DE2901282A1

DE2901282A1 - Thermostatisches arbeitselement

Info

Publication number: DE2901282A1
Application number: DE19792901282
Authority: DE
Inventors: Rudolf Vollmer
Original assignee: HEINRICH BRAUKMANN ARMATURENFABRIK GmbH; Braukmann Armaturen AG
Current assignee: Honeywell Braukmann GmbH
Priority date: 1979-01-13
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1980-07-24

Description

Thermostatisches Arbeitselement
Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Arbeitselement in einem rohrförmigen Gehäuse mit einer Dehnstoffüllung in einer KunststoffhülLe und einem in Längsrichtung betätigbaren Arbeitskolben.
Bereits bekannt sind thermostatische Arbeitselemente, beispielsweise zum Regeln des Durchflusses in einem Heizungskreislauf bzw. Kühlwasserkreislauf. Ein bekanntes Dehnstoffelement besteht aus einem Messing-Gehäuse, einem Messing-Deckel, einer Nippelmembrane und einem Arbeitskolben.
Dabei ist der Arbeitskolben in einer Nippelmembrane angeordnet und hat ein konisches Ende. Bei steigender Temperatur drückt er sich aus dem Dehnstoff der Nippelmembrane zusammen und treibt dadurch den Arbeitskolben aus dem Gehäuse hinaus.
Der so erzeugte Hub des Arbeitskolbens betätigt beispielsweise einen Ventilteller. Bei sinkender Umgebungstemperatur des Dehnstoffelementes drückt eine Gegendruckfeder den Arbeitskolben wieder in das Gehäuse zurück.
Als nachteilig hat sich bei der bekannten Ausführung, daß der Arbeitskolben bei steigender Temperatur nur eine Druckbewegung ausführt. Diese Druckbewegung ist außerdem nur in eine Richtung bezogen auf das Gehäuse gerichtet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein thermostatisches Arbeitselement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Ausführung vermieden werden.
Insbesondere soll erreicht werden, daß am Gehäuse über dem Arbeitskolben bei steigender Temperatur wahlweise eine Druckbewegung oder eine Zugbewegung abnehmbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein thermostatisches Arbeitselement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen und es ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgebildet.
Vorteilhaft ist an dieser erfindungsgemäßen Anordnung, daß der Arbeitskolben bei einem Temperaturanstieg auf einer Stirnseite des Gehäuses eine Zugbewegung und auf der anderen Stirnseite des Gehäuse eine Druckbewegung ausführt. Auf diese Weise ist das thermostatische Arbeitselement vielseitiger verwendbar. Ist beispielsweise beim Ansteigen der Temperatur in einer Regelanlage eine Zugbewegung zum Schließen eines Ventiles erforderlich, so ist ein direkter Anschluß des Arbeitskolbens ohne weitere mechanisch umleitende Teile möglich.
Eine erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 darin, daß die Kunststoffhülle den Arbeitskolben zylinderartig umgibt, wobei mittels eines keilförmigen Überganges von einem Kolbenteil zum anderen Kolbenteil ein Absatz zum Angreifen der Kunststoffhülle für eine Längsbewegung gebildet ist.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß der Arbeitskolben bei Temperaturanstieg von seiner Ausgangslage durch die Ausdehnung des Dehnstoffes der Kunststoffhülle in einer Richtung bewegbar ist, wobei die Zugbewegung auf der einen Seite und die Druckbewegung auf der anderen Seite des Arbeitskolbens direkt von diesem abnehmbar ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 4 und 5 darin, daß an der Kunststoffhülle ein oberer und ein unterer Bund ausgebildet sind, zwischen denen eine Distanzhülse montiert ist. Dabei reicht der jeweilige Punkt bis an die Gehäusewand und ist zwischen der Distanzhülse und einem Gehäusedeckel eingespannt. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß die Kunststoffhülle mittels Distanzhülse und Gehäusedeckel fest eingespannt ist, wobei der Dehnstoff von der Kunststoffhülle und der Distanzhülse eingegrenzt ist und der Gehäusedeckel außerdem den Arbeitskolben führt.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß dem Anspruch 6 darin, daß der obere und der untere Bund jeweils zwischen einem nach außen gerichteten Absatz des Gehäuses und einer darüber aufgesetzten Abdeckung eingeschlossen sind, wobei jeder Bund mit seiner äußeren Auflagefläche an der Innenwand des Gehäuses anliegt.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß für eine Serienfertigung wenig Teile erforderlich sind, weil der jeweilige Bund der Kunststoffhülle direkt zwischen dem Gehäuse und der jeweiligen Abdeckung eingespannt ist.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 7 und 8 darin, daß ein oberer Arbeitskolben und ein unterer Arbeitskolben in Reihe zueinander angeordnet sind, mit einer ersten Kolbenspitze und einer zweiten Kolbenspitze, die in der mitte des Gehäuses an einer Einschnürung der Kunststoffhülle gegenüber stehen, wobei die beiden Arbeitskolben auf einer zentrisch in Längsrichtung durch die Arbeitskolben hindurchgeführten Führungsstange bewegbar sind.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß das Arbeitselement mit zwei, eine Druckbewegung in entgegengesetzten Richtungen ausführenden Kolben , insbesondere in solchen Geräten einsetzbar ist, bei denen das Gehäuse nicht befestigt ist, sondern über die Arbeitskolben selbst gehalten ist.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt: Es zeigen: Fig. 1 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse.
Fig. 2 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse in einer anderen konstruktiven Ausführung als Fig. 1.
Fig. 3 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse mit zwei gegeneinander gesetzten Kolben.
Das erfindungsgemäße Arbeitselement besteht gemäß Fig. 1 aus dem Gehäuse 30, welches rohrförmig ausgebildet ist und an der unteren und oberen Stirnseite mit den Deckeln 50, 52 ahgeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 30 ist der Arbeitskolben 10 zentrisch angeordnet und von einer Kunststoffhülle 20 umschlossen. Die Kunststoffhülle 20 ist von einem Dehnstoff 35 umgeben, der sich bei ansteigender Temperatur in der Umgebung des Gerätes ausdehnt. Der Dehnstoff 35 drückt über die verbrauchbare Kunststoffhülle 20 nach allen Seiten. Die Kunststoffhülle 20 besteht vorzugsweise aus Elastomer. An dem Arbeitskolben 10 ist ein keilförmiger Übergang 14 von dem oberen Kolbenteil 16 größeren Querschnitts zu dem unteren Kolbenteil 18 geringeren Querschnitts in Form eines Absatzes 16 ausgebildet. Der Dehnstoff 35 drückt über die Kunststoffhülle 20 auf diesen Absatz 1.6 und bewegt dadurch den Arbeitskolben 10 in Längsrichtung zum rohrförmigen Gehäuse 30.
Der Arbeitskolben 10 ist durch eine erste Öffnung 21, eine zweite Öffnung 23 der Kunststoffhülle 20, eine dritte Öffnung 51 Ilanddeckel 50 und eine vierte Öffnung 53 am Deckel 52 aus dem Gehäuse30 herausgeführt. Durch Temperaturerhöhung ist am oberen Kolbenteil 16 eine Druckbewegung und am unteren Kolbenteil 18 eine Zugbewegung abnehmbar. Somit ist das Arbeitselement wahlweise mit seinem unteren Kolbenteil 16, 18 oder mit beiden Kolbenteilen 16, 18 als mechanisches Funktionsteil einsetzbar. Die Kunststoffhülle 20 ist über ihren oberen Bund 22 und ihren unteren Bund 24 mit einem Distanzrohr 60 und den Deckeln 52 gehalten und liegt an der Innenwand des Gehäuses 30 an. Nach der Montage der vorgenannten Teile in dem Gehäuse 30 sind die Deckel 50, 52 mit einer oberen und einer unteren Umbörtelung 30, 38, die über die Deckel reicht, abgesichert. Denkbar wäre es außerdem, in die Kunststoffhülle 20 das Distanzrohr 60 und die Dehnstoffmasse 35 so zu integrieren, daß diese Teile 35, 60 bei der Herstellung der Kunststoffhülle 20 mit in dieser eingearbeitet sind.
Gemäß Fig. 2 ist vor einem Arbeitselement die Kunststoffhülle 20 mit ihrem oberen und unteren Bund 22, 24 direkt zwischen dem jeweiligen Absatz 86, 88 des Gehäuses 30 der jeweiligen Abdeckung 90, 92 eingespannt. Das Gehäuse 30 wirkt als Distanzhülse für die Kunststoffhülle. Denkbar ist bei dieser Ausführung wiederum, in die Kunststoffhüllo 20 den Dehnstoff 35 so einzuschließen, daß die Kunststoffhülle 20 mit dem darin eingefüllten Dehnstoff 35 in das Gehäuse 30 eingeführt wird.
Gemäß Fig. 3 sind bei einem Arbeitselement ein oberer und ein unterer Kolben 116, 118 in Längsrichtung hintereinander auf einer Führungsstange 119 angeordnet. Bei Temperaturerhöhung in der Umgebung des Gerätes drückt der Dehnstoff 135 über die Einschnürung 117 auf die Kolbenspitzen 113, 115. Dadurch führen die Kolben 116, 118 jeweils eine Druckbewegung in Längsrichtung von der Mitte nach außen aus. Die Druckbewegungen sind an der ersten und zweiten Anschlußseite 191, 193 der Kolben 116, 118 abnehmbar.

Claims

PATENTANS PRÜCHE Thermostatisches Arbeitselement in einem rohrförmigen Gehäuse, wobei eine Dehnstoffüllung in einer Kunststoffhülle und ein in Längsrichtung betätigbarer Arbeitskolben vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (10, 116, 118) durch die Kunststoffhülle (20, 120) hindurchgeführt ist und an zwei Stellen des Gehäuses (30, 130) herausgeführt ist.
2. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (10) einen Absatz (12) zum Angreifen der Kunststoffhülle (20) für die Längsbewegung aufweist.
3. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Absatz (12) ein keilförmiger Übergang (14) von einem oberen Kolbenteil (16) größeren Durchmessers zu einem unteren Kolbenteil (18) geringeren Durchmessers vorgesehen ist.
4. Thermostatisches Arbeitselement nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülle (20) den Arbeitskolben (10) zylinderartig umgibt und am Gehäuse (30) mit mindestens einem oberen und einem unteren Bund (22, 24) abgestützt ist,
5. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Bund (22, 24) jeweils zwischen dem oberen Deckel (50, 52) und einer Abkröpfung (62, 64) eines Distanzrohrs (60) eingeschlossen ist, wobei die äußere Auflagefläche (26, 28) des jeweiligen Bundes an der Innenwand (32, 34) des Gehäuses (30) anliegt.
6. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichet, daß der obere und der untere Bund (22, 24) jeweils zwischen einem nach außen gerichteten Absatz (86, 88) des Gehäuses (30) und einer darüber aufgesetzten Abdeckung (90, 92) eingeschlossen sind, wobei jeder Bund mit seiner größeren Auflagefläche (26, 28) an der Innenwand (32, 34) des Gehäuses anliegt.
7. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer Arbeitskolben(116) und ein unterer Arbeitskolben (118) in Reihe zueinander angeordnet sind, mit einer ersten Kolbenspitze (113) und einer zweiten Kolbenspitze (115), die in der Mitte des Gehäuses (130) an einer Einschnürung (117) der Kunststoffhülle (120) gegenüber stehen.
8. Thermostatisches Arbeitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitskolben (116, 118) auf einer zentrisch in Längsrichtung durch die Arbeitskolben hindurchgeführten Führungsstange (119) bewegbar sind.