DE2161259B2 - Vorrichtung zur Anzeige und Korrektur des Sollwertes von thermostatischen Regeleinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige und Korrektur des Sollwertes an Sollwerteinstellungen für thermostatische Regeleinrichtungen ohne Hilfsenergie, bei denen der Sollwert durch die von einer Gewindespindel bewirkte Änderung des Volumens, das einer Ausdehnungsflüssigkeit zur Verfügung steht, eingestellt wird, wobei die Drehbewegung einer die Gewindespindel axial verschiebenden Einstellspindel durch ein in einem Planetenradträger drehbar angeordnetes, außenverzahntes Planetenrad über zwei innenverzahnte, gegeneinander frei verdrehbare Zahnräder auf die Sollwertskale übertragen wird und das Planetenrad mit beiden innenverzahnten Zahnrädern in Eingriff steht, die bei annähernd gleichem Teilkreisdurchmesser und gleichem Zahnmodul oder bei gleichem Teilkreisdurchmesser und annähernd gleichem Zahnmodul unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen, mit einem Meßfühlergehäuse zur Aufnahme der Ausdehnungsflüssigkeit, in das ein durch die Gewindespindel verschieblicher Metallfaltenbalg ragt, und mit t< sma thermostatische Regeleinrichtungen bekannt, bei denen der zur Betätigung eines Ventils oddgL erforderliche Stellmotor durch den Druck einer sich bei Temperaturerhöhung in bestimmter Weise ausdehnen-H^n Flüssigkeit beaufschlagt wird, deren wesentliche Meng sich Sn einem entsprechenden Meßfühler befindet Zum Zwecke der Sollwerteinstellung ist es bei diesen Regeleinrichtungen üblich, das der Ausdehnungs-,« flüssigkeit im Meßfühler zur Verfügung stehende Volumen dadurch zu verändern, daß ein gegebenenfalls als M—Ufaltenbalg ausgebildetes Tauchrohr mehr oder weniger tief in den Meßfühler eintaucht.

Bei den meisten Regeleinrichtungen der gcschilder- * ten Art wird der Tauchkolben mittels einer Gew.ndespindel verstellt, die zusätzlich bei Ubertemperatur der Meßflüssigkeit axial gegen eine Rückstellfeder verschoben wird so daß sie gleichzeitig ein Element der notwendigen Übertemperatursicherung darstellt. „ Außerdem _wird sie in vielen Fällen durch verstellbare Höhennwken od. dgl. zur Anzeige des eingestellten Sollwertes eingesetzt.

Es ist auch bereits bekannt geworden, die Bewegung der Gewindespindel durch übliche Getnebeelemente auf einer Skale sichtbar zu machen. Infolge der geringen axialen Bewegung der Gewindespindel be. der Einstellung des Sollwertes innerhalb eines Regelbereiches ist für eine anschauliche Anzeige eine große Übersetzung dieser Bewegung auf das Anzeigeinstrument erforder-K lieh was zu einem erheblichen getriebetechn.schen Aufwand führt. Besonders nachteilig ist es, daß die deiche Sollwerteinstellung zwar für mehrere Proporfionalbereiche eingesetzt werden kann, weil zu diesem Zweck lediglich die im Meßfühler usw. befindliche .ο Flüssigkeitsmenge verändert bzw eine Flüssigkeit mit einem anderen Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden muß, daß aber - da sich die Proportionalität zwischen Temperaturänderung und Stellmotorbewegung -ndert - die Untersetzung zwischen Gewinde- « cnindel und Anzeigeinstrument angepaßt werden muß und infolgedessen bei den bekannten komplizierten Übertragungseinrichtungen erhebliche Umrüstungen vorzunehmen sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Sollwerteinstellungen ist darin zu erkennen, daß eine so Korrektur des eingestellten Sollwertes nicht möglich ist, ohne eine zeitweilige Unterbrechung des Ubertragungsweges »Gewindespindel - Anzeigespindel« vorzunehmen. Eine derartige Korrektur ist oft nötig, weil die Anzeigeeinrichtung vom Hersteller zwar auf den SS zugehörigen Sollwert geeicht wird, aber andererseits diese Eichung in starkem Maße davon abhängt, welchen Temperaturen der Stellmotor und die diesen mit dem Meßfühler verbindende, mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Kapillarleitung ausgesetzt sind. Das ist jedoch vom Hersteller nicht vorhersehbar, so daß von ihm nur unter Standard-Bedingungen geeicht werden kann.

Um den Aufwand für diese Korrektur in erträglichen Grenzen :zu halten, ist bereits bekannt (DL-PS 45 553), zwischen Gewindespindel und Anzeigeeinrichtung em Zahnradgetriebe vorzusehen, dessen Ritzel formschlüssig mit der Gewindespindel verbunden ist, während das vom getriebenen Zahnrad bewegte Anzeigeelement mit diesem lediglich kraftschlüssig zusammenhängt, so daß

λ- Anzeigemarke relativ einfach verschoben werden kann, ohne daß sich dabei gleichzeitig die Stellung der Gewindespindel ändert.

Diese Anordnung hat jedoch wiederum den Nachteil, daß der Aufwand bei der Umrüstung von einem s (Proportionalbereich auf einen mderen, wie oben «schildert, erheblich ist.

Es ist auch bereits (US-PS 25 24 281) bekannt, für diesen Zweck ein Planetengetriebe zu verwende i. Diese Anordnung gestattet aber nicht, die Anzeigeeinrichtung einem geänderten Proportionalbereich anzupassen, ohne daß der Anzeigebereich eingeschränkt werden

Allgemein sir:d Planetengetriebe bekannt, bei denen ein Planetenrad mit zwei innen- oder außenverzahnten Zahnrädern zusammenwirkt, um eine große Untersetzung zu erzeugen. Dabei wird das Planetenrad ingetrieben, und eines der beiden korrespondierenden Zahnräder ist frei drehbar gelagert. Es ist aber bei diesen bekannten Getrieben nicht möglich, bei festgehaltenem Planetenrad eines der beiden Zahnräder anzutreiben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine thermostatische Regeleinrichtung der beschriebenen Art so auszuführen, daß die angegebenen Nachteile unter Beibehaltung der Vorzüge dieser Systeme beseitigt werden, daß also insbesondere eine Korrektur des Sollwertes und die Umstellung von einem Regelbereich auf den anderen mit einfachen Mitteln durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurci, gelöst, daß der' Planetenradträger mit der Einstellspindel drehfest und längsverschieblich verbunden ist, daß das erste innenverzahnte Zahnrad frei drehbar gelagert ist und auf seiner Außenseite die Sollwertskale aufweist, daß das zweite innenverzahnte Zahnrad mit einem Gehäuse drehfest verbunden ist, das seinerseits durch eine Rutschkupplung auf dem Schaftrohr drehbar angeordnet ist und bei einer Drehung der Einstellspindel nicht mitgenommen wird, und daß der Planetenradträger durch die Belastung der Einstellspindel mittels der Druckfeder blockiert ist, wenn das zweite innenverzahnte Zahnrad über das Gehäuse angetrieben wird

Dadurch ist es möglich, sowohl den Sollwert zu verändern, als auch die Sollwertanzeige zu korrigieren, ohne daß die Einrichtung umgerüstet werden müßte und die Anzeigeeinrichtung in die für die Ablesung günstigste Stellung zu drehen wäre.

Darüber hinaus ist es aber auch möglich, die Anzeigeeinrichtung der Sollwerteinstellung gegebenenfalls durch das Auswechseln eines einzigen Teiles an veränderte Proportionalbereiche anzupbjsen,

Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit einer platzsparenden und gefälligen Ausführung. Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch eine Sollwerteinstellung.

Eine zur Einstellung des Sollwertes dienende Gewindespindel 1 ist einerseits mit einem Steligewinde 2 ausgerüstet, das zum axialen Verschieben eines Kolbens 3 dient. Der Kolben 3 bestimmt das Volumen öj eines durch einen Metallfaltenbalg 4 gebildeten Raumes 5, der gegen eine in einem Meßfühlergehäuse untergebrachte Flüssigkeit 7 abgedichtet ist. Die Flüssigkeit 7 steht über eine Kapillare 8 mit dem Stellmotor der Regeleinrichtung in Verbindung. Als Stellmotor dient im allgemeinen ein ebenfalls gegen die Flüssigkeit 7 durch einen Metallfaltenbalg abgedichteter Stellkolben, der seinerseits ein Ventil oder dergleichen betätigt. Die Einzelheiten solcher Einrichtung sind dem Fachmann geläufig und in der Zeichnung nicht weiter dargestellt. Der die Flüssigkeit 7 enthaltende Raum des Meßfühlers ist gegen einen oberen Raum 10 durch eine Wand 11 abgetrennt, die zur Befestigung des Metallfaltenbalges 4 und als Widerlager für den Bund 12 dient.

Dieser Bund 12 einer Einstellspindel 13 trägt eine Druckfeder 14, die sich gegen ein Widerlager 9 abstützt. Die Einstellspindel !3 besitzt ein Innengewinde 15 welches mit dem Stellgewinde 2 der Gewindespindel 1 zusammenarbeitet, und ist außerdem in ihrem oberen Teil mit einem Planetenradträger 16 für ein Planetenrad 17 so verbunden, daß eine Drehbewegung der Einstellspindel 13 formschlüssig, etwa durch eine ödere mehrere ebene Flächen 18 auf den Planetenradträger 16 übertragen wird, welcher axial auf der Einstellspindel 13 frei beweglich angeordnet ist.

An Stelle der Flächen 18 kann auch eine Keilwellenverzahnung oder dergleichen vorgesehen sein. Die Verbindung zwischen dem Planeienradträger J6 und dem Planetenrad 17 wird durch eine Lagerung 19 so hergestellt, daß sich das Planetenrad 17 im Planetenradträger 16 leicht drehen kann. Das Planetenrad 17 wirkt sowohl auf ein innenverzahntes Zahnrad 20, das auf seiner Außenseite 21 die zur Sollwertanzeige dienende Temperaturskale trägt und relativ leicht beweglich ist, als auch auf ein innenverzahntes Zahnrad 22, das gegen Drehung gesichert in einem Gehäusedeckel 23 angeordnet ist. Die Zahnräder 20 und 22 sind mit gleichem Teilkreisdurchmesser und annähernd gleichem Zahnmodul oder annähernd gleichem Teilkreisdurchmesser und gleichem Zahnmodul, jedoch mit unterschiedlichen Zähnezahlen versehen, was durch entsprechende Profilverschiebung ohne weiteres in gewissem Umfang realisiert werden kann. Ein Gehäuse 24 weist ein Fenster 25 auf, welches zur Erkennung des eingestellten Sollwertes dient, und ist weiterhin mit einer Rutschkupplung 26 ausgestattet, die eine Klemmung auf einem Schaftrohr 27 bewirkt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird die Einstellspindel 13 mittels einer Betätigungseinrichtung 28 gedreht, so erfährt der Kolben 3 eine axiale Bewegung, die über den Metallfaltenbalg 4 zu einer Veränderung des im Meßfühlergehäuse 6 befindlichen Volumens der Flüssigkeit 7 führt. Dadurch kann innerhalb eines gewissen Bereiches, der üblicherweise als einstellbarer Sollwertbereich gekennzeichnet wird, der Sollwert der thermostatischen Regeleinrichtung verändert werden, der in erster Linie vom Volumen, das der im Meßfühler befindlichen Flüssigkeit 7 zur Verfugung steht, abhängt. Gleichzeitig erfolgt über das mitgenommene Planetenrad 17 eine stark untersetzte Drehung des Zahnrades 20, die durch die Differenz der Zähnezahlen der Zahnräder 20 und 22 verursacht wird. Damit ist bei entsprechender Bemessung der Steigung des Sollwertgewindes 2 und des Untersetzungsgetriebes 16; 17; 20; 22 gewährleistet, daß eine Sollwertänderung durch den im Fenster 25 sichtbaren Teil der Temperaturskale richtig angezeigt wird. Macht sich nun durch den hinter der Kapillare 8 befindlichen Teil der Regeleinrichtung, dessen Aufbau wesentlich durch örtliche Gegebenheiten bestimmt wird, eine Korrektur der vom Hersteller vorgenommenen Sollwerteichnung erforderlich, so kann dies in einfachster Weise durch Drehen des Gehäuses 24 einschließlich Gehäusedeckel 23 gegen die Kraft der Rutschkupplung 26 erfolgen. Bei nunmehr feststehender Einstellspindel 13 wird durch das in diesem Falle antreibende Zahnrad 22 über das

Planetenrad 17 eine stark untersetzte Drehbewegung des Zahnrades 20 und der damit verbundenen Temperaturskale veranlaßt, so daß schließlich bei gleicher Stellung des Gehäuses 24 wie vor der Drehung im Fenster 25 die dem tatsächlich eingestellten Sollwert entsprechende Anzeige erscheint. Es ist aus der Zeichnung ohne weiteres zu erkennen, daß eine Übertemperatursicherung in bekannter Weise durch axiales Verschieben der Gewindespindel 1 und Einstellspindel 13 gegen die Wirkung der Druckfeder 14 gewährleistet ist, ohne daß dadurch die Anzeigeeinrichtung beeinflußt würde.

Die Anpassung der Sollwerteinstellung an veränderte Regelbereiche ist bekannt und wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung in üblicher Weise durch Veränderung der Flüssigkeitsmenge erreicht. Soll nunmehr auch die Anzeigeeinrichtung den veränderten Bedingungen entsprechen, so ist es lediglich erforderlich, den Gehäusedeckel 23 abzuziehen und das Zahnrad 20 gegen ein den neuen Bedingungen entsprechendes Zahnrad mit anderem Skalenaufdruck an der Außenseite 21 auszuwechseln.

Zur Einstellung des Fensters 25 in die günstigste Betrachtungsrichtung wird lediglich das Gehäuse 24

ίο einschließlich des Gehäusedeckels 23, jedoch ausschließlich der Betätigungseinrichtung 28 verdreht. Infolge der großen, hierbei auf das die Skale tragende Zahnrad 20 wirksamen Untersetzung tritt keine nennenswerte Verstellung der Anzeige ein.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Anzeige und Korrektur des Sollwertes an Sollwerteinstellungen für thermostatische Regeleinrichtungen ohne Hilfsenergie, bei denen der Sollwert durch die von einer Gewindespindel bewirkte Änderung des Volumens, das einer Ausdehnungsflüssigkeit zur Verfügung steht, eingestellt wird, wobei die Drehbewegung einer die Gewindespindel axial verschiebenden Einstellspindel durch ein in einem Planetenradträger drehbar angeordnetes, außenverzahntes Planetenrad über zwei innenverzahnte, gegeneinander frei verdrehbare Zahnräder auf die Sollwertskale übertragen wird und das Plavietenrad mit beiden innenverzahnten Zahnrädern in Eingriff steht, die bei annähernd gleichem Teilkreisdurchmesser und gleichem Zahnmodul oder bei gleichem Teilkreisdurchmesser und annähernd gleichem Zahnmodul unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen, mit einem Meßfühlergehäuse zur Aufnahme der Ausdehnungsflüssigkeit, in das ein durch die Gewindespindel verschieblicher Metallfaltenbalg ragt, und mit einem fest mit dem Meßfühlergehäuse verbundenen Schaftrohr, das eine Druckfeder enthält, die über einen Bund der von ihr konzentrisch umfaßten Einstellspindel die mit dieser verbundene Gewindespindel so lange in das Meßfühlergehäuse verschiebt, bis der Bund anschlägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (16) mit der Einstellspindel (13) drehfest und längsverschieblich verbunden ist, daß das erste innenverzahnte Zahnrad (20) frei drehbar gelagert ist und auf seiner Außenseite (21) die Sollwertskale aufweist, daß das zweite innenverzahnte Zahnrad (22) mit einem Gehäuse (24) drehfest verbunden ist, das seinerseits durch eine Rutschkupplung (26) auf dem Schaftrohr (27) drehbar angeordnet ist und bei einer Drehung der Einstellspindel (13) nicht mitgenommen wird, und daß der Planetenradträger (16) durch die Belastung der Einstellspindel (13) mittels der Druckfeder (14) blockiert ist, wenn das zweite innenverzahnte Zahnrad (22) über das Gehäuse (24) angetrieben wird.

   • m f«it mit dem Meßfühlergehäuse verbundenen ThaTtrohr da eine Druckfeder enthält, die über einen Ifnd der von mr konzentrisch umfaßten Einstellspindel ^t mit dieser verbundene Gewindespindel so lange in das MeßfÜhlergehäuse verschiebt, bis der Bund