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Einstellvorrichtung für ein flüssigkeitsgefülltes thermostatisches
System Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung für ein flüssigkeitsgefülltes
thermostatisches System zur Steuerung von Raumheizungsventilen, mit einem Gehäuse,
das eine Befestigungsvorrichtung zum Anbringen an einer Widerlagerfläche trägt,
einem Einstell-Drehknopf, einem Wellrohr, das teilweise einen veränderbaren Flüssigkeitsraum
begrenzt, an einem Ende mit einem gehäusefesten Teil und am anderen Ende mit einem
mittels des Drehknopfes und einer Gewindevorrichtung axial verstellbaren Boden versehen
ist, und mit einer bei Uberschreiten eines Druckgrenzwerts im System ansprechenden
Uberdrucksicherung.
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Eine bekannte Einstellvorrichtung dieser Art hat ein Gehäuse, das
aus einem steifen Boden und einer daran anschließenden Blechhülse besteht. Den Boden
durchsetzen zwei Kapillarrohre, von denen das erste zu einem thermostatischen Raumheizungsventil
und das zweite zu einem Fühler führt. Am Boden ist ferner-ein Ende des Wellrohres
angebracht, das den Flüssigkeitsraum umgibt und am anderen Ende durch einen Boden
mitüst Mutterngewinde abgeschlossenT Eine den Drehknopf tragende Schraube ist in
der Stirnfläche eines Zylinders gelagert, der das Wellrohr umgibt und durch eine
Überdruckfeder gegen den Gehäuseboden gepreßt wird. Dies ergibt ein verhältnismäßig
langes Bauteil, für das eine entsprechend große Einbautiefe vorhanden sein muß.
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Es sind ferner rohrförmige Fühler bekannt, die am oberen Ende eine
Einstellvorrichtung mit einem Wellrohr aufweisen, wobei zur Uberdrucksicherung ein
Druckgasraum vorgesehen ist. Bei einer Ausführung ist der Druckgasraum innerhalb
des Flüssigkeitsraumes des Fühlers angeordnet; er wird durch ein Weilrohr begrenzt,
das auf der einen Seite durch eine Stirnfläche und auf der anderen Seite durch den
Boden des Fuhlerrohrs abgeschlossen ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist
der Druckgasraum außerhalb des Fühlers angeordnet; in diesem befindet sich eine
flache Membrandose, deren Innenraum mit dem Fühler in Verbindung steht, wobei die
Membran im Ruhezustand an der gegenüberliegenden Wand der Membrandose anliegt. Diese
Konstruktionen haben eine verhältnismäßig große Länge. Sie sind in erster Linie
dafür bstimmt, in einen Wasserbehälter o. dgl.
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eingetaucht zu werden und dessen Temperatur zu überwachen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die einen vergleichsweise kleinen Platzbedarf
hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitsraum
auf der dem Drehknopf abgewandten Seite durch eine Membrandose abgeschlossen ist,
die aus zwei Wänden und einer dazwischen angeordneten Membran besteht, wobei die
dem Flüssigkeitsraum zugewandte erste Wand mindestens einen Durchbruch aufweist
und der Dosenraum auf der gegenaberliegenden Membranseite mit unter dem Grenzwertdruck
stehenden Gas gefüllt ist, durch den die Membran im Normalbetrieb gegen die erste
Wand gedrückt wird.
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Bei dieser Konstruktion ist die Uberdrucksicherung axial sehr kurz.
Da sie unmittelbar an den Flüssigkeitsraum anschließt> trägt sie nur geringfügig
zur axialen Länge der Einstelloor>-richtung bei. Andererseits wird für die Uberdrucksicherung
kein Raum zwischen dem Wellrohr und dem Gehäuse benötigt.
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Daher kann entweder der Durchmesser der Einstellvorrichtlxng verringert
werden oder aber ihre axiale Länge, weil bei Bei behaltung der Umfangsabmessungen,
aber entsprechender radialer
Vergrößerung des Flüssigkeitsraumes
eine entsprechende axiale Verkürzung dieses Flüssigkeitsraumes zulässig ist. Außerdem
dient die dem Flüssigkeitsraum zugewandte erste Wand der Membrandose dazu, die Membran
im Normalbetrieb zu entlasten.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Druckgas getrocknete Luft ist.
Trockne Luft unterliegt innerhalb der hier interessierenden Temperaturänderungen
nur ganz geringen Druckänderungen, so daß der Druckgranzwert, bei dem die Überdrucksicherung
anspricht, innerhalb enger Grenzen erhalten bleibt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flüssigkeitsraum teilweise
auch durch das Gehäuse begrenzt. In diesem Fall dient die Einstellvorrichtung trotz
ihrer geringen Größe gleichzeitig als Fühler. Durch den Fortfall eines separaten
Fühlers wird noch mehr Platz eingespart. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig,
wenn der Drehknopf mit einem Mantelteil das Gehäuse teilweise umgibt und Luftdurchtrittsöffnungen
im Mantelteil vorgesehen sind. Auf diese Weise wird das Gehäuse optisch verkleidet,
ohne daß funktionelle Behinderungen eintreten. Die Gehäuse oberfläche kann aber
auch frei liegen oder es kann auf andere Weise dafür gesorgt sein, daß die Konvektionsströmung
der Raumluft die Gehäuse oberfläche erreicht.
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Eine besonders geringe Größe ergibt sich, wenn die Gewindevorrichtung,
das Wellrohr, das Gehäuse und der Drehknopfmantel radial von innen nach außen aufeinander
folgen und außerdem einander axial überlappen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse durch eine topfförmige
Kapsel gebildet, deren Boden eine Öffnung hat, an der das Wellrohr befestigt ist
und die von einer Lagerplatte für den Drehknopf überdeckt ist, und deren freie Seite
durch die Membrandose abgeschlossen ist. Diese Kapsel wird durch Membran und Lagerplatte
ausgesteift, so daß verhältnismäßig dünnwandiges Material verwendet werden kann.
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Zweckmäßigerweise liegt die zweite Wand der Membrandose in der gleichen
Ebene wie die Befestigungsvorrichtung oder steht etwas darüber hinaus. Auf diese
Weise vermag sie an der Widerlagerfläche anzuliegen, an der die Einstellvorrichtung
befestigt wird. Da es sich in der Regel um eine Raumbegrenzungswand handelt, die
keine Ubertemperaturen annimmt, ist hierdurch eine zusätzliche Gewähr geleistet,
daß der Druckgrenzwert nicht unbeabsichtigt ansteigt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Ein an sich bekanntes und daher nicht näher beschriebenes Arbeitselement
1, das auf ein Ventilgehäuse aufsetzbar ist, steht über ein Kapillarrohr 2 mit einer
Vorrichtung 3, die der Sollwerteinstellung und als Fühler dient sowie eine Uberdrucksicherung
aufweist, in Verbindung.
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Als Gehäuse 4 dient eine Kapsel, deren Boden 5 eine Öffnung 6 hat,
die von einer Lagerplatte 7 überdeckt ist. An den Rand der Öffnung 6 schließt ein
Wellrohr 8 an, dessen freies Ende einen Boden 9 mit einem daran angebrachten Mutteewindeblock
10 trägt. Das freie Ende der topfförmigen Kapsel ist durch eine Membrandose 11 abgeschlossen.
Ein veränderbarer Flüssigkeitsraum 12 ergibt sich zwischen dem Gehäuse 4 mit Boden
5, dem Wellrohr 8 mit Boden 9 und der Membrandose 11.
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Eine Schraube 13 greift in den Mutterngewindeblock 10. Sie ist in
der Platte 7 gelagert. Auf ihr äußeres Ende ist ein Drehgriff 14 aufsetzbar. Dieser
Drehgriff kann mittels einer zweiten Schraube 15 festgehalten werden, wobei eine
Tellerfeder 16 als Sperrvorrichtung dient. Der Drehknopf hat einen Mantel 17, der
gegebenenfalls mit Durchbrüchen versehen ist. An der Rückseite der Stirnfläche sind
zwei Anschlagscheiben 18 eingelegt, die im Zusammenwirken mit einem feststehenden
Anschlag 19 an der Lagerplatte 7 den Drehwinkel des Drehknopfes auf einen beliebigen
Winkelbereich begrenzen können.
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Die Membrandose 11 besteht aus einer ersten Wand 20 und einer zweiten
Wand 22, zwischen denen sich eine Membran 23 befindet.
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Gegebenenfalls ist die Wand 20 auch dicker als die Wand 22.
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Der Raum 24 zwischen der Membran 23 und der zweiten Wand 22 ist mit
getrockneter Druckluft von z. B. 8 atü gefüllt. Der Flüssigkeitsraum 12 ist mit
der anderen Seite der Membran über Durchbrüche 25 in der ersten Wand 20 verbunden.
Im Normalbetrieb, wenn also der Systemdruck unter dem Fülldruck von z. B.
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8 atü liegt, wird die Membran 23 vom Luftdruck gegen die erste Wand
20 gedrückt.
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An der Außenseite des Gehäuses 4 ist eine Befestigungsvorrichtung
26 angebracht, deren Löcher 27 Schrauben zum Anbringen an einer Widerlagerfläche
aufnehmen können. Zur Verkleidung ist ein aufsteckbarer Ring 28 vorgesehen.
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Das gmte thermostatische System ist mit einer Flüssigkeit gefüllt,
deren Volumen sich mit der Temperatur ändert. Eine Sollwerteinstellung erfolgt dadurch,
daß mit Hilfe des Drehgriffs 14 die Größe des Flüssigkeitsraumes 12 verändert wird.
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Der Raum 12 ist am kleinsten, wenn die niedrigste Sollwerttemperatur
eingestellt worden ist. Tritt in irgendeinem Betriebszustand eine Ubertemperatur
in der Ausdehnungsflüssigkeit auf, die zu einem schädlichen Uberdruck im gesamten
System führen würde, dann dringt Flüssigkeit über den Durchbruch 25 in den Raum
zwischen der Membran 23 und der Wand 20, wobei durch diesen Überdruck die Membran
23 von der Wand abgehoben und die Luft im Raum 24 zusammengedrückt wird. Auch bei
der dargestellten flachen Ausbildung der Membrandose 11 ist es möglich, dem Druckraum
24 eine solche Größe zu geben, daß die bei einer Verlagerung der Membran erfolgende
Druckerhöhung keine unzulässigen Werte annimmt.