DE4227650C2 - Thermostatventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einem Ausdehnungskörper, der einen Ventilköper betätigt, insbesondere für einen Durchlauferhitzer, bei dem dem erhitzten Wasser über den Ventilkörper Kaltwasser zumischbar ist und der Ausdehnungskörper im Wasserweg des Mischwassers liegt und bei Ausdehnung den Ventilkörper betätigt.

Ein derartiges Thermostatventil bei einem Durchlauferhitzer ist in der DE 40 34 635 A1 beschrieben. In einem Bypaß zum Heizblock des Durchlauferhitzers liegt der Ventilkörper. Dieser ist von einem Ausdehnungskörper betätigbar, welcher von dem im Heizkörper erhitzten Wasser und dem den Bypaß gegebenenfalls durchfließenden Kaltwasser beaufschlagt ist. Der Ausdehnungskörper ist mittels eines Stellgliedes auf eine Solltemperatur einstellbar. Im Bypaß ist außerdem ein Sensor vorgesehen, der den Kaltwasserdurchfluß des Bypasses erfaßt. Über den Sensor wird die Heizleistung gesteuert. Fließt kein Kaltwasser, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß die Solltemperatur noch nicht erreicht ist, und die Heizleistung wird stufenweise hochgeschaltet. Fließt dagegen Kaltwasser, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß eine weitere Temperaturerhöhung nicht notwendig ist, und ein weiteres Hochschalten der Heizleistungsstufen unterbleibt.

Ein Thermostatventil, das in Verlängerung seiner Ausdehnungsachse auf ein Stellglied arbeitet, ist aus der DE 19 01 199 A1 bekannt. Hier steht das Ausdehnungselement unter dem thermischen Einfluß eines Zusatz-Heizkörpers, der von einem Thermostatventil in Abhängigkeit einer Speichertemperatur ein- bzw. ausgeschaltet wird. Im eingeschalteten Zustand des Zusatz-Heizkörpers wirkt die Heizleistung eines Gas-Durchlauferhitzers auf einen Speicherkreislauf, während im unbeheizten Zustand des Zusatz-Heizkörpers die Heizleistung des Durchlauferhitzers auf einen mit Radiatoren bestückten Heizkreis wirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Thermostatventil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das kompakt aufgebaut ist und in das ein Sensor integriert ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Thermostatventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Verlängerung der Ausdehnungsachse des Ausdehnungskörpers ein Folientaster angeordnet ist, dessen eine Seite durch ein Ausdehnen des Ausdehnungskörpers so beaufschlagt ist, daß der Folientaster schließt und dessen andere Seite sich an einem Widerlager abstützt, und daß der Schalthub des Folientasters wesentlich kleiner als der Öffnungshub des Ventilkörpers ist.

Der Folientaster steht dabei in seinem einen oder anderen Schaltzustand, je nachdem ob der Ausdehnungskörper den Ventilkörper offen hält oder schließen läßt, also Kaltwasser fließt bzw. nicht fließt. Der Folientaster kann somit als Sensor nach der DE 40 34 635 A1 verwendet werden.

Da der Schalthub des Folientasters sehr klein ist, läßt er sich kompakt in dem Thermostatventil integrieren. Wegen des im Vergleich zum Öffnungshub des Ventilkörpers kurzen Schalthubes des Folientasters braucht auch kein Ausdehnungskörper verwendet werden, der einen besonders großen Ausdehnungshub aufweist. Insgesamt ist damit ein kompakter Aufbau des Thermostatventils möglich.

Folientaster sind an sich bekannt. Bei ihnen liegen elektrisch kontaktierte Kontaktstücke zwischen zwei Folien einander gegenüber.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Folientaster an der in der Verlängerung der Ausdehnungsachse dem Ventilkörper gegenüberliegenden Seite des Ausdehnungskörpers angeordnet. Dies erleichtert den Aufbau und die Betätigung des Ventilkörpers und des Folientasters durch den Ausdehnungskörper.

Zur Temperaturwahl ist vorzugsweise das Widerlager axial verstellbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere hinsichtlich der Lagerung und Abstützung des Folientasters ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Thermostatventil im Schnitt und

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Detailansicht im Bereich des Folientasters.

Das Thermostatventil weist ein Gehäuse (1) auf, an dem ein Kaltwasseranschluß (2), ein Heißwasseranschluß (3) und ein Mischwasseranschluß (4) vorgesehen sind. Der Kaltwasseranschluß (2) ist mit dem Kaltwassernetz zu verbinden. Der Heißwasseranschluß (3) liegt am Heizblock eines nicht näher dargestellten Durchlauferhitzers. Der Mischwasseranschluß (4) führt zu einer Zapfstelle.

Zwischen dem Mischwasseranschluß (4) einerseits und dem Kaltwasseranschluß (2) und dem Heißwasseranschluß (3) andererseits ist im Gehäuse (1) eine Mischkammer (5) ausgebildet. In dieser ist ein Ausdehnungskörper (6) gelagert. Der Ausdehnungskörper (6) ist im Gehäuse (1) längs seiner Ausdehnungsachse (D) verschieblich und ändert seine Länge (L) abhängig von der in der Mischkammer (5) herrschenden Wassertemperatur. Bei höheren Wassertemperaturen in der Mischkammer (5) wird die Länge (L) größer als bei niedrigeren Wassertemperaturen.

An der einen Seite des Ausdehnungskörpers (6) ist ein Achsstück (7) eines Ventilkörpers (8) befestigt, der zum Achsstück (7) konzentrische Dichtränder (9, 10) aufweist.

Der Ventilkörper (8) ist mittels einer Druckfeder (11) im Gehäuse (1) entgegen der Ausdehnungsrichtung des Ausdehnungskörpers (6) gelagert.

An der - bezogen auf die Ausdehnungsachse (D) - dem Ventilkörper gegenüberliegenden Seite ist der Ausdehnungskörper (6) mittels eines weiteren Achsstückes (12) in dem Gehäuse (1) gelagert. Das Achsstück (12) ist mittels eines O-Ringes (13) wasserdicht im Gehäuse (1) geführt.

Der äußeren Stirnseite (14) des weiteren Achsstückes (12) steht ein Folientaster (15) gegenüber. Der Folientaster (15) ist mit zwei elektrischen Anschlüssen (16, 17) versehen und in einem Aufnahmekörper (18) gelagert.

Der kreisförmige Außenumfang des abdichtenden Aufnahmekörpers (18) bzw. des Folientasters (15) ist über einen Gummiring (19) an einem Widerlager (20) abgestützt. Die Federkonstante des Gummirings (19) ist kleiner als die Federkonstante der Druckfeder (11).

Das Widerlager (20) ist in seiner zur Ausdehnungsachse (D) axialen Stellung mittels eines Stellgliedes (21) zur Wahl einer Solltemperatur verstellbar.

Am Widerlager (20) ist ein zentral - in der Ausdehnungsachse (D) - angreifender Finger (22) vorgesehen, der an dem Folientaster (15) anliegt und diesem gegenüber justierbar ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist im wesentlichen folgende:

Der Ventilkörper (8) behindert in keiner Stellung das Durchströmen des Heißwassers vom Heißwasseranschluß (3) zum Mischwasseranschluß (4), also zur Zapfstelle, da er einen zwischen dem Heißwasseranschluß (3) und dem Mischwasseranschluß (4) offenen Durchlaß (23) aufweist.

Besteht ein entspannter Zustand des Ausdehnungskörpers (6) - also ein Zustand, in dem eine Solltemperatur noch nicht erreicht ist - dann hält die Druckfeder (11) den Ventilkörper (8) in seiner Schließstellung, so daß kein Kaltwasser in die Mischkammer (5) eintritt. Durch die Mischkammer (5) fließt also nur das dem Heißwasseranschluß (3) zugeführte Heißwasser. In diesem Zustand ist der Folientaster (15) entlastet, d. h. geöffnet.

Dehnt sich dann infolge zunehmender Temperatur in der Mischkammer (5) der Ausdehnungskörper (6) in Richtung der Ausdehnungsachse (D) aus, dann wirkt diese Ausdehnung einerseits über den Gummiring (19) auf den Folientaster (15) und andererseits entgegen der Wirkungsrichtung der Druckfeder (11) auf den Ventilkörper (8). Da der Gummiring (19) eine kleinere Federkonstante als die Druckfeder (11) aufweist, wird der Folientaster (15) in seine Schließstellung gebracht, wobei er sich am je nach der eingestellten Solltemperatur eingestellten Widerlager (20) abstützt. Gleichzeitig wird der Ventilkörper (8) so verschoben, daß auch Kaltwasser in die Mischkammer (5) eintritt.

Die Druckfeder (11) hält den Folientaster (15) in seiner geschlossenen Stellung, weil ihre Federkonstante größer als die des Gummirings (19) ist.

Sinkt die Temperatur in der Mischkammer (5) ab, dann zieht sich der Ausdehnungskörper (6) zusammen. Dadurch kommt unter der Kraft der Druckfeder (11) zunächst der Ventilkörper (8) in seine Schließstellung. Außerdem gibt dann das weitere Achsstückt (12) den Folientaster (15) frei, so daß dieser unter der Wirkung des Gummiringes (19) in seine Öffnungsstellung geht.

Der Finger (22) kann zur Justierung der Einstellung verstellbar sein. Die auf die Solltemperatur bezogene Einstellung des Widerlagers (20) läßt sich durch dessen Verschieblichkeit mittels des Stellgliedes (21) erreichen.

Der Hub des Ventilkörpers (8) zwischen seiner Öffnungsstellung und seiner Schließstellung beträgt etwa 5 mm. Der Schalthub des Folientasters (15) liegt beispielsweise zwischen 0,2 mm und 0,5 mm. Es ist also der Schalthub des Folientasters (15) wesentlich kleiner als der Öffnungshub des Ventilkörpers (8).

Claims (8)

1. Thermostatventil mit einem Ausdehnungskörper, der einen Ventilkörper betätigt, insbesondere für einen Durchlauferhitzer, bei dem dem erhitzten Wasser über den Ventilkörper Kaltwasser zumischbar ist, der Ausdehnungskörper im Wasserweg des Mischwassers liegt und bei Ausdehnung den Ventilkörper betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verlängerung der Ausdehnungsachse (D) des Ausdehnungskörpers (6) ein Folientaster (15) angeordnet ist, dessen eine Seite durch ein Ausdehnen des Ausdehnungskörpers (6) so beaufschlagt ist, daß der Folientaster (15) schließt und dessen andere Seite sich an einem Widerlager (20) abstützt, und daß der Schalthub des Folientasters (15) wesentlich kleiner als der Öffnungshub des Ventilkörpers (8) ist.

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (20) zur Solltemperatureinstellung axial verstellbar ist.

3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Folientaster (15) an dem Widerlager (20) über einen Gummiring (19) abgestützt ist.

4. Thermostatventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Folientaster (15) an der in der Verlängerung der Ausdehnungsachse (D) dem Ventilkörper (8) gegenüberliegenden Seite des Ausdehnungskörpers (6) angeordnet ist.

5. Thermostatventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (8) in Schließrichtung von einer Feder (11) belastet ist, die in Verlängerung der Ausdehnungsachse (D) auf der dem Folientaster (15) gegenüberliegenden Seite am Ventilkörper (8) angreift.

6. Thermostatventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante des Gummirings (19) kleiner als die der Feder (11) ist.

7. Thermostatventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Folientaster (15) in einem Aufnahmekörper (18) gelagert ist.

8. Thermostatventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Folientaster (15) zentral ein verstellbarer Finger (22) des Widerlagers (20) eingreift.