DE4411906C1 - Generation of linear thrust movement for temp. control of gas burner - Google Patents
Generation of linear thrust movement for temp. control of gas burnerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Erzeu gung einer linearen Schubbewegung, ausgelöst durch ein sich temperaturabhängig ausdehnendes bzw. zusammenziehendes Fluid, insbesondere als Thermosteuerung einer Gasbrennstel le, wobei ein in einem Kapillarrohr befindliches Öl einen federbeaufschlagten Kolben bewegt.The invention is directed to a device for generating linear thrust movement, triggered by a expanding or contracting depending on temperature Fluid, in particular as a thermal control for a gas fuel le, an oil in a capillary tube a spring-loaded piston moves.
Thermisch gesteuerte Regelungsvorrichtungen sind häufig so ausgestaltet, daß ein Fluid, z. B. ein Öl, in einem gewissen Reservoir von der Wärmequelle erhitzt wird, sich dabei aus dehnt, wobei die Ausdehnungsbewegung über ein Kapillarrohr auf einen Faltenbalgzylinder übertragen wird, von dem dann mechanisch diese Bewegung abgenommen wird, etwa zum Zweck, Ventile zu öffnen oder zu schließen, wie dies bei spielsweise die DE 23 17 382 B2 zeigt. Eine derartige Lösung zeigt auch die DE 39 41 879 C1.Thermally controlled control devices are often like this configured that a fluid, e.g. B. an oil, in a certain Reservoir is heated by the heat source stretches, the expansion movement over a capillary tube is transferred to a bellows cylinder, from which then mechanically this movement is removed, for example for the purpose Open or close valves like this at for example, DE 23 17 382 B2 shows. Such a solution also shows DE 39 41 879 C1.
Neben der Lösung, Faltenbälge vorzusehen, ist es auch be kannt, thermische Elemente mit von der Druckflüssigkeit be aufschlagten Membranen auszustatten. So zeigt die DE 28 56 313 A1 statt des Faltenbalges eine Gummimembran in unterschiedlichen Einspannungsvarianten, wobei das DE 85 23 111 U1 auch eine Kunststoffmembran zum Gegenstand hat.In addition to the solution to provide bellows, it is also knows, thermal elements with be from the hydraulic fluid equipped membranes. So it shows DE 28 56 313 A1 instead of the bellows a rubber membrane in different clamping variants, whereby the DE 85 23 111 U1 also relates to a plastic membrane Has.
Ein Problem bekannter Lösungen besteht darin, daß bei Aus lenkung des Faltenbalges bzw. der eingespannten Membranen im entsprechenden Bauelement ein vergleichsweise großvolu miger, mit dem Verstellöl gefüllter Raum entsteht, der wie derum seiner örtlichen Umgebungstemperatur ausgesetzt ist. Damit können die Temperaturunterschiede zwischen dem die Regelung aus lösenden großvolumigeren Meßfühler einerseits und der Stellvorrichtung andererseits zu großen Ungenauig keiten führen. Die Erwärmung des Volumens im Weggebersystem kann zu einer ungewollten zusätzlichen Hubauslenkung führen, womit zwangsläufig eine Temperaturveränderung dort erfolgt, wo sie geregelt werden soll, etwa in der Wärmekam mer eines Backofens. Man muß daher bei den bekannten Lösun gen zu Temperaturkompensationen kommen. Dies stößt aber an konstruktive oder kostenmäßige Grenzen. So liegt zum einen eine Grenze in den geringen Einbaumaßen, zum anderen in der sehr hohen Fertigungspräzision mit sehr geringen Toleran zen, was zu hohen Kosten führt.A problem with known solutions is that with Aus steering of the bellows or the clamped membranes a comparatively large volume in the corresponding component miger, the space filled with the adjustment oil, which like exposed to its local ambient temperature. This allows the temperature differences between the Control from releasing large-volume sensors on the one hand and the adjusting device on the other hand is too imprecise lead. The heating of the volume in the encoder system can lead to an undesired additional stroke deflection lead, inevitably a change in temperature there takes place where it is to be regulated, for example in the heat more of an oven. One must therefore with the known solutions temperature compensation. But this triggers constructive or cost limits. So for one thing a limit in the small installation dimensions, on the other hand in the very high manufacturing precision with very low tolerance zen, which leads to high costs.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der zum einen größere Volumina im Weggebersystem selbst vermieden werden, zum anderen eine einfache, kostengünstige Herstellung möglich ist.The object of the invention is to provide a solution with on the one hand, larger volumes in the encoder system itself to be avoided, on the other hand a simple, inexpensive Manufacturing is possible.
Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Fluid einen Elastomer-Polsterkörper auf einer Seite beauf schlagt, wobei der anderen Seite des Polsterkörpers ein fe derbeaufschlagter Steuerkolben zugeordnet ist.With a device of the type described in the introduction solved this problem according to the invention in that the Fluid on an elastomer cushion body on one side beats, with the other side of the cushion body a fe the actuated control piston is assigned.
Dadurch, daß der Faltenbalg bzw. die Membranlösungen hier durch einen Elastomer-Polsterkörper ersetzt werden, lassen sich eine Fülle von Vorteilen erreichen. Ein Vorteil be steht darin, daß es mit dem Elastomer-Polsterkörper möglich ist, sehr geringfügige Auslenkungen auf einen Steuerkolben zu übertragen, was dazu führt, daß sehr geringe Mengen an Stell-Fluid aus dem Kapillarrohr austreten müssen, um eine große Schubbewegung zu veranlassen, so daß es im Prinzip einer Temperaturkompensation für diesen Bereich nicht be darf.Because the bellows or membrane solutions here can be replaced by an elastomer cushion body achieve a wealth of advantages. An advantage is that it is possible with the elastomer cushion body is, very slight deflections on a control piston to transfer, which leads to very small amounts of Control fluid must exit the capillary tube in order to to cause large thrust movement, so in principle temperature compensation for this area may.
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, daß dem freien Ende eines fluidgefüllten Kapillarrohres ein im we sentlichen topfförmiger Aufnahmekörper zugeordnet wird, wo bei der Topfboden eine mit dem Kapillarrohr korrespondie rende Öffnung aufweist und daß in den topfförmigen Aufnah mekörper ein aushärtendes, flüssiges Elastomer eingegossen und dem sich nach Aushärtung ergebenden Elastomer-Polster ein federbeaufschlagter Steuerkolben zugeordnet wird.According to the method, the object is achieved in that the free end of a fluid-filled capillary tube in the we substantial pot-shaped receptacle is assigned where the bottom of the pot corresponds to the capillary tube rende opening and that in the pot-shaped receptacle cast a hardening liquid elastomer and the resulting elastomer pad after curing a spring-loaded control piston is assigned.
Diese Herstellungsweise birgt eine Fülle von Vorteilen. Zum einen besteht ein Vorteil darin, daß ein flüssiges Elasto mer in einen Aufnahmetopf eingebracht werden kann. Dies kann vollautomatisiert geschehen, nach Aushärten bedarf es keinerlei weiterer Befestigungen oder Montageschritte, um dieses Polsterelement dem Kapillarrohr zuzuordnen. Das Pol sterelement mit Kapillarrohr kann sofort eingebaut werden.This method of production has a wealth of advantages. To the one is an advantage that a liquid elasto can be placed in a pot. This can be fully automated, it needs after curing no further attachments or assembly steps to assign this cushioning element to the capillary tube. The pole Sterile element with capillary tube can be installed immediately.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei ansonsten glei cher Bauweise unterschiedliche Stellwege mit einem solchen zugebildeten Polsterkörper erreichbar sind, was weiter un ten noch näher beschrieben ist.Another advantage is that otherwise the same cher construction different travel paths with such formed cushion body can be reached, which continues un ten is described in more detail.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sowohl der Vorrichtung wie auch der angegebenen Verfahrensweise zur Herstellung erge ben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Advantageous embodiments of both the device and also the specified procedure for the production are derived from the further subclaims.
So kann es zweckmäßig sein, das topfförmige Aufnahmegehäuse mit Rücksprüngen bzw. Nuten zum Eintritt des noch flüssigen Elastomers vor dessen Aushärtung vorzusehen, so daß es nach Aushärtung zu einer intensiven Verkrallung zwischen Elasto mer-Polster und Aufnahmegehäuse kommt. Eine Variante der Erfindung besteht darin, das Elastomer-Polster als vorge fertigten Körper in das entsprechende Aufnahme-Gehäuse ein zusetzen.So it can be useful, the cup-shaped housing with recesses or grooves for the entry of the still liquid To provide elastomer before curing, so that it after Curing to an intense claw between Elasto mer padding and receptacle comes. A variant of the Invention is the pre-elastomer pad manufactured body in the corresponding receptacle housing clog.
Zweckmäßig werden hier Kunststoffe eingesetzt, die bei hö heren Temperaturen einen möglichst geringen Ausdehnungs koeffizienten aufweisen. Weisen sie größere Ausdehnungs koeffizienten auf, können sie als eine Art Übersetzung der Ausdehnungsbewegung des Fluids benutzt werden, d. h. in ei nem solchen Falle wird eine geringe Fluidausdehnung durch das Elastomer-Polster in eine größere Wegstrecke umgesetzt.Appropriately, plastics are used here, which at high expansion as low as possible have coefficients. Assign them larger dimensions coefficients on, they can be used as a kind of translation of the Expansion movement of the fluid can be used, d. H. in egg In such a case, low fluid expansion is caused by the elastomer pad is implemented in a larger distance.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die sich auf dem Elastomer-Polster auf legende Steuerkolben fläche gleich oder kleiner als die dem Steuerkolben zuge wandte Polsteroberfläche ist, wobei hier in weiterer Ausge staltung auch vorgesehen sein kann, daß dem Steuerkolben kopf eine sich auf dem Polster abstützende Ringscheibe zu geordnet ist, wobei der den Durchtritt des Steuerkolben kopfes ermöglichende Innendurchmesser der Ringscheibe klei ner als die dem Steuerkolben zugewandte Polsteroberfläche ist. A particularly useful embodiment is that which are placed on the elastomer pad on control pistons area equal to or smaller than that supplied to the control piston is the upholstered surface, here in more detail staltung can also be provided that the control piston head an washer supported on the upholstery is ordered, the passage of the control piston small inner diameter of the washer ner than the pad surface facing the control piston is.
Durch diese Maßnahme läßt sich erreichen, bei an sich glei chem Polsterkörper unterschiedliche Stellwege zu bewirken. Wird nicht die gesamte Polsteroberfläche als Auflagefläche für den Kolbenkopf ausgenutzt, lassen sich größere Stellwe ge erreichen, etwa dadurch, daß ein wesentlicher Teil der Polsteroberfläche z. B. von einer Ringscheibe abgedeckt ist.This measure can be used to achieve the same chem upholstered body to cause different travel. Will not use the entire upholstery surface as a support surface used for the piston head, larger actuators can be used achieve ge, for example, that a substantial part of the Upholstery surface z. B. is covered by an annular disc.
Verfahrensmäßige Ausgestaltungsschritte bestehen beispiels weise darin, daß vor dem Umgießen des Elastomers in den topfförmigen Aufnahmekörper die Topfbodenöffnung mit einer Folie zum Verhindern des Eintritts des flüssigen Elastomers in das Kapillarrohr verschlossen wird. Zweckmäßig wird der Aufnahmekörper des Elastomer-Polsters unter Einschluß des federbeaufschlagten Steuerkolbens von einer Hülse umgeben, die gewindefrei am Aufnahmekörper festgelegt wird, insbe sondere durch Umbördelung.Procedural design steps exist, for example show that before pouring the elastomer into the pot-shaped receptacle the pot bottom opening with a Foil to prevent entry of the liquid elastomer is closed in the capillary tube. The is expedient Receiving body of the elastomer pad, including the spring-loaded control piston surrounded by a sleeve, the thread-free is fixed on the receiving body, esp especially through flanging.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is below with reference to the drawing explained in more detail, for example. This shows in
Fig. 1 eine Prinzipschnittdarstellung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung, in Fig. 1 is a schematic sectional view of the device according to the inven tion, in
Fig. 2 die gleiche Darstellung mit dem Steuerkolben in einer Auslenkposition sowie in den Fig. 2 shows the same representation with the control piston in a deflected position and in the
Fig. 3 bis 11 unterschiedliche Ausgestaltungen des das Elastomer-Polster aufnehmenden topfförmigen Körpers. Fig. 3 to 11 different embodiments of the elastomer cushion-receiving cup-shaped body.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung, auch als Weg gebersystem bezeichnet, ist wie folgt aufgebaut:The device, generally designated 1 , also referred to as a travel sensor system, is constructed as follows:
Eine Hülse 2 umgibt einen von einer Feder 3 beaufschlagten Steuerkolben 4, der mit seinem Kolbenschaft 4b die Hülse 2 durchsetzt. Geführt und eingefaßt ist der Steuerkolben 4 von einer Ringscheibe 5, die sich oben auf ein im wesent lichen topfförmiges Aufnahmegehäuse 6 abstützt, wobei im Inneren des topfförmigen Aufnahmegehäuses ein Elastomer- Polsterkörper 7 vorgesehen ist. Die Hülse 2 ist mittels ei nes Bördelrandes 8 am Aufnahmegehäuse 6 verlierungsfrei be festigt.A sleeve 2 surrounds a acted upon by a spring 3, the control piston 4 b with its piston shaft 4, the sleeve 2 extends through. Out and bordered the control piston 4 is of an annular disc 5, which is supported on top of a cup-shaped receiving housing in Wesent union 6, wherein an elastomer cushion body 7 is provided in the interior of the cup-shaped receiving housing. The sleeve 2 is fixed by means of egg nes flange 8 on the receiving housing 6 without loss.
Im dargestellten Beispiel weist das Aufnahmegehäuse 6 eine zentrische Bohrung 9 in einem Ansatzstutzen 6a auf, in dem ein mit 10 bezeichnetes Kapillarrohr mittels Lötung oder Verklebung 11 befestigt ist.In the example shown, the receiving housing 6 has a central bore 9 in a connecting piece 6 a, in which a capillary tube, designated 10, is fastened by means of soldering or gluing 11 .
Durch einen stärkeren Strich ist eine Abdeckfolie 12 auf der dem Kapillarrohr 10 zugewandten Unterseite 7 des Polsterkörpers angedeutet, die bei dem Eingießen des Elastomers zur Bildung des Polsterkörpers 7 das Eindringen in das Kapillarrohr 10 verhindert.By a stronger bar a cover sheet 12 is indicated on the capillary tube 10 facing the underside of the cushion body 7, which prevents the penetration into the capillary tube 10 in the pouring of the elastomer for forming the cushion body. 7
Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist das Aufnahmegehäuse 6 mit einem Hinterschnitt 13 versehen, die Fig. 3 bis 11 zeigen weitere Wandgestaltungen des Aufnahmegehäuses 6 zur Verkrallung des Elastomer-Polsters 7.In the example of FIGS. 1 and 2, the receptacle housing 6 is provided with an undercut 13 , FIGS . 3 to 11 show further wall designs of the receptacle housing 6 for clawing the elastomer cushion 7 .
Aus dem Beispiel der Fig. 1 und 2 ist erkennbar, daß die dem Polster zugewandte Fläche 4a des Kolbens 4 kleiner ist als die Oberfläche des Polsterkörpers 7, der wirksamen Flä che 4a ist auch der Innendurchmesser der Scheibe 5 ange paßt. Durch Variation der entsprechenden Durchmesser lassen sich unterschiedliche Stellwege bei Beaufschlagung des Pol sterkörpers 7 durch das Stellfluid erreichen, wobei anzu merken ist, daß die in Fig. 2 gezeigte Auslenkung nur aus zeichnerischen Gründen stark übertrieben wiedergegeben ist.From the example of FIGS. 1 and 2 it can be seen that the surface facing the cushion 4 a of the piston 4 is smaller than the surface of the cushion body 7 , the effective surface 4 a, the inner diameter of the disc 5 is also fitted. By varying the corresponding diameter, different travel ranges can be achieved when the Pol sterkörpers 7 by the actuating fluid, it should be noted that the deflection shown in Fig. 2 is only greatly exaggerated for illustrative reasons.
Die Herstellungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
die folgende:
Zunächst wird der Aufnahmekörper 6 gefertigt, automatisch
mit einem flüssigen Elastomer gefüllt, das dann aushärtet,
wobei vor dem Einfüllen ggf. eine Abdeckfolie 12 in den
Topfboden eingelegt wurde. Um evtl. Gaseinschlüsse beim
Eingießen des flüssigen Elastomers zu verhindern, können
Entgasungsschlitze oder Bohrungen 14 bzw. 15 (Fig. 3 und
Fig. 5) vorgesehen sein.The method of manufacturing the device according to the invention is as follows:
First, the receiving body 6 is manufactured, automatically filled with a liquid elastomer, which then hardens, a cover sheet 12 possibly being inserted into the bottom of the pot before filling. In order to prevent any gas inclusions during the pouring of the liquid elastomer, degasifying slits or holes can 14 or 15 (Fig. 3 and Fig. 5) may be provided.
Da es beim Aushärten des Elastomers zur Bildung von Essig säure kommen kann, kann der Aufnahmekörper vorab mit einer dünnflüssigen Grundierung versehen worden sein, was in der Figur nicht näher dargestellt ist. Ist der Polsterkörper 7 fertiggestellt, wird das Kapillarrohr 10 weich eingelötet bzw. verklebt, so daß die Herstellung diesbezüglich einfa cher und preiswerter wird. Nachfolgend wird die Ringscheibe 5 als Stütz- und Führungselement, der Kolben 4 und die Fe der 3 zusammengeführt und von der Hülse 2 umschlossen, die dann z. B. mittels Umbördelung am Aufnahmekörper 6 befestigt wird.Since acetic acid can form when the elastomer hardens, the receiving body can have been provided with a low-viscosity primer in advance, which is not shown in the figure. If the cushion body 7 is finished, the capillary tube 10 is softly soldered or glued, so that the production is simpler and cheaper in this regard. Subsequently, the washer 5 is brought together as a support and guide element, the piston 4 and the Fe of 3 and enclosed by the sleeve 2 , which then z. B. is fastened by flanging on the receiving body 6 .
Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. Die Erfindung ist insbesondere nicht auf das hier beschriebene Beispiel einer Thermosteue rung einer Gasbrennstelle beschränkt. Es sind auch eine Fülle weiterer Einsatzmöglichkeiten gegeben. So können Hei zungsventile über entsprechende Meßfühler erfindungsgemäß ausgerüstet sein, eine Beaufschlagung elektrischer Schalter mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, die Übertragung hydraulischer Stellwege u. dgl. mehr.Of course, the described embodiments of the Invention to change in many ways without the To leave basic ideas. The invention is particular not to the example of a thermal valve described here tion of a gas burner is limited. They are one too Abundance of other possible uses. So Hei tion valves via appropriate sensors according to the invention be equipped to operate electrical switches with a device according to the invention can be provided be, the transmission of hydraulic travel u. Like. more.
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944411906 DE4411906C1 (en) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | Generation of linear thrust movement for temp. control of gas burner |
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DE (1) | DE4411906C1 (en) |
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- 1994-04-07 DE DE19944411906 patent/DE4411906C1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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