DE4309121A1 - Regulating device for a radiator valve - Google Patents
Regulating device for a radiator valveInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für ein Heizkörper ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a control device for a radiator valve according to the genus of the main claim.
Derartige Regelvorrichtungen sind bereits bekannt als Thermostat ventile, bei denen durch Verdrehung des Gehäuses die gewünschte Raumtemperatur eingestellt werden kann. Diese Einstellung wird durch eine fortlaufende Skalierung auf dem Gehäuse angezeigt. Liegt die Raumtemperatur über dem eingestellten Sollwert, so dehnt sich ein in dem Ventil befindliches Dehnstoffelement aus und drosselt den Durch fluß durch den Heizkörper. Dadurch wird die Wärmezufuhr in den Raum verringert. Bei Raumtemperaturen unterhalb des eingestellten Soll wertes zieht sich das Dehnstoffelement zusammen und gibt einen stärkeren Durchfluß durch den Heizkörper frei, wodurch die Wärmezu fuhr steigt. Die genannten Wirkungen sind um so stärker, je größer die Abweichung vom eingestellten Sollwert ist. Such control devices are already known as a thermostat valves in which the desired is achieved by rotating the housing Room temperature can be set. This setting is confirmed by continuous scaling is displayed on the housing. Is that Room temperature above the setpoint, an in the valve located expansion element and throttles the through flow through the radiator. This will add heat to the room decreased. At room temperatures below the set target the expansion element contracts and gives you value stronger flow through the radiator free, which increases the heat drove climbs. The effects are stronger, the greater is the deviation from the setpoint.
Ferner sind elektrisch geregelte Heizkörperventile bekannt, bei denen die Raumtemperatur mittels eines Fühlers erfaßt und elektrisch mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Je nach Größe und Richtung der Differenz wird mit einem Motor der Durchfluß durch das Ventil entsprechend beeinflußt (DE-OS 36 42 113).Electrically controlled radiator valves are also known for which the room temperature is measured by a sensor and electrically is compared with a predetermined setpoint. Depending on the size and The direction of the difference is the flow through the motor Valve influenced accordingly (DE-OS 36 42 113).
Nachteilig an den bekannten Regelvorrichtungen ist, daß bei der rein mechanischen Lösung eine automatische zeitliche Sollwertverstellung nicht möglich ist und bei den elektrisch geregelten bei einem Aus fall der Elektrik die Regelung gänzlich unterbleibt.A disadvantage of the known control devices is that in the pure mechanical solution an automatic temporal setpoint adjustment is not possible and with the electrically controlled at an off if the electrical system completely fails to regulate.
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung mit den Merkmalen des Haupt anspruchs hat den Vorteil, daß die Regelung der Raumtemperatur in bekannter störungsunempfindlicher, mechanischer Art und Weise er folgt, jedoch die Vorteile der freien zeitlichen Programmierung der gewünschten Raumtemperatur ausgenützt werden können. Für die Tem peraturregelung ist keine elektrische Energie nötig, und trotzdem ist es möglich, den einzelnen Raum nur dann zu beheizen, wenn dies tatsächlich erforderlich ist. Beispielsweise kann so ein Badezimmer morgens stärker aufgeheizt werden als tagsüber. Dies senkt den Energieaufwand bei gleichbleibendem Komfort.The control device according to the invention with the features of the main has the advantage that the regulation of the room temperature in known interference-resistant, mechanical way he follows, however, the advantages of free time programming of the desired room temperature can be used. For the tem temperature control, no electrical energy is necessary, and still it is possible to heat the individual room only if this is is actually required. For example, a bathroom be heated up more in the morning than during the day. This lowers the Energy consumption while maintaining comfort.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Regelvorrichtung nach dem Hauptan spruch möglich. So erhält man, wenn man als aktives Element ein bekanntes Dehnstoffelement auswählt und der Motor direkt mit dem Dehnstoffelement verbunden ist, eine kostengünstige Ausführung der Regelvorrichtung. Due to the features specified in the subclaims are further advantageous embodiments of the control device according to the main saying possible. So you get when you as an active element selects known expansion element and the motor directly with the Expansion element is connected, an inexpensive version of the Control device.
Weisen das aktive Element und der Motor ein gemeinsames Gehäuse auf, erhält man eine kompakte Baueinheit. Ferner kann das Gehäuse so gewählt werden, daß es den Einstellkappen der bekannten mechanischen Thermostatventilen gleicht, wodurch die Bedienfreundlichkeit zunimmt und die Hemmschwelle für die Bedienung, insbesondere für ältere Leute, herabgesetzt wird.If the active element and the motor have a common housing, you get a compact unit. Furthermore, the housing can be chosen that it the adjustment caps of the known mechanical Thermostatic valves are the same, which increases user friendliness and the inhibition threshold for operation, especially for older ones People, is being belittled.
Eine echte Einzelraumregelung ist dann gegeben, wenn die Steuer-/Regeleinrichtung einen zeitlich abhängigen Sollwert vorgibt und der Motor eine Einstellung am Dehnstoffelement entsprechend dem Sollwert vornimmt beziehungsweise wenn die Steuer-/Regeleinrichtung einen von der Raumtemperatur abhängigen Korrekturwert ermittelt und der Motor eine Einstellung am Dehnstoffelement entsprechend dem Korrekturwert vornimmt. Durch den zeitlich abhängigen Sollwert können die Ein- und Ausschaltpunkte sowie die Höhe der angestrebten Raumtemperatur vorgegeben werden und durch den Korrekturwert wird die Regelabweichung der als "P-Regler" bekannten Dehnstoffelemente ausgeglichen.A real individual room control is given when the Control device specifies a time-dependent setpoint and the motor adjusts the expansion element accordingly Performs setpoint or when the control device a correction value dependent on the room temperature is determined and the motor adjusts the expansion element accordingly Makes correction value. Through the time-dependent setpoint the switch-on and switch-off points as well as the amount of the target Room temperature can be specified and by the correction value the control deviation of the expansion element known as the "P controller" balanced.
Sind Mittel vorgesehen, die eine manuelle Sollwertvorgabe durch Verdrehen des Gehäuses und ein mechanisches Unterbinden der elektronischen Sollwertvorgabe beziehungsweise der Korrekturwert vorgabe ganz oder teilweise ermöglichen, so können mittels einfacher Handgriffe die mechanischen Teile und die elektrischen Teile ent koppelt werden, wodurch eine einfache mechanische Temperaturregelung ermöglicht wird, bei der die Temperatureinstellung dem von Hand eingegebenen Sollwert folgt. Diese Maßnahme ermöglicht eine kurz fristige Abweichung vom zeitlichen Programmablauf und ist als so genannte "Partieschaltung" bei anderen vollelektrischen Schaltungen bekannt. In einfacher Weise werden die Mittel als ein- und ausrück bare Rutschkupplung ausgeführt, die mit dem Gehäuse einerseits und mit dem Rotor des Motors andererseits verbunden ist. Wenn der Stator des Motors mit dem Dehnstoffelement verbunden ist, wird er reicht, daß bei ausgerückter Rutschkupplung das Gehäuse und der Rotor getrennt werden, wodurch über das Gehäuse manuell Sollwerte vorgegeben werden können, ohne daß der Motor die von der Steuer-/Regeleinrichtung ermittelten Soll-/Korrekturwerte weiter gibt. Werden Sensoren vorgesehen, die die Stellung des Gehäuses erfassen und die mit der Steuer-/Regeleinrichtung verbunden sind, können die Sollwerte einfach aufgenommen und in der Steuer-/Regel einrichtung mit den Istwerten verglichen werden.Means are provided that allow manual setpoint input Twisting the housing and mechanical prevention of the electronic setpoint specification or the correction value Allow partial or total specification, so you can use simple Handles the mechanical parts and the electrical parts be coupled, creating a simple mechanical temperature control is possible, in which the temperature setting by hand entered setpoint follows. This measure allows a short timely deviation from the schedule and is as such called "party circuit" in other fully electric circuits known. In a simple way, the funds are called in and out bare slip clutch executed with the housing on the one hand and connected to the rotor of the motor on the other hand. If the Stator of the motor is connected to the expansion element, it will is enough that the housing and the Rotor are separated, which means that setpoints are set manually via the housing can be specified without the engine from the Control / regulating device further determined target / correction values gives. Are sensors provided to determine the position of the housing record and which are connected to the control device, the setpoints can be easily recorded and in the control device can be compared with the actual values.
Eine einfache Programmierung der Regelvorrichtung wird möglich, wenn die Steuer-/Regeleinrichtung an einen externen Datenbus angeschlos sen ist und mit einer Programmiereinheit und/oder einem Leitrechner kommuniziert. Auf diese Weise kann die Raumtemperatur jedes ein zelnen Raumes einer ganzen Wohneinheit über einen längeren Zeitraum festgelegt und überprüft werden. Die Programmiereinheit oder der Leitrechner können entweder nur die zeitlich abhängigen Sollwerte für die einzelnen Regelvorrichtungen vorgeben oder auch in die Heizungsregelung eingreifen.Simple programming of the control device is possible if the control device is connected to an external data bus sen and with a programming unit and / or a host computer communicates. In this way, the room temperature can be any individual space of an entire residential unit over a longer period of time be determined and checked. The programming unit or the The master computer can either only use the time-dependent setpoints specify for the individual control devices or also in the Intervene heating control.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Regelvorrichtung gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 ein Schrägbild im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt und die Fig. 3a und 3b jeweils ein Schrägbild im Schnitt, stark schematisiert. In the drawing, an embodiment of a control device is shown and explained in more detail in the following description with further advantages. 1, there is shown in FIGS. An oblique view in section, FIG. 2 is a side view in section and Figs. 3a and 3b are respectively a oblique view in section, in highly schematic.
Fig. 1 zeigt eine Regelvorrichtung 10 für ein Heizkörperventil 12 mit einem Einlaß 14, einem Auslaß 16, einem Ventilsitz 18 und einem Ventilglied 20. Durch den Abstand des Ventilglieds 20 vom Ventilsitz 18 wird die Durchlaufwassermenge pro Zeiteinheit bestimmt. Das Ventilglied 20 besitzt eine Ventilstange 22, die sich bis über das Heizkörperventil 12 hinauserstreckt und mit der Regelvorrichtung 10 verbunden ist. Mittels einer Überwurfmutter 24 ist die Regelvor richtung 10 mit dem Heizkörperventil 12 verbunden. Fig. 1 shows a control device 10 for a radiator valve 12 having an inlet 14, an outlet 16, a valve seat 18 and a valve member 20. The throughput of water per unit time is determined by the distance of the valve member 20 from the valve seat 18 . The valve member 20 has a valve rod 22 which extends beyond the radiator valve 12 and is connected to the control device 10 . By means of a union nut 24 , the Regelvor device 10 is connected to the radiator valve 12 .
Die Regelvorrichtung 10 weist eine Steuer-/Regeleinrichtung 26, ein Gehäuse 27, mit einem ersten, fest mit dem Heizkörperventil 12 ver bundenen Gehäuseteil 28 und einem zweiten beweglichen Gehäuseteil 30 und einen Motor 32 auf.The control device 10 has a control / regulating device 26 , a housing 27 , with a first housing part 28 connected to the radiator valve 12 and a second movable housing part 30 and a motor 32 .
Der Stator 34 des Motors 32 ist fest mit einem Dehnstoffelement 36 verbunden, an dessen dem Motor 32 abgewandten Seite die Ventilstange 22 mündet. Die Ventilstange 22 kann je nach Bedarf einstückig oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.The stator 34 of the motor 32 is fixedly connected to an expansion element 36 , on whose side facing away from the motor 32 the valve rod 22 opens. The valve rod 22 can be in one piece or composed of several parts as required.
Der Rotor 38 des Motors 32 weist einen Außenkonus auf, der sich formschlüssig an das zweite Gehäuseteil von innen anlegt.The rotor 38 of the motor 32 has an outer cone which positively engages the second housing part from the inside.
Das Dehnstoffelement 36 wird von einem Führungsteil 40 gehalten, das über eine Nutenführung 42 mit dem zweiten Gehäuseteil 30 und mittels eines Gewindes 44 mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist. Ferner ist das Dehnstoffelement 36 über die Ventilstange 22 mit einem Spannmechanismus 46 verbunden, der ein erstes, fest mit der Ventil stange 22 verbundenes T-Stück 48, ein zweites, fest mit dem ersten Gehäuseteil 28 verbundenen T-Stück 50 und eine Spannfeder 52 auf weist. The expansion element 36 is held by a guide part 40 which is connected to the second housing part 30 via a groove guide 42 and to the first housing part by means of a thread 44 . Furthermore, the expansion element 36 is connected via the valve rod 22 to a tensioning mechanism 46 , which has a first, firmly connected to the valve rod 22 T-piece 48 , a second, firmly connected to the first housing part 28 T-piece 50 and a tension spring 52 points.
Zur Beschreibung der Funktionsweise der Regelvorrichtung 10 wird die Fig. 2 herangezogen, in der die Regelvorrichtung 10 vereinfacht dargestellt ist.For describing the operation of the control device 10, the FIG. 2 is used, in which the control device 10 is shown simplified.
Aufgrund eines von der Steuer-/Regeleinrichtung 26 vorgegebenen zeitlich abhängigen Sollwertes für die Raumtemperatur, dessen Pro grammierung später beschrieben wird, wird über nicht dargestellte Leitungen der Motor 32 in Drehung versetzt, wodurch sich das zweite Gehäuseteil 30 dreht. Dieses nimmt über die Nutenführung 42 das Führungsteil 40 mit, welches aufgrund der Verbindung mit dem Gewinde 44 eine axiale Verschiebung erfährt. Dadurch wird über das Dehn stoffelement 36 die Ventilstange 22 axial verschoben. Diese Art der Regelung, bei dem eine Korrektur durch Soll-Istvergleich der Raum temperatur in der Steuer-/Regeleinrichtung 26 vorgenommen wird und eine Nachführung über den Motor 32 erfolgt, ist prinzipiell bekannt. Die Stellung des zweiten Gehäuseteils 30 wird über Sensoren erfaßt und an die Steuer-/Regelschaltung 26 weitergegeben.On the basis of a time-dependent setpoint for the room temperature specified by the control device 26 , the programming of which will be described later, the motor 32 is rotated via lines (not shown), as a result of which the second housing part 30 rotates. This takes the guide part 40 with it via the groove guide 42 , which is axially displaced due to the connection with the thread 44 . As a result, the valve rod 22 is axially displaced via the expansion element 36 . This type of control, in which a correction by target-actual comparison of the room temperature is carried out in the control / regulating device 26 and tracking via the motor 32 , is known in principle. The position of the second housing part 30 is detected by sensors and passed on to the control / regulating circuit 26 .
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung 10 regelt mittels des Dehn stoffelementes 36, welches die Soll-Istanpassung der Raumtemperatur direkt auf die Ventilstange 22 weitergibt und mit der Spannkraft der Spannfeder 52 im Gleichgewicht steht. Diese Spannkraft der Spann feder 52 wird bei der Verstellung des Sollwertes ebenfalls mit ver stellt. Nach Ablauf einer Zeitkonstanten kann auch hier, ausgehend von der Steuer-/Regeleinrichtung 26 ein Soll-Istvergleich der Raum temperatur vorgenommen werden um so die bleibende Regelabweichung des Proportionalreglers, wie es das Dehnstoffelement 36 ist, aus zugleichen.The control device 10 according to the invention controls by means of the expansion material element 36 , which passes the target / actual adaptation of the room temperature directly to the valve rod 22 and is in equilibrium with the tensioning force of the tension spring 52 . This tensioning force of the tensioning spring 52 is also adjusted with the adjustment of the setpoint. After the expiry of a time constant, a target-actual comparison of the room temperature can also be made here, starting from the control device 26 , so as to compensate for the permanent control deviation of the proportional controller, as is the expansion element 36 .
Zur Programmierung der Steuer-/Regeleinrichtung 26 besitzt diese einen Busanschluß 54, über den eine Energiezufuhr sowie ein Daten transfer stattfinden kann. Die nicht dargestellte Programmiereinheit kann nur kurzfristig zur Programmierung angeschlossen werden, es kann aber auch ein Leitrechner dauerhaft mit der Steuer-/Regelein richtung 26 verbunden sein. Dieser kann insbesondere einen System takt, die zeitliche Sollwertfolge und die Höhe der Sollwerte über mitteln. Ferner kann die Steuer-/Regeleinrichtung 26 ebenfalls Daten wie die Raumtemperatur, und Abweichungen der Raumtemperatur vom Sollwert etc. dem Leitrechner übermitteln.To program the control device 26 , it has a bus connection 54 , via which an energy supply and a data transfer can take place. The programming unit, not shown, can only be connected for programming for a short time, but a master computer can also be permanently connected to the control / regulating device 26 . This can in particular clock a system, transmit the chronological setpoint sequence and the level of the setpoints. Furthermore, the control / regulating device 26 can also transmit data such as the room temperature and deviations of the room temperature from the target value etc. to the master computer.
Sind mehrere Regelvorrichtungen in einer Wohneinheit im Einsatz, so kann jeder Regelvorrichtung 10 eine logische Adresse zugeordnet werden, die in der Steuer-/Regeleinrichtung 26 abgelegt wird und mittels deren Aufruf die Regeleinrichtung 10 mit einem Leitrechner kommunizieren kann.If a plurality of control devices in a residential unit in use, each control device 10 can be assigned a logical address which is stored in the control / regulating means 26 and may communicate the control device 10 by means of which call with a host computer.
Um abweichend von den zeitlich vorgegebenen Sollwerten kurzfristige Änderungen der Raumtemperatur vorzunehmen, kann das zweite Gehäuse teil 30 axial so verschoben werden, daß der Kontakt mit dem Motor 32 an dessen konischen Umfang unterbrochen wird (Fig. 3a und 3b). Über die Nutenführung 42 kann dann mittels des zweiten Gehäuseteils 30 das Führungsteil 40 verdreht und so ein Sollwert eingestellt werden. Dazu ist auf dem zweiten Gehäuseteil 30 eine Skala 50 in Grad Celsius angebracht.In order to make short-term changes in the room temperature deviating from the time-specified setpoints, the second housing part 30 can be axially displaced such that the contact with the motor 32 is interrupted on its conical circumference (FIGS . 3a and 3b). The guide part 40 can then be rotated via the groove guide 42 by means of the second housing part 30 and a setpoint can thus be set. For this purpose, a scale 50 in degrees Celsius is attached to the second housing part 30 .
Soll die Korrektur der Raumtemperatur nur von kurzer Dauer sein, so wird das zweite Gehäuseteil 30 wieder eingekuppelt beziehungsweise eingerückt und der Kontakt mit dem Motor 32 wiederhergestellt. Bei der nächsten Sollwertvorgabe findet dann eine automatische Korrektur statt.If the correction of the room temperature is only to be of short duration, the second housing part 30 is engaged or engaged again and the contact with the motor 32 is restored. An automatic correction then takes place at the next setpoint specification.
Um weiter im manuellen Betrieb zu bleiben, bleibt das zweite Ge häuseteil 30 im ausgerückten Zustand. In order to remain in manual mode, the second housing part 30 remains in the disengaged state.
Die Regelvorrichtung kann also voll automatisch betrieben werden, halb automatisch für kurzfristige Temperaturänderungen und voll kommen manuell, wenn ein Raum beispielsweise vorübergehend gar nicht benutzt wird. Die unterschiedlichen Arten des Betreibens können durch Verstellen des zweiten Gehäuseteils 30 bewirkt werden. Durch das äußerliche Erscheinungsbild der Regelvorrichtung 10, das einem herkömmlichen, mechanischen Thermostatventil gleicht, wird die Hemmschwelle der Bedienung deutlich herabgesetzt, weil die sonst für elektrischen Thermostatventile üblichen Programmierschritte ent fallen können.The control device can therefore be operated fully automatically, semi-automatically for short-term temperature changes and fully manual if a room is temporarily not used, for example. The different types of operation can be effected by adjusting the second housing part 30 . Due to the external appearance of the control device 10 , which resembles a conventional mechanical thermostatic valve, the inhibition threshold for operation is significantly reduced because the programming steps which are otherwise customary for electrical thermostatic valves can be omitted.
Claims (10)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |