DE2614579A1

DE2614579A1 - Time switch for central heating radiator control - has miniature electric motor to open valve at set time and driving through reduction gear

Info

Publication number: DE2614579A1
Application number: DE19762614579
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Schricker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-05
Filing date: 1976-04-05
Publication date: 1977-10-13

Abstract

A miniature electric motor (2) is provided with a reduction gear train having an output shaft (5). The shaft (5) is provided with a square hole to suit the square end of the spindle of the valve (1) which controls the radiator of a central heating system. The motor (2) is connected to a bracket (6) which is fixed to the body of the radiator valve by the clamp (7). The motor (2) is switched on by a time switch and rotates the spindle to close the valve (1). When the valve (1) is closed the housing of the motor (1) rotates until the lever of the limit switch (9) comes into contact with the arm (8) of the bracket (6) and the current is switched off and the motor stops.

Description

Stellantrieb fr-HeizkörperventileActuator for radiator valves

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stellantrieb für Heizkörperventile und ähnliche Drehventile, der in Verbindung mit einer Schaltuhr, einem Uhren- oder Raumthermostst einen Heizkörper zu den eingestellten Zeitpunkten an- und abschaltet oder so ein- und ausschaltet, daß die eingestellte Temperatur eingehalten wird.The invention relates to an electric actuator for radiator valves and similar rotary valves that are used in conjunction with a timer, clock or Room thermostat switches a radiator on and off at the set times or switches it on and off in such a way that the set temperature is maintained.

Elektrische Stellantriebe sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Sie sind jedoch für den vorliegenden Zweck so aufwendig, daß ihre Anschaffungs- und Unterhaltungskosten die eingesparten Heizkosten weit übersteigen würden. Ihre Anbringung müßte durch einen Fachmann erfolgen. Die vorhandenen Hähne müßten abmontiert werden. Dies gilt auch für Thermostatventile. Sie halten nur die Raumtemperatur konstant und sind nicht in der Lage, sie zu bestimmten Zeiten selbsttätig abzusenken. Der Benutzer eines Raumes, der tagsüber abwesend ist, hat nur die Wahl, den Heizkörper auch während seiner Abwesenheit eingeschaltet zu lassen und dabei Heizenergie und Kosten zu vergeuden, oder den Heizkörper in dieser Zeit abzuschalten, mit der Folge, daß er bei seiner Rückkehr einen ausgekühlten Raum vorfindet, der längere Zeit benötigt, um Zimmertemperatur anzunehmen.Electric actuators are known in numerous designs. However, they are so expensive for the present purpose that their acquisition and maintenance costs would far exceed the saved heating costs. Her Installation would have to be carried out by a specialist. The existing taps would have to be removed will. This also applies to thermostatic valves. They just keep the room temperature constant and are not able to automatically lower them at certain times. The user of a room who is absent during the day only has the choice, the radiator to leave it switched on even during his absence and thereby heating energy and Wasting costs or switching off the radiator during this time, with the result that on his return he will find a cold room that will take a long time, to assume room temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die Heizkörperventile beim Einschalten eines Stromkreises durch eine Schaltuhr oder einen Thermostat öffnet und beim Abschalten des Stromes schließt. Eine solche Vorrichtung soll einfach aufgebaut und billig hersustellen sein. Sie muß ohne Schwierigkeiten für die gängigen Heizkörperventile verwendbar sein, gleichgültig, welche Abmessung das Vierkant der Spindel hat, ob es sich um ein Durchgangs- oder um ein Eckventil handelt und wie lang der Drehweg zwischen Offnungs- und Schließstellung ist. Der Antrieb muß leicht am Ventil anzubringen sein, so daß er nicht der Montage durch einen Fachmann bedarf. Die Vorrichtung muß bei Stromausfall abnehmbar sein, damit das Ventil von Hand betätigt werden kann.The invention is based on the object of creating a device the radiator valves when a circuit is switched on by a timer or a thermostat opens and closes when the power is switched off. Such a device should be easy to set up and cheap to produce. She must be without difficulty be used for common radiator valves, regardless of the dimensions the square of the spindle has whether it is a straight-way valve or an angle valve acts and how long the rotation between the open and closed position is. Of the The actuator must be easy to attach to the valve so that it not the Assembly by a specialist is required. The device must be removable in the event of a power failure so that the valve can be operated by hand.

Die Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß das Ventil durch einen Kleinstmotor betätigt wird, an den ein Untersetzungsgetriebe angebaut ist. Die Abtriebswelle des Getriebes endigt in einem Vierkantrohr, das nach Abnahme des Handrades auf die Ventilspindel aufgesteckt wird.The object is achieved according to the invention in that the valve through a miniature motor is operated to which a reduction gear is attached. The output shaft of the gearbox ends in a square tube, which after removal of the Handwheel is attached to the valve spindle.

Damit der Antrieb für verschiedene Ventilspindeln verwendbar ist, entsprechen die Abmessungen des Rohres dem größten üblichen Spindelvskant; durch auStauschbare Einsätze kann das Innenprofil der Welle an Spindeln mit kleineren Abmessungen angepaßt werden. Der Antrieb wird durch eine gabelförmige, das Ventil an zwei Seiten umgreifende Ht1-terung befestigt, die um die Antriebsachse drehbar ist.So that the drive can be used for different valve spindles, the dimensions of the pipe correspond to the largest standard spindle square; by The inside profile of the shaft on spindles with smaller ones can be exchangeable Dimensions can be adjusted. The drive is made by a fork-shaped valve Ht1 mounts that encompass two sides and can be rotated around the drive axis is.

Die beiden Schenkel der Halterung werden durch eine Schraubklemme an das Ventil gedrückt. Als Endabschalter dient ein Kippschalter, Der am Antrieb angebracht ist und dessen Hebel in eine Aussparung an einem Fortsatz der Halterung eingreift. Der Kippschalter ist ale Umechalter ausgebildet.The two legs of the bracket are held by a screw clamp pressed against the valve. A toggle switch on the drive serves as the limit switch is attached and its lever in a recess on an extension of the bracket intervenes. The toggle switch is designed as a reversing switch.

Er arbeitet mit einem Relais zusammen, dessen Spule an die Schaltuhr oder den Thermostat angeschlossen wird.It works with a relay, the coil of which is connected to the timer or the thermostat is connected.

Als Antriebsmotor kann ein Wechselstrommotor dienen, dessen Drehrichtung nichtbestimmt ist und in den keine Rücklaufhemmung eingebaut ist, so daß er die Ventilspindel stets nach der jeweils freien Richtung hin dreht. Wird ein Gleichstrommotor verwendet, so wird die Drehrichtung des Motors mit Hilfe des Relais durch Umpolen geändert.An alternating current motor can serve as the drive motor, its direction of rotation is not determined and in which no return inhibition is built, so that he the The valve spindle always rotates in the respective free direction. Will be a DC motor is used, the direction of rotation of the motor is reversed with the help of the relay changed.

In diesem Fall kann der Schalter durch zwei Widerstände mit positivem Temperaturkoeffizient ersetzt werden, die durch das Relais wechselweise mit dem Motor in Reihe geschaltet werden. Die Halterung wird dann nicht drehbar, sondern fest mit dem Getriebehehäuse verbunden. Entsprechendes gilt bei Verwendung eines Wechselstrommotors mit umsohaltbarer Drehrichtung.In this case the switch can be through two resistors with positive Temperature coefficient replaced by the relay alternately with the Motor can be connected in series. The bracket is then not rotatable, but firmly connected to the gear housing. The same applies when using a AC motor with reversible direction of rotation.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß in den Zeiten, in denen ein Raum nicht benutzt wird, der Heizkörper selbsttätig abgestellt oder die Temperatur abgesenkt wird und die Heizung dennoch wieder so rechtzeitig eingeschaltet wird, daß der Raum im Zeitpunkt der Benutzung die)richtige Temperatur hat. Die Temperatur wird während der Benutzungszeit konstant gehalten und danach wieder abgesenkt. Dies führt bei Räumen, die täglich nur während einer bestimmten Zeit benutzt werden, wie z. B.The advantage achieved by the invention is that in the When a room is not in use, the radiator switches off automatically or the temperature is lowered and the heating is still back in time switched on so that the room has the correct temperature at the time of use Has. The temperature is kept constant during the period of use and thereafter lowered again. This results in rooms that are only open during a certain day Time to be used, such as B.

Schlaf- oder Badezimmer oder Büroräume, sowie bei Wohnungen, deren Benutzer tagsüber abwesend ist, aber bei|seiner Rückkehr warme Räume vorfinden will, zu einer erheblichen Energie- und Heizkostenersparnis, ohne daß der Wohnkomfort darunter leidet.Bedrooms or bathrooms or offices, as well as in apartments, their The user is absent during the day but wants to find warm rooms when he returns, to a considerable saving in energy and heating costs without compromising living comfort suffer from.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Fig. 1 zeigt den Stellantrieb schematisch in Seitenansicht an einem Eckventil t angebracht. In dem Gehäuse 2 befinden sich Motor, Getriebe, Relais und Schalter. 3 und 4 sind die Zuleitungen zum Netz und zur Schaltubr(Thermostat). An der ihtriebswelle ist das Vierkantrohr 5 befestigt, das auf das Spindelvisrkant des Ventils 1 gesteckt ist. 6 stellt die Halterung dar, die das Ventil gabelfdrmig umgreift und mit der Schraubklemme 7 befestigt wird. Die Halterung 6 ist um die Abtriebswelle drehbar und wird über den Fortsatz 8 von dem Hebel des Kippschalters festgehalten, der in eine Aussparung des Armes 8 eingreift.Fig. 1 shows the actuator schematically in side view on a Angle valve t attached. In the housing 2 there are motor, gearbox, relay and Counter. 3 and 4 are the supply lines to the mains and to the switch (thermostat). At the ihtriebswelle is attached to the square tube 5, which is on the spindle visrkant of valve 1 is inserted. Figure 6 shows the bracket that forked the valve encompasses and is fastened with the screw terminal 7. The bracket 6 is around the Output shaft rotatable and is via the extension 8 of the lever of the toggle switch held, which engages in a recess in the arm 8.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Ausführung, wobei 2 der Wechselstrommotor ohne Rücklaufhemmung, 9 der Kippschalter und 10 ein einpoliges Umschaltrelais darstellt, das an die Schaltuhr 11 angeschlossen wird.Fig. 2 shows the circuit diagram of the embodiment shown in Fig. 1, where 2 is the AC motor without backstop, 9 is the toggle switch and 10 is a represents a single-pole changeover relay that is connected to the timer 11.

Die Vorrinhtung arbeitet folgendermaßen: Die Schaltuhr 11 schaltet zu dem vorher eingestellten Zeitpunkt, an dem das Heizkörperventil geöffnet werden soll, das Relais 10 ein. Hierdurch wird der Rotor 2 an Spannung gelegt und läuft in Drehrichtung ein an, weil die Gegenrichtung durch die Endstellung des Ventils und den Hebel des Kippschalters 9 gesperrt ist. Der Motor läuft so langes bis das Ventil voll geöffnet ist (oder im Fall eines Defektes blockiert). Sodann dreht der Motor das Gehäuse und den Schalter 9 in der Gegenri6htung bis der Hebel des Schalt-rs umspringt und den Motor abschaltet. Der Heizkörper bleibt bis zu dem an der Schaltuhr gewählten Zeitpunkt eingeschaltet. Schaltet die Uhr den Stromkreis des Relais 10 ab, so nimmt der Umschaltkontakt des Relais wieder seine ursprüngliche Stellung ein. Da jedoch der Kippschalter beim Einschaltvorgang seine Stellung geändert hat, wird der Motor 2 erneut eingeschaltet, läuft in der freien Richtung "zu" an und legt, wenn das Heizkörperventil die Schließstellung erreicht hat, den Kippschalter 9 abermals um.The Vorrinhtung works as follows: The timer 11 switches at the previously set time at which the radiator valve is opened should, the relay 10 on. As a result, the rotor 2 is connected to voltage and runs in the direction of rotation on because the opposite direction is caused by the end position of the valve and the lever of the toggle switch 9 is locked. The engine runs until that The valve is fully open (or blocked in the event of a defect). Then it turns Motor the housing and the switch 9 in the opposite direction to the lever of the switch jumps and switches off the engine. The radiator remains until the timer selected time switched on. The clock switches the circuit of relay 10 the switchover contact of the relay returns to its original position a. However, since the toggle switch has changed its position during the switch-on process, if the motor 2 is switched on again, it starts "closed" in the free direction and sets the toggle switch when the radiator valve has reached the closed position 9 again.

Fig. 3 zeigt das Schaltbild bei Verwendung eines Gleichstrommotors 12 anstelle des ffechselstrommotors 2. Die Drehrichtung des Motors wird durch Umpolung gesondert, ieshalb an die Stelle des Relais 10 das zweipolige Umschaltrelais 13 tritt. Als Stromquelle für den Motor dient der Transformator 15 mit dem Gleichrichter 14. Der Kippschalter ist durch zwei Widerstände mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC-Widerstände) ersetzt. Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Wird der Kontakt der Schaltuhr geschlossen, so spricht das Relais 17 an und legt den Gleichstrommotor 12 über den PTC-Widerstand 16 an Spannung. Der Motor dreht das Heizungsventil auf und bleibt stehen, sobald dieses seine Endstellung erreicht hat.Fig. 3 shows the circuit diagram when using a DC motor 12 instead of the ffAC motor 2. The direction of rotation of the motor is changed by reversing the polarity separately, therefore the two-pole changeover relay 13 in place of the relay 10 occurs. The transformer 15 with the rectifier serves as the power source for the motor 14. The toggle switch is through two resistors with a positive temperature coefficient (PTC resistors) replaced. The circuit works as follows: becomes the contact the timer is closed, the relay 17 responds and sets the DC motor 12 via the PTC resistor 16 to voltage. The motor opens the heating valve and stops as soon as it has reached its end position.

Der PTC-Widerstand 16 hat sich in der Zwischenzeit langsam erwärmt und erreicht nunmehr seine Betriebstempertur, bei der der Widerstandswert sich etwa um den Faktor 1000 vervielfacht. Der Motor wird dadurch abgeschaltet, so daß Verschleiß der Kollektoren und unnötiger Stromverbrauch vermieden werden. Unterbricht die Schaltuhr den Erregerstromkreis des Relais, so fallen die Umschaltkontakte in ihre Anfangsstellung zurück. Der Motor 12 wird dadurch über den PTC-Widerstand 17 in umgehehrter Richtung an die Gleichspannung gelegt und schließt das Ventil. Danach erreicht der Widerstand 17 seine Endtemperatur und schaltet den Motor ab. Während dieser Zeit kühlt sich der stromlos gewordene PTC-Widerstand 16 ab und wird dadurch leitend, so daß sich die Vorgänge bei erneutem Einschalten der Schaltuhr wiederholen.The PTC resistor 16 has slowly warmed up in the meantime and has now reached its operating temperature, at which the resistance value multiplied by a factor of around 1000. The engine is switched off so that wear on the collectors and unnecessary power consumption are avoided. If the timer interrupts the excitation circuit of the relay, the changeover contacts drop back to their starting position. The motor 12 is thereby via the PTC resistor 17 applied to the DC voltage in the opposite direction and closes the valve. The resistor 17 then reaches its final temperature and switches off the motor. During this time, the PTC resistor 16, which has become de-energized, cools down and becomes thereby conductive, so that the processes when the time switch is switched on again repeat.

Claims

Actuator for radiator valves Patent claims: 0 Electric Actuator for radiator valves and similar rotary valves, characterized in that that the drive shaft of the gear unit combined with the electric motor in one housing ends in a hollow profile and after removing les handwheel on the valve spindle is attached and that by switching a relay with a mechanical or electronic limit switch, the valve when an electrical voltage is applied into the open position and, when the voltage is switched off, into the closed position is rotated.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the Hollow profile of the output shaft through inserts on valve spindles with a smaller cross-section can be customized.

3. Actuator according to claim 1, characterized in that the housing by a fork-shaped bracket that encompasses the radiator valve on two sides is attached, the legs of which are pressed against the valve by a screw clamp will.

4. Actuator according to claim 1, characterized in that the drive motor an AC motor without a fixed direction of rotation that is used in the end positions of the valve automatically changes its direction of rotation.

5. Actuator according to claim 1, characterized in that the limit switch of the drive motor is carried out by a toggle switch, the lever of which the housing during of the turning process and actuated when the end position of the valve is reached will.

6. Actuator according to claim 1, characterized in that the Endabachaltung of the drive motor in both directions of rotation through resistors with a positive temperature coefficient which are connected in series with the motor through the relay.