DE2917463A1

DE2917463A1 - Thermoskopische einheit und mit dieser versehene thermostatische vorrichtung

Info

Publication number: DE2917463A1
Application number: DE19792917463
Authority: DE
Inventors: Royston Jesse North
Original assignee: Kohler Mira Ltd
Current assignee: Kohler Mira Ltd
Priority date: 1978-05-06
Filing date: 1979-04-30
Publication date: 1979-11-08
Also published as: BE875876A; IT1112763B; AU522681B2; JPS54147086A; SE442924B; FR2425060B1; ZA791847B; CH638909A5; SE7903884L; AU4625179A; US4285465A; DK179279A; CA1137945A; IT7922394A0; FR2425060A1; NL7903481A

Description

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ρ 14-5

CROSVELLER & COMPANY LIMITED
Whaddon Works, Cromwell Road, Cheltenham, Gloucestershire, England

Thermoskopisehe Einheit und mit dieser versehene thermostatische Vorrichtung

Die Erfindung betrifft thermostatische Vorrichtungen.

Es sind thermostatische Vorrichtungen bekannt, in denen eine thermoskopisehe Einheit ein Volumen eines thermisch ansprechenden Materials enthält, dessen Volumenänderung zur Betätigung einer Betätigungseinrichtung verwendet wird, z. B. zur Betätigung einer Betätigungseinrichtung eines Fluidmischventils zur Aufrechterhaltung des Fluidausstosses des Fluidmischventils auf einer gegebenen konstanten Temperatur.

Es ist ein bevorzugtes Erfordernis von thermoskopisehen Einheiten in derartigen Vorrichtungen, dass sie über einen weiten Temperaturbereich schnell auf Temperaturänderungen des Fluids ansprechen. Ferner sollten die in einer thermostatischen Vorrichtung angeordneten Einheiten während einer längeren Betriebsdauer sicher arbeiten.

Es ist bereits bekannt, Balgeinheiten zu verwenden, bei denen der Balg eine geschlossene Kammer bildet, in der das thermisch ansprechende Material als eine Masse enthalten ist, auf die thermische Änderungen durch Wärmeübergang auf Grund der Berührung des Fluids mit der Aussenseite des Balgs übertragen werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Gemäss der Erfindung ist eine thermoskopisehe Einheit mit einem Hohlkörper versehen, der ein thermisch ansprechendes Material und eine innerhalb des Hohlkörpers angebrachte Balgeinheit enthält, wodurch eine Volumenänderung des thermisch ansprechenden Materials auf die Balgeinheit durch Ausübung des Drucks übertragen wird, der auf die Aussenseite der Balgeinheit durch das thermisch ansprechende Material ausgeübt wird.

Durch diese Anordnung kann das thermisch ansprechende Material in einer Expansionskammer mit einem flachen oder dünnen Querschnitt begrenzt werden, durch die der Wärmeübergang schnell erfolgen kann.

Die Balgeinheit ist vorzugsweise gegenüber dem Hohlkörper abgedichtet und in einer inneren Bohrung des Hohlkörpers koaxial zu diesem angeordnet. Die innere Bohrung kann die Balgeinheit aufnehmen und erleichtert die Befestigung und Anordnung der Balgeinheit daran.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist das Vorsehen eines Vorratsbehälters, der weiteres thermisch ansprechendes Material enthält und in Verbindung mit der zwischen der Balgeinheit und dem Hohlkörper begrenzten Expansionskammer steht. Der Vorratsbehälter erhöht das Volumen des thermisch ansprechenden Materials, das auf Temperaturänderungen anspricht, und kann auch durch richtige Auslegung die Wärmeübergangsfläche erhöhen.

Der Vorratsbehälter enthält vorzugsweise eine rohrförmige Wicklung, die den Hohlkörper im Abstand umgibt und einen freien Durchtritt des Fluids über der Wicklung und der Aussenfläche des Hohlkörpers ermöglicht. Der Vorratsbehälter kann alternativ durch ein hohlkegelförraiges Glied gebildet werden, das den Hohlkörper umgibt, sich gegenüber der axialen Richtung des Hohlkörpers nach aussen erweitert und mit dem Hohlkörper vorzugsweise koaxial verläuft.

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Derartige Vorratsbehälter werden bevorzugt, da sie koaxial zum Hohlkörper angeordnet und zweckmässig in der Fluidmischkammer oder den Fluidkanälen angeordnet werden können, wo derartige thermoskopisehe Vorrichtungen für gewöhnlich angewendet werden.

Die Balgeinheit enthält vorzugsweise einen gewellten zylindrischen Metallkörper, der an einem Ende geschlossen und gegenüber der inneren Bohrung des Hohlkörpers abgedichtet ist. Ein derartiger Metallbalg hat eine geringe Hysterese und kann so ausgelegt werden, dass er die beim Ausdehnen und Zusammenziehen des thermisch ansprechenden Materials auftretenden axialen Bewegungen auf eine im Balg aufgenommene und antriebsmässig hiermit verbundene Betätigungseinrichtung überträgt. Die Balgeinheit ist zweckmässig mit einer öffnung an einem Ende versehen zur Aufnahme und Festlegung einer hiermit antriebsmässig verbundenen Betätigungseinrichtung. Die Betätigungseinrichtung kann zur Steuerung einer Fluidmischvorrichtung verwendet werden.

Die Betätigungseinrichtung ist zweckmässig mit einem geschlossenen Ende der Balgeinheit derart verbunden, dass sich die Betätigungseinheit gleichzeitig mit der Balgeinheit bewegt. Die Verbindung kann eine einfache Festlegung oder Befestigung sein. Die Betätigungseinrichtung kann aber auch durch eine geeignete Vorspanneinrichtung verbunden sein, die sicherstellt, dass sich die Betätigungseinrichtung bei Gebrauch zusammen mit der Balgeinheit bewegt.

Das thermisch ansprechende" Material kann jegliche Substanz umfassen, das eine im wesentlichen gleichmässige Volumenänderung je Tempergtureinheit über den Temperaturbereich aufweist, für den die thermoskopisehe Einheit verwendet werden soll. Bevorzugte Materialien sind Wachse, vorzugsweise Wachse mit einem hohen Anteil an Kohlenwasserstoffen.

Es wurde gefunden, dass thermoskopisehe Einheiten nach der

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Erfindung, bei denen die Volumenänderung eines thermisch, ansprechenden Materials nach aussen zu einer Balgeinheit übertragen werden, schneller beim Abfühlen von Temperaturänderun- [ gen und im Betrieb sicherer sind als gewisse bekannte bisheri-, ge Einheiten, bei denen ein Volumen an thermisch ansprechendem Material im Balg enthalten ist. Für gewöhnlich ist ein ^: solches Materialvolumen beträchtlich und erfolgt der Wärmeübergang hierdurch langsam im Vergleich zu den schnellen Temperaturänderungen, die im Betrieb auftreten können. Die Bälge bestehen vorzugsweise aus Metall und sind so gewählt, dass sie im Betrieb eine geringe Hysterese aufweisen.

Die thermoskopisehe Einheit ist zusätzlich so ausgelegt, dass sie Spannungen vermindert zur Vermeidung der Möglichkeit eines Ausfalls der Balgeinheit im Betrieb durch Ermüdung.

Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Fluidmischvorrichtung mit einer thermoskopisehen Einheit der oben angegebenen Art vorgesehen.

Die thermoskopisehe Einheit hat spezielle Eigenschaften in Verbindung mit einer später beschriebenen besonderen Fluidmischventilanordnung.

Eine derartige Fluidmischvorrichtung enthält gesonderte Einlasse für die zu mischenden Fluide, für gewöhnlich heisses und kaltes Wasser, und einen Auslass, durch den das Fluidgeraisch entleert wird. Das Mischen der Fluide wird durch eine Mischventilanordnung gesteuert, die ein Ventilglied enthält zur Steuerung der Lieferung der zu mischenden Fluide zu einer Mischkammer, und eine Handsteueranordnung enthält zur Positionierung des Ventilglieds in der Weise, dass die in die Mischkammer eintretenden Fluidanteile geraäss der gewünschten Temperatur gewählt werden können.

Die thermoskopisehe Einheit nach der Erfindung befindet sich ; in der Mischkammer zur Überwachung der Temperatur des Fluid-

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INSPECTED

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gemischs. Jede Abweichung der Temperatur des Fluidgemischs von der vorgegebenen oder voreingestellten Temperatur wird durch, die thermoskopisehe Einheit automatisch ausgeglichen. Eine Zu- oder Abnahme des Volumens des thermisch ansprechenden Materials, je nachdem ob die Temperatur des Fluidgeraischs angestiegen oder abgeffillen ist, wird auf die Ealgeinheit übertragen, die ihrerseits die Betätigungseinrichtung bewegt zur Einstellung der Stellung des Ventilglieds, so dass der Anteil der zu mischenden Fluide eingestellt und die Temperatur des Fluidgeraischs geändert wird, bis es die gewünschte voreingestellte Temperatur erreicht, die durch die anfängliche Einstellung der Handsteueranordnung bestimmt ist.

Das Ventilglied enthält vorzugsweise ein Wechselventil, das mit Öffnungen bildenden Sitzen in Eingriff kommen kann, die bei Bewegung der Betätigungseinrichtung der thermoskopisehen Einheit gegenüber der jeweiligen Fluidzufuhr geöffnet oder geschlossen werden.

Das V/echselventil kann antriebsmässig >nit der Betätigungseinrichtung durch eine Feder verbunden sein, die zwischen einem Sitz der Fluidmischventilanordnung und dem geschlossenen Ende der Balgeinheit wirkt.

Eine derartige Anordnung gewährleistet, dass das Wechselventil so angeordnet sein kann, dass es bei Bewegung eine selbstzentrierende Wirkung erzeugt, da keine starre oder feste Verbindung mit der Betätigungseinrichtung vorhanden ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. Λ eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer thermoskopisehen Einheit nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt .einer Fluidmischvorrichtung mit der in Fig. 1 gezeigten thermoskopischen Einheit;

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ORtGlMAL INSPECTED

Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 4· eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer alternativen thermoskopisehen Einheit nach der Erfindung.

Eine in Fig. 1 gezeigte thermoskopisehe Einheit enthält ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 2 mit einer sacklochartig ausgebildeten inneren Bohrung 3 und einer in der Bohrung 3 untergebrachten gewellten zylindrischen Balgeinheit 4· aus ■Metall. Die Balgeinheit 4- ist hohl und an einem Ende geschlossen, während das andere Ende eine Betätigungseinrichtung

5 für einen noch zu beschreibenden Zweck aufnimmt.

Das offene Ende der Balgeinheit 4- ist dicht mit der Mündung der Bohrung 3 verbunden zur Bildung einer Expansionskammer 6, die sich zwischen dem Hohlkörper 1 und der Balgeinheit 4- erstreckt. Die Expansionskammer 6 ist mit einem geeigneten thermisch ansprechenden Material, z. B. einem Wachs, verbunden·, das sich bei Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht. Das Material sollte für den Temperaturbereich gewählt sein, für den die thermoskopische Einheit ausgelegt ist, und so arbeiten, dass über diesen Bereich ein im wesentlichen gleichmassiges Ausdehnungs-Zusammenziehungsmass je Einheit der Temperaturänderung erzielt wird.

Der Hohlkörper 1 ist im wesentlichen über seine gesamte axiale Länge von einer rohrförmigen Wicklung 7 im Abstand umgeben, die ein Strömen des Fluids zwischen der Wicklung und dem Hohlkörper und zwischen den Windungen der Wicklung ermöglicht. Das freie Ende der Wicklung 7 ist geschlossen, während das andere Ende anschliessend an das innere geschlossene Ende der Bohrung 3 mit der Sxpansionskaminer 6 verbunden ist und hiermit in Fluidverbindung steht. Die Wicklung ergibt einen mit demselben thermisch ansprechenden Material wie die Expansionskammer

6 gefüllten Vorratsbehälter.

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INSPECTED COPY-

Im Gebrauch befindet sich die thermoskopisehe Einheit in einer Fluidbahn zum Ansprechen auf und/oder Überwachen von Temperaturänderungen des um oder über die Einheit strömenden Fluids. Eine Temperaturzunahme ergibt eine Ausdehnung des in der Expansionskammer 6 und der Wicklung 7 enthaltenen Materials. Diese Ausdehnung übt einen Druck auf die Balgeinheit 4- aus, die somit zusammengedrückt wird und ihre axiale Länge vermindert. Diese Bewegung der Balgeinheit kann durch die Betätigungseinrichtung 5 übertragen werden zur Steuerung des Betriebs eines Ventils oder einer ähnlichen Vorrichtung zur Verminderung oder Änderung der Strömungsrichtung des Fluids oder zur Änderung der Anteile, mit denen zwei oder mehrere Fluide zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur gemischt werden.

Eine Fluidmischvorrichtung 8 mit der oben beschriebenen thermoskopischen Einheit 1 ist in Fig. 2 und 3 gezeigt.;

Die Fluidmischvorrichtung enthält einen Hohlkörper 9 mit zwei gesonderten Fluideinlasskanälen 10 und 11, die mit Quellen für heisses und kaltes Wasser 10a bzw. 11a verbunden sind. Der Hohlkörper 9 nimmt eine thermo statische Mischventilano.-'dnung 12 auf und enthält eine Auslasskammer 13 mit einer Auslassöffnung 14 (gestrichelt), die in bekannter Weise mit einem oder mehreren zu einer Duschbrause oder einem anderen nicrt gezeigten Austrittslcopf oder Sprühgerät führen.

Der Fluidstrom durch die Fluideinlasr.knnäle 10, 11 wird durch eine entsprechende Ventilanordnung 15 mit einem Absperrventil 16 und einem Hubventil 17 gesteuert. Jedes Absperrventil 16 ist einstellbar zur Veränderung der Öffnung der Einlasszufuhr zum zugehörigen Einlasskanal und kann in eine Stellung eingestellt werden, in der die Einlasszufuhr geschlossen ist, wodurch der zugehörige Einlasskanal vom Hohlkörper 9 getrennt ist. Jedes Hubventil 17 ist durch eine Feder 18 elastisch in : eine geschlossene Stellung vorgespannt. Die Vorspannung der : Feder 18 ist so bemessen, dass während eines normalen Betriebs

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der Druck des durch, die entsprechende Einlasszufuhr eintre- j

tenden Fluids so gross ist, dass er das Hubventil 18 gegen ·

die Federvorspannung offenhält. Sollte aber eine Druckvermin- ;

derung oder ein negativer Druck auftreten, schliesst das ^:

Hubventil 18 und verhindert einen Rückstrom von Fluid in '

die zugehörige Zufuhrleitung aus dem Innenraum des Hohlkörpers J 9.

Jede Ventilanordnung 15 ist im Hohlkörper 9 gehalten und durch zwei O-fiingdichtungen 19, 20 gegenüber dem zugehörigen Einlasskanal abgedichtet. Es ist eine entsprechende Endkappe ^: 21 vorhanden, die abnehmbar ist zur Ermöglichung von Einstellungen des Absperrventils 16 oder zur Entfernung der Ventilanordnung 15·

Die im einzelnen in Fig. 3 gezeigte thermostatische Mischventilanordnung 12 steuert das Mischen des heissen und des kalten Wassers zur Lieferung eines Fluidgemischs mit einer im wesentlichen konstanten Temperatur an der Auslassöffnung 14. Die Mischventilanordnung 12 enthält einen durch zwei LClemente 23, 24 gebildeten im allgemeinen zylindrischen Hohlkörper 22. Das Element 23 bildet eine eine Ventilanordnung 26 enthaltende Ventilkammer 25 und eine die thermoskopisehe Einheit 1 enthaltende Fluidmischkammer 27- Das Element 24 nimmt eine Steueranordnung 28 auf, die zur Einstellung der Ventilanordnung 26 durch einen äusseren Steuerknopf 29 (!"ig. 2) von Hand betätigbar ist zur Voreinstellung der gewünschten Temperatur oder des Temperaturbereichs des durch die Auslassöffnung 14 zu entleerenden Geraischs.

Die Ventilanordnung 26 enthält ein Wechselventil 30 mit einem hohlen zylindrischen Ventilglied 31? das zwischen gegenüberliegenden Ventilsitzen 32, 33 innerhalb der Ventilkammer 25 axial verschiebbar ist. Der Ventilsitz 32 schliesst das ; Ende des Elements 23· Das Ventilglied 31 ist gegenüber der '. Ventilkammer 25 durch eine nachgiebige Dichtung 3¹^ abgedich- , tet, die in einer Nut 35 in der Innenwand der Ventilkammer 25

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ι zwischen den Ventilsitzen 32 und 33 angeordnet ist. Die Dich- ; tung 34 unterteilt die Ventilkammer in zwei gesonderte Kammern 25a und 25b. Die Kammer 25a steht über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung in der Kammerwand verteilten Öffnungen 36 ^: mit dem Einlasskanal 10 in Verbindung, während die Kammer 25b über eine weitere Reihe von in Umfangsrichtung in der Kammerwand verteilten Öffnungen 37 mit dem Einlasskanal 11 in Verbindung steht.

Drahtfiltersiebe 38 und 39 erstrecken sich um die Ventilkammer und bedecken die Öffnungen 36 bzw. 37■> um jegliche vom Fluid mitgeführte Gesteinsteilchen am Eindringen in die Mischkammer 12 und am Verstopfen cc si" s^::strike:: ^tcr.-:: eier ',Vrschleissen der Ventilkatnmer 31 zu hindern.

Das Ventilglied 31 ist zwisehen zwei Endstellungen betätigbar, die in Fig. 2 bzw. 3 dargestellt sind. In Fig. 2 befindet sich das Ventilglied 31 in Eingriff mit dem Ventilsitz 32, so dass die Kammer 25a abgesperrt und nur kaltes Wasser in die Kammer 25b eindringen und zwischen dem Ende 31b des Ventilglieds und dem Ventilsitz 33 durch eine zentrale Öffnungen 40 im Ventilsitz 33 strömen kann. Die Öffnung 40 steht in Verbindung mit der Mischkammer 27, wo das Fluid über und um die thermoskopisehe Einheit 1 gelangt, bis es durch eine Reihe von in Umfangsrichtung verteilten und zur Auslasskammer 13 führenden Öffnungen 41 strömt.

Gemäss Fig. 3 befindet sich das Ventilglied 31 in Eingriff mit dem Ventilsitz 33, so dass die Kammer 25b abgesperrt ist und nur heisses Wasser in die Kammer 25a eindringen kann, indem es zwischen das Ende 3'1a des Ventilglieds und dem Ventilsitz 32 gelangt, um in das Ventilglied einzudringen und durch . dessen Innenraum zur und durch die öffnung 40 zu strömen.

j Die Bewegung des Ventilglieds 31 zwischen seinen Endstellungen wird durch die Betätigungseinrichtung 5 gesteuert, das zwi- : sehen der Balgeinheit der thermoskopisehen Einheit 1 und

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rait deinem mit dem Ventilglied einstückig ausgebildeten und I mit einer oder mehreren Öffnungen versehenen Widerlager 42 j wirkt. Die Betätigungseinrichtung 5 tritt mit Spiel durch j eine mittlere öffnung in einem mit einer oder mehreren Öff- j nungen versehenen Flügelglied 43 hindurch, das am Ventilglied j durch einen ringförmigen Rand befestigt ist, der sich voll- ! ständig in einer komplementären Innennut des Ventilglieds 31 I befindet.Das Ende 5a der Betätigungseinrichtung 5 ist abgerundet und passt in eine komplementäre Ausnehmung im Widerlager 42. Eine auf das Widerlager 42 wirkende Rückstellfeder 44 spannt das Ventilglied 31 elastisch zur Betätigungsein- = richtung vor, so dass sich die Betätigungseinrichtung und das Ventilglied stets gleichzeitig bewegen. Die Feder ist in einer im Ventilsitz 32 angeordneten Hülse 45 untergebracht, die die Feder führt und gegen Fluiddruck und -turbulenzen abschirmt, wenn das Fluid durch das Ventilglied 31 strömt.

Die anfängliche axiale Bewegung der Betätigungseinrichtung 5 zur Einstellung des Ventilglieds 31 i^Q die Stellung, die die gewünschte Fluidaustrittstenperatur ergibt, erfolgt durch die Steueranordnung 28 auf Grund der Drehung des Steuerknopfs 29, der zur Drehung einer Steuerspindel 28a durch Keile und einen Flansch 29a befestigt ist. Eine Schraube 46 hält den Knopf 29 in seiner Stellung. Eine an der Spindel 28a und am Knopf 29 verkeilte Nabe 47 hat einen Anschlagansatz 47a, der mit zwei nicht gezeigten Anschlagflächen am Element 24 in Eingriff kommt. Die Anschlagflächen sind im Winkel versetzt, so dass die Drehung des Glieds 46 auf etwa 270° beschränkt ist, was bei Gebrauch ausreicht, um das Ventilglied 31 zwischen den beiden entgegengesetzten Endstellungen von Fig. 2 und 3 ^zu bewegen.

Eine nachfolgende axiale Bewegung der Betätigungseinrichtung 5 zur Einstellung des Ventilglieds für ein Ausgleichen von Temperaturänderungen des Fluids in der Mischkammer 27 erfolgt : durch die entsprechende Betätigung des Ventilglieds 31 I Grund der Bewegung der Balgeinheit 4.

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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass eine Zunahme des Fluiddrucks eine Ausdehnung des in der Kammer 6 und der Wicklung 7 enthaltenen Materials bewirkt zur Ausübung einer Kraft auf die Balgeinheit, wodurch diese zusammengedrückt wird. Diese axiale Bewegung drückt die Betätigungseinrichtung 5 nach unten. Diese Bewegung der Betätigungseinrichtung 5 bewegt das Ventilglied 31 zux* Ventilsitz 32, so dass die Anteile an in die Mischkammer eintretenden hei ssen und kalten Wasser durch die Änderung des die Kanäle zwischen dem Ventilglied 31 . und den Ventilsitzen 32 und 33 bildenden Spiels vermindert bzw. erhöht werden. Die Temperatur des Fluids in der Mischkammer 27 wird somit auf die gewünschte Temperatur vermindert. Polglich führt ein Temperaturabfall in der Mischkammer 27 zum Zusammenziehen des Materials in der Kammer 6 und in der Wicklung 71 was eine axiale Ausdehnung der Balgeinheit 4 bewirkt und die Betätigungseinrichtung 5 ansteigen lässt, die das ebenfalls von der Feder 44 vorgespannte Ventilglied 31 trägt. Wiederum verändert die Bewegung des Ventilglieds 31 die Anteile an in die Mischkammer 27 eintretenden heissen und kalten Wassers durch Vermindern bzw. Erhöhen des Spiels und der Kanäle zwischen dem Ventilglied 31 und den entsprechenden Sitzen 32 und 33- Wenn die Temperatur in der Mischkammer 27 auf den vorher eingestellten Bedarf erhöht und im wesentlichen stabilisiert ist, findet keine weitere Bewegung der Betätigungseinrichtung 5 statt.

Die Steueranordnung 28 enthält eine Überlastschutzvorrichtung 48, die eine nicht gezeigte Feder aufnimmt. Die Uberlastschutzvorrichtung 48 dient zur Verhinderung unzulässiger Belastungen, die bei Drehung der Steueranordnung 28 auf die thermoskopische Einheit 1 ausgeübt werden. In einigen Fällen kann die Uberlastschutzvorrichtung auch eine AusfallSicherungseigenschaft vorsehen, wenn die Temperatur sprungartig ansteigt oder die Fluidzufuhr ausfällt.

j Die thermostatische .Mischventilanordnung 12 ist im Hohlkörper ,

j 9 angeordnet, in diesem verschraubt und durch drei nachgiebige

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INSPECTED

Dichtungen 49, 50 und 51 daran abgedichtet. Die gesamte thermostatische nischventilanordnung 12 ist eine bauelementartige Vorrichtung, die zur Verbindung mit der Fluidzufuhr an einem geeigneten Gehäuse angebracht werden kann. Die Mischventilanordnung 12 kann zur Wartung oder zum Austausch angebracht oder entfernt werden, wenn dies für das Gehäuse erforderlich ist. Die thermostatische Mischventilanordnung ist auch von der Art, dass eine Reihe von unterschiedlichen Temperaturbereichen durch geeignete Wahl des thermisch ansprechenden Materials vorher festgelegt werden kann, wobei irgendeine Auswahl von thermostatischen Mischventilanordnungen an einem geeigneten Gehäuse angebracht werden kann.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer thermo- ₍ skopischen Einheit. Bei dieser Ausführungsform ist die Wick- : lung 7 durch ein kegelförmiges Glied 52 ersetzt. Es werden zweckmässigerweise gleiche Bezugszeichen verwendet zur Bezeichnung von mit Fig. 1 ähnlichen Teilen.

Das Glied 52 ist hohl und bildet einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vorratsbehälter 53, der mit demselben Material wie die Expansionskammer 6 gefüllt ist. Der Vorratsbehälter 53 steht über eine ringförmige Öffnung 54 in der Wand des Hohlkörpers 2 mit der Expansionskainmer 6 in Verbindung. Die thermoskopisehe Einheit arbeitet in derselben Weise wie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben, wobei der hohle Innenraum des kegelförmigen Glieds 52 als Wärmeübergangs— teil mit einer grossen Fläche wirkt. Das Fluid kann über und um das Glied 52 ähnlich der oben beschriebenen Weise strömen, kann aber in Strömungsbahnen aufgebracht werden, wobei die Strömung durch die Betätigung eines von der Betätigungsein- ] richtung 5 gesteuerten Ventils unterbrochen werden soll. Die thermoskopisehe Einheit dieser alternativen Ausführungsform kann aber auch an einem Fluidmischventil angebracht werden ' und Teil einer Baueinheit sein, wie in Fig. 2 gezeigt und i hierzu beschrieben. j

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Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 und 4 gezeigten oben beschriebenen thermoskopisehen Einheiten beschränkt, die in einer Anzahl von Arten abgeändert werden können. Zum Beispiel kann entweder die Wicklung 7 oder das Glied 52 durch irgendein anderes geeignetes profiliertes Bestandteil mit einer grossen Oberfläche ersetzt werden, über die der Wärmeübergang zum darin enthaltenen thermisch ansprechenden Material erfolgen kann. Die Balgeinheit kann aus anderen Materialien als Metall hergestellt werden, z. B. aus einem elastomeren Material, wie Gummi oder Kunststoff, mit Eigenschaften, die dem Temperaturbereich und den Bedingungen in der Mischkammer widerstehen können und einen geeigneten Hysteresefaktor haben. Metallische Balgeinheiten werden aber auf Grund ihrer niedrigen Hysterese und längeren Lebensdauer im Betrieb bevorzugt.

Sämltiche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschliesslich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

Thermoskopisehe Einheit mit einer Balgeinheit und einem thermisch ansprechenden Material, in der eine To1urnenänderung des thermisch ansprechenden Materials so auf die Balgeinheit übertragen wird, dass eine Änderung der axialen Länge der Balgeinheit erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet , dass das thermisch ansprechende Material ausserhalb der Balgeinheit (4·) in einer Expansionskammer (6) angeordnet ist, die zwischen der Balgeinheit (4) und einem Hohlkörper (2) begrenzt ist, in der die Balgeinheit (4) angeordnet ist.

Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Balgeinheit zur Bildung der Expansionskammer (6) in einer Bohrung (3) des Hohlkörpers (2) angeordnet und gegenüber der Bohrung (3) abgedichtet ist.

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ORIGINAL

j 3· Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein ausserhalb des Hohlkörpers (2) angeordneter und

mit der Expansionskammer (6) in Verbindung stehender ! Vorratsbehälter (7; 53) ein thermisch ansprechendes j Material enthält.

4. Einheit nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (7; 53) eine .dünnwandige Konstruktion ist, eine grosse Wärmeübergangsfläche aufweist und entweder eine den Hohlkörper (2) im Abstand umgebende rohrförmige Wicklung (7) oder einen sich vom Hohlkörper (2) aus nach aussen erstreckenden Hohlkegel (53) aufweist.

5- Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Balgeinheit (4) einen an einem Ende geschlossenen gewellten zylindrischen Körper aus Metall aufweist, und dass im offenen Ende des Hohlkörpers (2) eine Betätigungseinrichtung (5) aufgenommen ist zur betätigbaren Verbindung mit dem geschlossenen Ende der Balgeinheit (4), wodurch die Bewegungen der Balgeinheit (4) auf die Betätigungseinrichtung (5) übertragen werden.

6. Thermostatische Vorrichtung mit einer thermoskopisehen Einheit nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (5) mit einem Ventil (30) einer Fluidmischventilanordnung (12) einschliesslich einer Fluidmischkatnmer (27) verbunden ist, in der der Hohlkörper (2) und der Vorratsbehälter (7; 53) angeordnet sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) ein Wechselventilglied (31) aufweist, das von der Betätigungseinrichtung (5) berührt wird und mit dieser durch eine Feder (4A) betätigbar ■ verbunden ist, die zwischen dem geschlossenen Ende der

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Balgeinheit (4) und eines Sitzes (32) der Fluidmischventilanordnung (12) wirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselventilglied (31) durch die Betätigungseinrichtung (5) zwischen zwei Sitzen (32, 33) bewegbar ist zur Steuerung der Strömung von heissem und kaltem Wasser jeweils durch Kammern (25a, 26b) zu einer in die Fluidmischkammer (27) der Fluidmischventilanordnung (12) mündenden Öffnung (40).

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