DE2220340C3 - Thermostataufsatz für ein Ventil, insbesondere Heizkörperventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostataufsatz für ein Ventil, insbesondere Heizkörperventil, mit Stößel und Verschlußstück, der ein Dehnstoff-Arbeitselement, eine ihm entgegenwirkende Sollwertfeder, eine der Sollwerteinstellung dieninde Drehhülse und eine außerhalb des Ventils auf den Stößel wirkende Übertragungsstange aufweist, wobei zwischen Stößel und Übertragungsstange ein quer zu diesen verlaufender, keilförmiger Schieber, der den Abstand zwischen Stößel und Übertragungsstange zu ändern gestattet, angeordnet ist.

Bei einem thermostatisch zu regelnden Ventil, insbesondere einem zur Regelung der Temperatur eines Aufenthaltsraumes verwendeten Heizkörperventil, tritt häufig der Fall auf, daß der Temperatursollwert um einen vorbestimmten Betrag geändert werden soll. So kann beispielsweise nachts oder bei längerer Abwesenheit eine niedrigere Temperatur in dem Aufenthaltsraum ausreichend sein als am Tage bzw. bei Anwesenheit von Personen in dem Aufenthaltsraum. Beispielsweise wird in Büroräumen der Sollwert für die Nacht auf etwa 16°C und für den Tag wieder auf etwa 21°C eingestellt. Diese tägliche Neueinstellung des Sollwertes erfordert jedes Mal eine Ablesung und unter Umtänden eine mühsame Einstellung d«s Sollwertes. Be, des ist zeitaufwendig, insbesondere .n großen Bürogebäuden mit zahlreichen Büroräumen und entsprechend zahlreichen Temperaturreglern. ...

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein thermostatisch gesteuertes Ventil zu schaffen, bei dem eine Verstellung des Sollwerts um einen vorbestimmten Betrag schneller und einfacher möglich ist als mit Hilfe des üblichen Sollwert-Einstellers.

Diese Aufgabe ist in komplizierter Weise bei einem aus der US-PS 1 870 895 bekannten Thermostataufsatz der eingangs beschriebenen Art gelöst Der fest mit dem Verschlußstück verbundene Stößel und die fest mit dem Dehnstoff-Arbeitselement verbundene Übertragungsstange sind je mit einem Block, der Führungsnuten für den Schieber aufweist, und Auslegern versehen an welchen zwei die Blöcke gegeneinander ziehende Federn angreifen. Wenn durch eine Verlagerung des Schiebers der Abstand zwischen Stößel und Ubertragungsstange verkürzt wird, kann der ersten Sollwertfeder eine zweite Sollwertfeder parallel geschaltet werden. Beide Sollwertfedern stützen sich auf Federlagern ab die mittels außen mit Gewinde versehenen Hülsen axial verstellbar sind. Der Aufsatz hat eine mittlere Tragplatte von der zwei nach der einen Seite ragende Stangen das Dehnstoff-Arbeitselement tragen und die Sollwertfedern nebst Drehhülsen zwischen sich einschließen und nach der anderen Seite zwei Stangen ragen, die zur Befestigung am Ventil dienen und den Schieber, die genuteten Blöcke und die Zugfedern zwischen sich einschließen. Diese Konstruktion ist aufwendig und weicht in Form und Aufbau erheblich von modernen Thermostatventilen ab.

In jüngerer Zeit haben Thermostatventile einen Aufbau, wie er beispielsweise aus CH-PS 472 073 oder US-PS 3 309 926 hervorgeht. Hier wird ein Sockel des Thermostataufsatzes unmittelbar auf das Gehäuse des Ventils aufgesetzt. Eine Drehhülse umgreift diesen Sokkel, das Dehnstoff-Arbeitselement, die Sollwertfeder und das verstellbare Federlager. Der ein- oder zweiteilige Stößel wird mittels einer Rückstellfeder kraftschlüssig an einer innerhalb des Sockels liegenden Stelle gegen die Übertragungsstange gedrückt.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß bei einem Ventil mit durch eine Rückstellkraft belastetem Verschlußstück der Schieber geschlitzt ist und daß das Ende des Stößels in diesen Schlitz ragt und sich mit einem Absatz auf den Rand des Schlitzes abstützt.

Bei dieser Konstruktion wird der Schieber durch zwei bereits vorhandene oder speziell dafür vorgesehene, einander gegenüberliegende Durchbrüche im Sokkel des Thermostataufsatzes geführt und unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Übertragung einfach zwischen Stößel und Übertragungsstange angeordnet. Hierbei wird der Schieber durch den Stößel geführt. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Sollwert-Umschaltung auch bei modernen Thermostatventilen anwenden, wobei an diesen Ventilen höchstens geringfügige oder gar keine Änderungen vorgenommen werden müssen. Letzteres erlaubt den nachträglichen Einbau des Schiebers in bereits vorhandene Ventile.

Insbesondere kann der Schieber als zweizinkige Gabel ausgebildet sein, deren Zinkenenden durch eine aufgesetzte, vorzugsweise rot gefärbte Kappe verbunden sind. Um den Schieber zu montieren, wird der Schieber von einer Seite her eingeschoben und durch Aufsetzen

der Kappe, die zusätzlich eine deutliche Anzeige vermitteln kann, gesichert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Absatz durch den Flansch einer Haube gebildet, die auf das Ende des Stößels aufsetzbar ist Dies ermöglicht eine besonders einfache nachträgliche Anbringung des Schiebers an einem bereits im Betrieb befindlichen Ventil.

Günstig ist es, wenn der Schieber zur axialen Versetzung der Enden gekröpft ist. Auf diese Weise kann der Schieber auch dann untergebracht werden, wenn die Kupplungsstelle zwischen Stößel und Übertragungsstange noch von einer äußeren Drehhülse überdeckt ist.

Des weiteren empfiehlt es sich, daß bei einem Thermostataufsatz mit das Dehnstoff-Arbeitselement umschließender, äußerer Drehhülse die Enden des Schiebers zwischen Drehhülse und Ventil in der einen oder anderen Endstellung über die Drehhülse hinausragen. Auf diese Weise ist auf einen Blick erkennbar, je nachdem, an welcher Seite der Schieber über die Kontur der Drehhülse hinausragt, ob der tatsächliche Sollwert mit dem eingestellten Grundsollwert übereinstimmt oder nicht. Denn in der einen Endstellung des Schiebers stimmt der tatsächliche Sollwert mit dem eingestellten Grundsollwert überein, während er in der anderen Endstellung um den gewünschten Betrag vom Grundsollwert abweicht. Die Enden des Schiebers können hierfür noch unterschiedliche Farben aufweisen.

Außerdem kann der Schieber in Verschieberichtung des Stößels flach sein. Es braucht daher nur wenig Platz zwischen Drehhülse und Ventil vorhanden zu sein.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer schematischen Darstellung beschrieben.

F i g. 1 stellt ein Heizkörperventil mit Thermostataufsatz in der einen Endstellung des Schiebers teilweise im Querschnitt mit aus Gründen der besseren Übersicht zum Teil weggelassenen Sichtlinien und

F i g. 2 in Vorderansicht bei gleicher Schieberstellung dar;

die F i g. 3 und 4 stellen die gleichen Ansichten wie die F i g. 1 und 2, jedoch in der anderen Schieberendstellung, dar.

Das Dehnstoff-Arbeitselement enhält in einem dicht abgeschlossenen Hohlraum 1 eine leicht verdampfende Flüssigkeit 2. Der Dampfdruck in dem Hohlraum 1 ist mithin ein Maß für die zu regelnde Umgebungstemperatur. Der Druck wird gegen die Kraft einer Sollwertfeder 3 über den Boden eines Wellrohrs 4 auf eine Übertragungsstange 5 übertragen. Die Sollwertfcder 3 stützt sich an einer axial geführten Scheibe 6 ab, die mit ihrem Rand in ein Innengewinde einer von Hand drehbaren äußeren Drehhülse 7 eingreift, die den Sollwert-Einsteller bildet und in ihrer Axialbewegung begrenzt ist. Die Übertragungsstange 5 stützt sich an der einen Seite des Schiebers 8 ab, der mit seiner anderen Seite gegen einen ringförmigen Flansch 9 einer auf das Ende eines gegen die Kraft einer nicht dargestellten Ventilfeder, die schwächer als die Sollwertfeder 3 ist, verstellbaren Stößels 10 gesetzten Haube 11 drückt. Der Flansch 9 bildet praktisch einen Absatz des Stößels 10. Der Stößel 10 bestimmt mit seiner Lage den Durchfluß eines Wärmeträgers durch ein Ventil 12.

Der gekröpfte Schieber 8 hat einen Schlitz 13, in den das mit der Haube 11 versehene Ende des Stößels 10 ragt und so den Schieber 8 führt. Der Schlitz 13 ist am einen Ende durch eine das Ende des Schiebers 8 bildende Kappe 19 abgeschlossen, so daß der Schieber 8 ohne diese Kappe die Form einer zweiz.inkigen Gabel hat. Die Gabelform ermöglicht das Einführen des Schiebers 8 in Durchbrüche des Sockels des Temperaturreglers, insbesondere bei nachträglichem Einbau in bereits im Betrieb befindliche Thermostatventile. Diese Kappe 19 ist vorzugsweise rot gefärbt, so daß die Stellung des Schiebers 8 weithin sichtbar ist.

Am einen Ende der Drehhülse 7 ist eine zusammen mit der Drehhülse 7 drehbare Ringskala 14 abnehmbar aufgesetzt und mit Ziffern beschriftet, die symbolisch Temperatur-Sollwerte darstellen. Die öffnung der Ringskala 14 enthält eine Scheibe 15, die am Boden des Hohlraums 1 befestigt ist. Auf dieser Scheibe 15 ist eine pfeilförmige Markierung angebracht.

Wenn sich beim Verdrehen der Drehhülse 7 zur Einstellung des Grundsollwertes die Scheibe 6 in Richtung auf die Feder 3 verschiebt, erhöht sich zunächst der Druck im Hohlraum 1, während die nicht dargestellte Ventilfeder den Stößel 10 weiter aus dem Ventilgehäuse hinausdrückt und einen größeren Durchfluß des Wärmeträgers ermöglicht. Die Folge ist ein Umgebungstemperaturanstieg und eine weitere Druckerhöhung im Hohlraum 1. Diese weitere Druckerhöhung bewirkt eine Rückstellung der Übertragungsstangc 5 und damit des Stößels 10, jedoch nicht bis in die ursprüngliche Lage. Es stellt sich vielmehr eine neue Gleichgewichtslage bei einer höheren Temperatur ein.

Wird nun der Schieber 8 aus der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Lage in die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Lage quer zur Achsrichtung der Übertragungsstange 5 verschoben, dann läuft der Flansch 9 der Haube 11 auf der schrägen Auflauffläche 16 des Schiebers 8 auf, so daß sich der Stößel 10 in Richtung auf ein Schließen des Ventils 12 verschiebt. Dies hat eine geringere Wärmeabgabe und damit eine Temperatur- und Druckverringerung im Hohlraum 1 zur Folge, so daß sich auch die Übertragungsstange 5 und damit wieder der Stößel 10 geringfügig in Richtung auf den Hohlraum 1 verschiebt, bis sich ein neuer Gleichgewichtszustand bei einer gegenüber der Grundsollwerteinstellung nach den F i g. 1 und 2 niedrigeren Umgebungstemperatur einstellt.

Wird jetzt der Schieber 8 wieder in die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Lage zurückgeschoben, dann stellt sich wieder die der Grundsollwerteinstellung entsprechende Umgebungstemperatur ein. Diese Temperatursollwertänderung um den dem Dickenunterschied des Schiebers 8 zwischen Anfang und Ende der Auflaufflnche 16 entsprechenden Betrag läßt sich sehr schnell durchführen, ohne daß die Grundsollwerteinstellung, d. h. die Drehwinkellage der Drehhülse 7, geändert zu werden braucht. Dabei kann man daran, daß das eine Ende 18 oder das andere Ende 19 über die Kontur der Drehhülse hinausragt, auf einen Bück feststellen, ob der tatsächliche Sollwert niedriger als der durch die Drehwinkellage der Drehhülse 7 bestimmte Grundsollwert oder gleich diesem eingestellt ist.

Der Dickenunterschied des Schiebers 8 im Bereich der Auflauffläche 16 ist vorzugsweise so gewählt, daß eine Verschiebung des Schiebers 8 von der einen in die andere Endstellung einer Temperaturänderung von 5°C entspricht, so daß bei Anwendung des Thermostatventils für Heizkörper in Aufenthaltsräumen, wie Wohnräumen oder Büros, die nächtliche Raumtemperatur auf etwa 5°C niedriger geregelt werden kann als am Tage, ohne daß die Einstellung des eigentlichen Sollwerteinstellers, d. h. der Drehhülse 7, geändert werden muß. Wesentlich ist auch, daß in Anwendungsfäl-

len, in denen Frostgefahr besteht, insbesondere bei Warmwasser-Heizanlagen, bei einer Verschiebung des Schiebers 8 die Frostsicherheit gewährleistet bleibt. Dies erreicht man dadurch, daß die Einstellbarkeit des üblichen Sollwerteinstellcrs nach unten so begrenzt ist. daß der untere Grenzwert der Sollwcrtgrun lung um mindestens den Temperaturänderunj der mit Hilfe des Schiebers 8 eingestellt werd über der Frostgrenze liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Thermostataufsatz für ein Ventil, insbesondere Heizkörperventil, mit Stößel und Verschlußstück, der ein Dehnstoff-Arbeitselement, eine ihm entgegenwirkende Sollwertfeder, eine der Sollwerteinstellung dienende Drehhülse und eine außerhalb des Ventils auf den Stößel wirkende Übertragungsstange aufweist, wobei zwischen Stößel und Übertragungsstange ein quer zu diesen verlaufender, keilförmiger Schieber, der den Abstand zwischen Stößel und Übertragungssiange zu ändern gestattet, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ventil (12) mit durch eine Rückstellkraft belastetem Verschlußstück der Schieber (8) geschlitzt ist und daß das Ende des Stößels (10) in diesen Schlitz (13) ragt und sich mit einem Absatz auf den Rand des Schlitzes abstützt.

2. Thermostataufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) als zweizinkige Gabel ausgebildet ist, deren Zinkenenden durch eine aufgesetzte, vorzugsweise rot gefärbte Kappe verbunden sind.

3. Thermostataufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz durch den Flansch (9) einer Haube (11) gebildet ist, die auf das Ende des Stößels (10) aufsetzbar ist.

4. Thermostataufsatz nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) zur axialen Versetzung der Enden (18, 19) gekröpft ist.

5. Thermostataufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Thermostataufsatz mit das Dehnstoff-Arbeitselement umschließender, äußerer Drehhülse (7) die Enden des Schiebers (8) zwischen Drehhülse und Ventil (12) in der einen oder anderen Endstellung über die Drehhülse hinausragen.

6. Thermostataufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) in Verschieberichtung des Stößels flach ist.