DE3027969C2 - Thermisches Steuerelement - Google Patents

Description

— das Verschlußteil (9) und das Wandungsteil (4) zentrale, in der Offen-Endstellung des Verschlußteiles (9) miteinander korrespondierende HubanschlagfJächen (14,15) aufweisen,

— inderVerschlußteil-Schließstellungder Axialabstand zwischen den Hubanschlagflächen (14,15) des Verschlußteiles (9) und des Wandungsteiles. (4) kleiner ist als der Axialabstand zwischen der Abslützfläche (13) und der Außenrandzone des Gegentellers (10) und

— bei einer Verformung des Wandungsteiles (4) im Zentrum, die zu einer Abstützung des Gegentellers (10) am Wandungsteil (4) führt, die Verformung der Teile (4, 10) innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen bleibt.

2. Steuerelement nach Anspruch 1, bei dem das Verschlußteil einen zentralen Axialzapfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (15) des zentralen Axialzapfens (11) die Hubanschlagfläche bildet.

3. Steuerelement nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Aufwölbung (12) des Wandungsteiles (4) in ihrem Randbereich mit einer Stufe (13) versehen ist, welche die Abstützfläche für den Gegenteller (10) bildet, während der zentrale Boden (14) der Auswölbung (12) dem Verschlußteil (9) als Hubanschlagfläche dient.

Die Erfindung betrifft ein thermisches Steuerelement der im Oberbegriff des Hauptanspruches spezifizierten Art.

Derartige thermische Steuerelemente (DE-PS 30 038) finden in thermisch gesteuerten Ventilen und insbesondere auch in Kondensatableitern Anwendung. Der Schließhub des Verschlußteiles wird bekanntlich durch dessen Aufliegen auf dem zugehörigen Ventilsitz in einem Armaturengehäuse begrenzt. Der Öffnungshub findet sein Ende, indem der Gegenteller mit seiner Außenrandzone, z. B. mit dortigen Abwinklungen in Form eines hochstehenden Ringkragen oder mehrerer emporragender Stützbeine an einer Abstützfläche des Wandungsteiles zur Anlage kommt. Da hierbei der Gegenteller in der topfförmigen Auswölbung des Wandungsteiles versenkt ist, stützt sich in der Offen-Endstellung auch die Membran an dem Wandungsteil ab.

Bei bekannten Ausführungen dieser Steuerelemente hat sich gezeigt, daß unter der Einwirkung von Wasserschlägen auf das thermische Steuerelement ein Einknicken der Abwinklungen sowie zusätzlich eine Verformung des gesamten Gegentellers erfolgen kann. ^D Dadurch ergibt sich eine derartige Deformation des Membran, daß das Verschlußteil den Ventilsitz beim Schließvorgang nicht mehr erreicht. Dies führt zu Undichtigkeit an der Absperrstelle und somit bei einem Kondensatableiter zu unerwünschten Dampfverlusten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Steuerelement des eingangs genannten Types zu schaffen, das gegen Wasserschläge hinreichend resistent ist.

Die Aufgabe wird durch die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Erfindungsmerkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt bei hohem Anpreßdruck, wie er durch Wasserschläge entstehen kann, eine direkte gegenseitige Abstützung zwischen dem massiven, verformungssteifen Verschlußteil und dem Wandungsteil. Da diese Abstützung einerseits im Zentrum erfolgt und andererseits der Wandungsteil im Bereich der Auswölbung einen hohen Verformungswiderstand besitzt, erfolgt eine Aussteifung des für das Ausdehnungsmedium des Steuerelementes notwendigen und von den erwähnten Teilen gebildeten Aufnahmeraumes insgesamt. Überdies kann der Abstand zwischen dem Außenrand bzw. der/den dortigen Abwinklung(en) des Gegentellers und den zugeordneten Abstützflächen in der Auswölbung des Wandungsteiles, sowie der Abstand zwischen der dem Verschlußteil zugekehrten Seite des Gegentellers und dem Verschlußteil selbst so bemessen werden, daß diese Abstände bei einer Verformung im Zentrum des Wandungsteiles überbrückt werden und es somit im Randbereich der Auswölbung ebenfalls zu einem Formund Kraftschluß kommt. Hierbei bleiben aber die Verformungen des Wandungsteiles und des Gegentellers innerhalb der Elastizitätsgrenzen der für sie verwendeten Werkstoffe. Versuche mit derartig ausgebildeten Steuerelementen haben ergeben, daß der Außendriick um das zwei- bis vierfache gesteigert werden kann, bevor ähnliche Auswirkungen wie bei den bekannten Steuerelementen eintreten.
Die Unteransprüche geben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein thermisches Steuerelement an einem Ventilsitz in der Offenstellung,

Fig.2 einen Ausschnitt des Steuerelementes aus F i g. 1 und

F i g. 3 einen Ausschnitt einer anderen Ausführungsform des Steuerelementes.

In eine die Vor- und Niederdruckseite trennende Wand 1 eines nicht näher dargestellten Armaturengehäuses ist eine Ventilsitzbuchse 2 eingesetzt. Diese trägt ein thermisches Steuerelement 3.

Das Steuerelement 3 weist zwei tellerförmige Wandungsteile 4, 5 auf, zwischen denen sich eine Membran 6 befindet, welche an ihrem Außenrand fest und dicht mit den Wandungsteilen 4, 5 verschweißt ist. Das obere Wandungsteil 4 bildet dabei gemeinsam mit der Membran 6 einen Aufnahmeraum 7 für ein Ausdehnungsmedium, während das untere Wandungsteil 5 mit Rastklauen 8 zur Befestigung des Steuerelementes 3 an der Ventilbuchse 2 versehen ist.
Die Membran 6 trägt auf der einen Seite ein mit der

Ventiisitzbuchse 2 zusammenwirkendes Verschlußteil 9 und auf der anderen Seite, im Aufnahmeraum 7 einen Gegenteller 10. Dieser und die Membran 6 weisen jeweils eine Zentralbohrung auf, durch die ein zentraler Axiaizapfen 11 des Verschlußteiles 9 hindurchragt. Am freien Ende des Axialzapfens 11 sind das Verschlußteil 9, die Membran 6 und der Gegenteller 10 miteinander verschweißt Dabei ist die Membran 6 im Fußbereich des Axialzapfens 11 fest zwischen dem Gegenteller 10 und dem Verschlußteil 9 eingeklemmt. Vom Fußbereich aus nach außen verlaufen die der Membran 6 zugekehrten Stirnflächen des Verschlußteiles 9 und Gegentellers 10 divergierend und dienen der Membran 6 in den beiden Hubendlagen als Stützfläche. Letzteres gilt auch für die beiden Wandungsteile 4,5.

Das obere Wandungsteil 4 ist mit einer topfförmigen Auswölbung 12 versehen, die in der Außenrandzone eine Stufe 13 besitzt (F i g. 2).

Der zentrale Boden 14 der Auswölbung 12 und die Stirnseite 15 des Axialzapfens 11 mit der Scnweißnaht sind als Hubanschlagflächen ausgebildet. Hierbei sind das Verschlußteil 9, der Gegenteller 10 und das Wandungsteil 4 so gestaltet, daß in der Schließstellung des Verschlußteiles 9 der Axialabstand zwischen der Außenrandzone des Gegentellers 10 und der Stufe 13 im Wandungsteil 4 geringfügig größer ist als der Axialabstand zwischen der Stirnseite 15 des Axialzapfens 11 und dem zentralen Boden 14 am Wandungsteil 4. Aufgrund dessen schlägt am Ende des Öffnungshubes das Verschlußteil 9 mit seinem Axialzapfen 11 am Wandungsteil 4 an.

Das Verschlußteil 9 mit seinem Axialzapfen 11 kann so verformungsresistent ausgeführt werden, daß es sich auch durch Wasserschlageinwirkung nicht verformt. 1st die Wasserschlageinwirkung so groß, daß es zu einer Verformung des Wandungsteiles 4 im Zentrum kommt, so wird der Abstand zwischen der Stufe 13 und dem Gegenteller 10 sowie nachfolgend der Abstand zwischen dem Verschlußteil 9 und dem Gegenteller 10 überbrückt und es erfolgt dort unter diesen extremen Belastungen zusätzlich eine Abstützung. Die Verformung der Teile bleibt hierbei aber innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen.

In der konstruktiven Modifikation gemäß Fig. 3 ist der Gegenteller an mehreren Stellen seines Umfanges zu Stützbeinen 16 in die Auswölbung 12 des Wandungsteiles 4 hinein abgebogen. Die Stützbeine 16 ragen dabei über die Stirnseite 15 des Axialzapfens 11 am Verschlußteil 9 hinaus. Der Boden 14 der Auswölbung 12 ist mit einer zentralen Vertiefung 17 versehen. Hierbei kommt mit Erreichen seiner vorgesehenen Offen-Endstellung das Verschlußteil 9 mit der zentralen Stirnseite 15 an der Vertiefung 17 zum Anschlag. Unter der Einwirkung starker Wasserschläge können nachfolgend ergänzend auch die Stützbeine 16 am Boden 14 zur Anlage kommen, wie es sinngemäß bereits zu F i g. 2 erläutert wurde.

Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Thermisches Steuerelement mit einem tellerförmigen Wandungsteil und einer peripher damit verbundenen Membran, die auf ihrer einen Seite ein Verschlußteil und auf ihrer anderen, dem Wandungsteil zugekehrten Seite einen Gegenteller trägt, wobei das Verschlußteil, die Membran und der Gegenteller in ihrem zentralen Bereich fest miteinander verbunden sind, das Wandungsteil eine topfförmige Auswölbung mit einer Abstützfläche für die Außenrandzone des Gegentellers aufweist und der zwischen dem Wandungsteil und der Membran gebildete Aufnahmeraum ein Ausdehnungsmedium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß