DE4042074C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisches Expansionsventil für Kälteanlagen, bei dem ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Verschlußstück von einer Betäti­ gungsvorrichtung bedarfsabhängig verstellbar und zur Aufrechterhaltung einer Mindest-Durchflußmenge ein stän­ dig geöffneter Durchflußpfad mit einstellbarem Drossel­ widerstand vorgesehen ist.

Bei einem bekannten Expansionsventil dieser Art (DE-PS 9 04 775) ist dem durch den Ventilsitz führenden Haupt­ pfad ein Nebenpfad parallelgeschaltet, der mit einer einstellbaren Drosselschraube versehen ist. Die Mindest- Durchflußmenge wird in Anpassung an die Kälteanlage so eingestellt, daß die gewünschte tiefste Verdampfungs­ temperatur aufrechterhalten werden kann. Dadurch, daß der Durchfluß nie vollständig unterbrochen wird, ergibt sich eine einwandfreie Regelung über den gesamten Bereich der Verdampfungstemperatur. Im Vergleich zu einer festen Bohrung (US-PS 33 67 130, Fig. 2) bietet die Einstell­ schraube die Möglichkeit, ein und dasselbe Expansions­ ventil für Kälteanlagen unterschiedlicher Größe zu ver­ wenden. Anordnung und Herstellung des Nebenpfades erfor­ dern aber einen zusätzlichen Aufwand.

Es sind auch schon Expansionsventile bekannt (US-PS 33 67 130, Fig. 4; US-PS 32 52 297), bei denen der Neben­ pfad als zur Ventilachse konzentrischer Ringspalt zwi­ schen der Bohrung in einer einschraubbaren Buchse und einem mit Verschlußstück oder Ventilsitz verbundenem Stift kleineren Durchmessers ausgebildet ist. Hier tre­ ten zwar keine Platzprobleme auf; eine Anpassung ist aber nur durch Austausch der Schraubbuchsen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermosta­ tisches Expansionventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem der Platzbedarf und der Herstellungs­ aufwand für den ständig geöffneten Durchflußpfad mit einstellbarem Drosselwiderstand geringer ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen die Schließbewegung des Verschlußstücks vor dem Auftref­ fen auf den Sitz begrenzenden Anschlag, der in Richtung der Bewegung des Verschlußstücks justierbar ist.

Der Anschlag bestimmt den kleinsten Öffnungsquerschnitt des Ventils, der den stähdig geöffneten Durchflußpfad bildet. Hierfür ist kein zusätzlicher Platz und kein zusätzlicher Herstellungsarbeitsgang erforderlich. Für die Zwecke der Einstellbarkeit genügt der justierbare Anschlag, der leicht herstellbar und ebenfalls ohne Platzprobleme unterbringbar ist.

Besonders günstig ist es, wenn der Anschlag verschraub­ bar ist. Im Gegensatz zu einem in die richtige Justier­ stellung preßbaren Anschlag erlaubt die Verschraubung auch eine nachträgliche Justierung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Anschlag durch einen zur Ventilachse konzentri­ schen Ring gebildet ist, der mit einer Schulter zusammen­ wirkt, die von einem mit dem Verschlußstück verbundenen Ventilbetätigungsschaft getragen wird. Schulter und Anschlag können irgendwo längs des Ventilbetätigungs­ schaftes und nahe der Ventilachse angeordnet werden, wodurch der Raumbedarf kleingehalten werden kann.

Mit besonderem Vorzug ist der Ventilbetätigungsschaft geteilt, und an der Teilungsstelle ist ein mit dem dem Verschlußstück zugewandten Teil verbundenes Justierele­ ment zwischengeschaltet. Dieses Justierelement erlaubt es, die wirksame Länge des Ventilbetätigungsschafts zu ändern und dadurch das Ventil der Betätigungsvorrich­ tung anzupassen.

Insbesondere kann das Justierelement auf dem dem Ver­ schlußstück zugewandten Teil des Ventilbetätigungsschaft verschraubbar sein. Auch hier ist demnach eine nachträg­ liche Justierung möglich.

Mit besonderem Vorteil weist das Justierelement die Schulter auf. Durch Zusammenfassung der Funktionen ergeben sich sich weitere Platzeinsparungen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür ge­ sorgt, daß ein Einsatz zur Aufnahme des dem Verschluß­ stück zugewandten Teils des Ventilbetätigungsschaftes eine gestufte Längsbohrung aufweist, die an einem Ende den Ventilsitz, am anderen Ende eine Erweitung zur Auf­ nahme einer Schließfeder und des ringförmigen Anschlags sowie dazwischen eine eingangsseitige Querbohrung auf­ weist. Hierbei können alle wesentlichen Teile im Einsatz vormontiert werden, worauf das Ganze in ein Gehäuse eingeschoben werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein teilweise geschnittenes Expansionsventil gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen teilweise geschnittenen Einsatz.

Ein Gehäuse 1 besteht aus einem Gehäuseunterteil 2 und einem Gehäuseoberteil 3. Das Gehäuseunterteil trägt einen Eintrittsstutzen 5 und auf der gegenüberliegenden Seite einen Austrittsstutzen 6. Das Gehäuseoberteil 3 trägt als Betätigungsvorrichtung 7 eine Membrandose mit einer Membran 8, die am Rand zwischen Dosenoberteil 9 und Dosenunterteil 10 eingespannt und in der Mitte durch einen Teller 11 abgestützt ist. Ferner umgibt das Gehäuseoberteil 3 eine Vorspannfeder 12, die sich einerseits am Teller 11 und andererseits an einem im Gehäuseoberteil 3 gehaltenen Widerlager 13 abstützt. Der Raum 15 unterhalb der Membran 8 kann unter dem Druck eines Leitungsabschnitts der Kälteanlage, insbesondere der Saugleitung stehen. Der Raum 17 oberhalb der Membran 8 kann unter dem Dampfdruck eines Temperaturfühlers, insbesondere eines am Ende der Saugleitung angeordneten Flüssigkeits-Dampf-Temperaturfühlers stehen, und ist zu diesem Zweck mit einer Anschlußbohrung 18 versehen.

Im Gehäuse 1 befindet sich ein Einsatz 19, der in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. Ein oberer, am Teller 11 befestigter Teil 23 eines Ventilbetätigungsschaftes 24 wirkt unter Zwischenschaltung eines schraubbaren Justierelements 25 auf den unteren Teil 26 des Ventil­ betätigungsschaftes 24. Dieser untere Teil 26 weist am oberen Ende einen Zapfen 27 auf, auf dem das Justier­ element 25 verschraubbar ist, und am unteren Ende ein Verschlußstück 28, das mit einem Ventilsitz 29 am Einsatz 19 einen Ventildrosselspalt 30 bildet. Der Einsatz 19 besitzt eine den Ventilsitz 29 durchsetzende Längsboh­ rung 31, in die inmitten ihrer Länge eine eingangsseiti­ ge Querbohrung 32 mündet. Die Längsbohrung 31 besitzt am oberen Ende eine Erweiterung 33, welche der Aufnahme einer Schließfeder 34 dient, die sich unten am Einsatz 19 und oben am Justierelement 25 abstützt.

Ferner nimmt die Erweiterung 33 einen als zur Ventil­ achse konzentrischen Ring ausgebildeten Anschlag 35 auf, der über ein Gewinde 36 mit dem Einsatz 19 verbun­ den ist und einen Innensechskant 37 zu Verstellzwecken besitzt. Mit diesem Ring wirkt eine Schulter 25a am Justierelement 25 zusammen. Weitere Einzelheiten, wie die Ringnuten 38 am unteren Einsatz 19 zum Einlegen von Dichtringen, sind lediglich angedeutet.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Einsatz mit dem unteren Teil 26 des Ventilbetätigungsschaftes 24, dem Justierelement 25, der Schließfeder 34 und dem Anschlag 35 vormontiert werden. Alsdann wird der Einsatz 19 mit dem oberen Ge­ häuseteil 3 beispielsweise durch Schrauben, die durch Bohrungen 22 greifen, verbunden. Das Ganze wird dann in den unteren Gehäuseteil 2 eingesetzt.

Bei diesem Expansionsventil gibt es zwei Einstellmög­ lichkeiten. Mit Hilfe der Justierschraube 25 kann die Gesamtlänge des Ventilbetätigungsschaftes 24 geändert und dadurch sichergestellt werden, daß der Hub des Ver­ schlußstücks 28 und der Hub der Membran miteinander übereinstimmen. Zweitens kann durch den Anschlag 35 die kleinste Öffnungsstellung des Ventildrosselspalt 30 eingestellt werden, die ihrerseits die Mindest-Durch­ flußmenge, die dauernd aufrechterhalten bleiben muß, festlegt. Die Justierung erfolgt vor dem Einbau des Einsatzes 19 in das obere Gehäuseteil 3, wobei einfach die für einen bestimmten Anwendungszweck vorgegebenen Sollwertlagen eingestellt werden. In Fällen, in denen der ständig geöffnete Durchflußpfad nicht gewünscht wird, können die gleichen Ventilteile benutzt werden, wobei der Anschlag 35 fortgelassen oder in eine unwirk­ same Stellung gebracht wird.

Abweichungen von der dargestellten Konstruktion sind in vielfacher Hinsicht möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die beiden Gehäuseteile je einen Flansch aufweisen, wobei die Flansche durch Schrauben u. dgl. miteinander verbun­ den sind. Auch das Schraubgewinde zwischen Justierelement 25 und Zapfen 27 bzw. zwischen Anschlag 35 und Einsatz 19 können durch einen Preßsitz ersetzt werden, wobei die Verstellung in eine gewünschte Sollwertlage durch Aufbringen einer erhöhten Preßkraft erfolgt.

Claims (7)

1. Thermostatisches Expansionsventil für Kälteanlagen, bei dem ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Ver­ schlußstück von einer Betätigungsvorrichtung bedarfs­ abhängig verstellbar und zur Aufrechterhaltung einer Mindest-Durchflußmenge ein ständig geöffneter Durch­ flußpfad mit einstellbarem Drosselwiderstand vorge­ sehen ist, gekennzeichnet durch einen die Schließ­ bewegung des Verschlußstücks (28) vor dem Auftreffen auf den Sitz (29) begrenzenden Anschlag (35), der in Richtung der Bewegung des Verschlußstücks justier­ bar ist.

2. Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschlag (35) verschraubbar ist.

3. Expansionsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (35) durch einen zur Ventilachse konzentrischen Ring gebildet ist, der mit einer Schulter zusammenwirkt, die von einem mit dem Verschlußstück (28) verbundenen Ventilbetäti­ gungsschaft (24) getragen wird.

4. Expansionsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilbestätigungsschaft (24) geteilt ist und an der Teilungsstelle ein mit dem dem Ver­ schlußstück (28) zugewandten Teil (26) verbundenen Justierelement (25) zwischengeschaltet ist.

5. Expansionsventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Justierelement (25) auf dem dem Verschlußstück (28) zugewandten Teil (26) des Ventil­ betätigungsschafts verschraubbar ist.

6. Expansionsventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierelement (25) die Schul­ ter (25a) aufweist.

7. Expansionsventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatz (19) zur Aufnahme des dem Verschlußstück (28) zugewandten Teils (26) des Ventilbestätigungsschaftes (24) eine gestufte Längsbohrung (31) aufweist, die an einem Ende den Ventilsitz (29), am anderen Ende eine Erwei­ terung (33) zur Aufnahme einer Schließfeder (34) und des ringförmigen Anschlags (35) sowie dazwischen eine eingangsseitige Querbohrung (32) aufweist.