DE3529614C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisch betätigtes Heizkörperventil, bei dem ein Ventilschaft durch ein Stellglied axial verlagerbar ist, das unter dem Einfluß des Dampfdrucks eines Arbeitsele­ ments und einer in Gegenrichtung wirkenden Sollwert­ feder Gleichgewichtsstellungen einnimmt, und bei dem ein Stützlager für die Sollwertfeder mittels eines Drehgriffs über einen Regelbereich axial ver­ stellbar ist.

Bekannte Heizkörperventile dieser Art (DE-PS 21 50 788) weisen einen Regelbereich auf, der bei­ spielsweise von 5° bis 30°C geht und durch die Vorspannung der Sollwertfeder bestimmt wird, welche dem Dampfdruck der mit einer Flüssigkeits-Dampf-Fül­ lung versehenen Balgkapsel entgegenwirkt. Die Vor­ spannung der Sollwertfeder wird dadurch geändert, daß das zugehörige Stützlager mit Hilfe eines Gewin­ des beim Drehen eines hohlen Drehgriffs axial ver­ stellt wird. Mit diesen Ventilen läßt sich aber die zugehörige Leitung nicht sicher sperren, wie dies in manchen Fällen gewünscht wird. Denn das Ventil öffnet immer dann, wenn die Raumtemperatur die eingestellte Solltemperatur unterschreitet. Selbst wenn man die untere Einstellung des Regelbe­ reichs wählt oder sogar den Regelbereich nach unten vergrößert, sind immer Raumtemperaturen möglich, die zu einem Öffnen des Ventils führen.

Es ist ferner bekannt (DE-OS 32 36 372), bei der­ artigen thermostatisch betätigten Heizkörperventilen eine als Sicherheitsfeder dienende Druckfeder zu verwenden. Hierbei besteht das Stellglied aus zwei Teilen, nämlich einem Führungsteil, auf dem das Arbeitselement und die Sollwertfeder wirken, und einem am Ventilschaft angreifenden Folgeteil. Diese Teile sind teleskopisch gegeneinander verschiebbar und werden durch die Druckfeder in einer durch An­ schläge bestimmten Strecklage gehalten, solange sich das Ventil nicht in der Schließstellung befin­ det.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ther­ mostatisch betätigtes Heizkörperventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der auch eine voll­ ständige Absperrung der Leitung unabhängig von der Raumtemperatur möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Stützlager betätigte Mittel zur Erzeugung einer Schließkraft vorgesehen sind, die auf den Ventilschaft wirkt, wenn das Stützlager bei der Axialverstellung über eine untere Grenze hinaus verstellt wird.

Hierbei wird die axiale Verstellbewegung des Stütz­ lagers nicht nur zum Einstellen des Sollwerts der Temperatur mit Hilfe der Sollwertfeder ausgenutzt, sondern in einem Endbereich zur Erzeugung einer Schließkraft. Wenn nämlich diese Schließkraft auf den Ventilschaft wirkt, bleibt das Ventil unabhängig von der Raumtemperatur geschlossen.

Im einfachsten Fall sind am Stützlager Mitnehmer angebracht, die die Schließkraft auf den Ventilschaft bzw. das Stellglied ausüben. Durch den unmittelbaren Kraftschluß lassen sich auch verhältnismäßig hohe Schließkräfte erzeugen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schließkraft mitttels einer Zusatzfeder erzeugt, die durch Verstellen des Stützlagers über die untere Grenze hinaus wirksam gemacht wird. Die Verwendung einer Zusatzfeder hat den Vorteil, daß die Schließ­ kraft auf den Wert der Federkraft begrenzt ist. Es besteht daher keine Möglichkeit, durch unsachge­ mäße Behandlung Schließkräfte zu erzeugen, die zu einer Zerstörung des Verschlußstücks bzw. des Sitzes führen.

Wenn das Stellglied aus einem Führungsteil und einem am Ventilschaft angreifenden Folgeteil besteht, die teleskopisch gegeneinander verschiebbar und mittels einer Druckfeder in einer durch Anschläge bestimmten Strecklage gehalten sind, empfiehlt es sich, daß am Stützlager Mitnehmer angebracht sind, die durch Mitnahme des Führungsteils die Druckfeder als Zusatzfeder auf den Folgeteil wirken lassen. Hierbei wird die sonst übliche Gleichgewichtsstel­ lung des vom Arbeitselement und der Sollwertfeder beeinflußten Führungsteils übersteuert, so daß das Folgeteil unter dem Einfluß der Zusatzfeder das Verschlußstück zunächst in die Schließstellung bringt und dann mit einer durch die Vorspannung der Zusatz­ feder bestimmten Kraft auf den Sitz drückt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Schließkraft durch eine im Regelbereich unwirksame Feder erzeugt wird, die vom Stützlager gespannt wird. Dies erlaubt es der Bedienungsperson, die Schließkraft in einem gewissen Umfang selbst zu bestimmen.

Beispielsweise kann die Feder zwischen einer Anlage­ fläche des Stützlagers und einer Anlagefläche des Stellgliedes angeordnet sein. Dies ergibt eine sehr platzsparende Ausführung.

Bei einer anderen Ausführungsform ist die Feder zwischen einer Anlagefläche des Stützlagers und einem auf den Ventilschaft aufgesetzten Flansch angeordnet. Derartige Konstruktionen können auch nachträglich eingefügt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Flansch die Zusatzfeder und eine von der Anlagefläche des Stütz­ lagers belastbare ringförmige Stirnwand eine Bauein­ heit bilden. Eine solche Baueinheit kann als Nachrüst­ satz angeboten werden, um bestehende Heizkörperven­ tile nachträglich mit der Verriegelungsfunktion zu versehen.

Eine solche Baueinheit kann aus Kunststoff bestehen, wobei die Feder durch Kunststoffstege zwischen Flansch und Stirnwand gebildet ist. Solche Baueinhei­ ten sind billig und einstückig herstellbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeich­ nung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Heizkör­ perventils,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausfüh­ rungsform,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Thermostataufsatz einer dritten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Baueinheit im eingebauten Zustand und

Fig. 5 die räumliche Darstellung einer Nachrüst-Bau­ einheit.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil hat ein Gehäuse 1 mit einem Einlaßstutzen 2, einem Ventilsitz 3 und einem Auslaßstutzen 4. Das Gehäuse ist mit einem Hals 5 versehen, in welchen ein Deckel 6 eingeschraubt ist und auf welchem ein Thermostataufsatz 7 mittels einer Spannvorrichtung 6 festgehalten ist. Der Ther­ mostataufsatz weist einen hohlen Drehgriff 9 auf, der eine Kapsel 10 umschließt, welche einen Tempe­ raturfühler 11 und ein mit einem Balg versehenes thermostatisches Arbeitselement 12 bildet, das mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung versehen ist. Der temperaturabhängige Dampfdruck wirkt auf eine Stirn­ platte 13, die in Gegenrichtung von einer Sollwert­ feder 14 belastet ist, die sich an einem Stützla­ ger 15 abstützt. Hierdurch ergeben sich temperatur­ abhängige Gleichgewichtsstellungen für das Stell­ glied 16, das mit einem Ventilschaft 17 in Verbin­ dung steht. Dieser wirkt auf eine Verlängerung 18 des Verschlußstückes 19 des Ventils. Eine Feder 20 sorgt für die kraftschlüssige Verbindung zwischen den genannten Teilen. Eine Stopfbuchse 21 dichtet den Innenraum des Ventilgehäuses 1 nach außen hin ab. Der Drehgriff 9 greift mit einem Innenring 9 a zwischen eine Schulter 10 a der Kapsel 10 und ein an der Kapsel durch Schweißen, Aufklemmen o. dgl. befestigtes Halteelement 10 b, so daß Kapsel und Drehgriff in Axialrichtung eine feste Lage zueinander haben, auch wenn die Sollwertfeder 14 völlig entspannt ist.

Über ein Gewinde 22 steht der Drehgriff 9 mit einer entsprechenden Gewinderippe 23 des Stützlagers 15 in Eingriff. Durch Drehen des Drehgriffs 9 wird dieses Stützlager axial verstellt, wodurch innerhalb eines Regelbereichs der Temperatur-Sollwert vorgege­ ben werden kann.

Zur Erzeugung einer Schließkraft, die eine dauernde Sperrung des Ventils unabhängig von der Umgebungs­ temperatur ermöglicht, weist sowohl das Stützlager 15 eine Anlagefläche 24 als auch das Stellglied 16 eine Anlagefläche 25 auf. Dazwischen befindet sich eine lose eingelegte Zusatzfeder 26. Wenn das Stütz­ lager 15 bei der Axialverstellung einen bestimmten Grenzwert, der in Fig. 1 veranschaulicht ist, er­ reicht, wird diese Zusatzfeder 26 berührt. Beim Unterschreiten des Grenzwertes wird die Zusatzfeder 26 gespannt und übt den gewünschten Schließdruck aus.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 werden für glei­ che Teile dieselben Bezugszeichen und für entspre­ chende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen gegenüber Fig. 1 verwendet. Hier besitzt das Stützlager 115 Mitnehmer 124, die mit einer Anlagefläche 125 des Stellglieds 116 in Eingriff kommen, wenn das Stütz­ lager 115 bei seiner Axialverstellung einen bestimm­ ten unteren Grenzwert unterschreitet. Auch auf diese Weise kann das Ventil ständig geschlossen gehalten werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden für ent­ sprechende Teile um 200 gegenüber Fig. 1 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Wegen der Einzelheiten des Aufbaus wird auf DE-OS 32 36 372 verwiesen. Bei dieser Konstruktion besteht das Stellglied aus zwei Teilen, nämlich einem Führungsteil 216, das einer­ seits vom Dampfdruck im Arbeitselement 212 und ande­ rerseits von der Sollwertfeder 214 belastet ist, und einem Folgeteil 216 a, das auf den Ventilschaft 217 wirkt. Beide Teile werden durch eine Zusatzfeder 226 normalerweise in eine Strecklage gebracht, in der Anschläge 227 und 228 an den beiden Teilen an­ einander liegen. Das hat zur Folge, daß immer dann, wenn die Umgebungstemperatur wesentlich über der mit Hilfe der Sollwertfeder 214 eingestellten Soll­ temperatur liegt, das Führungsteil 216 sich in der Schließstellung des Ventils vom Folgeteil 216 a löst und letzteres nur noch durch die Zusatzfeder 226 belastet wird. Dies bildet also eine Sicherheits­ feder, die eine zu starke Belastung des Verschluß­ stücks verhindert.

Das Stützlager 215 weist Mitnehmer 224 auf, die an einer Anlagefläche 225 des Führungsteils 216 angreifen können, wenn das Stützlager bei der Axial­ verstellung einen unteren Grenzwert unterschreitet. Auch hierdurch wird das Führungsteil 216 vom Folge­ teil 216 a abgehoben, so daß letzteres in der Schließ­ stellung lediglich durch die Vorspannkraft der Zusatz­ feder 226 belastet ist. Auch hierdurch wird ein sicheres Schließen gewährleistet, ohne daß das Ver­ schlußstück beschädigt werden kann.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4, bei der für entsprechende Teile um 300 erhöhte Bezugszeichen verwendet werden, ist eine nachträglich in bestehende Ventile einsetzbare Baueinheit 329 veranschaulicht. Diese besitzt einen Flansch 325, der mit Klemmarmen 330 sowie einem Mitnehmer 331 mit dem Ventilschaft 317 verbunden ist. Der Flansch 325 ist über eine mehrteilige Zusatzfeder 326 mit einer ringförmigen Stirnwand 332 verbunden. Auf diese vermag die Anlage­ fläche 324 des Stützlagers 315 zu wirken, wenn diese bei der Axialbewegung einen unteren Grenzwert unter­ schreitet. Hierdurch wird die Feder 326 zusammen­ gedrückt und der Ventilschaft 317 entsprechend bela­ stet. Das Stellglied 316 wirkt hierbei in üblicher Weise auf den Ventilschaft 317.

Während Fig. 4 eine Prinzipskizze dieser Baueinheit zeigt, ist eine praktische Ausführungsform in Fig. 5 veranschaulicht. Die ganze Baueinheit ist einteilig aus Metall ausgebildet oder aus Kunststoff gespritzt. Die Zusatzfeder 326 besteht aus vier etwa spiralförmig verlaufenden Armen, die sich zwischen dem Flansch 325 und der ringförmigen Stirnwand 332 erstrecken. Eine solche Baueinheit kann beispielsweise bei einem Ventil gemäß DE-OS 32 36 372 nachträglich eingebaut werden.

Claims (9)

1. Thermostatisch betätigtes Heizkörperventil, bei dem ein Ventilschaft durch ein Stellglied axial verlagerbar ist, das unter dem Einfluß des Dampf­ druckes eines Arbeitselements und einer in Gegen­ richtung wirkenden Sollwertfeder Gleichgewichts­ stellungen einnimmt, und bei dem ein Stützlager für die Sollwertfeder mittels eines Drehgriffs über einen Regelbereich axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vom Stützlager (15; 115; 215; 315) betätigte Mittel (26; 124; 226; 326) zur Erzeugung einer Schließkraft vorgesehen sind, die auf den Ventilschaft (17; 217; 317) wirkt, wenn das Stützlager bei der Axialverstellung über eine untere Grenze hinaus verstellt wird.

2. Heizkörperventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Stützlager (115) Mitnehmer (124) angebracht sind, die die Schließkraft auf den Ventilschaft (117) bzw. das Stellglied (116) ausüben.

3. Heizkörperventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schließkraft mittels einer Zusatzfeder (26; 226; 326) erzeugt wird, die durch Verstellen des Stützlagers (15; 215; 315) über die untere Grenze hinaus wirksam gemacht wird.

4. Heizkörperventil, bei dem das Stellglied aus einem Führungsteil und einem am Ventilschaft angreifenden Folgeteil besteht, die teleskopisch gegeneinander verschiebbar und mittels einer Druckfeder in einer durch Anschläge bestimmten Strecklage gehalten sind, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Stützlager (215) Mitnehmer (224) angebracht sind, die durch Mitnahme des Führungsteils (216) die Druckfeder als Zusatzfeder (226) auf den Folgeteil (216 a) wirken lassen.

5. Heizkörperventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schließkraft durch eine Zusatz­ feder (26; 326) erzeugt wird, die vom Stützlager (15; 315) gespannt wird.

6. Heizkörperventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzfeder (26) zwischen einer Anlagefläche (24) des Stützlagers (15) und einer Anlagefläche (25) des Stellglieds (16) angeordnet ist.

7. Heizkörperventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzfeder (326) zwischen einer Anlagefläche (324) des Stützlagers (315) und einem auf den Ventilschaft (317) aufgesetzten Flansch (325) angeordnet ist.

8. Heizkörperventil nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flansch (325) die Zusatzfeder (326) und eine von der Anlagefläche (324) des Stützlagers (315) belastbare ringförmige Stirnwand (332) eine Baueinheit (329) bilden.

9. Heizkörperventil nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Baueinheit (229) aus Kunststoff besteht und die Zusatzfeder (326) durch Kunststoff­ stege zwischen Flansch (325) und Stirnwand (332) gebildet ist (Fig. 5).