DE29817923U1

DE29817923U1 - Thermostateinrichtung bzw. Thermostatventileinrichtung

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Publication number: DE29817923U1
Application number: DE29817923U
Authority: DE
Original assignee: Kermi GmbH
Current assignee: Kermi GmbH
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2008-10-08

Description

Thermostateinrichtung bzw. Thermostatventileinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Thermostateinrichtung mit den im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. Ferner betrifft die Erfindung eine Thermostatventileinrichtung mit den im Oberbegriff des Schutzanspruchs 10 aufgeführten Merkmalen.

Im Stand der Technik sind viele verschiedene Thermostateinrichtungen bekannt, die mit Ventilen herkömmlicher Art zusammen zu Thermostatventileinrichtungen aufgebaut werden. Dabei weisen Thermostateinrichtungen in der Regel eine mit einem Dehnstoff gefüllte Patrone auf. Bei Temperaturänderungen verändert sich das Volumen des Dehnstoffes und die Thermostatpatrone verändert ihre Abmessungen insbesondere in Längsrichtung. Durch diese Abmessungsänderung kann eine temperaturabhängige Steuerung über einen Ventilstößel auf den Ventilstößel ernes herkömmlichen Ventils übertragen werden. Wird es kälter, verändert der Dehnstoff wiederum sein Volumen; er zieht sich zusammen. Der Ventilteller des Ventils wird dann durch eine Rückstellfeder zurückgetrieben.

Derartige Thermostateinrichtungen bzw. Thermostatventileinrichtungen werden bei Heizkörpern von Zentralheizungen in großem Umfange eingesetzt und haben sich bewährt.

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Andererseits sind die Herstellungskosten derartiger mit Dehnstoff gefüllter Patrone zur Herstellung eines Thermostatkopfes bzw. einer Thermostateinrichtung ganz erheblich, wobei ein Behälter, meist eine Kunststoffpatrone mit einer Dehnstofflüssigkeit, beispielsweise Paraffin, gefüllt werden muß und in ein Gehäuse eingebaut werden muß.

Es ist dementsprechend die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Thermostateinrichtung bzw. eine Thermostatventileinrichtung vorzuschlagen, die sich kostengünstiger und einfacher herstellen läßt.

Die Aufgabe gemäß der Erfindung wird durch eine Thermostateinrichtung mit den Merkmalen im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Gleichermaßen wird die besagte Aufgabe durch eine Thermostatventileinrichtung mit den im Kennzeichen des Schutzanspruchs 10 aufgeführten Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die gemäß der Erfindung zu erzielen Vorteile beruhen darauf, daß der Thermostatabschnitt wenigstens einen Kunststoffabschnitt aufweist, der sich aufgrund seines Wärmeausdehnungskoeffizienten der Umgebungstemperatur entsprechend ausdehnt. Dabei ist der Kunststoffabschnitt wenigstens im Regelbereich der Thermostateinrichtung bzw. des Thermostatabschnittes im festen Zustand. D.h., der Thermostatabschnitt läßt sich gemäß der Erfindung aus einem einzigen Kunststoffabschnitt oder gegebenenfalls aus mehreren Kunststoffabschnitten herstellen. Gegebenenfalls läßt sich damit die Thermostateinrichtung gemäß der Erfindung einstückig herstellen, wobei der Thermostatabschnitt äußerlich gleichzeitig so ausgebildet wird, daß er optisch auch als Thermostataufsatz für eine Thermostatventileinrichtung dienen kann. D.h., er bekommt äußerlich sogleich eine Griffrillierung, eine Skalenbedruckung und/ oder dergleichen.

Eine derart gemäß der Erfindung hergestellte Thermostateinrichtung kann im Prinzip einstückig hergestellt und in einem Stück sogleich auf ein herkömmliches Ventil aufgeschraubt werden. Die Art des Kunststoffes bestimmt dabei den Regelbereich und den Temperaturbereich, der mittels dem Thermostatabschnitt bzw. mittels der Thermostateinrichtung ausgeregelt werden kann.

Vorteilhafterweise umfaßt der Kunststoffabschnitt mehrere Kunststoffbereiche mit unterschiedlichen Kunststoffmaterialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, die untereinander zusammenhängen bzw. einstückig ausgebildet sind. Sollte der Thermostatabschnitt also nicht aus einem Kunststoffabschnitt ausgebildet werden, so geschieht dies, um beispielsweise ein bestimmtes Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Thermostateinrichtung bereitzustellen. Dabei ist es möglich, beispielsweise im Inneren eines Gehäuses, das beispielsweise einstückig mit einem der Kunststoffabschnitte ausgebildet ist, weitere Kunst-

Stoffbereiche vorzusehen, die dementsprechend aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten eine gewünschte Ansprechcharakteristik bereitstellen.

Sind mehrere Kunststoffabschnitte vorgesehen, um den Thermostatabschnitt auszubilden, sollte wenigstens einer einen abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, um die mehrstückige Ausbildung und den damit verbundenen höheren Kostenaufwand der Herstellung rechtfertigen zu können.

Die Kunststoffabschnitte können vorteilhafterweise als Bikunststoffabschnitte ausgebildet sein, so daß auch ein instantanes Ansprechverhalten bei einer bestimmten vorgegebenen Temperatur bereitgestellt werden kann. Wird eine größere Anzahl von verschiedenen Bikunststoffabschnitten innerhalb eines Gehäuses der Thermostateinrichtung als Thermostatabschnitt vorgesehen, so können die aufeinanderfolgenden Bikunststoffabschnitte so ausgebildet sein, daß sie eine Reihe von bei einer jeweils bestimmten Temperatur ansprechenden Steuerelementen bilden.

Vorteilhafterweise ist ein Widerlagerabschnitt vorgesehen, an dem sich der Thermostatabschnitt bzw. dessen Kunststoffabschnitte auf einer Seite abstützen, während gegenüberliegend der Stößel der angrenzenden Ventileinrichtung vorgesehen ist, auf den dann die thermischen Bewegungen des Thermostatabschnitts bzw. dessen Kunststoffabschnitt einwirken, um den Ventilteller zum Schließen des Ventils zu bewegen.

Gegenüber dem Wiederlageabschnitt sollte, um die erfmdungsgemäße Thermostateinrichtung ihre Tätigkeit ausüben zu lassen, eine Funktionseinrichtung, beispielsweise ein Ventil, eine Kompensationseinrichtung, eine Einstellübertragungseinrichtung oder dergleichen, anorden-

bar sein. Dies kann beispielsweise durch die Bereitstellung eines Gewindes, eines Bajonettanschlusses, eines Rastanschlusses, eines Schraubanschlusses oder dergleichen, bewerkstelligt werden. Vorteilhafterweise kann für die Thermostateinrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung, bzw. deren Thermostatabschnitt bzw. deren Kunststoff abschnitt ein Freilaufbereich vorgesehen sein, in dem eine vorbestimmbare Wärmeausdehnung ablaufen kann, ohne auf den angrenzenden Stellabschnitt einer Funktionseinrichtung, beispielsweise den Stößel eines Ventils, einzuwirken. Dies kann vorteilhaft sein, beispielsweise um eine Vorjustierung durchführen zu können, um Fertigungstoleranzen im Wege einer Voreichung ausgleichen zu können. Der Freilaufbereich kann beispielsweise über eine Einstellmimik, beispielsweise ein zusätzliches Gewinde, innerhalb eines Einstellringes vorjustiert werden.

Eine Thermostatventileinrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung umfaßt einen Ventilkörper, einen Ventilstößel, einen Ventilteller am Ende des Ventilstößels und einen Ventilsitz, sowie einen Zulauf- und einen Ablaufbereich. An eine derartige erfindungsgemäße Thermostatventileinrichtung wird eine Thermostateinrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung angesetzt, damit diese ihre Regelfunktion auszuüben vermag.

Eine weitere bevorzugte Variante ergibt sich, wenn die Funktionseinrichtung ein Getriebe aufweist, welches die tatsächliche Wärmedehnung des Thermostatabschnitts auf die gewünschte Hubbewegung übersetzt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Ausdehnungscharakteristik des Thermostatabschnitts auf eine gewünschte Ansprechcharakteristik des Ventils zu übersetzen. Dabei kann das Getriebe auch eine unproportionale Übersetzung haben. Das Getriebe kann Übersetzung beispielsweise von linear auf degressiv, von linear auf linear, von progressiv auf linear, usw. durchführen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer Ausführungsform mit Merkmalen gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte einzige Figur näher beschrieben. Dabei werden weitere Merkmale, Zielsetzungen und Vorteile offenbart, die gemäß der Erfindung wesentlich sind.

In der einzigen Figur ist eine Thermostatventileinrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung allgemein &pgr;&uacgr;&zgr; dem Bezugszeichen 10 benannt worden.

Die Thermostatventileinrichtung 10 weist einen Thermostatabschnitt 50 und einen Ventilabschnitt 40 auf, die aneinander angesetzt sind.

Die Ventileinrichtung 40 kann im Prinzip beliebig ausgebildet sein, wobei hier das Ventilgehäuse, das den Zulauf und den Rücklauf von bzw. zu dem Heizleitungssystem enthält.

Der Ventilabschnitt 40 der Thermostatventileinrichtung 10 weist einen Ventilkörper 14 auf, der durch einen Ventilstößel 16 durchdrungen wird. Am Ende des Ventilstößels 16 ist ein Ventilteller 18 vorgesehen, der innerhalb des Ventilgehäuses auf einen Ventilsitz (hier nicht dargestellt) in Anlage gebracht werden kann.

Der Ventilteller 18 ist mit einer abdichtenden Gummimembran 28 überzogen, an die ein Gummibalg 28 anschließt, an dessen ventilkörperseitigem Ende ein O-Ring einstückig angesetzt ist. Der O-Ring ist über einen Gewindering an dem Ventilkörper 14 dichtend festgelegt.

Die Membran 28 spielt hier die Rolle einer Rückstellfeder und dichtet den Ventilstößel 16 gleichzeitig gegenüber einem zu regelnden Medium bzw. hier dem Heizmedium ab.

Der Ventilkörper 14 ist in einen Anschlußabschnitt 12 aufgenommen, der in das Ventilgehäuse (nicht dargestellt) eingeschraubt werden kann. Der Ventilkörper 14 ist gegenüber dem Anschlußabschnitt 12 durch eine O-Ringdichtung 20a abgedichtet.

An den Stößel 40 bzw. an den Anschlußabschnitt 12 schließt eine Thermostateinrichtung 50 mit Merkmalen gemäß der Erfindung an. Diese weist in der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 50 auf, das über ein Gewinde an dem Anschlußabschnitt 12 festgelegt ist.

Innerhalb des Gehäuses ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Kunststoffabschnitt 52 vorgesehen, der über seine temperaturbedingte Ausdehnung auf den Ventilstößel 16 einwirkt, um den Ventilteller 18 in Richtung des Ventilsitzes (nicht dargestellt) vorzuschieben. Die entgegengesetzte Bewegung wird durch die elastische Eigenschaft der Membran 28a bewerkstelligt. Die Vorderseite 54 des Gehäuses 50 bietet dabei die Funktion eines Widerla-

gers, da das Gehäuse 50 über ein Gewinde an dem Anschlußabschnitt 12 festgelegt ist. Durch die Länge des Gewindes am Anschlußabschnitt 12, über daß das Gehäuse 50 an dem Anschlußabschnitt festgelegt ist, kann eine Einstellung eines Freilaufes für den Thermostatabschnitt 52 gegenüber dem Ende des Ventilstößels 16 durchgeführt werden, um eventuelle Toleranzen auszugleichen bzw. eine Voreinstellung des Ansprechverhaltens, d.h. die Minimaltemperatur, bei der der Thermostatabschnitt 52 auf den Ventilstößel 16 einwirkt, einzustellen. Dabei kann das Gewinde 13 zur Festlegung bzw. Voreinstellung des Gehäuses 50 natürlich prinzipiell auch am Außenumfang des Ventilkörpers 14 festgelegt werden.

Claims

1. Thermostateinrichtung, insbesondere zur Steuerung von Heizkörpern, bevorzugt insbesondere von zentralen Heizungsanlagen, wie fernwärmegeheizten Anlagen oder hausinternen zentralen Heizungssystemen, mit einem Thermostatabschnitt, der gegenüber einer Ventileinrichtung abstützbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

der Thermostatabschnitt umfaßt wenigstens einen Kunststoffabschnitt, der sich aufgrund seines Wärmeausdehnungskoeffizienten der Umgebungstemperatur entsprechend ausdehnt, wobei

der Kunststoffabschnitt bzw. die Kunststoffabschnitte im Regelbereich des Thermostatabschnitts im festen Zustand ist bzw. sind.

2. Thermostateinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostatabschnitt bzw. der Kunststoffabschitt mit mehreren Kunststoffbereichen mit unterschiedlichen Kunststoff materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet ist, die untereinander zusammenhängen bzw. einstückig ausgebildet sind.

3. Thermostateinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kunststoffabschnitte vorgesehen sind, von denen wenigstens einer einen abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten hat.

4. Thermostateinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnitte als Bikunststoffabschnitte ausgebildet sind.

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5. Thermostateinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerlageabschnitt vorgesehen ist, an dem der Thermostatabschnitt bzw. der oder die Kunststoff abschnitte auf einer Seite abgestützt ist bzw. sind.

6. Thermostateinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem Widerlageabschnitt eine Funktionseinrichtung, beispielsweise ein Ventil, eine Kompensationseinrichtung, eine Einstellübertragungseinrichtung oder dergleichen anordenbar ist.

7. Thermostateinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Thermostatabschnitt bzw. dem oder den Kunststoffabschnitten ein Freilaufbereich, in dem eine vorgegebene Wärmeausdehnung wirkungslos abläuft, zugeordnet ist.

8. Thermostateinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein bevorzugt der Funktionseinrichtung zugeordnetes Getriebe vorgesehen ist, welches die Wärmeausdehnung des Thermostatabschnitts bzw. des oder der Kunststoffabschnitte auf eine gewünschte Bewegung des Ventiltellers übersetzt.

9. Thermostateinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe wenigstens bereichsweise eine unproportionale Übersetzung aufweist.

10. Thermostatventileinrichtung mit einem Ventilkörper (12, 14), einem Ventilstößel (16) und einem Ventilteller (18) sowie mit einer Thermostateinrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Thermostateinrichtung umfaßt einen Thermostatabschnitt, der wenigstens einen Kunststoffabschnitt (52) aufweist, der aufgrund seines materialbedingten Wärmeausdehnungskoeffizienten eine Längenänderung aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur erfährt, wobei der Kunststoffabschnitt bzw. die Kunststoffabschnitte im Regelbereich des Thermostatabschnitts (50) im festen Zustand ist bzw. sind.

11. Thermostatventileinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Merkmale wenigstens einer der Ansprüche 2 bis 9.