DE2907919A1 - Vorrichtung zum relativen regulieren von wenigstens zwei fluiden - Google Patents
Vorrichtung zum relativen regulieren von wenigstens zwei fluidenInfo
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Description
Curt Arnold Björklund, Stenäsgatan 14, S-52J 00 TJlricehamn, Schweden
"Vorrichtung zum relativen Regulieren von wenigstens zwei Fluiden"
Vorliegende Erfindung betrifft ,eine Vorrichtung der in der Einleitung
von Anspruch 1 näher umrisseren Art.
Bisher bekannte Mischer für beispielsweise Heizkessel mit linearer
Shuntregulierung zeigen den grossen Nachteil, dass der regulierende, d.h. bewegliche Teil, weitschweifige, effektverbrauchende Bewegungen
auszuführen.hat, um beispielsweise bei Motorshunten eine in einem oftmals
kurzen Zeitraum konstante Heisswasserentnahme auszugleichen. Solche
Mischer sind oft sehr teuer und kompliziert, mit beispielsweise elektrischen Anschlüssen usw, was bereits wartungsmässig bedeutende
Kosten hervorruft. Die Schwankungen in der Temperatur des ausfliessenden Wassers belaufen sich trotzdem auf 5 - 15 C.
Eine Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung
der angegebenen Art, die mit kurzen, effektgeizenden Regulierbewegungen arbeitet, kleine eingestellte Temperaturmarginalen einhält,
einfach und billig in der Herstellung sowie relativ unempfindlich für Störungen ist, grosse Lebensdauer besitzt, ein minimum an
Wartung bedingt und eine schnelle und effektive Mischung der verschiedenen Fluidströme ergibt.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben beschaffen ist. Eine solche
Vorrichtung kann zu einem bedeutend niedrigeren Preis hergestellt werden als vergleichbare konventionelle Vorrichtungen und fordert
normalerweise keinen elektrischen Anschluss gleichzeitig wie sie praktisch wartungsfrei ist. Eingehende Teste während 4 Jahren haben ge-
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7
zeigt, dass die erfindungsgemässen Vorrichtungen den oftmals in-
zeigt, dass die erfindungsgemässen Vorrichtungen den oftmals in-
Il
trikaten konventionellen Systemen völlig überlegen sind. Hierbei
kann ein bedeutender Vorteil in verschieden grossen Zulauföffnungen liegen, die mit äusserst kleinen Regulierbewegungen und eventuell
verschieden ausgeführten Regelorganabschnitten alle gewünschten Mischeffekte ergeben können bei einer Anpassung des
gesammelten ausgehenden Stromes, die oft wohl innerhalb von
1°C liegt und beispielsweise dem Wärmebedarf durch sowohl Innen-Sensoren
als auch Aussensensoren folgen kann, die untereinander verbunden sein können, um geringere Schwankungen in der Auslauftemperatur
und schnellere Reaktion zu ergeben. Wird ein sensor an die Auslaufleitung nahe der erfindungsgemässen Vorrichtung
angeschlossen, so kann er eine sehr exakte Temperatur einhalten, die u.a. bei thermostatregulierten Heizkörpern erwünscht ist,
Alle denkbaren Regelkurven oder Charakteristika sind erhältlich, u.a. in-dem den Öffnungen verschiedene Formen gegeben werden.
Die Regelausrüstung oder hiermit zusammenwirkende Teile können mit dem Schalter einer Zirkulationspumpe verbunden sein, so dass
beispielsweise Durchströmen von Kaltwasser unter einer gewissen Temperatur nicht vorkommt.
Ist Wirbelbildung erwünscht und / oder übrige Wirbelbildung zu schwach, so kann ein spezielles Richten der Pluidwege dem gewünschten
Effekt ergeben.
Verschieden grosse öffnungen und kurze Regelbewegungen tragen
zu kleinen, kompakten Einheiten bei und eröffnen die Möglichkeit, auf einfache Weise, eventuell zusammen mit einer entsprechenden
Ausführung des Regelorganes, jede gewünschte Regelcharakteristik zu erhalten, obschon die Arbeitsweise des Regelorganes
völlig oder hauptsächlich linear ist. Entsprechend kurze Regelbewegungen sind natürlich auch bei Drehbewegungen
des Regelprganes möglich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus folgender Beschreibung unter Hinweis auf beigefügte Zeichnungen hervor.
In diesen zeigen, teilweise in schematisierter Form:
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Fig. 1 ein System mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 1 ein System mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 2 eine erste erfindungsgemässe Ausführungsform in einem
Längsschnitt,
Fig. 3 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie A-A in Fig. 2,
Fig. 4 und 5 mit Fig. 3 vergleichbare Ansichten, welche abgeänderte Ausführungsformen von Mündung und Zulaufkanälen
bzw. der Ausführung des Regelorganes zeigen, Fig. 6 eine abgeänderte erfindungsgemässe Ausführungsform in
einem Längsschnitt,
Fig. 7 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie C-Cin Fig. 6, Fig. 8 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie D-D in Fig. 6,
Fig. 9 eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer erfin-
dungsgemässen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Fig. 10 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie E-E in Fig. 9,
Fig. 11 eine mit Fig. 10 vergleichbare Ansicht, die eine andere Regellage zeigt, wobei auch die verschiedenen
Regelmittel etwas abgeändert sind, Fig. 12 eine Ansicht von rechts in Fig. 9, Fig. 13 eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer erfin-
dungsgemässen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Fig. 14 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie H-H in Fig. 13,
Fig. 15 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie I-I in Fig. 13,
Fig. 16 eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer erfin-
dungsgemässen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Fig. 17 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie J-J in Fig. 16,
Fig. 18 eine Seitenansicht entsprechend dem Schnittbild gemäss Fig. 16,
Fig. 19 eine abgeänderte Ausführungsform in einem Längsschnitt,
Fig. 2 0 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie K-K in Fig. 19,
Fig. 21 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie L-L in Fig. 19, Fig. 22 eine Seitenansicht eines Regelorganes gemäss Fig. 19 und
21,
Fig. 23 einen diametralen Längsschnitt eines Regelorganes gemäss Fig. 22,
Fig. 23 einen diametralen Längsschnitt eines Regelorganes gemäss Fig. 22,
Fig. 24 eine Ansicht ähnlich Fig. 22 eines abgeänderten Regelorganes
,
Fig. 25 eine weitere abgeänderte Ausführungsform in einem dia-
Fig. 25 eine weitere abgeänderte Ausführungsform in einem dia-
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9
metralen Längsschnitt,
metralen Längsschnitt,
Fig. 26 eine weitere abgeänderte Ausführungsform in einem diametralen
Längsschnitt,
Fig. 27 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie M-M in Fig. 26, Fig. 28 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie N-M in Fig. 26,
Fig. 29 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie 0-0 in Fig. 26, Fig. 30 eine Abwicklung der Peripherie des Regelorganes gemäss
Fig. 26,
Fig. 31 eine entsprechende Abwicklung wie in Fig. 30 eines abgeänderten
Regelorganes,
Fig. 32 eine weitere abgeänderte Ausführungsform in einem diametralen
Längsschnitt,
Fig. 33 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie P-P in Fig. 32, Fig. 34 eine Draufsicht eines Einsatzes, der im Zusammenhang mit
Fig. 32 anwendbar ist,
Fig. 35 einen kombinierten Schnitt gemäss Schnittlinie P-P in Fig. 32 und Q-Q in Fig. 34,
Fig. 35 einen kombinierten Schnitt gemäss Schnittlinie P-P in Fig. 32 und Q-Q in Fig. 34,
Fig. 36 eine Seitenansicht eines Regelorganes entsprechend Fig. 32,
Fig. 37 eine Ansicht in Richtung der Pfeile R-R in Fig. 36, Fig. 38 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie S-S in Fig. 36,
Fig. 39 eine weitere abgeänderte Ausführung in "einem diametralen Längsschnitt,
Fig. 40 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie T-T in Fig. 39, Fig. 41 eine weitere abgeänderte Ausführung in einem diametralen
Längsschnitt,
Fig. 42 eine Ansicht entsprechend der Pfeile ü-ü in Fig. 41,
Fig. 43 eine weitere abgeänderte Ausführung in einem diametralen
Längsschnitt und
Fig. 44 eine Ansicht entsprechend den Pfeilen V-V in Fig.
Fig. 44 eine Ansicht entsprechend den Pfeilen V-V in Fig.
In den Zeichnungsfiguren gezeigte und im folgenden beschriebene
Ausführungen von erfindungsgemässen Vorrichtungen sind besonders geeignet zur Anwendung als Teil eines Hexsswassersystems. Dies
ist jedoch keineswegs so zu verstehen, dass die Erfindung auf
dieses Gebiet begrenzt ist. Die Erfindung ist hingegen für alle Arten von flüssigen und gasförmigen Medien anwendbar.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 und irgendeiner der Figuren 3-5 arbeitet wie folgt:
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6. Q W / V IvJ
Fig. 2: Warmwasser strömt ein durch einen ersten Einlauf 2 und Kalt- oder Shuntwasser durch einen zweiten Einlauf 5 mit Hilfe
von beispielsweise einer Zirkulationspumpe 45 und gelangt durch Saugen oder Pressen zu einer ersten kalibrierten Mündung 4 bzw.
einer zweiten kalibrierten Mündung 6, wo ein Regelorgan 9 mit Anlagefläche 10 gegen eine Regelfläche 7 dichtet mit Hilfe einer
Blattfeder 12, die durch eine Arretierschraube 13 gehalten ist.
Die Vorspannung der Feder 12 überwindet das Streben des Regelorgans,
dem Fluidstrom zu folgen. Eine kleinere Fläche der Feder 12 liegt dabei an einer oberen Anlagefläche 11 des Regelorganes
an. Die erste Mündung 4 ist grosser, um eine maximale Effektentnahme zu erlauben, wenn dies gefordert wird. Das Regelorgan
wird mit Hilfe eines Regelbalges 24 in einer Steuereinheit 19 hin- und herbewegt, die über ein Kapillarrohr 23 " mit beispielsweise
einem Aussensensor 42 und/oder einem InnenSensor 43 in
Verbindung steht. Ein Sensor 44 ist an geeigneter Stelle in die Speiseleitung eines Auslaufs 18 eingebaut und regelt somit den
Erhalt einer gleichmässigen Temperatur, die beispielsweise in Systemen mit thermostatgesteuerten Heizkörpern erwünscht ist.
Der Balg 24 beeinflusst bei hin- und hergehenden Bewegungen veranlasst durch 42 - 43 - 44 eine Steuerachse 20, die im Regelorgan
in einem Loch 36 befestigt und durch Flansche 21 in Lage gehalten ist. Seitlich wird das Regelorgan durch Kamm-erwandungen 8
geführt. 28 sind Anschläge der Steuerachse innerhalb der Steuereinheit 19 für wenigstens eine Snölage der Steuerachse.
Sie können bei gewissen Ausführungen erforderlich sein.
Fig. 2 zeigt eine Normallage, in der das Regelorgan etwa gleich grosse Mündungsabschnitte 4 und 6 offenhält. Dies kann einer
Effektentnahme entsprechen, die bei etwa 0 C Aussentemperatur
erforderlich ist.
Das Regelorgan ist im Stande, die erste Mündung völlig zu überdecken,
wobei die zweite Mündung völlig offen ist. Ein Bedürfnis hierfür kann sein: Hohe Aussentemperatur hat über 42-43-23
den Balg 24 beeinflusst, so dass dieser maximalen Ausschlag gibt und nur Shunt- oder Retourwasser zirkuliert über die zweite
Mündung im System. Sprechen die Sensoren 42 und/oder 43 auf eine geringere Lufttemperatur an, so nimmt der Inhalt des Balges
24 ab und das Regelorgan bewegt sich hin zur Steuereinheit/ so dass ein Mischen mit Heisswasser aus der ersten Mündung ent-
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sprechend dem abgefüllten Bedarf beginnt. Das Volumen der Heisswassermenge kann über eine Lage hinaus gesteigert werden, in der die zweite Mündung bereits völlig abgedeckt ist, dank dem grösseren Querschnitt der ersten Mündung, die dabei vollen Effekt erhält.
sprechend dem abgefüllten Bedarf beginnt. Das Volumen der Heisswassermenge kann über eine Lage hinaus gesteigert werden, in der die zweite Mündung bereits völlig abgedeckt ist, dank dem grösseren Querschnitt der ersten Mündung, die dabei vollen Effekt erhält.
In völlig ausgeschraubter Lage entlastet eine Einstellschraube 25 den Balg 24, so dass das Regelorgan eine entsprechende Lage
z.B. beim Ingangsetzen des Systems einnehmen kann, um schnell die Temperatur zu erhöhen. Ferner dient diese Schraube der Möglichkeit
einer manuell einstellbaren Effektentnahme oder anderen
-Justierung. Ein Arretierorgan 26 arretiert den zapfenförmigen
Teil 27 der Einstellschraube, über den der Balg 24 beeinflusst wird. 22 bezeichnet eine vorzugsweise mit Gewinde versehene
Bohrung zum Befestigen der Steuereinheit 19; 20a einen Steuerachsenanschlag gegen den Balg 24; und 24a eine Druckfeder
zum Rückstellen bzw. Ausgleichen des Balgdruckes.
Die Mündungen 4 und 6 sowie einige andere Details können zwecks Erhalt einer gewünschten Effektkurve entsprechend ausgeführt
werden. So'zeigt Fig. 4 die Oberseite der Regelfläche 7 ohne das
Regelorgan, um eine mögliche Ausführung der ersten Mündung anzudeuten. Diese spezielle Ausführung kann die Effektkurve
in der Endphase des Schliessens der zweiten Mündung beeinflussen. Beliebige Charakteristiken sind dadurch erhältlich, dass auch
die zweite Mündung oder beide Mündungen in Form und/oder Grosse und/oder gegen-seitiger Grosse bzw. Verhältnis gewählt bzw. geändert
werden.
Fig. 5 z.eigt eine Schnittebene zwischen Fig. 4 und Fig. 3 eines abgeänderten Regelorgans. Eine kalibrierte Aussparung 30 im Regelorgan
liefert hier eine gewünschte Charakteristik. Auch oder nur der Teil des Regelorganes, der die erste Mündung abdeckt,
kann eine ähnliche Form erhalten, wie die Aussparung 30. Mit anderen Worten: wenn das Regelorgan die erste Mündung völlig
abdeckt," liegt der Boden der Aussparung bündig mit der ersten
Mündungskante, die einer Trennwand 3 zwischen den beiden Mündungen zugewendet ist. Man kann hier innerhalb der Gutdicke
der Trennwand Aussparungen 30 verschiedener Grosse und Form vorsehen, so dass alle erwünschten Charakteristiken erhältlich
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sind in Bezug auf verzögertes öffnen-Drosseln des Kalt-Warmwasserstromes. In einer Lage, in der die erste Mündung gerade
sind in Bezug auf verzögertes öffnen-Drosseln des Kalt-Warmwasserstromes. In einer Lage, in der die erste Mündung gerade
geschlossen ist, übergreift das Regelorgan die zweite Mündung mit beispielsweise seinen Flanken im Anschluss an die Aussparung
oder umgekehrt. Die Aussparungstiefe kann auch geringer sein. Solche Aussparungen 30 sind einfach, schnell und billig
herzustellen.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, wobei eine das Regelorgan aufnehmende
Kammer 32 vom Regelorgan unterteilt ist, welches zylindrisch ist und von der Steuereinheit axial bewegt wird. Ein
Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass die erforderliche Stellkraft sehr gering sein kann, da das Regelorgan bei ungefähr
gleichem Druck in beiden Kammerteilen völlig entlastet ist, 31 bezeichnet Lippen, die mit dem Regelorgan einstückig hergestellt
sein können, vorzugsweise aus Kunststoff. Hierdurch wird die totale Regelorgananlagefläche gegen die Gehäusefläche äusserst
gering und die erforderliche Stellkraft reduziert. Der Abstand zwischen den Lippen 31 ist stets geringer als die Trennwandtiefe,
was normales Oberlecken verhindert. Die Abwesenheit von Federdruck erleichtert auch die Stellkraft. Diese Vorrichtung ist
sehr einfach herzustellen , kostensparend und funktionssicher und hat nur ein bewegliches Teil. Sie lässt sich auch als Einsatz
herstellen mit lediglich den vitalen Teilen feinbearbeitet zur Anordnung in einem Körper äusserst einfacher Ausführung.
Auch vierkantige Ausführung ist möglich, wobei das Regelorgan diese Form besitzen kann. In diesen Fällen geschehen Regelung und
Mischung am Ausgang der Kammer 32.
Gemäss Fig. 9 ist das Regelorgan 9 als Scheibe ausgrührt und
exzentrisch gelagert, um über beide Mündungen zu schwenken, wobei die Stellbewegung um eine Schwenkachse 29 übersetzt wird
und eine Steuereinheit mit kurzem Hub ausreicht. Eine Ringscheibe 37, die mit einer nicht gezeigten Spiralfeder zusammenwirken
kann, alternativ eine Blattfeder, drückt das Regelorgan gegen die Fläche 7. Das verdickte innere Ende 39 der Steuerachse 20
ist mit einem Rechteckloch 40 versehen, welches während des
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13
Schwenkens des Regelorgans 9 eine Wanderbewegung eines von der Scheibe 9 abragenden und bei 41 befestigten Zapfens 38 gestattet. 33 ist ein die Kammer 32 verschliessender Endpfropfen, der in eine vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung 34 im Gehäuse eingesetzt ist und zentrisch eine Gewindebohrung 35 zur Aufnahme der Steuereinheit besitzt. 14 ist das Oberteil des Gehäuses 1 mit einer Auslaufkammer 16, die über eine Verjüngung 17 in den Auslauf.18 ausmündet. 15 ist eine Dichtung zwischen dem Gehäuse und dessen Oberteil.
Schwenkens des Regelorgans 9 eine Wanderbewegung eines von der Scheibe 9 abragenden und bei 41 befestigten Zapfens 38 gestattet. 33 ist ein die Kammer 32 verschliessender Endpfropfen, der in eine vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung 34 im Gehäuse eingesetzt ist und zentrisch eine Gewindebohrung 35 zur Aufnahme der Steuereinheit besitzt. 14 ist das Oberteil des Gehäuses 1 mit einer Auslaufkammer 16, die über eine Verjüngung 17 in den Auslauf.18 ausmündet. 15 ist eine Dichtung zwischen dem Gehäuse und dessen Oberteil.
Fig. 10 zeigt eine Mündungsausführung als geeignete "Kurven"
verbunden mit der Regelorganausführung·
Gemäss Fig. 11 ist das Regelorgan mit einer kalibrierten Aussparung
30 für eine andere geeignete "Kurve" versehen. Um eine eventuell erwünschte Wirbelbildung (schnell Mischen) zu verstärken,
sind die Einlaufe 2 und 5 in seitlicher Richtung gegeneinander verschoben und in gegengesetzte Richtungen geneigt, so
dass auch die Mündungen 4 und 6 gegeneinander verschoben sind zum Erhalt einer ausgeprägten Dreh- oder Spiralbewegung der in
die Kammer eintretenden Fluidströme und somit eines schnellen. effektiven und vollständigen Mischens.
Fig. 12 zeigt die Verschiebungen und Neigungen von Einlaufen und
Mündungen.
Fig. 1 zeigt einen Aufbau mit irgendeiner der hier beschriebenen Vorrichtungen und Komponenten. 46 ist eine Kontaktleitung zwischen
der Steuereinheit 19 und der Zirkulationspumpe 45 zum Ein-
und Ausschalten letzterer, z.B. bei derart hoher Aussentemperatur,
dass ein Zirkulieren von ausschliesslich Kaltwasser unnötig erscheint. Kontaktoren zu 19, 45 sind nicht gezeigt, da
es sich um bekannte Standardkomponenten handelt. Der Sensor 42 kann auch in den einkommenden Luftstrom zum Heizkesselraum eingebaut
werden und somit in geschützter Lage die Temperatur der Äussenluft abfühlen.
Sämtliche Ausführungsformen lassen sich leicht mit Handregelung
ausstatten.
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14
Gemäss Fig. 13-15 ist das Regelorgan 9 ohne Lippen oder dgl. und dichtet trotzdem ausreichend, da der Druckunterschied zwischen den Kammerteilen unbedeutend ist und ein Mischen im Anschluss an die Regelkammer erfolgt.Der Trennwand zwischen den Mündungen wurde hier ein zick-zack-förmiges Relativverhältnis gegeben zur Erzielung einer Kreuzmischung, wobei die Wasserströme nach dem Zusammenstrahlen schnell eine homogene Temperatur erhalten.
Gemäss Fig. 13-15 ist das Regelorgan 9 ohne Lippen oder dgl. und dichtet trotzdem ausreichend, da der Druckunterschied zwischen den Kammerteilen unbedeutend ist und ein Mischen im Anschluss an die Regelkammer erfolgt.Der Trennwand zwischen den Mündungen wurde hier ein zick-zack-förmiges Relativverhältnis gegeben zur Erzielung einer Kreuzmischung, wobei die Wasserströme nach dem Zusammenstrahlen schnell eine homogene Temperatur erhalten.
Gemäss Fig. 16-18 ist das Regelorgan 9 um sein Zentrum schwenkbar
über die in Kammerendstücken 60,61 in einem Lagerloch 62 bzw. einer -bohrung 63 gelagerte Steuerachse 20 mit Aussenverlängerung
in Form einer Kurbel 64. 65 bezeichnet eine Skala zur Anz-eige der Einstellage. Die Kammer 32 hat hier stets die
gleiche volumenmässige Aufteilung, weshalb dxe Drücke von den Einlaufen sich aufheben und die Stellkraft relativ gering sein
kann. Kiemen 31 umgeben hiar vorzugsweise das gesamte Regelorgan. Auch diese Vorrichtung ist einfach und kompakt herstellbar.
Sie ist auch für grosse Wassermengen geeignet, z.B. in Mietshäusern. Handregelung kann dabei in gewissen Fällen ausreichend,
sein.
Die Mündungen 4 und 6 können auch ganz oder teilweise im Regelorgan
selbst und/oder der Trennwand und/oder den übrigen Wänden aufgenommen sein. Ein Zusammenwirken zwischen diesen Teilen
bewirkt die gewünschte Regelung. Insbesondere bei Herstellung in Kunststoff ist eine solche Ausführung ohne nennenswerte ·
extra Kosten möglich.
Gemäss Fig. 19 ist die Trennwand 3 ausgelassen und sind die Mündungen
zu einer gemeinsamen Regelöffnung 72 vereint. Das Regelorgan 9 ist mit axialen Führungskanten 69 versehen, die in Umfangsrichtung
dem Kammerdurchmesser entsprechen, so dass das Regelorgan an der Öffnung 72 vorbeigleiten und den Austritt von
Heiss- und Kaltwasser mit Hilfe einer peripheren Trennwand 70 regulieren kann, deren Durchmesser der Kammer angepasst ist. Das
Regelorgan 9 zeigt auf beiden Seiten der Trennwand 70 und zwischen den Führungskanten 69 Aushöhlungen 68, welche ein Fliessen von
Medium in erforderlichen Mengen während der gesamten Regelbewegung gestatten, die auch hier von einer Steuereinheit 19 ge-
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steuert werden kann. Die Trennwand 70 kann zwischen benachbarten Führungskanten 69 etwas schräggestellt sein und an einem En de
einen spitzen Winkel 71 bilden, der langsames öffnen/Schliessen
auf der Heiss-/Kaltwasserseite bewirkt.'Diese eine Regelöffnung
72 kann schmal gehalten sein, da die Trennwand 70 nur einen geringen Teil derselben abschirmt gleichzeitig wie eine
relativ grosse temperaturcjeregelte Wassermenge in einen das Regelorgan
peripher umgebenden Kanal 66 und von dort in den Auslauf 18 über eine erweiterte Mündung 67 der Öffnung 72 gelangen
kann.
Aus Fig. 20 geht hervor, dass dem nahezu ganz geschlossenen Kanal 66 grosse Kapazität im Verhältnis zur Breite der Öffnung
72 gegeben werden kann.
Fig. 21 zeigt, wie das Regelorgan wirken kann.
Fig. 22 und 23 zeigen in verschiedenen Ansichten eine bevorzugte Ausführung eines Recfelorgaries.
Fig. 24 zeigt eine Regelorganausführung, bei der den Führungskanten
69 eine in Umfangsrichtung gedrehte Form gegeben wurde,
die wirksam dazu beiträgt, dass die Wasserströme eine rotierende Bewegung erhalten mit schnellerem Mischen zur Folge.
Fig. 25 zeigt eine Ausführung, wobei die Kammer 32 auf der Heisswasserseite
einen kreisförmigen Ansatz 73 besitzt, gegen welchen eine vergrösserte Endfläche 74 des Regelorganes anliegt mit etwas
grösserem Durchmesser zum Erhalt einer Zusatzdichtung, wenn der Mediumstrom bei einer entsprechenden Regelorganlage über 2-32
völlig zu unterbinden ist. Dies ist besonders wertvoll, sofern eine totale Absperrung erwünscht ist, zumal gewisse konventionelle
Mischer 5 - 10% Leckwasser durchlassen und somit unnötige Wärmeverluste hervorrufen. Die Trennwand 70 ist hier in axialer
Richtung asymmetrisch angeordnet, weshalb axiale Führungskanten auf der Heisswasserseite nicht erforderlich sind, wo 68 eine
Ringhöhlung bildet. Verlässt das Regelorgan im ersten Regelabschnitt den Ansatz 73, so ist die Wirkung zunächst ein sogenanntes
Vorshunten, das in gewissen Fällen erwünscht ist.
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Damit der Regelbalg 24 nicht gesprengt wird, wenn das Regelorgan gegen den Ansatz 73 dichtet und die Flüssigkeit im Sensor
weiter expandiert, soll der Balg gegen seine Abstützung in der Steuereinheit 19 abgefedert sein, was auf bekannte Weise leicht
bewirkbar ist.
Gemäss Fig. 26 umschliesst der Kanal 66 und die Regelöffnung
nur die halbe Kammerperipherie auf der AuslaufSeite. Das Regelorgan
9 ist hier über die Achse 20 mit einem Stellarm 78 verbun den, der eine halbe Drehung des Organes ermöglicht. Die Trennwand
70 ist als Wellenlinie ausführbar, z.B. gemäss Fig. 30, was den Heiss- bzw. Kaltwasserfluss durch die Öffnung 72 mittels
einer einfachen Armbewegur.g steigert oder vermindert. Das ausragende
Ende 77 der Achse 20 kann viereckig sein, um drehfest, jedoch vorzugsweise gleitbar den Stellarm mit einem entsprechenden
Loch 79 aufzunehmen. Mit 76 ist ein Ü-förmiges Joch zum Tragen der Steuereinheit 19 bezeichnet. 80 ist eine Feder zwischen
Joch und Stellarm, um letzteren in Lage zu halten. 81 sind Aussparungen für den vierkantigen Stellarmteil. Hierdurch
kann man in gewissen Fällen den Stellarm sowohl von Hand bewegen und/oder nicht gezeigte, dem Stellarm angeschlossene Regelmittel
einstellen, um schnell die Temperatur des ausgehenden Flusses zu ändern, z.B. nach einem Stillstand.
In dem den Kalt- oder Rücklaufwasserstrom empfangenden, Kammerteil
kann ein Sensor 75 angeordnet sein, beispielsweise mit Yerzogerungsfunktxon, welcher Sensor auf bekannte Weise aufgebaut
ist, z.B. mit einem Wachs oder Wachs-Kupferspaji-Kern.
oder dergleichen entsprechend dem-gewünschten Ajisprechvermögen..
Die Steuerachse ist in diesem Fall geteilt und der Sensor 75 ist zwischen den Teilen angeordnet. Er hat zur Aufgabe, das
Regelorgan sukzessiv zu bewegen, so dass z.B. der Heisswasserfluss
abnimmt, wenn das Rücklaufwasser über die zweite Mündung
heisser wird als z.B. 40°C. Dann kann der Sensor 75 sich verlängern und eine Verschieberegulierung bewirken, um den Heisswasserfluss
zu drosseln und gleichzeitig den Rücklaufwasserfluss zu steigern, so dass eine voreingestellte Temperatur in
engen Grenzen gehalten werden kann.
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In Verzögerungshinsicht kann der Sensor 75 einen anderen wesentlichen
Vorteil ergeben, wenn ein völlig linear wirkendes Regelsystem von beispielsweise einem Innenthermostat gesteuert
wird. Dann trägt er wirksam dazu bei, die Schwankungen in der Ausgangstemperatur auszugleichen, indem er die Innentemperatur
über das Rücklaufwasser sozusagen abfühlt und dieses schnell justiert,
wenn es möglicherweise zu heiss wird.
Der Sensor 75 ist gegen einen Balg 24 austauschbar, der auf ein fache
Weise in den Rücklaufwasserstrom eingebaut werden und eine ähnliche Bewegung ausführen kann, wenn das Rücklaufwasser zu
heiss wird.
Um die Bewegung der beweglichen Komponenten von der sogenannten
Ruhelage sicherzustellen, kann eine Druckfeder 82 zwischen dem Regelorgan und dem Kammerendstück auf der Heisswasserseite angeordnet
sein.
Ein Umgehungskanal 84 hat die Aufgabe, stets eine geringe Heisswassermenge
am Regelorgan vorbeizuleiten, auch wenn dieses auf der Heisswasserseite sperrt. Ein Zweck dieses Umgehungskanals kann sein, einen Teil des Gehäuses 1 warm zu halten, u.a.
um das Risiko zu vermindern, dass das Regelorgan haften bleibt, teils auch um den einseitigen Druck zu mindern, der auf der Rücklaufwasserseite
herrscht, wenn das Regelorgan sich in Ruhelage befindet, teils auch um eine Sedimentierung von im Wasser vorkommenden
Verunreinigungen in gewissen Montagelagen zu verhindern. Der Mediumfluss durch den Umgehungskanal ist insgesamt gesehen
unbedeutend und beeinflusst daher die ausgehende Temperatur mit beispielsweise höchstens 0,1 C.
Aus Fig. ·27 geht hervor, dass der Kanal 66 halbmondförmig ist auf
der Auslaufseite, und Fig. 28 zeigt Änschlagkanten 83 für den
Stellarm 78 sowie eine Skala 65.
Fig. 29 zeigt die Mediumflussaufteilung durch die Trennwand 70,
welche der Stellarmlage gemäss Fig. 28 und einer Strecke B in Fig. 30 entsprechen kann.
Fig. 30 zeigt die gesamte Regelorganperipherie, und welche Lagen die Trennwand 70 in relativ weiten Grenzen einnehmen kann. Eine
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18
Teilstrecke A entspricht minimaler Ausgangstemperatur, B mitt- ' lerer und C maximaler solcher. Mischungen oder Einstellungen dazwischen sind stufenlos.
Teilstrecke A entspricht minimaler Ausgangstemperatur, B mitt- ' lerer und C maximaler solcher. Mischungen oder Einstellungen dazwischen sind stufenlos.
Fig. 31 entspricht Fig. 30 abgesehen von der Ausführung der Trennwand 70, die hier ein treppenstufenähnliches Aussehen hat
mit entsprechenden Temperaturkurven zur Folge.
Gemäss Fig. 32 existiert ein peripher geschlossener Kanal 66, der
mehrere Entnahmestellen 18 für temperaturreguliertes Wasser erlaubt
und Verteilerstücke für verschiedene Zweigleitungen ersetzt. Ein weiterer Vorteil hiermit besteht darin, dass jeder
solcher Auslauf 18 auf einfache Weise verschiedene Temperaturen liefern kann, falls erwünscht, und dies mit einer einzigen Regelbewegung
von beispielsweise der Steuereinheit 19, um verschiedene Zonen zu bedienen, wo unterschiedliche Temperaturbedürfnisse
vorliegen.
Das Gehäuse 1 kann aus billigem Material hergestellt sein, z.B.
Gusseisen kombiniert mit einem Einsatz 87 anderen Materials mit erforderlicher Präzision.
Die Öffnungen 72 sind hier als rechteckförmige Schlitze gezeigt,
aber können natürlich anderes Aussehen besitzen. Die Schlitze 72 können gegeneinander verschoben sein gegenüber jedem Auslauf 18
in beispielsweise Regelrichtung, um dadurch verschiedene Ausgangstemperaturen zu ergeben. 85 ist ein die Kammer 32 auf der
Heisswasserseite verschliessender Endpfropfen, der alternativ, ein Einlauf 2 sein kann. 86 ist eine Arretierschraube oder -mutter
zum Arretieren des Regelorgans auf der Steuerachse. 28a ist eine Rückstellfeder der Steuereinheit 19. 88 ist eine Ausbohrung
und 89 ein Ansatz im Gehäuse als Anschlag für den Einsatz. Das Gehäuse 1 kann vier- oder sechskantig sein, um alle Anschlüsse
zu beherbergen. 90 bezeichnet das Innere des Einsatzes als Gleitfläche für das Regelorgan. 91 sind Dichtungen um die
Steuerachse.
Fig. 34 zeigt einen temperaturverändernden Auslaufeinsatz 92. Dieser ist vorzugsweise aus relativ weichem Material hergestellt
und kann in einen Auslauf 18 eingepresst werden gegen die äusse-
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re Peripherie des Einsatzes 87 und wird in dieser Lage beispielsweise
dadurch gehalten, dass ein asymmetrischer Aussenteil 96 nach innen gepresst wird, um einen Verdrängungshohlraum 95 auszufüllen.
94 zeigt ein Beispiel , wie eine gewisse Blockierung der Regelöffnurigen 72 eine gewünschte Temperatur ergeben kann. Löcher
93 und Zwischenwände 97 des Auslaufeinsatzes entsprechen 72 bzw. 90. Der Auslaufeinsatz 92 kann um 180 drehbar sein für grösseren/kleineren
Temperaturbedarf.
Um unerwünschte Strömungen zwischen den verschiedenen Ausläufen
18 zu vermindern oder verhindern, ist der Kanal 66 gemäss Fig.
35 ausgelassen und eine Winkelecke 98 des Gehäuses zwischen den Ausläufen erstreckt sich hinein in die nächstgelegene Öffnung
72. Wird der Kanal 66 beibehalten, so kann der Auslaufeinsatz 92 mit nicht gezeigten Zungen versehen sein, die in den Kanal
66 hineinragen und teilweise in betreffende Öffnung 72, was einen ausreichenden Abschirmeffekt ergibt.
In Fig. 36 sieht man, dass die Trennwand 70 sehr dünn sowie um die gesamte Peripherie gezickzackt ist. Die Tiefe der Winkel 71
auf beiden Seiten der Trennwand trägt zum Erhalt einer erwünschten intensiven Kreuzmischung der Wasserströme bei. Ferner
bewirken sie eine sukzessive Steigerung bzw. Minderung der betreffenden Wasserströme durch den nicht linear wirkenden Effekt,
den diese Ausführung ergibt.
Fig. 37 zeigt die symmetrische Aufteilung der Kreuzlagen der Winkel 71 uin die gesamte Peripherie.
Aus Fig. 38 gehen die Verschiebungen dern Winkel 71 klar hervor.
Für alle Ausführungen gemäss Fig. 19-38 gilt: sehr kompakte Einheiten sind erhältlich und sehr billig herzustellen, gleichzeitig
wie sie teuren und oftmals intrikaten konventionellen Systemen voll entsprechen. Es ergeben sich nahezu unbegrenzte
Möglichkeiten, Temperaturkurven des ausgehenden, gemischten Mediumflusses zu erzielen gleichzeitig wie eine Kontrolle unnötiger
Obertemperaturen geschehen kann, z.B. durch Verzögerungssensoren in der Rückleitung.
Eine weitere wertvolle Möglichkeit ist, dass man mehrere verschiedene
Mediumtemperaturen in verschiedenen Ausläufen durch eine einzige Regelbewegung erzielen kann gleichzeitig wie man
die Kosten von Verteilerstücken sowie weiteren Temperaturregelungen in davon ausgehenden Zweigleitungen spart. Der Gegendruck
im System ist stets gleich gross unabhängig von der Regelorganlage im Verhältnis zur Regelöffnung 72, d.h. die totale
regulierte Wassermenge ist stets die gleiche, was bedeutet, dass keine Störungen durch Unbalance in einem einregulierten
Wärmesystem entstehen können.
Fig. 39 zeigt eine Kombination mit Zusatzausrüstung, die teils ermöglicht, dass man mit einem Regelbalg 24 mit einer gewissen
gegebenen Regellänge eines hiervon ausragenden Regelzapfens die Möglichkeit hat, die auf die Steuerachse 20 und somit das
Regelorgan 9 übertragene Regellänge von beispielsweise in der Figur gezeigten etwa 4 mm in Lage b auf etwa 2 mm gemäss Lage c
herabzusetzen, oder zu verdoppelt auf etwa 8 mm gemäss Lage a; teils dass man mit Hilfe einer in die Steuerachse eingesetzten
und deren Regellänge beeinflussenden Heizspule 110 beispielsweise
eine Nachtsenkung der Temperatur leicht durchführen kann, beispielsweise durch Steuerung der Heizspule über eine Zeituhr.
Auf der Seite der Steuereinheit 19 ragt vom Gehäuse 1 ein Anschlag
102 ab, der durch eine Arretierschraube 101 in einer Gewindebohrung 100 verankert ist. Bei 103 ist ein Ende einer
Zunge 104 mit dem Anschlag gelenkig verbunden. Die Zunge besitzt eine Breite und Länge, um einen Kreisbogen 109 einzuschliessen,
der vom Zapfen 105 (Fig. 40) beschrieben wird, so dass dieser Zapfen im Bereich zwischen zwei Anschlägen 108 des Gehäuses
für eine Z-förmige Konsole 106 stets Kontakt mit der Zunge hat. Eine Arretierschraube 107 (Fig. 40) ist Zentrum für den
Bogen 109 und arretiert den Ansatz der Konsole 106 gegenüber dem Gehäuse in gewünschter Lage. Dies ergibt grosse zusätzliche
Regelmöglichkeiten. Um die Anpassung beim Einjustieren noch zu vegrössern, ist die Steuereinheit 19 mit einem Friktionsgewinde
bei 22 versehen. Die verschiedenen Regellängen der Steuerachse 20 über den Zapfen 105 werden durch die Abstände a,b und c
an der Spitze der beweglichen Zunge 104 sowie durch entsprechen-
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de Lagen a,b und c des Zapfens 105 gegenüber der Zunge 104 illustriert.
Bei TemperaturSenkung durch eine Heizspule 110 erhält deren
Wicklung 111 Strom über beispielsweise eine Zeituhr (nicht
gezeigt) über Leitungen 115, bei einer Kalibrierung, um beispielsweise
60 C zu ergeben. Diese Wärme weitet einen eingeschlossenen Sensor 112 um eine gewisse kalibrierte Länge. Ein
von diesem Sensor abragender Regelzapfen 113 liegt an der Zunge 104 an, die ihrer-seits vom Balg 24 über den Regelzapfen 105
in Lage gehalten wird. Die Verschiebung wird über einen Anschlag 114 vom Sensor 112 auf einen Anschlag 20a der Steuerachse 20
übertragen. Ein Kontakthalten geschieht mit Hilfe der Druckfeder 24a, die teilweise in einerAusbohrung 99 des Endpfropfens 33
angeordnet ist. Eine Rückstellfeder 82 erübrigt sich hier. Das Regelorgan 9 kann somit zum Drosseln oder Schliessen des
Hexsswasserflusses beeinflusst werden. Eine Temperatursenkung
von etwa 20 C des ausgehenden Wassers ist geeignet, um bei - 0° C Aussentemperatur ein Senken der Raumtemperatur von 2 C
während der Nacht zu bewirken. Zu einem geeigneten Zeitpunkt wird dann der Strom zur Heizspule 110 unterbrochen und im Laufe
des Abkühlens des Sensors 112 geht das System allmählich zur
"Tagestemperatur" zurück , ohne dass irgendwelche extra Mittel oder Massnahmen erforderlich sind, was bei konventionellen
Systemen gewöhnlich ist, die Nachtsenkung haben. Eine weitere Variante der Nachtsenkung besteht darin, dass der Innensensor
41 gemäss Fig. 1 mit einer geeigneten kalibrierten Heizspule versehen wird, um so den Balg 24 über das Kapillarrohr 23 direkt
zu.beeinflussen. Die Nachtsenkungsvorrichtung 110-112 kann
auch in der Steuereinheit 19 angeordnet sein zwischen dem Zapfen 27 und dem Balg 24. Natürlich kann der Balg 24 selbst mit einer
Heizspule 110 versehen sein, um die gleiche Wirkung zu ergeben.
Der Effekt zu 110-112 kann auch durch Potentiometer
innerhalb von beispielsweise 0 - +300C gemäss Skala gewählt
werden.
Fig. 41-42 zeigen eine Ausführungsform, wo die Regellänge der
Steuerachse 20 dadurch beeinflussbar ist, dass die Steuereinheit
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19 über einen Langschlitz 119 verschiebbar ist, der im Oberbereich
eines im Querschnitt beispielsweise vierkantigen, hohlen Halters 118 angeordnet ist, welcher seinerseits auf dem
Gehäuse 1 durch eine Schraube 101 arretiert ist.
Die Zunge 104 ist auf einem Splint 129 gelagert, der in Löcher 128 des Halters 118 eingepresst ist und seitlich durch
Distanzrohre 121 geführt ist. Diese Komponenten bilden hier
ein Scharnier 103.
Der Schlitz 119 wird von seinen Enden als Anschläge 108 begrenzt. Zum Fortbewegen der Steuereinheit 19 wird ein Friktionsring 116 gelockert, der ein Gewinde entsprechend der Bohrung 22
besitzt. Auf der Unterseite des Halters befindet sich eine rechteckförmige Scheibe 117, die mit entsprechendem Gewinde versehen
ist und in Längsrichtung des Schlitzes 119 zwischen den Halterwandungen läuft. In gewünschter Lage im Schlitz und bei
gewünschter Höhenlage des Zapfens 105 gegenüber der Zunge 104 wird der Ring 1T6 gegenüber dem Halter 118 mit der Scheibe 117
als Gegenstück in Kontakt damit angezogen. 120 ist ein Loch im Halter für die Steuerachse 20, die hier über das Regelorgan
ihre Rücklaufbewegung durch die Rückstellfeder 82 (nicht gezeigt) gesichert hat.
In der einen Wand des Halters 118 ist ein Grenzlagenschlitz 126
angeordnet, der von seinen Enden als Anschläge 127 begrenzt wird. In diesem Schlitz ist heb- und senkbar ein Grenzlagen- ·
bolzen 122 angeordnet, dessen im Halter befindlicher Teil im
Durchmesser grosser ist als die Weite des Schlitzes 126, und
der so lang ist, dass er die Zunge 104 in jeder Lage übergreift.
Der äussere Teil 123 des Bolzens 122 zeigt ein Gewinde und ist
mit einer Scheibe 124 sowie einer Arretiermutter 125 versehen.
Dadurch dass der Bolzen 122 z.B. die Maximaltemperatur in jeder Lage der Steuereinheit 19 beeinflussen kann, kann man bei spielsweise
den Rückgang der Zunge 104 beschneiden oder verhindern und damit die ausgehende Wassertemperatur auf ein geeignetes
Niveau begrenzen und Ubertemperaturen wirksam verhindern
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sowie eine gewisse Maximalentnahme zu beschränken und den Kaltoder
Heisswasserfluss durch den Bolzen 122 in der betreffenden Endlage völlig abzusperren. Ein anderer nicht unwesentlicher
Vorteil besteht darin, dass bei Fehlern in den Teilen 24-23-42-43 eine* reine manuelle Einstellung geschehen kann. Die Regelmöglichkeiten
sind die gleichen wie Fig. 39 abgesehen von der Nachtsenkung, die natürlich auch hier vorgesehen sein kann.Alle
einstellbaren Teile können mit nicht gezeigten Skalen versehen sein.
Gemäss Fig. 43-44 ist die Regellänge der Steuerachse 20 negativ
beeinflussbar, d.h. von beispielsweise 4mm auf 2mm. Der Halter 118 beherbergt alle Teile zur Regelung in einer Richtung. Die
hier gezeigte Arbeitsweise ist etwas anders dadurch, dass eine Einstellfahne 133 mit ihrer Spitze 134 unter die Zunge 104
stufenlos verschoben werden kann. Dies geschieht mit Hilfe eines Hebels 131, dessen eines Ende in der Halterwand bei 135 gelenkig
gelagert ist,und der etwa in der Mitte mit der Fahne 133 bei 132 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 131 kann über den Schlitz
zwischen den Endlagen 108 bewegt werden. In einer Lage gemäss Fig. 43 wird die maximale Regellänge des Balges 24 und Zapfens
105 ausgenutzt, während die strichpunktierten Teile 136 eine minimale Regellänge zeigen, d.h. die Spitze 134 presst die
Zunge 104 mit dem benachbcirten Steuerachsenende als Stütze
nach oben und die Zunge 104 hebt ihrereseits den Zapfen 105 an, so dass die Teile 20 und 105voneinander distanziert werden. 130
bezeichnet ein Befestxgungsauge zum Festsetzen des Halters am Gehäuse.
Da die Steuereinheit 19 in der Höhenlage einstellbar ist, besitzt
sie eine Justiervorrichtung 25-26-27 gemäss Fig. 2. Die Einstellung lässt sich mit einfachen Mitteln positiv gestalten,
d.h. um die Regellänge der Steuerachse von beispielsweise 4 auf 8mm zu steigern, wobei die Teile 19 und 20 im Prinzip gegeneinander
ausgetauscht werden.
Der Balg 24 kann in gewissen Fällen mit einem besonderen Anschlag zusammenwirken (nicht gezeigt) und die Teile 110-112
können insofern mit kalibriertem Gewinde justiert werden, um Ausschläge zwischen z.B. 0+300C gemäss Skala zu geben, abhängig
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24
von der gewünschten Nachtsenkung oder dergleichen.
von der gewünschten Nachtsenkung oder dergleichen.
Für Fig. 39-44 gilt, dass sie ermöglichen, dass auch ein so verhältnismässig einfaches Regelsystem wie Steuerung mit einem
ausschliesslich linear wirkenden Sensor einen Umfang von Regelkombinationen erhalten kann, die neben der gezeigten Nachtsenkung
mit allen sophistikierten konventionellen Systemen mit ähnlichen Möglichkeiten vergleichbar sind.
Durch ihre einfache Konzeption sind die gezeigten und beschriebenen
Vorrichtungen gemäss der Erfindung billig herzustellen gleichzeitig wie die Totalfunktion sehr hohe Anforderungen an
Sicherheit und Anpassungsfähigkeit erfüllt. Mehrjährige praktische
Teste haben dies erwiesen.
Im vorstehenden beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsformen sind nur als nicht begrenzende Beispiele
anzusehen, die sich im Rahmen des Erfindungsgedankens beliebig abändern und ergänzen lassen.
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Zusammenfassung
Vorrichtung zum Mengen- und/oder Temperaturregulieren von wenigstens zwei, insbesondere verschieden temperierten Fluiden,
mit einem Gehäuse mit Auslauf, einem ersten Einlauf und zugehöriger Mündung sowie einem zweiten Einlauf und zugehöriger
Mündung , welche Mündungen durch ein Regelorgan drossel- oder absperrbar sind, das von aussen und/oder von innen selbsttätig
und/oder manuell beeinflussbar ist. Hierbei sind auf bekannte Weise wenigstens teilweise linear wirkende Regelmittel
vorgesehen, z.B. ein über eine Steuerachse das Regelorgan bewegender Regelbalg, der mechanisch und/oder über einen Innensensor
und/oder über einen Aussensensor über ein Kapillarrohr beeinflussbar ist. Diese Mittel sind erfindungsgemäss kombiniert
mit nicht-linear v/irkenden Regelmitteln, beispielsweise in Form von verschieden grossen und/oder verschieden ausgeformten
und/oder verschieden angeordneten Einlaufmündungen und/oder speziellen Ausnehmungen oder Kanten genannter Mündungen bzw.
Auslauföffnungen oder Trennwänden dazwischen oder auch beim
Regelorgan selbst. Ferner ist die vom Regelbalg ausgehende Steuerachse geteilt ausgeführt und ist zwischen den Steuerachsenteilen
ein Retardatxonskörper oder wenigstens eine Zunge angeordnet oder sind die Steuerachsenteile selbst gegeneinander
verschwenkbar oder verschiebbar zum Erhalt einer beliebigen Regelcharakteristik.
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1 Gehäuse
2 erster Einlauf (Warmwasser)
3 Trennwand
4 kalibrierte erste Mündung
5 zweiter Einlauf (Kalt- oder Shuntwasser
6 kalibrierte zweite Mündung
7 Bügelfläche
8 Kammerwand
9 Regelorgan
10 untere Anlagefläche des Regelorgans
11 obere Anlagefläche des Regelorgans
12 Blattfeder
13 Arretierschraube
14 Gehäuseoberteil
15 Dichtung
16 Auslaufkammer
17 Verjüngung
18 Auslauf
19 Steuereinheit
20 Steuerachse 20a Anschlag
21 Flansche
22 vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung
23 Kapillarrohr
24 Regelbalg 24a Druckfeder
25 Einstellschraube
26 Arretierorgan
27 zapfenförmiger Teil von
28 Anschlag für Endlage(n) 28a Druckfeder
29 Schwenkachse
30 kalibrierte Aussparung im Regelorgan
31 Lippen
32 Rege!kammer
33 Endpfropfen
34 vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung
35 vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung
36 Loch im Regelorgan
37 Kingscheibe
38 Zapfen
39 (inneres) Steuerachsenende
40 rechteckiges Loch
41 Befestigung von 38 in 9, z.B.
Gewindebohrung
42 Aussensensor
43 Innensensor
44 Sensor in Auslaufleitung
45 Zirkulationspumpe
46 Kontaktleitung
47 Heizkessel
60 Endstück
61 Endstück
62 Lagerloch für Steuerachse
63 Lagerbohrung für Steuerachse
64 kurbeiförmiges (äusseres) Steuerachsenende
65 Skala
66 kreisförmiger Kanal
67 erweiterte Mündung von 66
68 Aushöhkngen im Regelorgan
69 axiale Führungskanten
70 Trennwand des Regelorganes
71 spitzer Winkel zwischen 69-70
72 Regelöffnung
73 kreisförmiger Ansatz
74 grosse Endfläche von 9 (dichtet gegen 73)
75 Sensor in Retourleitung
76 U-förmiges Joch
77 Teil von 20
78 Arm zum Drehen von 9
79 rechteckiges Loch in 78
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80 Feder zwischen Joch -
81 Aussparungen für
82 Rückstellfeder
83 Anschlagkanten für
84 kleiner ITmgehungskanal
85 Endpfropfen
86 auf 20 aufgeschraubte Arretierschraube für 9
87 Einsatz in 1
88 Ausbohrung für
89 Ansatz für 87
90 Gleitfläche für
91 Dichtungen für
92 Auslaufeinsatz
93 Loch in 92 mit kleinerer Fläche als 72
94 blockierter Teil von
95 Yerdrängungshohlraum
96 asymmetrischer Aussenteil von
97 Zwischenwände
98 Winkelecke
99 Ausbohrung in
100 Bohrung für Arretierschraube
101 Arretierschraube
102 Anschlag für Scharnier
103 Scharnier
104 Zunge
105 Regelzapfen
106 drehbare Konsole (Z-förmig)
107 Arretierschraube für IO6
108 Anschlag für Minimi-Maximilage
109 Bogen, entlang welchem Zunge 104 beeinflusst
110 Heizspule
111 Wicklung von 110
112 Sensor
113 Regelzapfen von 112
114 Anschlag von 112 gegen 20a
115 AnschlussIeitungen zu
116 Friktionsring (Arretierring)
117 rechteckförmige Scheibe
118 Halter
119 Schlitz für 19 in 118
120 Loch in 118 für 20
121 Abstandsrohr
122 Grenzlagenbolzen (beweglich)
123 Gewindeteil von 122
124 Scheibe
125 Arretiermutter-
126 Grenzlagenschlitz
127 Anschläge
128 Loch für Sprint in 118
129 Splint
130 Befestigungsauge für 118 an
131 Hebel
132 Gelenk zwischen 131-133
133 Einstellfahne
134 Spitze von I33
135 Gelenk zwischen I3I-II8
136 strichpunktierte Linie von
als Andeutung der Minimiregellänge von 20-9
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Claims (12)
- PatentansprücheII/ Vorrichtung zum relativen Regulieren von wenigstens zwei Fluiden, insbesondere Heiss- und Kalt- oder Rücklaufwasser eines Zentralheizsystemes, mit einem Gehäuse mit Auslauf, einem ersten Einlauf und zugehöriger Mündung sowie einem zweiten Einlauf und zugehöriger Mündung, welche Mündungen drossel- oder absperrbar sind, durch ein Regelorgan, das von aussen und/oder von innen selbsttätig und/oder manuell beeinflussbar ist, gekennzeichnet durch auf bekannte Weise wenigstens teilweise linear wirkende Regelmittel (24;42; 43;64;75;110-112) in Kombination mit nicht-linear wirkenden Regelmitteln (3;4;6;30;66-74;92-96;102-109;116-119,121-129; 130-136).
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-linear wirkenden Regelmittel aus verschieden grossen und/oder verschieden ausgeformten und/oder untereinander verschieden angeordneten Mündungen (4, 6) der Einlaufe (2 bzw. 5) gebildet sind, und dass das Regelorgan (9) vorzugsweise angeordnet ist über eine Lage hinaus, in der die eine Mündung (6) bereits völlig abgesperrt ist, die andere Mündung (4) weiter freizulegen.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (4,6) der Einlaufe (2 bzw. 5) innerhalb einer Regelfläche (7) angeordnet sind, entlang welcher das Regelorgan (9) vorzugsweise dichtend und gleitbar angeordnet ist mit einer Anlagefläche (10), wobei eine die Mündungen trennende Wand (3) und/oder die Mündungen und/oder das Regelorgan Aussparungen,. Kurven oder dgl. (30) zum Erhalt der gewünschten Regelcharakteristik aufweisen.
- 4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufe (2, 5) seitlich gegeneinander verschoben und/oder in verschiedene Richtungen geneigt sind, um den eingespeisten Pluidströmen eine Dreh- oder Spiralbewegung beizubringen.
- 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 — 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (9) als Scheibe ausge-909837/0638führt und exzentrisch gelagert ist, um über beide Mündungen zu schwenken, wobei die von einer Steuerachse (20) auf die Scheibe (9) übertragene Stellbewegung um eine Schwenkachse (29) übersetzbar, und das vorzugsweise verdickte Innenende (39) der Steuerachse mit einem Langloch (40) versehen ist, um einem von der Scheibe (9) aufragenden Zapfen (38) eine Wanderbewegung während des Schwenkens des Regelorganes in diesem Loch zu gestatten'.
- 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise als zylindrischer Körper ausgeführte Regelorgan (9) zum axialen Verschieben durch eine Steuereinheit (19) in einer entsprechend ausgeformten Kammer (32) vorgesehen ist unter gleichzeitiger Aufteilung und Abschirmung so gebildeter Kammerteile, die mit dem Auslauf (18) über Mündungen oder öffnungen (4,6,67,72) kommunizieren, entlang welchem Bereich das Regelorgan gleitbar und dichtend angeordnet ist, wobei genannte Mündungen oder Öffnungen und/oder eine eventuelle Trennwand (3) zwischen denselben und/oder das Regelorgan speziell ausgeformt sind, beispielsweise zick-zack-förmig (Fig. 13-15), um die gewünschte Aufteilung zwischen den Strömen und/oder ein'Intensivmischen, vorzugsweise Kreuzmischen der Ströme zu bewirken.
- 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan formschlüssig in einer zylindrischen Kammer (32) angeordnet ist mit seinen Flachseiten in Axialrichtung der Kammer und Steuerachsenerstreckung in gleicher Richtung durch das Zentrum des Regelorgans als Schwenkachse unter Lagerung in Kammerendstücken (60, 61), wobei die nach aussen gewendeten Schmalseiten des Regelorgans vorzugsweise mit Lippen (31) versehen und die Steuerachse (20) vorzugsweise nach aussen in Form einer Kurbel (64) verlängert ist.
- 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (9) axial verschiebbar und/ oder drehbar angeordnet und mit axialen Führungskanten (69) und/oder einer peripheren Trennwand (70) versehen ist, um Aushöhlungen (68) zwischen genannten Teilen bzw. einem von diesen und dem RegeIorganrumpf zu beherbergen, wobei genannte Trennwand (70) beim Vorkommen axialer Führungskanten (69) vorzugsweise zwischen benachbarten Ffrbtuii^sleaYvie^ e+was. 3 schräggestellt oder909837/0635treppenförmig abgestuft ist und/oder die Führu'ngskanten (69) eine um die Peripherie gedrehte Form zeigen und/oder die Trennwand sich um die gesamte Peripherie wellenförmig erstreckt/ · und wobei die Kammer (32) auf der einen Mündungsseite vorzugsweise einen kreisförmigen Ansatz (73) aufweist, gegen den eine vergrösserte Endfläche (74) des Regelorgans anliegt mit etwas grösserem Durchmesser, in welchem Falle die Trennwand (70) vorzugsweise asymmetrisch angeordnet ist in Axialrichtung und eine geschlossene ringförmige Aushöhlung (68) auf der Ansatzseite angeordnet ist.
- 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (9) auf der Auslaufseite ganz oder teilweise umgeben ist von einem Kanal (66) und/oder öffnungen (72) in der Kammerwand bzw. im Gehäuse oder einem das Regelorgan umgebenden Einsatz (87) , vorzugsweise mit einem zum Auslauf erweiterten Zuströmbereich (67).
- 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerachse (20) axial verschiebbar und/oder drehbar ist von einem Aussensensor (42) und/oder einem Innensensor (43) und/oder einem auf der Steuerachse drehfest, jedoch gleitbar angeordneten Stellarm (78) und/oder einem Regelbalg (24) ausserhalb oder innerhalb der Strömungswege und/ oder einem Sensor (75) mit beispielsweise Verzogerungsfunktion, der in wenigstens einen der Strömungswege eingesetzt ist, vorzugsweise vor dem Regelbereich und innerhalb der Steuerachse (20) als ein Zwischenteil.
- 11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, beispielsweise vier Ausläufe (18) und ein das vorzugsweise kreisförmig ausgeführte Regelorgan (9) umgebenderEinsatz (87) mit Öffnungen (72) vorhanden sind, die vorzugsweise verschieden ausgeformt und/ oder angeordnet sind gegenüber jedem Auslauf (18), um verschiedene Ausgangstemperaturen zu ergeben, und dass in wenigstens einen Auslauf(18) ein temperaturverändernder Auslaufeinsatz(92) einsetzbar ist, der vorzugsweise aus relativ weichem Material hergestellt ist, um in einen Auslauf (18) gegen die Aussen-909837/063$4
Peripherie des Einsatzes (87) eingepresst werden zu können und in Lage gehalten zu werden, vorzugsweise dadurch, dass ein asymmetrischer Aussenteil (96) eingedrückt wird, um eine Ver-drängungs aushöhlung (95) auszufüllen, woneben der Einsatz vorzugsweise wendbar ist, um verschieden grosse öffnungen zusammen mit dem Einsatz (87) zu verdecken bzw. freizulegen. - 12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-11,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerachse (20) geteilt ausgeführt ist, und dass zwischen so gebildeten Teilen eine Heizspule (110) und/oder ein Sensor (112) mit Längenvariationsvermögen und/oder eine Zunge (104) eingesetzt ist, die mit dem Gehäuse (1) gelenkig verbunden und von wenigstens einer Richtung beeinflussbar ist, um eine gewisse Maximi- bzw. Minimilage zu begrenzen, woneben die Steuerachsenteile beweglich sind und/oder schwenkbar im Verhältnis zueinander mit der in einer radialen Ebene angeordneten Zunge (104) als zwischenlxegendem Element, wobei eine die Steuereinheit (19) tragende Konsole (106) gegenüber dem Gehäuse und damit derZunge vorzugsweise schwenkbar angeordnet ist bzw. ein die Steuereinheit (19) tragender Halter (118) mit einem Langloch (119) versehen ist, entlang welchem die Steuereinheit (19) mit ihrem Steuerachsenteil in Form eines Regelzapfens (105) verschiebbar ist, und ein in einem Schlitz (126) im Halter angeordneter Bolzen (122) dazu vorgesehen ist, genannte Maximi- bzw. Minimilage festzulegen, woneben die Steuereinheit vorzugsweise auch längen j us tierbar ist mit ihrem Regelzapfen (105)., beispielsweise durch Ausstattung mit einem Friktionsgewinde (22) zum Befestigen in der Konsole (106) bzw. dem Halter (118) und dass ein eventuell angeordneter Innensensor (43) vorzugsweise mit einer kalibrierten Heizspule versehen ist, um dadurch die Steuereinheit (19) mit einem Balg (24) über ein Kapillarrohr (23) zu beeinflussen, oder dass eine Heizspule oder dgl. in der Steuereinheit (19) angeordnet ist, vorzugsweise zwischen einer Einstellschraube (25) und dem Balg (24), oder wobei der Balg von einer Heizspule (-110) umschlossen ist, wobei eventuell ein Potentiometer an genannte Heizspule angeschlossen ist, oder dass eine Einstellfahne (133) mit ihrer Spitze (134) unter die Zunge (104) stufenlos verschiebbar ist, vorzugsweise mit Hilfe eines Hebels (131), dessen eines Ende im Halter.-angelenkt, und der909837/083Setwa in der Mitte mit der Einstellfahne (133) gelenkig verbunden ist, und der entlang dem Schlitz (119) im Halter zwischen Grenzlagen (108) bewegbar ist, wobei gegen die Zunge einer der Steuerachsenteile anliegt und gegen die Fahne (133) der andere Steuerachsenteil und die Fahne und die Zunge gegeneinander flach oder im Winkel anliegen, um auf diese Weise ein variables Distanzmittel für die Steuerachsenteile zu bilden.909837/0636
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