DE29501239U1

DE29501239U1 - Thermostatisches Stellelement

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Publication number: DE29501239U1
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Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2005-01-28

Description

(17 329) Thermostatisches Stellelement

Die Neuerung betrifft ein thermostatisches Stellelement, bestehend aus einem mit Stellkolben versehenen, zweiteiligen Gehäuse, in dem eine das Ausdehnungsmedium von der Kolbenbeaufschlagungsfläche trennende, im Gehäuseinnenraum eingespannte, im Normalzustand scheibenförmige Membran und über dieser ein zur Kolbenbeaufschlagungsfläche offener, etwas gerundet in den Kolbenführungsraum übergehender Freiraum für die Membranausdehnung angeordnet ist.

Ein derartiges thermostatisches Stellelement ist bspw. nach der DE-OS 28 56 313 bekannt, und zwar gemäß einer besonderen Ausführungsform, bei der sich in Normalstellung der Membran über dieser ein Freiraum ergibt, dessen obere Begrenzungswand konvex oder konkav ausgebildet ist und an die sich die Membran bei steigendem Druck entsprechend anlegt. Eine Auswölbung der Membran und damit Anlage an die Kolbenbeaufschlagungsfläche erfolgt erst dann, wenn sich die Membran insgesamt an die Begrenzungsfläche angelegt hat. Außerdem wird, wenn auch in geringem Maße, die Dehnbarkeit der Membran beim notwendien Einschmiegen in den Kolbenführungsraum reduziert, da ja gleichzeitig eine relativ große Ringfläche der Membran gegen die gewölbte Begrenzungsfläche gedrückt wird.

Die Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese die Stellbewegung des Kolbens zumindest etwas verzögernden Verhältnisse und die Dehnungsgegebenheiten der Membran zu verbessern.

Gelöst ist diese Aufgabe mit einem thermostatischen Stellelement der gattungsgemäßen Art nach der Neuerung dadurch, daß der Freiraum eine zur mittig mit einem Lock für den Ausdehnungsmediumseintritt versehenen Membranauflagefläche des Druckraumbegrenzungselementes parallele, mit Distanz zur Membranoberfläche obere Begrenzungswand aufweist, deren Übergangsansat&zgr; an einen Einspannwulstring für die Membran in der Ebene der Begrenzungswand angeordnet ist.

Durch diese neuartige Ausbildung des Freiraums über der Membran wölbt sich diese zwar ebenfalls auf, kommt dabei aber nur mit dem Rundungsübergang in dem Kolbenführungsraum in Berührung, d.h., die Membran legt sich nicht an die insgesamt verfügbare Begrenzungswand an und wölbt sich unter Verstellung des Kolbens in den Kolbenführungsraum direkt ein, wobei der sich zwischen dem Rundungsübergang und dem Einspannwulstring erstreckte Ringflächenteil der Membran durch eine Anlage an der Begrenzungswand unbehindert nachdehnen kann.

Wie sich gezeigt hat, genügt es für die Höhe des verfügbaren Freiraumes, wenn die Distanz zwischen oberer Begrenzungswand und Membranoberfläche maximal der Stärke

der Membran entspricht. Für eine untere Grenze dieser Höhenbemessung ist nun wesentlich, daß gewissermaßen eine Diagonalerstreckung zwischen der Membraneinspannstelle und dem Rundungsübergang zum Kolbenführungsraum ergibt. Wesentlich beim Ganzen ist auch, daß die Membran bei der Ausdehnung des Ausdehnungsmediums aus dem Normalzustand (Normaltremperatur) nicht sofort ganzflächig beaufschlagt wird, sondern durch das mittige Loch in der Membranauflagefläche.

Das thermostatische Stellelement wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 stark vergrößert einen Schnitt durch eine Ausführungs form;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des thermostatischen Stellelementes und

Fig. 3 extrem vergrößert die Membran in Anlagestellung am Stellkolben.

Das thermostatische Stellelement, wie es bspw. für die Heizkörperregelung oder andere temperaturabhängige Verstellvorgänge verwendet wird, besteht, wie bisher auch, aus einem mit Stellkolben 2 versehenen, zweiteiligen Gehäuse 1, in dem eine das Ausdehnungsmedium von der Kolbenbeaufschlagungsfläche 3 trennende, im Gehäuseinnenraum

eingespannte, im Normalzustand scheibenförmige Membran 4 und über dieser ein zur Kolbenbeaufschlagungsfläche 3 offener, etwas gerundet in den Kolbenführungsraum 5 übergehender Freiraum 6 für die Membranausdehnung angeordnet ist.

Die beiden Gehäuseteile 1' und 1" sind entweder gemäß Fig. 1 miteinander verkröpft oder gemäß Fig. 2 miteinander vorzugsweise verschweißt, wobei in beiden Fällen die Membran 4 mit eingebunden und vom Einspannringwulst 11 gegen das Druckraumbegrenzungselement 8 fixiert wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist am Loch 7 ein Kapillarrohr 12 angeschlossen, das mit einem kleinen Behälter 13 verbunden ist, in dem sich das Ausdehnungsmedium befindet. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dient das untere Gehäuseteil 1" als Behälter 13 für das Ausdehnungsmedium.

Für das thermostatische Stellelement ist nun wesentlich, und das gilt für beide Aus führungs formen, daß der Freiraum 6 eine zur mittig mit einem Loch 7 für den Ausdehnungsmediumseintritt versehenen Membranauflageflache
des Druckraumbegrenzungselementes 8 parallele, mit Distanz D zur Membranoberfläche 4' obere Begrenzungswand 9 aufweist, deren Übergangsansatz 10 an einen Einspannwulstring 11 für die Membran 4 in der Ebene E der Begrenzungswand 9 angeordnet ist.

Dadurch wird eine Membranverformung gemäß Fig. 3 erreicht, d.h., der Ringflächenbereich RB legt sich nicht direkt an die obere Begrenzungswand 9 an, sondern erstreckt sich von der Übergangsrundung 14 zum Kolbenführungsraum 5 diagonal zum Einspannwulstring 11 des Gehäuseteiles 1' .

Um eine kostengünstige Fertigung und letztlich auch absolut dichte Ausbildung des Gehäuses 1 zu erreichen, wird eine Ausführungsform dahingehend bevorzugt, daß die beiden Gehäuseteile 1' , 1" des Gehäuses 1, aus Stahl oder Edelstahl gebildet sind, wobei der Gehäuseteil I¹ mit seinem in der unteren Erstreckungsebene E^ der Membran 4 ansetzendem Rand 15 den unteren Gehäuseteil 1" übergreift und am unteren Ende 15' mit dem unteren Gehäuseteil 1" verschweißt ist. Soweit bekannt wurden die Gehäuse derartiger Stellelemente bislang aus Nichteisenmetallen gefertigt, die sich aber nicht ohne weiteres schweißen lassen. Um die Gehäuseteile verschweißen zu können, ist also Voraussetzung, die Gehäuseteile aus Stahl- bzw. Stahlblech herzustellen.

Claims

(17 329) Schutzansprüche:

1. Thermostatisches Stellelement, bestehend aus einem mit Stellkolben (2) versehenen, zweiteiligen Gehäuse (1), in dem eine das Ausdehnungsmedium von der Kolbenbeaufschlagungsfläche (3) trennende, im Gehäuseinnenraum eingespannte, im Normalzustand scheibenförmige Membran (4) und über dieser ein zur Kolbenbeaufschlagungsflache (3) offener, etwas gerundet in den Kolbenführungsraum (5) übergehender Freiraum (6) für die Membranausdehnung angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Freiraum (6) eine zur mittig mit einem Loch (7) für den Ausdehnungsmediumseintritt versehenen Membranauflagefläche (7) des Druckraumbegrenzungselementes (8) parallele, mit Distanz (D) zur Membranoberfläche (4 ' ) obere Begrenzungswand (9) aufweist, deren Übergangsansatz (10) zu einem Einspannwulstring (11) für die Membran (4) in der Ebene (E) der Begrenzungswand (9) angesetzt ist.

2. Thermostatisches Stellelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanz (D) maximal der Stärke (S) der Membran (4) entspricht.

3. Thermostatisches Stellelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Gehäuseteile (I¹, 1") des Gehäuses (1) aus Stahl oder Edelstahl gebildet sind, wobei der Gehäuseteil (I¹) mit seinem in der unteren Erstreckungsebene (E^) der Membran (4) ansetzendem Rand (15) den unteren Gehäuseteil (1") übergreift und am unteren Ende (15') mit dem unteren Gehäuseteil (10¹) verschweißt ist.