlaß und die Nebendruckkammer geschaltetes Regelventil, welches mit einer jeweils in den Bereichen der Steuerdruckkammer und der Hebendruckkammer an die Membranwandung angeschlossenen Ventilbetätigungseinrichtung verbunden ist, fernerhin durch eine mit der Steuerdruckkammer verbundene Strömungsdüse und schließlich durch eine dieser Düse zugeordnete, auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechende Drosselklappenanordnung gekennzeichnet, auf welch letztere zusätzlich eine im Bereich

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der Ruckfulirungskammer an die Membranwandung angeschlossene Rückführungseinrichtung im Sinne einer von dem Druck der Nebendruckkammer abhängigen Gegenvorspannung der Drosselklapp enanordnung einwirkt.

Im folgenden wird die Erfindung durch die beispielsweise Beschreibung einer bevorzugten Aus führ ungs form unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Figur 1 einen schematischen Querschnitt

durch den erfindungsgemäßen Thermostaten, aus welchem der prinzipielle Aufbau desselben sowie der Verlauf der verschiedenen Druckmittel-Verbindungskanäle hervorgeht,

Figur 2 eine Aufsicht auf eine bevorzugte

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermostaten,

Figur 5 einen Querschnitt entlang der in

Figur 2 angedeuteten Linie 3-5»'

Figur 4- einen Querschnitt entlang der in

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Figur 2 angedeuteten Linie 4—4,

Figur 5 eine, einen Bestandteil des in

Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen Thermostaten bildende Drosseleinstellvorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Figur 6 eine perspektivische Darstellung

einer weiteren Einzelheit aus Figur 2,

Figur 7 A eine schematische Darstellung einer

bestimmten Arbeitsstellung des Bimetallorganes des erfindungsgemäßen Thermostaten,

Figur 7B eine schematische Darstellung des

Bimetallorganes gemäß Figur 7A in einer weiteren Arbeitsstellung und

Figur 7C eine schematische Darstellung des

Bimetallorganes nach Figur 7A in einer dritten Arbeitsstellung.

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Der in ITigur 1 der Zeichnungen schematisch dargestellte Thermostat weist einen Gehäusekörper in Form einer Grundplatte 10, sowie, auf dieser starr befestigt, eine Membran und eine Druckplatte 1A- auf.

Die Grundplatte 10 enthält eine Haupt- oder Einlaßdruckkammer PS, welche über einen Kanal 16 und über eine Drosselstelle 18 mit einer Steuerdruckkammer PP verbunden ist. Die Steuerdruckkammer wird auf einer Seite durch eine Membranwandung 20 begrenzt und ihre Lage ist durch eine entsprechende öffnung bzw. durch eine entsprechende Ausnehmung in der Grundplatte 10 bzw. in der Druckplatte 14 bestimmt.

Die Grundplatte 10 enthält außerdem eine Nebendruckkammer PB und eine Rückfuhrungskammer PP, welche über einen weiteren Kanal 22 miteinander in Verbindung stehen. Die Nebendruckkammer PB und die Rückführungskammer PF werden jeweils durch weitere, von der Membran 12 gebildete Membranwandungen 24· und 26 abgeschlossen, deren Lagen durch einander entsprechende Durchbrüche bzw. Ausnehmungen in der Grundplatte 10 bzw. in der Druckplatte 14· bestimmt sind.

Die Einlaßdruckkammer PS ist über einen Einlaß 28 an eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Druckmittel-

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quelle angeschlossen. Der in der Nebendruckkammer PB herrschende Druck wird über einen Auslaß 30 einer in den Zeichnungen ebenfalls nicht dargestellten Druckleitung mitgeteilt.

Die Einlaßdruckkammer PS und die Nebendruckkammer PB sind jeweils einzeln mit einem Zweiwegeventil mit spindelförmigem Ventilkörper 32 verbunden, dessen unterer Ventilkörperabschnitt 34 innerhalb der Einlaßdruckkammer PS mit einem Ventilsitz 36 zusammenwirkt, welch letzterer in einer Zwischenwandung der Grundplatte 10 gebildet ist. Innerhalb der Einlaßdruckkammer PS ist außerdem eine Druckfeder 38 angeordnet, welche den unteren Teil 34- des spindelförmigen Ventilkörpers 32 gegen den Ventilsitz 36 vorspannt. Ein oberer, eine Entlüftungsfunktion steuernder Teil 40 des Ventilkörpers 32 reicht durch den Ventilsitz 36 hindurch in die Nebendruckkammer PB bis in den Bereich des Membranwandungsabschnittes 24.

Ferner ist ein Reglerhebel 42 vorgesehen, welcher sich von einem auf dem Membranwandungsteil 20 aufsitzenden Pußteil 44 nach einem mit dem Reglerhebel fest verbundenen Entlüftungsventilteil 46 erstreckt, welch letzterer durch den Membranwandungsteil 24 hindurchragt und an diesem befestigt ist. Der genannte Teil 46 des Entlüftungsventils

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I O L ό Ο / I

enthält einen Ventilsitz 48, welcher sich innerhalb der Nebendruckkammer PB befindet und mit dem oberen Teil 40 des spindelförmigen Ventilkörpers 32 zusammenwirkt. Durch den Teil 46 des Entlüftungsventiles hindurch führt von dem Ventilsitz 48 ein Entlüftungskanal 20 nach der freien Atmosphäre. Der Reglerhebel 42 ist auf einer zwischen seinen Enden gelegenen, auf der Druckplatte 14 angeordneten Unterstützungsstelle 52 schwenkbar gelagert.

Durch die Herstellung bedingte Verschiedenheiten zwischen einzelnen Thermostaten können mittels einer Druckfeder 54 ausgeglichen werden, welche sich gegen den Fußteil 44 abstützt und mittels einer in axialer Richtung verstellbaren, am Fußteil gegenüberliegenden Ende der Schraubenfeder angeordneten Einstellschraube 56 in gewünschter Weise gegen diesen Fußteil hin zusammengedrückt werden kann. Die Einstellschraube 56 ist durch einen geeigneten Bauteil des Reglers hindurchgeschraubt.

Die Steuerdruckkammer EP steht mit der freien Atmosphäre über einen Ausströmkanal 60 in Verbindung, welcher in einer Strömungsdüse 62 endet, die mit einer konischen Düsenspitze versehen ist. Die Strömung durch den Ausströmkanal 60 wird durch eine Drosselklappenanordnung 66 beeinflußt, welche einen aus Bimetall bestehenden Drosselklappenhebel 68 und

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einen mit diesem fest verbundenen Drosselhebel 70 enthält, welche Teile im folgenden genauer beschrieben werden.

Die Drosselklappenanordnung 66 ist um.eine auf einer Seite der Strömungsdüse 62 angeordnete Unterstützungsstelle 71 in einer bestimmten Höhe über der Druckplatte 14 schwenkbar gelagert. Auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Strömungsdüse 62 ist an einem Ende des Drosselhebels 68 ein in vertikaler Richtung einstellbarer Nockendaumen 72 befestigt, welcher an einer Profilfläche 74 einer Einstellkurvenscheibe anliegt, welch letztere auf der Druckplatte 14 gelagert ist. Auf diese Weise tenn die Stellung des Drosselhebels 68 der Drosselklappenanordnung 66 mit Bezug auf die Strömungsdüse 62 jeweils nach Belieben verändert werden.

Die den Regler stabilisierende Rückführungseinrichtung enthält einen biegsamen Rückführungshebel 78, welcher an seinem Ende 80 _auf der Druckplatte 14 befestigt ist und sich mit einem zwischen seinen Enden gelegenen Fußteil 82 gegen den Membranwandungsteil 26 abstützt, während das andere Ende 84 dieses Rückführungshebels mit einer die Strömungsdüse 62 aufnehmenden Öffnung versehen ist. Eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 86 ist konzentrisch zu der

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ORlGiMAL INSPECTED

Strömungsdüse 62 zwischen den Rückführungshebel 78 und den Drosselklappenhebel 68 eingesetzt.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2, 3 und 4 der Zeichnungen wird nunmehr eine praktische, bevorzugte Ausführungsform des in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Thermostaten erläutert, wobei gleiche Teile wie in Figur 1 auch nLt gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Der Reglerhebel 42, welcher in Figur 6 der Zeichnungen im einzelnen dargestellt ist, enthält zwei sich in gleicher Richtung erstreckende, in einer Ebene gelegene Schenkel und 90, welche durch einen abgesetzten Quersteg 92 miteinander verbunden sind, welcher eine nach oben weisende Auflagerfläche 94· aufweist. Die einander gegenüberliegenden Enden der Hebelschenkel 88 und 90 sind über die nach oben weisenden Flächen des Fußteiles 44 und des Ventilteiles 4-6 mit diesen an den Membranwandungsteilen 20 bzw. 24 anliegenden bzw. befestigten Teilen des Reglerhebels fest verbunden. Von den Schenkeln 88 und 90 des Reglerhebels erstrecken sich jeweils Laschen 96 und 98 nach der Seite, deren Längsachsen' auf einer innerhalb der Auflagerfläche 94 des VerbindungsSteges 92 parallel zu dieser verlaufenden Geraden liegen.

An diesen Laschen ist eine flache Blattfeder 100 un-

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/IO

regelmäßig E-förmiger Gestalt befestigt, welche zwei äußere Federarme 102 und 104-, deren Enden jeweils mittels Nieten 108" und 110 an den genannten Laschen 96 und 98 befestigt sind, und außerdem einen mittleren Federarm 106 aufweist.

Die äußeren Federarme 102 und 104 sind außerdem Jeweils zwischen ihrem Anfang und ihrem Ende durch Schrauben 112 und festgehalten, welche in die Druckplatte 14 eingeschraubt sind. Unter den Federarmen 102 und 104 sind mit Innengewinde versehene Beilagstücke 116 angeordnet, durch welche die Schrauben 112 und 114 hindurchragen und welche die Blattfeder 100 in einer bestimmten Höhe über der Druckplatte halten.

Die Blattfeder 100 enthält außerdem einen Verbindungssteg 18, unter welchem ein nach unten abgebogener Druckfinger 120 hervorragt, welcher auf der unteren Seite des mittleren Federarmes 106 in gleicher Richtung mit diesem verläuft. Der Druckfinger 120 weist ein nach unten gebogenes Ende 122 auf, welches an der Oberfläche der Druckplatte 14 anliegt und ist an seinem nach innen weisenden Ende 124 kreuzförmig gestaltet. Dieses kreuzförmige Ende überdeckt die Auslaßöffnung 50 und liegt auf der nach oben weisenden Fläche des Teiles 46 des Entlüftungsventiles auf.. Der Druckfinger 120 ist an dem mittleren Federarm

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mittels eines zylindrischen Ansatzes 126 befestigt, welcher von der Oberseite des Druckfingers 120 wegragt und von einer Öffnung in dem mittleren Federarm 106 aufgenommen wird. Der mittlere Feder arm drängt das kreuzförmige Ende 12A- des Druckfingers 120 leicht gegen die Oberseite des Teiles 4-6 des Entlüftungsventiles. Die Kraftwirkungen der Blattfeder 100 und die durch die Membranwandungs ab schnitte 20 und 24-auf den Reglerhebel 4-2 ausgeübten Kräfte drängen die Auflagerfläche 94 des Verbindungssteges 92 nach oben gegen eine nach unten gerichtete Lagerschneide 128. Diese Lagerschneide bildet einen Teil einer Stütze 150, welche zwischen den Hebelschenkeln 8ö und 90 nahe dem Membranwandungsabschnitt 24-angeordnet ist. Eine weitere Stütze 1J2 liegt in der Nähe des Membranwandungsabschnittes 20 ebenfalls zwischen den beiden Schenkeln 88 und 90 des Reglerhebels. Der Zweck dieser Stütze wird im folgenden noch genauer beschrieben.

Der Rückführungshebel 78 erstreckt sich unterhalb des Reglerhebels 4-2 und c[uer zu diesem und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 der Zeichnungen beschrieben.

Der Fußteil 82 des Rückführungshebels und der Membranwandungs ab schnitt 26 sind mit Bezug auf die Längsachse des

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Rückführungshebels 78 nach einer Seite hin Versetzt angeordnet. j Auf der gleichen Seite der Längsachse des Rückführungshebels befindet sich ein nach der Seite wegragender, abgesetzter Federstreifen 134·» welcher einen oberhalb <Ler Ebene des Rückführungshebels verlaufenden und zu dieser Ebene parallelen Streifenabschnitt 136 besitzt.

Auf einem erhöhtem Teil 14-2 der Druckplatte 14- ist mittels einer lösbaren Einstellschraube 14-0 eine schlittenartige Drosseleinstellvorrichtung 138 befestigt, welche einen gegen den Streifenabschnitt 136 des Federstreifens 134-drückenden Finger 14-4- aufweist, wobei die Auflagestelle dieses Fingers auf dem Federstreifenabschnitt 136 in Längsrichtung verstellbar ist.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2, 3 und 4· wird im folgenden die Drosselklappenanordnung 66 genauer beschrieben.

Der aus Bimetall gefertigte Drosselklappenhebel 68 erstreckt sich über den größten Teil eines Längs schlitz es 14-6 des Drosselhebels 70. Durch den nicht von dem Drosselklappenhebel überdeckten Teil des genannten Längsachlitzes 14-6 des Drosselhebels 70 erstreckt sich eine Kurvenscheibenverstellwelle 14-8. Die gesamte Drosselklappenanordnung ist

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Al

• mittels einer mit SeitenXaschen versehenen U-förmigen Blattfeder 150 oberhalb des Heglerhebels 42 und quer zu diesem gehaltert. Die Blattfeder 150 ist im Bereich ihres die beiden seitlichen Federarme verbindenden Steges an einem Ende des Drosselklappenhebels 68 befestigt und die nach der Seite wegragenden Laschen 152 und 154 des Federblattes 150 erstrecken sich bis zu abgeflachten Stellen der Stützen 130 und 132. In die Stützen I30 und 132 sind

• Befestigungsschrauben 156 und 158 eingeschraubt. Außerdem ragen von den. Stützen auf der Längsachse der seitlichen Laschen 152 und 154 neben den genannten Schrauben gelegene Sicherungsstifte 160 und 162 empor, welche von Ausnehmungen in den genannten Laschen aufgenommen werden und eine Verdrehung derselben in ihrer Ebene verhindern.

Die Federarme des U-förmigen Federblattes 150 werden durch zwei an dem Drosselhebel 70 gebildete Erhebungen und 166 in einem bestimmten Minimalabstand von dem Drosselhebel gehalten. Die Erhebungen 164 und 166 sind nahe der beiden Stützen 130 und 132 angeordnet. Der Stegabschnitt des U-förmigen Federblattes 150 und der Drosselklappenhebel 68 sind mittels Meten 168 an dem Drosselhebel 70 befestigt.

Wie aus den Figuren 2, 3 und 4 der Zeichnungen her-

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COPY

4t

vorgeht, hat die Einstellkurvenscheibe 76 die Gestalt eines von der Einstellwelle 48 wegragenden Segmentes, welches durch einen in die Druckplatte 14 eingelassenen, unmittelbar unterhalb der Profilfläche 74 angreifenden Nocken 170 in einem bestimmten Abstand über der Druckplatte 14 gehalten wird. Die Einstellkurvenscheibe 76 weist einen kreissegmentförmigen Schlitz 172 auf, dessen Krümmungsmittelpunkt mit dem Zentrum der Profilfläche 74 zusammenfällt, welcher jedoch geringeren Durchmesser als diese aufweist. Durch diesen Schlitz erstreckt sich eine Klemmvorrichtung, durch welche der Auflagerdruck und die Reibung zwischen der Einstellkurvenscheibe und dem Nocken 170 verändert werden kann, wodurch eine sichere Beibehaltung der gewählten Einstellung des Proportionalitätsbereiches und des Drosselbereiches des Thermostaten erreicht wird, da hierdurch zufällige Verstellungen der Einstellkurvenscheibe 76 verhindert werden.

Auf der Druckplatte 14 sind an einander gegenüberliegenden Enden einer Einstellskala 182 zwei einstellbare Anschläge und 180 angeordnet, welche jeweils durch Feststellschrauben und 186 festgehalten werden. Die Anschläge 178 und 180 wirken jeweils mit einem Vorsprung 188 der Einstellkurvenscheibe so zusammen, daß durch diese Anschläge die Grenzen des

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Proportionall) er ei oils des Thermostaten festgelegt werden.

Wirkungsweis e

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1,2, 3 und 4· wird nun die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Thermostaten beschrieben, wobei auf Figur 1 zum Zwecke der Erläuterung der verschiedenen Druckverbindungen Bezug genommen ist.

Zunächst wird durch Verdrehen der Welle 148 zur Betätigung der Einstellkurvenscheibe ein gewünschter Einstellpunkt ausgewählt, indem der Vorsprung 188 der Einstellkurvenscheibe 76 auf einen gewünschten Skalenwert der Skala eingestellt wird.

Soll auch die Drosselung des Thermostaten verstellt werden, so wird die Feststellschraube 14-0 gelöst und die schlittenartige Drosseleinstellvorrichtung 138 derart verschoben, daß die wirksame Länge des abgesetzten Federarmes 134- dee biegsamen Rückführungshebels 78 (Figur 5 der Zeichnungen) verändert wird, wodurch auch die Kraft verändert wird, welche in Abhängigkeit von den auf die Rückführungskammer übertragenen, dem Rückführungshebel 78 über den Membranwandungsteil 2Pt und den Fußteil 82 als Druckkraft mitgeteilten Druckänderungen

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der Nebendruckkammer durch den Rückführungshebel 78 und die Rückführungsfeder 86 auf die Unterseite des Drosselklappenhebels 68 ausgeübt wird. Sinkt die Temperatur in dem Raum, dessen Bedingungen von dem erfindungsgemäß.en Thermostaten aufgenommen werden, auf den der Einstellungstemperatur entsprechenden Wert oder noch darunter ab, so bewirkt die mit Hilfe des Nockendaumens 72 eingestellte Stellung des Drosselhebels 70 zusammen mit der temperaturbedingten Abbiegung des aus Bimetall gefertigten Drosselklappenhebels 68 gegen die Wirkung der Rückführungsfeder 86 eine Schließung der Strömungsdüse 60 durch den genannten Drosselklappenhebel 68.

Die Größen des Strömungswiderstandes 18 und der Strömungsdüse 60 sind mit Bezug aufeinander so gewählt, daß bei vollständig geöffneter Strömungsdüse zwischen den beiden Seiten des Membranwandungsabschnittes 20, d.h. zwischen der durch die Steuerdruckkammer PP erzeugten Kraftwirkung einerseits und der entgegengesetzt gerichteten Kraft des Fußteiles 4-4 andererseits ein Gleichgewicht herrscht. Zwischen den Stellungen, in welchen der Drosselklappenhebel 68 die Strömungsdüse vollständig freigibt oder vollständig verschließt, wird der Druck in der Steuerdruckkammer PP in Abhängigkeit von der Temperatur innerhalb des zur Verfügung stehenden Drosselbereiches des Thermostaten beeinflußt. Es sei nun angenommen, daß der Drosselklappenhebel 68 die

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Al

Strömungsdüse 60 abgeschlossen habe. Infolgedessen steigt der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer PP an, wodurch mit Bezug auf den Membranwandungsabschnitt 20 eine von der Steuerdruckkammer PP nach außen gerichtete G-leichgewichtsabweichung erzeugt wird. Hierdurch wird der Fußteil 44 gegen die Kraft der Druckfeder 54 verschoben, so daß der Reglerhebel 42 um die auf der Auflagerfläche 94 aufsitzende Lagerungssteile 128 herum verschwenkt wird. Hierdurch •wird der Entlüftungsventilteil 46 und der Membranwandungsabschnitt 24 mit Bezug auf die Nebendruckkammer PB gegen die Kraft der Blattfeder 100 nach innen gedrückt.

Durch diese Bewegung des Ventilteiles 46 wird der spindelförmige Ventilkörper 32 gegen die Wirkung der Ventilfeder 38 nach unten in die Einlaßdruckkammer PS gedrängt, wodurch Druckmittel von der Einlaßdruckkammer PS nach der Nebendruckkammer PB gelangen kann. Gleichzeitig wird der hierdurch erzeugte Druckanstieg in der Nebendruckkammer über den Kanal 22 (Figur 1) der Rückführungskammer YS mitgeteilt.

Die in der Nebendruckkammer herbeigeführte Druckänderung wird über den Auslaß 30 einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Stelltrieb mitgeteilt, wodurch die in dem betreffenden

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η .

Raum herrschende Temperatur verändert wird, so daß die Umgebungstemperatur langsam ansteigt. Der Temperaturanstieg führt eine proportionale Abbiegung des Bimetall-Drosselklappenhebels herbei, was schließlich zu einer proportionalen Veränderung der Öffnungsstellung des Drosselklappenhebels führt, wobei gleichzeitig das Einlaßventil 34 nach einer different ie Il en Temperaturänderung innerhalb des Drosselbereiches des Thermostaten wieder geschlossen wird.

Ein Überschreiten der oberen Grenztemperatür wird sowohl durch die Rückführungseinrichtung, welche über die Rückführungsfeder 86 auf den Drosselklappenhebel 68 einwirkt, als auch durch das Entlüftungsventil 40 verhindert, welches sich von dem Ventilsitz 48 abhebt und die Nebendruckkammer EB nach der freien Atmosphäre entlüftet, sobald der Nebendruck das Bestreben hat, über den Einstellungs- und Drosselbereich des Thermostaten anzusteigen. Da alle Druckänderungen der Nebendruckkammer im wesentlichen gleichzeitig der Rückführungskammer PF mitgeteilt werden, besteht eine enge Koppelung zwischen der Stellung des Reglerhebels 42 einerseits und des Drosselklappenhebels 68 andererseits, so daß Pendelungen des erfindungsgemäßen Reglers verhindert werden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2, 3, 4, 7A, 7B und 70

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wird im folgenden die Wirkungsweise der Drosselklappenanordnung 66 erläutert.

Der Drosselhebel 70» das im wesentlichen U-förmige Federblatt 150 und der aus Bimetall gefertigte Drosselklappenhebel 68, welche mittels der von der Blattfeder seitlich abstehenden Laschen 152 und 154- verschwenkbar an den Stützen 130 und 132 befestigt sind, wirken im Sinne der Einhaltung einer parallelen Stellung" des Drosselklappenhebels 68 mit Bezug auf die ebene Mündungsfläche der konischen Spitze 64- der Strömungsdiise 62 während der Abbiegungen des Drosselklappenhebels 68. Ohne diese Parallelführung ist weder ein genaues Zusammenarbeiten der Strömungsdüse 60 und des Drosselklappenhebels 68 im Sinne der Erzeugung eines auf die Steuerdruckkammer PP zurückwirkenden, veränderlichen Staudruckes, noch ein vollständiges Verschließen der Strömungsdüse durch den Drosselklappenhebel 68 möglich. Geometrisch ausgedrückt ist die Drosselklappenanordnung 66 so ausgebildet, daß die Mündungsfläche der Düsenspitze 64 ungeachtet der Krümmung des Bimetall-Drosselklappenhebels im Berührungsbereich zwischen Düsenspitze und Drosselklappenhebel stets tangential zu dem von dem Drosselklappenhebel 68 beschriebenen Bogen verläuft.

Die Laschen 152 und 154- des Federblattes 150 stellen

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%o

eine gemeinsame Lagerung für den Drosselklappenhebel 68 und den Drosselhebel 70 dar, welche auf halber Strecke zwischen den miteinander verbundenen Enden der beiden genannten Hebel und der Strömungsdüse 60 gelegen ist. Gleichzeitig wird durch die im wesentlichen U-förmige Blattfeder 150 eine bestimmte, auf die beiden genannten Hebelenden wirkende Kraft erzeugt. Auf diese Weise ist der Drehpunkt der Drosselklappenanordnung in die Mitte der wirksamen Länge des Bimetall-Drosselklappenhebels 68 gelegt.

In Figur 7 A der Zeichnungen ist der Bimetall-Drosselklappenhebel 68 und die U-förmige Blattfeder 150 in vollständig neutraler Stellung dargestellt und der Drosselhebel nimmt hierbei eine durch entsprechende Verstellung der Profilfläche 7^· der Einstellkurvenscheibe 76 herbeigeführte waagrechte Stellung ein_e

In Figur 7B ist der Drosselhebel 7-0 in einer "negativ" geneigten Stellung gezeigt, welche durch ein Absenken des hinteren Hebelendes zusammen mit dem Nockendaumen 72 durch entsprechende Verstellung der Einstellkurvenscheibe 7^ erzeugt wurde. Die U-förmige Blattfeder 150 wirkt dem dadurch entgegen, daß sie sich um die von den Laschen 152 und 154· gebildeten Lagerstellen abbiegt. Auch der Bimetall-Drosselklappenhebel 68 wirkt der am Drosselhebel herbeigeführten

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Stellungsänderung entgegen und schließt hierbei die Strömungsdüse 60 so lange, bis sich die Umgebungstemperatur so weit geändert hat, daß eine entsprechende Abbiegung des Drosselklappenhebels 68 herbeigeführt wird, wodurch die Strömungsdüse 60 freigegeben und der erfindungsgemäße Haumthermostat wieder ins Gleichgewicht gebracht wird»

In Figur 7C der Zeichnungen ist die Drosselklappenanordnung 66 in entsprechend entgegengesetzter·, "positiv" geneigter Stellung dargestellt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die in den Figuren 7-Ä-, 7B und 7C der Zeichnungen abgebildeten Stellungen der Drosselklappenanordnung aus Gründen besserer Deutlichkeit übertrieben gezeichnet sind. Tatsächlich bewegt sich die Abbiegung des Bimetall-Drosselklappenhebels 68 in der Größenordnung von 0,6 mm und weniger. Aus dem Vorstehenden und aus den soeben genannten Zeichnungen geht jedoch hervor, daß zwischen dem Drosselklappenhebel 68 und der ebenen Mündungsfläche der Düsenspitze 64- stets eine tangentiale Stellung eingehalten wird.

Der erfindungsgemäße Thermostat kann leicht von einer positiven Regelcharakteristik auf eine negative Regelcharakteristik und umgekehrt umgeschaltet werden, indem

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die Neigung der Profilfläche 7^ der Einstellkurvenscheibe 76· umgedreht wird und indem eine entgegengesetzte Abbiegungscharakteristik des Bimetall-Drosselklappenhebels 68 ausgewählt wird. Die Wirkungsweisen der beiden Ausführungsformen der Erfindung entsprechen einander.

Die Verwendung einer einzigen Membran 12 zur Bildung der einzelnen Membranwandungen der Nebendruckkammer PB, der Rückführungskammer PF und der Steuerdruckkammer PP ermöglicht die Schaffung eines pneumatischen Thermostaten, welcher eine sehr geringe Anzahl von einzelnen Teilen aufweist. Außerdem wird durch die unmittelbare Zuführung des Nebendruckes an die Rückführungseinrichtung eine auf den Bimetall-Drosselklappenhebel wirkende, direkt proportionale Rückführungskraft erzeugt, welche eine sehr stabile Regelung sicherstellt, durch die der Drosselbereich des Thermostaten genau festgelegt wird und durch welche in Systemen, die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüstet sind, eine sehr stetige und pendelfreie Regelung erzielt wird.

Es zeigt sich außerdem, daß durch die besondere Lagerung der Einstellkurvenscheibe 76 und des Reglerhebels 4-2 eine Robustheit des erfindungsgemäßen Thermostaten sichergestellt wird, durch welche ein Nachjustieren, welches durch Montage

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und Herstellungsungenauigkeiten im allgemeinen während oder nach dem Einbau vorgenommen werden muß, weitgehend vermieden wird.

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Claims

I bZ 3 3

If

Patentansprüche

1. Thermostatisch betätigter^ pneumatischer Regler, gekennzeichnet durch eine in einem GehäusekSrper (10) gebildete, einseitig durch, eine Membranwandung (12) begrenste Eammeranordnung (PS, PB, PP, PF) mit einer an einen Druekmitteleinlad (28) des Gehäuses angeschlossenen Steuerdruckkammer (PS), einer mit einem SteuerdruokaualaS (30) des Gehäuses verbundenen Hebendruckkammer (PB) sowie einer mit dieser verbundenen (22) HückfUhrungskammer (PT), ferner durch eine über der Membranwandung auf dem GehäusekSrper festgespennte, mit den genannten Kammern jeweils entsprechenden Durchbrüchen versehene Druckplatte (14), weiter durch ein «wischen den DruckmitteleinlaB und die Nebendruckkammer geschaltetes Regelventil (32, 34, 36, 48), welches mit einer jeweils la den Bereichen (20_r 24) der Steuerdruckkammer und der Hebendruckkammer an die Membranwandung angeschlossenen Tentilbetätigungseinriehtung (46, 42, 44 bzw. 46, 88, 90, 44) verbunden ist, fernerhin durch eine mit der Steuerdruekkammer verbundene Strdmungsdüae (60, 62, 64) und schließlich durch eine dieser Düse zugeordnete, auf änderungen der umgebungstemperatur ansprechende DrosselklappenanordAung (66), auf welche zusätzlich eine im Bereich (26)

-24- -r^

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der Rückführungskamaer an die Membranwandung angeschlossene Rückführung»einrichtung (78, 80, 82, 84, 36) im Sinn» einer Ton dem Druck der Hebendruckkammer abhängigen GegenTorspannung der Drosselklappenanordnung einwirkt.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung (46, 42, 44 bzw. 46, 88, 90, 44) einen auf der Druckplatte (14) schwenkbar ge lagerten Reglerhebel (42 bzw« 88, 90) aufweist, welcher ._

sich einerseits gegen den die Steuerdruckkaamer (PP) begrenzenden Teil (20) der Membranwandung (12) abstützt und andererseits an dem die Nebendruckkammer (PB) begrenzenden IEeIl (24) der Membranwandung befestigt ist.

3» Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung (46, 88, 90, 44) ein sich einerseits gegen den Reglerhebel (88, 90) und andererseits gegen die Druckplatte (14) abstützendes Blattfederelement (100) aufweist«

4. Regler nach Anspruch 2 oder 3« dadurch gekennzeichnet, daß das Reglerventil (32, 34, 36, 48) ein Entlüftungsrentil (36, 48) mit einem Ventilsitz (48) enthält, welcher yon dem die Nebendruckkammer (PB) begrenzenden !Ceil (24) der liembranwandung (12) gehalten wird und mit einem sich

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durch die Befestigtingestelle (46) des Begierhebele an der Mentoranwandung eretreckenden Sntlüftungskanal (50) rerbunden ist·

5. Hegler nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurch. gekennzeichnet, daß die Drosselklappenanordnung (66) einen Drosselhebel (70) enthält, an dessen einem Ende eine Drosselklappe (68) angeordnet ist und dessen anderes Snde einen Bockendaumen (72) tragt, welcher mit einer auf der Druckplatte (14) angeordneten Einstellkurrenscheibe (7*» 76) zusammenwirkt»

6· Regler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappenanordnung (66) ein Blattfederelement (150) enthält, welches einerseits an der Drosseklappe (68) und dem Drosselhebel (70) und andererseits im Bereich der mittleren Querachse der Drosselklappe über der Druckplatte ( an dieser befestigt ist«

7· Hegler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungseinrichtung (78, 80, 82, 84, 86) einen federnden Hebel (78) aufweist, welcher an einem Snde (80) an der Druckplatte (14) befestigt ist und an seinem anderen Ende (84) eine öffnung hat, durch welche

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dl· Benennte StrSmungsdüse (60, 62» 64-) hindurehragt.

8« Regler nach Anspruch. 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungseinrichtung (78, 80, 82, 84-, 86) ein· Schraubenfeder (86) enthält, welche zwischen den die Öffnung (84-) aufweisenden Ende des federnden Hebels (78) und der Drosselklappe (68) eingesetzt ist.

9· Regler nach Anspruch 7t dadurch gekenn«©lehnet, daß die Rückführungseinrichtung (78, 80, 82, 84-, 86) eine Torrichtung (134, 136, 138, 140, 142) sur Einstellung des Dross elbereiches aufweist, welche die form einstellbar vorgespannt er Federmittel hat, welche auf den federnden Hebel (78) entgegen der Wirkung des von der Membranwandung (26) auf diesen Hebel übertragenen Druckes in der Rückführungskammer (PF) einwirken.

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