DE19703873A1 - Temperatur-Weggeber für Thermostatventil-Köpfe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperatur-Weggeber für Thermostatventil-Köpfe mit einem Gehäusetopf, mit einem Gehäusedeckel und mit einem Faltenbalg, wobei Gehäuse­ topf, Gehäusedeckel und Faltenbalg ein Volumen einschlie­ ßen, das mit einem Dehnstoff gefüllt ist.

Ein derartiger Temperatur-Weggeber ist aus der DE 42 23 217 C1 bekannt. Bei diesem vorbekannten Temperatur-Weggeber bestehen Gehäusetopf, Gehäusedeckel und Faltenbalg aus Metall. Um die erforderliche Dichtigkeit des eingeschlos­ senen Volumens zu gewährleisten bestehen Gehäusetopf und Gehäusedeckel aus vergleichsweise starkem Material, wobei die Verformung des Metalls, insbesondere zur Herstellung des Gehäusetopfes fertigungstechnisch aufwendig ist. Dar­ über hinaus müssen die genannten Teile durch aufwendige Lötverfahren miteinander verbunden werden.

Die Erfindung hat die Aufgabe einen Temperatur-Weggeber für Thermostatventil-Köpfe zu schaffen, der gegenüber dem Vorbekannten wesentlich einfacher und kostengünstiger ge­ staltet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gehäusetopf aus Kunststoff besteht.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusetopfes aus Kunststoff kann der Temperatur-Weggeber gegenüber dem Vorbekannten wesentlich einfacher und kostengünstiger ge­ staltet werden, da die Ausbildung derartiger topfförmiger Gehäuseteile aus Kunststoffmaterial spritztechnisch keine Probleme aufwirft. Dabei kann die gewünschte Ausbildung der Form des Gehäusetopfes den gegebenen Erfordernissen nahezu beliebig angepaßt werden. Dem gegenüber war bei der vorbekannten Lösung immer die mögliche Verformbarkeit von Metallblechen zu berücksichtigen.

Versuche haben ergeben, daß die für derartige Temperatur­ weggeber erforderliche Formstabilität der Gehäuseteile durchaus mit modernen Kunststoffmaterialien erzielbar ist. Dies kann einerseits durch die konstruktive Ausbil­ dung der Form des Gehäusetopfes und anderseits durch die Wahl eines geeigneten Kunststoffmaterials sichergestellt werden. Die mit der Erfindung erzielbare Kostenersparnis gegenüber dem Vorbekannten ist so beträchtlich, daß die Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Temperatur-Wegge­ bers gegenüber dem vorbekannten Temperatur-Weggeber auf etwa die Hälfte reduziert werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Temperatur-Weggebers gehen aus den Unteran­ sprüchen hervor.

So ist es besonders vorteilhaft, wenn auch der Gehäuse­ deckel des Temperatur-Weggebers aus Kunststoff gefertigt wird. Dabei kann entweder ein Faltenbalg aus Metall ins­ besondere Phosphorbronze verwendet werden, dessen Ende mit dem Kunststoff des Gehäusedeckels umspritzt wird, so daß sich eine flüssigkeitsdichte Verbindung des metalli­ schen Faltenbalges mit dem Gehäusedeckel aus Kunststoff ergibt. Anderseits ist es auch besonders vorteilhaft mög­ lich in diesem Zusammenhang auch den Faltenbalg aus Kunststoff zu fertigen und insbesondere einstückig mit dem Gehäusedeckel aus Kunststoff zu spritzen. Wegen der erforderlichen Eigenschaften - Gehäusedeckel steif und Faltenbalg elastisch - können dabei die Kunststoffe die­ ser Teile unterschiedlich sein.

In diesem Zusammenhang kann besonders vorteilhaft zur Ausbildung der Form des Faltenbalges eine Lösung gewählt werden, bei der der Faltenbalg schraubenförmig angelegte Falten aufweist, die sich durch ein mindestens Innen- und Außengewinde ergeben, die praktisch durch das Spritzwerk­ zeug zum Spritzen das Faltenbalges gebildet werden. Nach dem einstückigen Spritzen des Faltenbalges mit dem Gehäu­ sedeckel aus Kunststoffmaterial wird dann der Gewindekern aus dem Spritzteilwerkzeug herausgedreht.

Wenn sowohl der Gehäusetopf als auch der Gehäusedeckel aus Kunststoff bestehen, können besonders vorteilhaft Ge­ häusetopf und Gehäusedeckel durch eine Ultraschall- und/oder Rotations- oder Laserschweißverbindung miteinan­ der verbunden werden. Versuche haben ergeben, daß diese besondere Art der Schweißverbindung sowohl die erforder­ liche Dichtigkeit des eingeschlossenen Volumens, als auch die erforderliche mechanische Stabilität der genannten Verbindung gewährleistet.

Um die erforderliche Formstabilität des Gehäusetopfes aus Kunststoff zu gewährleisten, können besonders vorteilhaft in seinem Inneren insbesondere einstückig ausgebildetete Versteifungsrippen angeordnet sein. Durch die Anordnung der Versteifungsrippen im Inneren des Gehäusetopfes wird das erforderliche Bauvolumen des erfindungsgemäßen Tempe­ ratur-Weggebers gegenüber dem Vorbekannten nur unwesent­ lich vergrößert.

Der Gehäusetopf oder der Gehäusedeckel können eine ver­ schließbare Einfüll-Öffnung für die Dehnstoff-Füllung aufweisen. Diese Einfüll-Öffnung kann eine insbesondere mit Gewinde versehene Bohrung sein, die durch einen Ge­ windebolzen insbesondere aus Kunststoff verschließbar ist. Diese Einfüll-Öffnung kann auch besonders vorteilhaft eine kugelförmige Erweiterung aufweisen, die durch eine Kugelkette aus Kunststoff verschließbar ist.

Andererseits kann die Einfüll-Öffnung auch eine kugelket­ tenförmige Erweiterung aufweisen, die durch eine Kugel, insbesondere aus Metall verschließbar ist.

In allen drei Fällen kann nach dem Befüllen des Tempera­ tur-Weggebers mit der Dehnstoff-Füllung und dem Ver­ schließen der Einfüll-Öffnungen der Gewindebolzen oder die Kugelkette, oder die Kugel mit dem Gehäusetopf oder dem Gehäusedeckel verschmolzen oder verklebt, oder laser­ verschweißt werden, um die notwendige Dichtigkeit des eingeschlossenen Volumens zu gewährleisten.

Alle drei genannten Möglichkeiten der Ausbildung der Ein­ füll-Öffnung und des Verschlusses der Einfüll-Öffnung ge­ währleisten nicht nur die Dichtigkeit des eingeschlosse­ nen Volumens, sondern ermöglichen auch die Justage des eingeschlossenen Volumens dadurch, daß die Eintauchtiefe der Verschlußmittel in die Einfüll-Öffnungen variiert werden kann und somit der kritische Abstand des Bodens des Gehäusetopfes vom Boden des Faltenbalges über das eingeschlossene Volumen justiert werden kann. Diese Ju­ stage ist für eine einwandfreie Funktion des Thermostat-Ventiles, nämlich für die Konstanthaltung einer definier­ ten voreingestellten Temperatur unabdingbar.

Die Dehnstoff-Füllung der vorbekannten Temperatur-Wegge­ ber besteht häufig aus vergleichsweise aggressiven Mate­ rialien wie beispielsweise Äthylacetat. Um einen Angriff der Dehnstoff-Füllung auf das Material von Gehäusetopf, Gehäusedeckel und Faltenbalg zu verhindern können beson­ ders vorteilhaft als Dehnstoff Öl, Alkohol oder Fett ver­ wendet werden. Als Öle kommen beispielsweise Sonnenblu­ menöl, Olivenöl, Rapsöl, Mineral- oder Siliconöle in Frage. Als Alkohole können Petroleum und Spiritus verwen­ det werden. Auch pflanzliche Fette sind als Dehnstoff-Füllungen verwendbar. All diese genannten Dehnstoff-Fül­ lungen besitzen gegenüber den vorbekannten Dehnstoff-Fül­ lungen den Vorteil natürlichen Ursprungs und damit um­ weltfreundlich zu sein. Dies gilt auch für die Ausbildung der Temperatur-Weggeberteile aus Kunststoff.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gehäusetopfes aus Kunststoff, kann der Gehäusetopf besonders vorteil­ haft so ausgebildet werden, daß er zugleich Handradkappe des Thermostatventil-Kopfes ist. Diese Ausbildung des Ge­ häusetopfes erspart eine zusätzliche, seperate Handrad­ kappe und vereinfacht den Thermostatventil-Kopf gegenüber den vorbekannten Lösungen so grundlegend, daß sich ein beträchtlicher Fertigungskostenvorteil erzielen läßt, der sich sowohl aus der Ersparnis der seperaten Handradkappe als auch aus der vereinfachten Montage des Thermostatven­ til-Kopfes ergibt. Darüber hinaus ist ein derartiger Thermostatventil-Kopf nahezu vollständig wiederverwert­ bar.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Temperatur-Weggebers sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden Anhang der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Temperatur-Weggeber mit Kunststoff-Gehäuse­ topf und Kunststoff-Gehäusedeckel und metallischem Faltenbalg in einem Querschnitt

Fig. 2 einen Temperatur-Weggeber mit Gehäusetopf, Gehäu­ sedeckel und Faltenbalg aus Kunststoff in einem Querschnitt

Fig. 3 den Temperatur-Weggeber gemäß Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung

Fig. 4 einen Temperatur-Weggeber der zugleich Handrad­ kappe des Thermostatventil-Kopfes ist in einem Querschnitt und

Fig. 5 den Temperatur-Weggeber gemäß Fig. 4 in einer Explosionsdarstellung.

In der Fig. 1 weist der Temperatur-Weggeber einen Gehäu­ setopf (1) aus Kunststoffmaterial auf. Auch der Gehäuse­ deckel (2) des Temperatur-Weggebers ist aus Kunststoff gespritzt. Der rohrförmige Faltenbalg (3) des Temperatur-Weggebers besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus Phos­ phorbronze. Zur Verbindung des metallischen Faltenbalges (3) mit dem Kunststoff-Gehäusedeckel (2) weist der Fal­ tenbalg (3) an seinem dem Gehäusedeckel (2) zugewandten Ende eine Umspritzung (4) der Phosphorbronze mit dem Kunststoff des Gehäusedeckels (2) auf.

Das durch den Gehäusetopf (1), den Gehäusedeckel (2) und Faltenbalg (3) eingeschlossene Volumen, ist mit einer Dehnstoff-Füllung (5) aus Öl, Alkohol oder Fett befüllt. Das genannte Volumen wird durch eine Ultraschall-und/oder Rotations- oder Laserverschweißung (6) von Gehäusetopf (1) und Gehäusedeckel (2) aus Kunststoff verschlossen. Zur Erhöhung der Formsteifigkeit des Gehäusetopfes (1) weist der Gehäusetopf (1) einstückig mit dem Gehäusetopf (1) aus Kunststoff gespritzte Versteifungsrippen (14) auf.

Die Befüllung des eingeschlossenen Volumens erfolgt durch eine Einfüllöffnung (7). In der Fig. 1 sind drei ver­ schiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Einfüllöffnung (7) dargestellt. Eine Einfüllöffnung (7) ist als Bohrung (8) ausgebildet. Eine weitere Einfüllöffnung (7) weist eine kugelförmige Erweiterung (9) auf. Eine dritte Ein­ füllöffnung (7) weist eine kugelkettenförmige Erweiterung (10) auf.

In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrich­ tungsteile wie in der Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 ist erkennbar, daß die in dem Kunststoff-Gehäusedeckel (2) vorgesehene Bohrung (8) durch einen Gewindebolzen (11) aus Kunststoff verschlos­ sen werden kann. Andererseits ist es ebenfalls möglich die kugelförmige Erweiterung (9) durch eine Kugelkette (12) aus Kunststoff zu verschließen. Eine dritte Möglich­ keit besteht darin, die kugelkettenförmige Erweiterung (10) der Einfüllöffnung (7) durch eine Metallkugel (13) zu verschließen.

Dabei wird mit den genannten Maßnahmen jeweils nicht nur ein Verschluß des eingeschlossenen Volumen ermöglicht. Andererseits ist auch eine Justage der Größe des einge­ schlossenen Volumens dadurch möglich, daß der Gewinde­ bolzen (11) unterschiedlich tief in die Bohrung (8) ein­ gedreht bzw. die Kugelkette (12) unterschiedlich tief in die kugelförmige Erweiterung (9) eingedrückt wird bzw. die Metallkugel (13) unterschiedlich tief in die kugel­ kettenförmige Erweiterung (10) eingedrückt wird. Nach der Befüllung des eingeschlossenen Volumens und der beschrie­ benen Justage, kann die Justage durch Verschmelzen der Kugelkette mit dem Gehäusetopf bzw. des Gewindebolzens mit dem Gehäusedeckel (2) gesichert werden, nachdem vor­ her das überschüssige Material des Gewindebolzens bzw. der Kugelkette abgeschnitten worden ist. Es ist auch eine Verklebung der genannten Teile und auch der Metallkugel (13) mit der kugelkettenförmigen Erweiterung (10) zur Si­ cherung der Justage möglich.

Darüber hinaus weist der Temperatur-Weggeber gemäß Fig. 2 einen Faltenbalg (3) aus Kunststoff auf, der einstückig mit dem Kunststoff-Gehäusedeckel (2) gespritzt ist. Um die Bildung der für die Längenänderung des Faltenbalges (2) erforderlichen Falten spritztechnisch zu gewährlei­ sten, wird der Faltenbalg mit schraubenförmig angelegten Falten versehen, die durch ein 2gängiges Gewinde als Spritzkern und ein gegebenenfalls korrospondierendes In­ nengewinde des Spritzwerkzeuges gebildet werden.

In der Fig. 3 sind gleiche oder gleichwirkende Einrich­ tungsteile wie in der Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Man erkennt in der Fig. 3 zusätzlich gegenüber der Fig. 2 einen Gewindeausgang (15) des 2gängigen Außen­ gewindes, daß als herausdrehbarer Spritzkern für den Kunststoff-Faltenbalg (3) vorgesehen ist.

In den Fig. 4 und 5 sind gleiche oder gleichwirkende Ein­ richtungsteile wie in den Fig. 1 bis 3 mit denselben Be­ zugszeichen versehen. In diesen Figuren ist der Tempera­ tur-Weggeber zugleich als Handradkappe des Thermostatven­ til-Kopfes ausgebildet. Das heißt der Gehäusetopf (1) des Temperatur-Weggebers weist eine Außenkontur auf, die dem Bediener des Thermostatventil-Kopfes als Drehhandhabe zur Einstellung des gewünschten Temperatur-Sollwertes angebo­ ten wird. Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird auf die sonst üblicherweise zusätzlich erforderliche Handrad­ kappe verzichtet, was das mit diesem besonderen Tempera­ tur-Weggeber ausgestattete Thermostatventil und dessen Thermostatventil-Kopf besonders einfach und kostengünstig macht. Zudem kann der gesamte Thermostatventil-Kopf ge­ genüber dem Vorbekannten kleiner ausgebildet werden.

Claims (15)

1. Temperatur-Weggeber für Thermostatventil-Köpfe mit ei­ nem Gehäusetopf, mit einem Gehäusedeckel und mit einem Faltenbalg, wobei Gehäusetopf, Gehäusedeckel und Fal­ tenbalg ein Volumen einschließen, daß mit einem Dehn­ stoff gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge­ häusetopf (1) aus Kunststoff besteht.

2. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusetopf (1) in seinem Inneren insbesondere einstückig ausgebildete Versteifungsrippen (14) aufweist.

3. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusedeckel (2) aus Kunststoff be­ steht.

4. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faltenbalg (3) aus Metall, insbeson­ dere Phosphorbronze besteht, dessen Ende mit dem Kunst­ stoff des Gehäusedeckels (2) umspritzt ist.

5. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faltenbalg (3) aus Kunststoff besteht und einstückig mit dem Gehäusedeckel (2) gespritzt ist.

6. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faltenbalg (3) durch ein Innen- und Außengewinde gebildet ist.

7. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusetopf (1) mit dem Gehäusedeckel (2) durch eine Ultraschall- und/oder Rotations-oder La­ serverschweißung (6) verbunden ist.

8. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusetopf (1) oder der Gehäusedec­ kel (2) eine verschließbare Einfüll-Öffnung (7) für die Dehnstoff-Füllung (5) aufweist.

9. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einfüll-Öffnung (7) eine insbesondere mit Gewinde versehene Bohrung (8) ist, die durch einen Gewindebolzen (11) insbesondere aus Kunststoff ver­ schließbar ist.

10. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einfüll-Öffnung (7) eine kugelförmige Erweiterung (9) aufweist, die durch eine Kugelkette (12) aus Kunststoff verschließbar ist.

11. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einfüll-Öffnung (7) eine kugelketten­ förmige Erweiterung (10) aufweist, die durch eine Kugel (13) insbesondere aus Metall verschließbar ist.

12. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge­ windebolzen (11) oder die Kugelkette (12), oder die Ku­ gel (13) mit dem Gehäusetopf (1) oder dem Gehäusedeckel (2) verschmolzen oder verklebt, oder laserverschweißt ist.

13. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dehnstoff-Füllung (5) aus Öl, Alkohol oder Fett besteht.

14. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusetopf (1) zugleich Handradkappe des Thermostatventil-Kopfes ist.

15. Temperatur-Weggeber nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faltenbalg (3) und der Gehäusedeckel (2) aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen.