DE2753845C3 - Thermostatisches Ventil - Google Patents

Description

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Die vorliegend-» Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisches Ventil gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solches aus der US-PS 19 S8 77* bekanntes Ventil weist zwei fühlergesteuerte Ausdehnungskörper auf, wobei der zweite Ausdehnungskörper gegen die Wirkung des ersten und einer Feder angreift Hier wird von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, die Überhubfeder des Schließventils ais Rückholfeder für das Öffnungsventil zu benutzen.

Bei diesem Ventil sind zwar zwei Ausdehnungskörper vorhanden, nur ist eine vom zweiten Ausdehnungskörper unabhängige Funktion des ersten Ausdehnungskörpers unmöglich, außerdem mangelt es dem bekannten Ventil an einer die Regelgenauigkeit begünstigenden « Übereinstimmung zwischen dem Hub des Ausdehnungskörpers einerseits und des Ventilverschlußteils andererseits.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches thermostatisches Ventil für einen Wärmetauscher sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb einzusetzen und hierbei die Funktionen der beiden Ausdehnungskörper unabhängig voneinander zu gestalten sowie eine Obereinstimmung zwischen dem Hub des Ausdehnungskörpers einerseits und dem Ventilverschlußteil andererseits zur Begünstigung der Regelgenauigkeit zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Die thermostatisch geregelte Heizungsanlage kann ^M somit im Sommer der thermostatisch geregelten Kühlung dienen, indem eine Kältequelle statt einer Wärmequelle angeschlossen wird, was aber bei Benutzung einer Wärmepumpe sogar entfallen kann.

Eine Weiterbildung des Gegenstandes des An-Spruchs I ist aus dem Anspruch 2, ein Ausführungsbeispiel aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der F i g. I und 2 der Zeichnung ersichtlich. Es zeigt

Fig.) eine Querschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Thermostatventil und

Fig.2 ein Kurvendiagramm, Ein thermostatisches Heizkörperventil 1 weist ein Ventilunterteil 2 mit einem Einlaß 4 und einem Auslaß 3 für Heiz- bzw. Kältemedium auf. Ein- und Auslaß des als Durchgangsventil gestalteten Ventilunterteiis liegen fluchtend zueinander, an beiden sind Gewindeanschlüsse 5 und 6 vorgesehen. Ein- und Auslaß 3 und 4 sind über eine senkrecht zu ihnen im Ventilunterteil angeordnete Bohrung 7 miteinander verbunden, die einen Ventilsitz 8 aufweist, der von einem an einer Stellstange 9 angelenkten Ventilteller 10 verschließbar ist

Im rechten Winkel zu Ein- und Auslaß 3 und 4 weist das Unterteil Bajonettanschlüsse U und 12 auf, von denen der Anschluß 12 von der Stellstange 9 im Bereich einer Dichtung 13 durchsetzt ist Auf dem Bajonettanschluß 12 ist mittels eines Bajonettrings 14 ein Gehäuse 15 gehalten, daß aus einem Unterteil 16 und einem Oberteil 17 besteht Die Stellstange 9 ragt in einen innenraum 18 des Gehäuses 15 hinein, sie weist an ihrem Ende eine durch einen Sprengring gehaltene Federscheibe 19 auf, gegen die sich eine Druckfeder 20 abstützt, die sich ihrerseits mit ihrem freien Ende am Bajonettanschluß 12 abstützt Auf dem Ende der Stellstange 9 ruht ein Zwischenstück 21 in Form eines Stufenzylinders, dessen Stufe 22 am Ende 23 des Unterteils 16 zur Anlage kommen kann. An der Oberseite 24 greift in einer Vertiefung ein Kolben 25 eines Ausdehnungskörper 26 an, der im Ausführungsbeispiel zugleich Temperaturfühler ist Bei Ausführung des thermostatischen Heizkörperventils als Fernfühlerelement führt aus dem Ausdehnungskörper 26 eine Kapillarrohrleitung zu einem gesondert montierten Temperaturfühler.

Der Ausdehnungskörper 26 wird von einer Druckfeder 27 gehalten, die sich über eine Federscheibe 28 hinter einen Bund 29 des Ausdehnungskörpers 26 anlegt und deren andere Seite 30 sich in eiltet Boden 31 des Oberteils 17 abstützt Das Gehäuse 15 ist als Zylinderkörper ausgebildet im Bereich des Ausdehnungskörpers 26 ist der Zylindermantel 32 des Gehäuses mit einer Vielzahl von Lüftungsschlitzen 33 versehen. Im Innenraum 18 des Gehäuses 15 ist für den Ausdehnungskörper 26 eine Führung 34 vorgesehen.

Die bisher beschriebenen Elemente des thermostatischen Heizkörperventils sind bekannt und arbeiten wie bekannt als thermostatisch gesteuertes Heizkörperventil für eine Zentralheizung bei Heizbetrieb.

Gemäß der Erfindung ist nun der dem Bajonettanschluß 12 gegenüberliegende Bajonettanschluß 11 fluchtend zu dem Bajonettanschluß 12 ausgebildet, er weist eine mit einem Dichtelement 35 abgedichtete Bohrung 36 für eine die Bohrung 7 durchsetzende weitere Stellstange 37 auf, die mit ihrem Ende 38 im Abstand 39 vom Ventilkörper 10 gelagert ist Die untere Endlage der Stellstange 37 ist durch eine Sprengscheibe 40 definiert, die gegen das Ende der Bohrung 7 führt.

Auf den Bajonettanschluß 11 ist ein Gehäuse 15a, bestehend aus Unter- und Oberteil 16a und 17a, mittels des Bajonettrings 14a aufgesetzt. Alle Elemente im Inneren des Gehäuses 15a sind analog den bereits beschriebenen Elementen des Gehäuses 15 gestaltet. Insbesondere fluchten die Symmetrieachsen der Zylindermäntel 32 und 32a der beiden Gehäuse und auch die Achsen der beiden Stellstangen 37 und 9. Damit fluchten auch alle Ventilkörperbetätigungselemente, das sind die Einbauteile beider Gehäuse. Aus der Zeichnung

der Fi g, 1 geht auch klar hervor, daß der Ventilkörper 10 einmal unmittelbar von der einen Stellstange 9, das andere Mal mittelbar von der anderen Stellstange 37 nach Durchfahren des Abstandes 39 beaufschlagt wird.

Die Gehäuse 15 und 15a sind identisch aufgebaut, des weiteren sind alle Einbauteile der Gehäuse von den Formgebungen her identisch, es weicht lediglich die Federkonstante der Feder 20a von der baulich gleichen Feder 20 ab. Das ist dadurch begründet, daß der Ausdehnungskörper 26a den Ventilkörper 10 nicht nur gegen die Wirkung der Feder 20a, sondern auch gegen die Wirkung der Feder 27 aufstoßen muß. Für den Ausdehnungskörper 26 sind diese Verhältnisse bei Heizbetrieb anders, da durch den Abstand 39 der Ventilkörper 10 von dem Ausdehnungskörper 26 in den Ventilsitz 8 gedruckt werden kann, ohne daß die Feder 27a zusammengedrückt werden muß. Die Federn 27 und 27a dienen als Überhutfedern.

Diese Verhältnisse werden aus den Diagrammen der Fig.2 deutlich: Jn der Ordinate ist die Federkraft aufgetragen, in der Abszisse der Hub des Ventilkörpers. Aus dem Diagramm sind drei Kurven 41, 42 und 43 ersichtlich, wovon die Kurve 41 die Federkennlinie der Feder 20 ist, die Kurve 42 die Federkennlinie der Feder 27 und die Kurve 43 die Federkennlinie der Feder 20a.

Die Funktion des dargestellten Heizkörperventils ist folgende: Im Fall des Heizungsbetnebs arbeitet nur der obere Ausdehnungskörper 26, da die Stellstange 37 durch Verstellung des Oberteils 17a auf maximalen Abstand 39 abgestellt ist

Im normalen Regelbereich bis ca. 26° C Raumtemperatur erreicht der Stift 37 aufgrund der Ausdehnung des Ausdehnungskörpers 26a den Ventilkörper 10 nicht, so daß eine Funktion vorliegt wie bei jedem normalen Thermostatventil.

Für den Fall des Kühlbetriebes wird über das Oberteil 17 das Ventil 10,8 in Geschlossenstellung gebracht und das Oberteil 17a durch Rechtsdrehung auf Soll-Temperatur eingestellt Im Regelbetrieb bei Kühlung arbeitet der Ausdehnungskörper 26a gegen die Differenzkraft aus der Summe der Federn 27 und 20a abzüglich der Feder 20. Die hierdurch entstehende Summemkennlinie ist ähnlich der Kennlinie der Feder 20 alleine, gegen die der Ausdehnungskörper 26 bei Heizbetrieb arbeitet Die Hubveränderung des Ausdehnungskörpers 26 während des Kühlbetriebes wird durch die Druckfeder 27 kompensiert, wodurch sich nur eine geringfügige Arbeitspunktverschiebung auf der L«tferenzkennlinie für den Ausdehnungskörper 26a ergibt dl·:· sich jedoch auf den praktischen Regelbetrieb nicht auswirkt Durch die gewählte Anordnung ist es möglich, beide Thermustatoberteile absolut gleich zu halten.

Die Umstellung zurück auf Heizbetrieb erfolgt durch Linksdrehung des Oberteils 17a bis zum Anschlag und durch Rechtsdrehung des Oberteils 17 auf Nenntemperatur.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Thermostatisches Ventil für einen Wärmetauscher zum Heizen und Kühlen mit verschieden temperierten Medien mit in einem Ventilgehäuse in > Schließrichtung durch einen ersten Ausdehnungskörper gegen die Wirkung einer ersten Rückstellfeder und in Öffnungsrichtung durch die erste Rückstellfeder und einen zweiten Ausdehnungskörper gegen die Wirkung des ersten Ausdehnungskör- ι ο pers und einer zweiten Rückstellfeder verstellbaren Ventilverschlußteil, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückstellfedern (20, 2Ua) am Ventilgehäuse (2) abstützen und dem ersten Aasdehnungskörper (26) eine zusätzliche Oberhubfeder (27) zugeordnet ist, und daß zwischen dem Betätigungsstift (37) des zweiten Ausdehnungskörpers (26a) und dem in Schließlage befindlichen Ventilverschlußteil (10) ein Abstand (39) einstellbar ist

2. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (20,20a, 27 und 27a) so ausgebildet sind, daß ihre Kennlinien in der Differenz bei Kühlbetrieb eine Summenkennlinie darstellen, die der Kennlinie der Feder (20) sehr ähnlich ist (F i g. 2: b + c » a).