DE4419820A1 - Thermostatventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit Ventiloberteil und daraus abragendem Stößel sowie einem Thermostatkopf, der mit einem hohlzylindrischen Fußteil auf das Ventilgehäuse oder Teile desselben bis zur Anlage einer Stirnfläche an eine Gegenlagerfläche des Ventilgehäuses oder von Teilen desselben axial aufschiebbar und unverdrehbar halterbar ist sowie Spannelemente aufweist, die sich unter Ausübung einer Spannkraft zwischen Stirnfläche und Gegenlagerfläche an einer Spannfläche des Ventilgehäuses oder dessen Teilen abstützen können.

Eine derartige Ausbildung ist beispielsweise aus der DE 40 38 141 C1 bekannt. Bei der bekannten Ausführungs­ form weist der Sockel des Thermostataufsatzes einen Sockelfuß auf, der hohlzylindrisch ausgebildet ist, so daß der Thermostataufsatz zusammen mit dem Sockelfuß auf das Ventilgehäuse bis zur Anlage der Stirnfläche des Sockelfußes an eine durch eine Schulter des Ventil­ gehäuses gebildeten Widerlagerfläche des Ventilgehäuses aufschiebbar ist.

Diese Ausbildung ist insofern nachteilig, als die axiale Länge des Sockelfußes exakt der entsprechenden Abmessung des Ventilgehäuses angepaßt sein muß, damit die Wider­ lagerfläche des Sockelfußes an die Schulter des Ventil­ gehäuses angelegt werden kann und damit die Bezugsebene definiert gebildet ist, die ein Referenzmaß für das Stellglied des Thermostataufsatzes ist.

Desweiteren ist bei der bekannten Ausführungsform am Ventilgehäuse eine umlaufende Halterippe vorgesehen, deren Flanken konisch ausgebildet sind, wobei deren eine Flanke als Spannfläche dient. Die radiale Abmessung der Halterippe muß dabei so bemessen sein, daß der Sockel­ fuß beim axialen Zuführen des Thermostataufsatzes an der Halterippe vorbeigeführt werden kann. Sofern die Halterippe gegenüber dem stutzenartigen Bestandteil des Ventilgehäuses radial vorragt, auf welches der Sockel­ fuß aufschiebbar sein soll, so ist eine Montage eines solchen Thermostataufsatzes nicht möglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil gattungsgemäßer Art zu schaffen, dessen Thermostatkopf auf handelsübliche Ventilgehäuse mit Ventiloberteil aufsetzbar ist, insbesondere auch auf solche Ventilgehäuse, bei denen ein Gewindekragen oder auch ohne Gewinde versehener Kragen ausgebildet ist, der das Anschlußstück vom Kragen zum Ventilgehäuse radial überragt, wobei die exakte Halterung des Thermostatkopfes unabhängig von der Baulänge des Ventilgehäuseteiles möglich ist, welches den Kragen mit dem Ventilgehäuse verbindet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Gegenlagerfläche für das Fußteil des Thermostatkopfes durch einen mit Gewinde versehenen oder auch gewindelos ausgebildeten Kragen des Ventilgehäuses oder Ventiloberteils gebildet ist, der von einem durch Stufung gebildeten axialen Hohlbereich des hohlzylindrischen Fußteiles übergreifbar ist und dessen radialer Stufen­ bereich an die Gegenlagerfläche anlegbar ist.

Dadurch, daß die Gegenlagerfläche für das Fußteil des Thermostatkopfes durch den Kragen des Ventilgehäuses oder Ventiloberteiles gebildet ist, ist die Bezugsebene (Referenzmaß für das auf den Stößel einwirkende Stellglied des Thermostatkopfes) in diesen Kragen verlegt, der unabhängig von der weiteren Gestaltung des Ventilgehäuses, insbesondere von der Länge des den Kragen mit dein Ventil­ gehäuse verbindenden Bestandteiles des Ventilgehäuses immer gleich positioniert ist, so daß für alle unterschiedlichen Dimensionsfälle die gleiche Bezugs­ ebene gebildet ist. Dabei ist es gleichgültig, ob der Kragen mit Gewinde versehen ist, also auch zum Anschluß von gewindemäßig verbindbaren Fußteilen von Thermostat­ köpfen geeignet ist, oder aber ob der Kragen gewindelos ausgebildet ist. Desweiteren ist die Anordnung des Thermostatkopfes auf dem Ventilgehäuse auch dann möglich, wenn der Kragen größeren Durchmesser aufweist als das daran anschließende Verbindungsteil zu dem eigentlichen Ventilgehäuse. Das Aufsetzen des Fußteiles des Thermostat­ kopfes auf den Kragen ist in jedem Falle ordnungsgemäß und lagerichtig möglich.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß die Spannelemente am Fußteil in dem aufgeweiteten Stufungsbereich radial verstellbar angeordnet und in Spannlage an einer konischen Spannfläche des Kragens abstützbar sind, während diese radial nach außen ver­ stellt sind und damit den Einschubweg für den Kragen freigeben.

Solche Spannelemente können beliebig ausgebildet sein. Im Stand der Technik sind solche Spannelemente an sich bekannt, wozu beispielsweise auf die DE 40 38 141 C1 verwiesen wird. Es sind auch andere Spannelemente einsetzbar, solange nur sichergestellt ist, daß diese zur Montage des Fußteiles des Thermostatkopfes aus der Einschubfluchtebene weg bewegbar sind, die durch den Kragen des Ventils gebildet ist und nach Erreichen der Sollposition diese Spannelemente in die Spannposition überführbar sind.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird zudem darin gesehen, daß die Korrespondenzfläche der Spannelemente zur konischen Spannfläche des Kragens in Anpassung an die Konusfläche keilförmig ausgebildet sind oder die Spannfläche des Kragens durch eine Kante oder Fläche gebildet ist, an der die keilförmige Korrespondenzfläche der Spannelemente abstützbar ist.

Eine alternative Ausführungsform wird darin gesehen, daß am Ventiloberteil mit Abstand vom Kragen zum Thermostatkopf hin axial versetzt eine Spannfläche, vorzugsweise konische Spannfläche, für die Spannelemente, insbesondere keilförmigen Spannelemente, ausgebildet ist.

Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die axial versetzte Klemmfläche durch die Unterseite der Befestigungsmutter für den Ventileinsatz gebildet ist.

Um eine einwandfreie Funktion des Thermostatventils zu gewährleisten ist zudem vorgesehen, daß das Fußteil des Thermostatkopfes in Spannlage unverdrehbar am Ventil­ oberteil oder Ventilgehäuse gehaltert ist.

In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, daß am Ventil­ gehäuse unmittelbar unterhalb des Kragens (auf der dem Thermostatkopf abgewandten Seite) Nuten ausgebildet sind, in die Verdrehsicherungselemente einsetzbar sind, die am Fußteil des Thermostatkopfes gehaltert sind.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Verdrehsicherungs­ elemente durch Bestandteile der Spannelemente gebildet sind.

In Weiterbildung eines Thermostatventiles, bei dem der Ventileinsatz mit einer Stopfbuchse ausgestattet und am freien Ende des Ventileinsatzes eine vom Stößel durchsetzte polygonale Schraube oder Mutter als Bestand­ teil der Stopfbuchse angeordnet ist, wird vorgeschlagen, daß das Fußteil des Thermostatkopfes einen die polygonale Schraube oder Mutter formschlüssig übergreifenden Hohlraum aufweist, so daß es in Montagesollage unverdrehbar gehaltert ist.

Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das Fußteil des Thermostatkopfes sich in Montagesollage radial an den Randkanten der polygonalen Befestigungsmutter für den Ventileinsatz abstützt, wobei das Fußteil einen entsprechend geformten zylindrischen Hohlraum aufweist.

Durch diese Ausbildung werden weitere Stützflächen geschaffen, so daß auf den Thermostatkopf einwirkende Biegekräfte zusätzlich an den einander berührenden Kanten von Ventileinsatz und Fußteil aufgenommen werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine erste Ausführungsform in Seitenansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine Ansicht auf den Thermostatkopf in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Ventileinsatz der Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 4 bis 6 eine zweite Variante in gleicher Darstellung;

Fig. 7 bis 9 eine dritte Variante in gleicher Darstellung.

In den Zeichnungsfiguren 1, 4 und 7 ist ein Thermostatventil gezeigt. Dieses besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit Ventiloberteil 2 und daraus abragendem Stößel 3 sowie einem Thermostatkopf 4, der ein auf den Stößel 3 einwirkendes Stellglied aufweist. Der Thermostatkopf 4 weist ein hohlzylindrisches Fußteil 5 auf. Das Oberteil des Thermostatkopfes 4 ist relativ zu dessem Unterteil drehbar. Das Ventilgehäuse 1 ist in der Zeichnung nur ausschnittsweise dargestellt, nämlich ein stutzenartiges Element des Ventilgehäuses 1. Das Fußteil 5 ist hohlzylindrisch ausgebildet und auf das Ventilgehäuse 1 koaxial zu dem Ventiloberteil 2 aufgesetzt und zwar bis zur Anlage einer Stirnfläche an einer Gegenlagerfläche des Ventilgehäuses oder Teilen desselbem. Der Fuß ist in geeigneter Weise unverdrehbar am Ventilgehäuse oder dessen Teilen gehaltert. Zudem sind Spannelemente vorgesehen, die später noch näher beschrieben werden, die sich unter Ausübung einer Spannkraft zwischen der Stirnfläche und Gegenlagerfläche an einer konischen Spannfläche des Ventilgehäuses oder dessen Teilen abstützen können.

Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Ventilgehäuse bzw. Ventiloberteil mit Anschlußgewinde M 30 × 1,5. Das Gewinde ist auf einem Kragen 6 radial außen aufgebracht. Auf diesem Kragen ist wahlweise ein Thermostatkopf mit Rast- oder Schnappverschluß sowie auch ein Thermostatkopf mit passendem Anschlußgewinde aufbringbar.

Erfindungsgemäß ist die Gegenlagerfläche für das Fußteil 5 des Thermostatkopfes 4 durch den Kragen 6 des Ventil­ gehäuses 1 oder Ventiloberteils 2 gebildet, der von einem durch Stufung gebildeten axialen Hohlraum des hohlzylindrischen Fußteiles 5 übergreifbar ist. Der radiale Stufenbereich 7 ist an die Gegenlagerfläche des Kragens 6 in der Montagesollposition angelegt. Diese Gegenlagerfläche bildet die Bezugsebene für das auf den Stößel 3 einwirkende Stellelemente des Thermostatkopfes.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 7 sind Spannelemente 8, 9 am Fußteil in dem aufgeweiteten Stufungsbereich 10 des Fußteiles 5 angeordnet, und zwar radial verstellbar. Auf diese Weise sind sie in der Spannlage, die in den Zeichnungsfiguren dargestellt ist, an einer konischen Spannfläche 11 des Kragens 6 abstützbar, so daß der Stufenbereich 7 an die Gegen­ lagerfläche des Kragens 6 angezogen ist.

In Montagelage sind die Spannelemente 8, 9 radial nach außen verstellt, so daß der Einschubweg in den Hohlraum des Fußteiles 5 für den Kragen 6 freigegeben ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Spannelement etwa Z-förmig ausgebildet und stützt sich mit einer Abbiegungskante an der Konusfläche 11 des Kragens 6 unterseitig ab. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die Korrespondenzfläche der Klemmelemente 9 zur konischen Spannfläche 11 des Kragens 6 in Anpassung an die Konusfläche keilförmig ausgebildet und wirkt in der Montagesollage gemäß Fig. 7 entsprechend mit der Konus­ fläche 11 zusammen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist am Ventil­ oberteil mit Abstand vom Kragen 6 zum Thermostatkopf 4 hin axial versetzt eine Spannfläche 12 für Spannelemente 13 ausgebildet, die quasi durch eine Abdrehung erzeugt sein kann. Auch hierdurch wird ein Anzugsmoment auf die entsprechenden Anlagefläche der Abstufungsfläche 7 an der dieser zugewandten Stirnfläche des Kragens 6 erreicht.

Bei allen Ausführungsformen ist das Fußteil 5 des Thermostatkopfes 4 in Spannlage unverdrehbar am Ventil­ oberteil 2 oder Ventilgehäuse 1 gehaltert. Zu diesem Zwecke ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 am Ventilgehäuse 1 unmittelbar unterhalb des Kragens 6 (auf der dem Thermostatkopf 4 abgewandten Seite) jeweils im Bereich der Spannelemente 8 eine Axialnut 14 ausgebildet, in welche Schenkel 15 der Spannelemente 8 eingesetzt sind, so daß hierdurch eine Verdrehsicherung gebildet ist.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 4 und 7 ist die Verdrehsicherung in anderer Weise erreicht. Es sind ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dort Ventileinsätze 2 mit Voreinstellungsmitteln oder Stopfbuchsschrauben vorgesehen, wobei mit einer Befestigungsmutter 19, die vom Stößel 3 durchsetzt ist, der Ventileinsatz 2 in das Ventilgehäuse fest eingeschraubt ist.

In der Fig. 4 weist das Fußteil 5 des Thermostatkopfes 4 einen die polygonale Befestigungsmutter 19 für den Ventileinsatz 2 in radialer Richtung formschlüssig übergreifenden Hohlraum 23 mit gleichem polygonalen Quer­ schnitt auf, so daß in der Montagesollage, die in der Zeichnung dargestellt ist, eine unverdrehbare Halterung des Fußteiles 5 gewährleistet ist.

In der Fig. 7 weist das Fußteil 5 des Thermostatkopfes 4 einen die polygonale Stopfbuchsschraube 16 in radialer Richtung formschlüssig übergreifenden Hohlraum 17 mit gleichem polygonalen Querschnitt auf, so daß in der Montagesollage, die in der Zeichnung dargestellt ist, eine unverdrehbare Halterung des Fußteiles 5 gewährleistet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 kann sich das Fußteil 5 des Thermostatkopfes 4 zudem radial an den Randkanten 18 der polygonalen Befestigungsmutter 19 für den Ventileinsatz 2 oder bei der Ausführungsform nach Fig. 4 radial an den Randkanten 21 der polygonalen Stopfbuchsschraube 16 abstützen, wobei das Fußteil 5 im Fall der Verdrehsicherung über die polygonale Stopfbuchsschraube 16, Fig. 7, 8, einen entsprechend geformten zylindrischen Hohlraum 20, Fig. 8, bzw. im Fall der Verdrehsicherung über die polygonale Befestigungsmutter 19, Fig. 4, 5, einen entsprechend geformten zylindrischen Hohlraum 22 aufweist, so daß zwar kein Formschluß zwischen diesen Bereichen vorliegt, jedoch eine Stützwirkung bei quer zum Thermostatkopf 4 aufgebrachten Biegebelastungen eintritt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es in einfacher Art und Weise einen Thermostatkopf auf einen Kragen 6 mit oder ohne Gewinde aufzusetzen und zu verspannen, wobei die Bezugsebene für das Verstellglied des Thermo­ statkopfes 4 immer durch die entsprechende Anlagefläche des Kragens 6 erzeugt ist, so daß unabhängig von der weiteren Dimensionierung des Ventilgehäuses 1 eine lagerichtige Anordnung des Thermostatkopfes möglich ist. Dies ist insbesondere auch dann gewährleistet, wenn der Kragen 6 radial über die Flucht des Anschlußstutzens vorragt, der Bestandteil des Ventilgehäuses 1 ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (10)

1. Thermostatventil, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit Ventiloberteil und daraus abragendem Stößel sowie einem Thermostatkopf, der mit einem hohlzylindrischen Fußteil auf das Ventilgehäuse oder Teile desselben bis zur Anlage einer Stirnfläche an eine Gegenlager­ fläche des Ventilgehäuses oder von Teilen desselben axial aufschiebbar und unverdrehbar halterbar ist sowie Spannelemente aufweist, die sich unter Ausübung einer Spannkraft zwischen Stirnfläche und Gegenlager­ fläche an einer Spannfläche des Ventilgehäuses oder dessen Teilen abstützen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerfläche für das Fuß­ teil (5) des Thermostatkopfes (4) durch einen mit Gewinde versehenen oder auch gewindelos ausgebildeten Kragen (6) des Ventilgehäuses (1) oder Ventiloberteils (2) gebildet ist, der von einem durch Stufung gebildeten axialen Hohlbereich des hohlzylindrischen Fußteiles (5) übergreifbar ist und dessen radialer Stufenbereich (7) an die Gegenlagerfläche anlegbar ist.

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannelemente (8, 9) am Fußteil (5) in dem aufgeweiteten Stufungsbereich (10) radial ver­ stellbar angeordnet und in Spannlage an einer konischen Spannfläche (11) des Kragens (6) abstützbar sind, während sie in Montagelage den Einschubweg für den Kragen (6) freigebend nach radial außen verstellt sind.

3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrespondenzfläche der Spann­ elemente (9) zur konischen Spannfläche (11) des Kragens (6) in Anpassung an die Konusfläche keilförmig ausgebildet sind oder die Spannfläche (11) des Kragens (6) durch eine Kante oder Fläche gebildet ist, an der die keilförmige Korrespondenzfläche der Spann­ elemente (9) abstützbar ist.

4. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Ventiloberteil (2) mit Abstand vom Kragen (6) zum Thermostatkopf (4) hin axial versetzt eine Spannfläche, vorzugsweise konische Spannfläche, für Spannelemente (13), insbesondere keilförmigen Spannelemente, ausgebildet ist.

5. Thermostatventil nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axial versetzte Klemm­ fläche durch die Unterseite der Befestigungsmutter (19) für den Ventileinsatz (2) gebildet ist.

6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (5) des Thermostatkopfes (4) in Spannlage unverdrehbar am Ventiloberteil (2) oder Ventilgehäuse (1) gehaltert ist.

7. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilgehäuse (1) un­ mittelbar unterhalb des Kragens (6) (auf der dem Thermostatkopf (4) abgewandten Seite) Nuten (14) ausge­ bildet sind, in die Verdrehsicherungselemente ein­ setzbar sind, die am Fußteil (5) des Thermostatkopfes (4) gehaltert sind.

8. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherungs­ elemente durch Bestandteile (15) der Spannelemente (8) gebildet sind.

9. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ventileinsatz mit einer Stopfbuchse ausgestattet und am freien Ende des Ventileinsatzes eine vom Stößel durchsetzte polygonale Schraube oder Mutter als Bestandteil der Stopfbuchse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (5) des Thermostatkopfes (4) einen die polygonale Schraube (16) oder Mutter formschlüssig übergreifenden Hohlraum (17) aufweist, so daß es in Montagesollage unverdrehbar gehaltert ist.

10. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (5) des Thermostatkopfes (4) sich in Montagesollage radial an den Randkanten der polygonalen Befestigungsmutter (19) für den Ventileinsatz (2) oder an der Stopfbuchsenschraube (16) abstützt, wobei das Fußteil (5) einen entsprechend geformten zylindrischen Hohlraum (20) aufweist.