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Die
vorliegende Erfindung (bezieht sich auf ein temperaturabhängiges Ventil
und insbesondere auf ein temperaturabhängiges Ventil zum Steuern eines
Fluidstroms in Abhängigkeit
von einer Temperatur, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein
temperaturabhängiges
Ventil zum Steuern des Stroms eines Brenngases zu einem gasbetriebenen Gerät in Abhängigkeit
von einer Temperatur, z. B. der Temperatur des Gerätes.
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Temperaturabhängige Ventile
zum Steuern eines Fluids, z. B. von Flüssigkeit, Luft, Brenngas und dergleichen,
sind bekannt. Ebenso ist bekannt, solche temperaturabhängigen Ventile
mit einem Ventilelement zu versehen, das im Ventil angeordnet ist,
um den Brenngasstrom durch das Ventil hindurch zu steuern, wobei
das Ventilelement durch ein Bimetallelement, z. B. einen Bimetallstreifen
oder eine konkave Bimetallscheibe, gebildet ist. Solche Ventile
sind typischerweise dazu vorgesehen, einen Fluidstrom in ein beheizbares
Körperteil
zu steuern, und typischerweise umfaßt das Ventil ein Ventilgehäuse aus
wärmeleitendem
Material, das in wärmeleitendem
Eingriff mit dem Körperteil
steht, dessen Temperatur zu steuern ist, oder dem das Fluid in Abhängigkeit
von der Temperatur des Körperteils
zuzuführen
ist. Das Bimetall-Ventilteil
ist auch in wärmeleitender
Verbindung mit dem Ventilgehäuse
angeordnet, so daß das Bimetall-Ventilteil
und das Ventilgehäuse
bei einer im wesentlichen gleichen Temperatur wie der des Körperteils,
dessen Temperatur zu regulieren ist, gehalten werden.
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Die
britische Patentschrift Nr. 1,468,069 offenbart ein solches temperaturabhängiges Ventil
zum Steuern einer Luftzufuhr zu einem Motor in Abhängigkeit
von der Temperatur des Motorblocks. Das Ventil umfaßt ein Ventilgehäuse, das
in wärmeleitendem
Eingriff mit dem Motorblock steht. Ein Bimetall-Ventilteil in Form
einer kreisförmigen,
konkaven Bimetallscheibe sitzt in einer Ventilkammer, die durch das
Ventilgehäuse
festgelegt ist. Die Bimetallscheibe hat eine obere Übergangstemperatur
und eine untere Übergangstemperatur.
Die obere Übergangstemperatur
ist die Temperatur, bei der die Bimetallscheibe mit einem Schnappvorgang
von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergeht,
wenn die Temperatur der Bimetallscheibe ansteigt. In der ersten
Stellung ist die Bimetallscheibe von einer Seite aus gesehen konkav,
und in der zweiten Stellung ist die Bimetallscheibe von der gegenüberliegenden
Seite her gesehen konkav. Mit anderen Worten: Die zweite Stellung
ist ein Spiegelbild der ersten Stellung. Die untere Übergangstemperatur
ist die Temperatur der Bimetallscheibe, bei der die Bimetallscheibe
von der zweiten in die erste Stellung übergeht, wenn die Temperatur
der Bimetallscheibe fällt.
Die obere Übergangstemperatur
ist eine höhere
Temperatur als die untere Übergangstemperatur.
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In
der ersten Stellung ist das Ventil offen, um den Luftstrom zum Motor
durchzulassen. Wenn die Bimetallscheibe ihre obere Übergangstemperatur
erreicht und mit einem Schnappvorgang in die zweite Stellung übergeht,
schließt
sie das Ventil und trennt dadurch den Motor von der Luftzufuhr.
Das Ventil bleibt geschlossen, bis die Temperatur der Bimetallscheibe
auf ihre untere Übergangstemperatur
abfällt, bei
der die Bimetallscheibe mit einem Schnappvorgang von der zweiten
in die erste Stellung übergeht. Das
in dieser britischen Druckschrift beschriebene Ventil ist somit
nur zur digitalen Steuerung des Luftstroms geeignet, in anderen
Worten: es arbeitet entweder in einem vollständig offenen oder in einem vollständig geschlossenen
Zustand. Das Ventil ist für eine
analoge Steuerung des Luftstroms durch das Ventil ungeeignet, in
anderen Worten: das Ventil ist ungeeignet, den Luftstrom durch das
Ventil in Abhängigkeit
von der Temperatur des Motors zu modulieren.
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In
der britischen Patentschrift wird jedoch vorgeschlagen, daß durch
Anbringen von Schlitzen auf einer konkaven Bimetallscheibe auf entsprechenden,
diametral einander gegenüberliegenden
Seiten der Scheibe die Bimetallscheibe zum Modulieren des Luftstroms
in Abhängigkeit
von der Temperatur eingesetzt werden kann. Es ist aber davon auszugehen, daß die Bimetallscheibe
durch Ausbilden von Schlitzen in ihr nicht mehr länger als
herkömmliche
Bimetallscheibe wirken würde,
die um obere und untere Übergangstemperaturen
herum arbeitet. Folglich wäre
die Genauigkeit, mit der die geschlitzte Bimetallscheibe den Luftstrom,
wenn überhaupt,
in Abhängigkeit
von der Temperatur modulieren würde,
relativ gering.
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Daher
wird ein temperaturabhängiges
Ventil benötigt,
das diese Probleme überwindet.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Bereitstellung eines solchen temperaturabhängigen Ventils gerichtet.
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Erfindungsgemäß wird ein
temperaturabhängiges
Ventil bereitgestellt, mit einem Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer
festlegt, und einer temperaturabhängigen Bimetall-Ventileinrichtung
zum Steuern eines Fluidstroms durch die Ventilkammer in Abhängigkeit
von der Temperatur, wobei die Ventileinrichtung eine vorbestimmte Übergangstemperatur hat,
bei der die Ventileinrichtung von einer ersten Stellung in eine
zweite Stellung übergeht,
wobei die zweite Stellung im wesentlichen ein Spiegelbild der ersten
Stellung ist, wobei die Ventileinrichtung von einer Stützeinrichtung
an mindestens zwei voneinander beabstandeten Stellen abgestützt wird,
die jeweils von der Mitte der Ventileinrichtung beabstandet sind,
um die Bewegung der Ventileinrichtung in der Ventilkammer zu begrenzen
und einen Übergang
der Ventileinrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung
zu verhindern, gleichzeitig aber eine begrenzte Bewegung der Ventileinrichtung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer abhängig von
der Temperatur zu gestatten.
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Die
Ventileinrichtung reagiert vorzugsweise temperaturabhängig zum
Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer mit einem analogen
Steuervorgang.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung innerhalb eines vorbestimmten
Temperaturbereichs nahe der Übergangstemperatur
temperaturabhängig,
um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu steuern.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich unterhalb der Übergangstemperatur
der Ventileinrichtung, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu
steuern.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der unmittelbar unterhalb
der Übergangstemperatur
der Ventileinrichtung liegt, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer
zu steuern.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich oberhalb der Übergangstemperatur
der Ventileinrichtung, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer
zu steuern.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der unmittelbar oberhalb
der Übergangstemperatur
der Ventileinrichtung liegt, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer
zu steuern.
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Die Übergangstemperatur
liegt vorzugsweise innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs, über den
die Ventileinrichtung reagiert, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer
zu steuern.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Ventileinrichtung eine untere Übergangstemperatur
und eine obere Übergangstemperatur auf,
wobei die obere Übergangstemperatur
die Temperatur ist, bei der die Ventileinrichtung mit steigender
Temperatur von der ersten in die zweite Stellung übergehen
würde,
wenn die Ventileinrichtung frei wäre, und wobei die untere Übergangstemperatur
die Temperatur ist, bei der die Ventileinrichtung, wenn sie frei
wäre, mit
fallender Temperatur von der zweiten in die erste Stellung übergehen
würde.
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Die
Ventileinrichtung reagiert vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich
zwischen der oberen Übergangstemperatur
und der unteren Übergangstemperatur,
um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu steuern.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der 40°C nicht überschreitet, um den Fluidstrom
durch die Ventilkammer zu steuern.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der 20°C nicht überschreitet, um den Fluidstrom durch
die Ventilkammer zu steuern.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperatur
in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der 10°C nicht überschreitet, um den Fluidstrom
durch die Ventilkammer zu steuern.
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Idealerweise
reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperaturänderung
zur Steuerung des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur im
wesentlichen konstant zu halten.
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Die
Ventileinrichtung reagiert vorzugsweise auf eine Temperaturänderung
zur Steuerung des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur im
wesentlichen konstant innerhalb eines Temperaturbereichs von ±5°C zu halten.
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Die
Ventileinrichtung reagiert vorteilhafterweise auf eine Temperaturänderung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur
innerhalb eines Temperaturbereichs von ±1°C im wesentlichen konstant zu
halten.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperaturänderung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur
innerhalb eines Temperaturbereichs von ±½°C im wesentlichen konstant zu
halten.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperaturänderung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur
im wesentlichen konstant bei Temperaturen der Ventileinrichtung
von bis zu 300°C
zu halten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung reagiert die Ventileinrichtung auf eine Temperaturänderung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer, um die Temperatur
im wesentlichen konstant bei Temperaturen der Ventileinrichtung
von bis zu 200°C
zu halten.
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Die
Ventileinrichtung ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie jede
vorbestimmte Übergangstemperatur
bestimmt.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Ventileinrichtung in der Ventilkammer angeordnet.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist eine Einlaßöffnung zur
Ventilkammer vorgesehen, um der Ventilkammer Fluid zuzuführen, und
ein Ventilauslaß von
der Ventilkammer ist zur Aufnahme von Fluid aus der Ventilkammer
vorgesehen.
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Die
Ventileinrichtung wirkt vorzugsweise mit der Einlaß- oder
der Auslaßöffnung zusammen,
um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu steuern.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung legt die Einlaß-
oder die Auslaßöffnung einen Ventilsitz
fest, und die Ventileinrichtung wirkt mit dem Ventilsitz zusammen,
um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu steuern.
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Die
Ventileinrichtung kann vorzugsweise mit einem Ventilelement zusammenwirken,
das mit dem Ventilsitz zusammenwirken kann, um den Fluidstrom durch
die Ventilkammer zu steuern. Das Ventilelement ist vorteilhaft zwischen
der Ventileinrichtung und dem Ventilsitz angeordnet.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventilelement an der Ventileinrichtung befestigt. Das
Ventilelement kann vorzugsweise mit einem Mittelabschnitt der Ventileinrichtung
zusammenwirken, um den Fluidstrom durch die Ventilkammer zu steuern.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist die Ventileinrichtung bei Raumtemperatur in der
Ventilkammer frei beweglich angeordnet.
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Die
Ventileinrichtung ist vorzugsweise benachbart ihres Umfangs durch
die Stützeinrichtung abgestützt.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Ventileinrichtung um ihren Umfang herum durchgängig von
der Stützeinrichtung
abgestützt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Ventileinrichtung von der Stützeinrichtung
an voneinander beabstandeten Stellen um ihren Umfang herum abgestützt, um
den Fluidstrom von einer Hauptfläche
der Ventileinrichtung zur anderen zu erleichtern.
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Idealerweise
wirkt die Stützeinrichtung
zum Stützen
der Ventileinrichtung mit dem Ventilsitz zusammen, um die Ventileinrichtung
gegen einen Übergang
von der ersten in die zweite Stellung zurückzuhalten. Das Ventilelement
wirkt vorzugsweise mit der Ventileinrichtung an einer Hauptfläche derselben
zusammen, und die Stützeinrichtung
wirkt mit der Ventileinrichtung an der gegenüberliegenden Hauptfläche zusammen.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
die Ventileinrichtung eine Bimetall-Ventilscheibe. Die Ventilscheibe ist
vorzugsweise eine kreisförmige
Scheibe. Vorteilhafterweise ist die Ventilscheibe eine ungelochte
Scheibe.
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Die
Ventileinrichtung ist vorzugsweise von der Art, die, wenn sie frei
wäre, mit
einem Schnappvorgang von der ersten in die zweite Stellung übergehen
würde.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung moduliert die Ventileinrichtung den Fluidstrom durch die
Ventilkammer in Abhängigkeit
von der Temperatur.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung besteht das Ventilgehäuse aus einem wärmeleitfähigen Material.
Die Ventileinrichtung steht vorzugsweise in wärmeübertragender Verbindung mit
dem Ventilgehäuse.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventil zum Steuern des Stroms eines gasförmigen Fluids
ausgelegt.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventil zum Steuern des Stroms eines Brenngases
ausgelegt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventil zum Steuern des Stroms einer Flüssigkeit
ausgelegt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist eine Einrichtung zum Einstellen des Ventils vorgesehen, um den
Wert zu verändern,
um den herum die Temperatur im wesentlichen konstant gehalten wird.
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Die
Einstelleinrichtung umfaßt
vorzugsweise eine Einrichtung zum Drücken der Ventileinrichtung zum
Ventilsitz hin oder von diesem weg. Die Stützeinrichtung zum Stützen der
Ventileinrichtung bildet vorteilhafterweise die Einstelleinrichtung
und ist beweglich, um die Ventileinrichtung zum Ventilsitz hin und von
diesem weg zu verschieben.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung erstrecken sich die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung auf
der gleichen Seite der Ventileinrichtung in die Ventilkammer.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung verläuft
die Auslaßöffnung von
der Ventilkammer auf der Seite der Ventileinrichtung, die derjenigen
gegenüberliegt,
auf der die Einlaßöffnung in
die Ventilkammer verläuft.
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Zudem
stellt die Erfindung ein Gasheizgerät mit einem temperaturabhängigen Ventil
zum Steuern der Brenngaszufuhr zum Gerät in Abhängigkeit von der Temperatur
bereit, wobei das temperaturabhängige
Ventil ein temperaturabhängiges
Ventil gemäß der Erfindung
umfaßt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung reagiert das wärmeabhängige Ventil
auf die Temperatur des Gerätes.
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Ferner
stellt die Erfindung ein gasbetriebenes Handwerkzeug bereit, mit
einem Hauptkörperteil aus
wärmeleitfähigem Material,
einer Verbrennungseinrichtung zum Umwandeln von Brenngas in Wärme zum
Heizen des Hauptkörperteils,
mit einer Brenngaszuführeinrichtung
zum Zuführen
von Brenngas zur Verbrennungseinrichtung, und mit einem temperaturabhängigen Ventil
zum Steuern der Brenngaszufuhr von der Brenngaszuführeinrichtung
zur Verbrennungseinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur
des Hauptkörperteils,
wobei das temperaturabhängige
Ventil ein temperaturabhängiges
Ventil gemäß der Erfindung
ist.
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Ferner
stellt die Erfindung ein Gasheizgerät bereit, mit einer Verbrennungseinrichtung
zum Umwandeln von Brenngas in Wärme,
mit einer Brenngaszuführeinrichtung
zum Zuführen
von Brenngas zur Verbrennungseinrichtung, und mit einem temperaturabhängigen Ventil,
das zum Steuern der Brenngaszufuhr zur Verbrennungseinrichtung mit
der Brenngaszuführeinrichtung
zusammenwirkt, wobei das temperaturabhängige Ventil auf eine von der
Verbrennungseinrichtung erzeugte Temperatur reagiert, um den Brenngasstrom
zur Verbrennungseinrichtung und damit die von der Verbrennungseinrichtung
erzeugte Temperatur zu steuern, wobei das temperaturabhängige Ventil
ein Ventilgehäuse,
das eine Ventilkammer festlegt, eine Einlaßöffnung zur Ventilkammer zur
Aufnahme von Brenngas aus der Brenngaszuführeinrichtung, eine Auslaßöffnung aus
der Ventilkammer zur Abgabe von Brenngas an die Verbrennungseinrichtung,
eine Ventileinrichtung zum Steuern des Brenngasstroms durch die
Ventilkammer zwischen der Einlaßöffnung und
der Auslaßöffnung, wobei
die Ventileinrichtung eine temperaturabhängige Bimetall-Ventileinrichtung
umfaßt,
die mit einem in der Ventilkammer zwischen der Einlaßöffnung und der
Auslaßöffnung liegenden
Ventilsitz zusammenwirkt, zum Steuern des Brenngasstroms durch die Ventilkammer
in Abhängigkeit
von der Temperatur, die durch die Verbrennungseinrichtung erzeugt
wird, und wobei die Ventileinrichtung eine vorbestimmte Übergangstemperatur
hat, bei der sie von einer ersten in eine zweite Stellung übergeht,
wobei die zweite Stellung ein Spiegelbild der ersten Stellung ist,
und die Ventileinrichtung von einer Stützeinrichtung an mindestens
zwei voneinander beabstandeten Stellen abgestützt wird, die jeweils von der
Mitte der Ventileinrichtung beabstandet sind, um die Bewegung der Ventileinrichtung
in der Ventilkammer zu begrenzen und damit einen Übergang
der Ventileinrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung
zu verhindern, gleichzeitig aber eine begrenzte Bewegung der Ventileinrichtung
zum Steuern des Brenngasstroms durch die Ventilkammer abhängig von
der Temperatur zu gestatten, die durch die Verbrennungseinrichtung
erzeugt wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist die Ventileinrichtung in der Ventilkammer angeordnet.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Ventileinrichtung von der Stützeinrichtung
abgestützt,
die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, um die Ventileinrichtung zurückzuhalten und
damit einen Übergang
der Ventileinrichtung von der ersten in die zweite Stellung zu verhindern.
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Die
Erfindung stellt auch ein gasbetriebenes Handwerkzeug bereit, das
ein Hauptkörperteil
aus wärmeleitfähigem Material
und eine Verbrennungseinrichtung zum Umwandeln von Brenngas in Wärme zum
Heizen des Hauptkörperteils,
eine Brenngaszuführeinrichtung
zum Zuführen
von Brenngas zur Verbrennungseinrichtung und ein temperaturabhängiges Ventil
zum Steuern der Brenngaszufuhr von der Brenngaszuführeinrichtung
zur Verbrennungseinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur
des Hauptkörperteils
zum Steuern der Temperatur des Hauptkörperteils aufweist, wobei das
temperaturabhängige
Ventil ein Ventilgehäuse,
das eine Ventilkammer festlegt, eine Einlaßöffnung zur Ventilkammer zur
Aufnahme von Brenngas aus der Brenngaszuführeinrichtung, eine Auslaßöffnung aus
der Ventilkammer zur Abgabe von Brenngas an die Verbrennungseinrichtung,
eine Ventileinrichtung zum Steuern des Brenngasstroms durch die
Ventilkammer zwischen der Einlaßöffnung und
der Auslaßöffnung, wobei
die Ventileinrichtung eine temperaturabhängige Bimetall-Ventileinrichtung
umfaßt,
die mit einem in der Ventilkammer zwischen der Einlaßöffnung und der
Auslaßöffnung liegenden
Ventilsitz zusammenwirkt, zum Steuern des Brenngasstroms durch die Ventilkammer
in Abhängigkeit
von der Temperatur des Hauptkörperteils,
wobei die Ventileinrichtung eine vorbestimmte Übergangstemperatur hat, bei
der die Ventileinrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite
Stellung übergeht,
wobei die zweite Stellung ein Spiegelbild der ersten Stellung ist
und die Ventileinrichtung von einer Stützeinrichtung an mindestens zwei
voneinander beabstandeten Stellen abgestützt wird, die jeweils von der
Mitte der Ventileinrichtung beabstandet sind, um die Bewegung der
Ventileinrichtung zu begrenzen und damit einen Übergang der Ventileinrichtung
von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu verhindern, gleichzeitig
aber eine begrenzte Bewegung der Ventileinrichtung zum Steuern des
Brenngasstroms durch die Ventilkammer abhängig von der durch die Verbrennungseinrichtung erzeugten
Temperatur zu gestatten.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Ventileinrichtung innerhalb der Ventilkammer
angeordnet.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Ventileinrichtung von der Stützeinrichtung
abgestützt,
die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, um die Ventileinrichtung zurückzuhalten und
damit zu verhindern, daß die
Ventileinrichtung von der ersten in die zweite Stellung übergeht.
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Die
Ventileinrichtung umfaßt
vorzugsweise eine Bimetall-Ventilscheibe. Vorteilhafterweise ist
die Ventilscheibe kreisförmig
ausgebildet, und bevorzugt ist die Ventilscheibe ungelocht.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann ein Ventilelement mit dem Ventilsitz zusammenwirken,
und die Ventileinrichtung kann mit dem Ventilelement zusammenwirken,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer in Abhängigkeit von
der Temperatur zu steuern.
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Das
Ventilelement wirkt vorzugsweise mit der Ventileinrichtung benachbart
deren Mitte zusammen.
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Vorteilhafterweise
ist der Ventilsitz durch die Einlaßöffnung oder durch die Auslaßöffnung festgelegt.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung legt die Einlaßöffnung den
Ventilsitz fest.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung läuft
die Einlaßöffnung in
die Ventilkammer hinein, und die Auslaßöffnung läuft auf derselben Seite der
Ventileinrichtung aus der Ventilkammer hinaus.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung läuft
die Auslaßöffnung von
der Ventilkammer auf der Seite der Ventileinrichtung weg, die derjenigen
gegenüberliegt,
auf der sich die Einlaßöffnung in
die Ventilkammer hineinläuft.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung besteht das Ventilgehäuse aus wärmeleitfähigem Material und ist mit
wärmeleitendem
Eingriff am Hauptkörperteil
befestigt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist das gasbetriebene Handwerkzeug eine Klebepistole,
und das Hauptkörperteil
legt eine Schmelzkammer zum Schmelzen von Heißkleber in dieser fest.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist das gasbetriebene Handwerkzeug ein Lötkolben,
und das Hauptkörperteil
legt eine Lötspitze
des Lötkolbens
fest.
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Die
Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Steuern des Fluidstroms
durch eine Ventilkammer eines Ventils bereit, wobei das Verfahren
die Verwendung einer temperaturabhängigen Bimetall-Ventileinrichtung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer abhängig von
der Temperatur umfaßt,
wobei die Ventileinrichtung eine vorbestimmte Übergangstemperatur hat, bei
der sie von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergeht,
wobei die zweite Stellung im wesentlichen ein Spiegelbild der ersten
Stellung ist, und wobei die Ventileinrichtung zurückgehalten
wird, um einen Übergang
der Ventileinrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung
zu verhindern, gleichzeitig aber eine begrenzte Bewegung der Ventileinrichtung
zum Steuern des Fluidstroms durch die Ventilkammer in Abhängigkeit von
der Temperatur gestattet wird.
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Die
Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Das temperaturabhängige Ventil
gemäß der Erfindung
erleichtert eine relativ genaue und empfindliche Temperatursteuerung
eines Bauteils eines gasbetriebenen Gerätes. Insbesondere gestattet
die Genauigkeit und Empfindlichkeit des temperaturabhängigen Ventils
gemäß der Erfindung
im allgemeinen, daß die Temperatur
des Gerätes
bei einer gewünschten
vorbestimmten Temperatur innerhalb eines relativ engen vorbestimmten
Temperaturbereichs, typischerweise innerhalb ± einiger Grad Celsius um
die gewünschte vorbestimmte
Temperatur, und in zahlreichen Fällen innerhalb ±1°C um die
gewünschte
vorbestimmte Temperatur gehalten wird. Tatsächlich wurde festgestellt,
daß bei
Verwendung des temperaturabhängigen
Ventils in Verbindung mit einer Handklebepistole, die ein Körperteil
umfaßt,
in dem ein Klebestift bei einer Temperatur von etwa 200°C zum Schmelzen
gebracht werden soll und bei der das Körperteil durch einen innerhalb
einer Brennkammer im Körperteil
angeordneten Gaskatalysator aufgeheizt wird, die Temperatur des
Körperteils
unter stabilen Arbeitsbedingungen der Klebepistole bei der gewünschten
Temperatur von 200°C ± 2°C gesteuert
werden kann. Tatsächlich
wurde festgestellt, daß die
Temperatur des Körperteils
im wesentlichen ohne Hysterese gesteuert werden kann, was sonst
mit Ventilen verbunden wäre,
bei denen die Ventilscheibe frei von ihrer ersten Stellung zu ihrer
zweiten Stellung übergehen
kann. Ein weiterer Vorteil des temperaturabhängigen Ventils gemäß der Erfindung
besteht darin, daß das
Ventil in einer relativ geringen, knappen und kompakten Größe und mit
einer besonders zweckmäßigen Bauweise
zur Verwendung mit einem handgehaltenen Gerät bereitgestellt werden kann.
Allerdings ist für den
Fachmann selbstredend ohne weiteres ersichtlich, daß das Ventil
mit einem beliebigen gasbetriebenen Gerät, bei dem es sich um ein handgehaltenes oder
ein anderes handeln kann, verwendbar ist. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung ist, daß sie
die Verwendung einer Bimetall-Ventilscheibe mit relativ breiten Abmessungstoleranzen
gestattet, und insbesondere gleicht das Ventil relativ breite Toleranzen
in der Tiefe der Konkavität
der Ventilscheibe aus.
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Ein
weiterer Nachteil der Erfindung besteht darin, daß aufgrund
der Tatsache, daß die
Ventilscheibe zurückgehalten
wird, um ihren Übergang zwischen
ihren jeweiligen ersten und zweiten Stellungen bei den entsprechenden Übergangstemperaturen
zu verhindern, die Lebensdauer der Ventilscheibe merklich erhöht ist gegenüber der
Lebensdauer (und über
diese hinaus), die von einer solchen Ventilscheibe zu erwarten wäre, wenn
sie frei arbeitete, um ein Ventil im digitalen Ein/Aus-Betrieb zu
betätigen. Dies
ist dadurch bedingt, daß die
Metallermüdung, der
eine Ventilscheibe, die ständig
zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung wechselt, unterliegt,
geringer ist, wenn die Ventilscheibe zurückgehalten wird, um einen Übergang
zwischen ihren entsprechenden ersten und zweiten Stellungen zu verhindern.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung wird erreicht, wenn die Ventileinrichtung
oder das Ventilelement so angeordnet ist, daß sie/es mit der Einlaßöffnung zusammenwirkt,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer des Ventils zu modulieren.
Auf diese Weise besteht, wenn überhaupt,
nur eine geringe Gefahr eines Anhaftens des Ventilelements am Ventilsitz,
da der Druck des Brenngases in der Einlaßöffnung ausreicht, um das Ventilelement
vom Ventilsitz abzuheben.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter
Ausführungsformen derselben,
die lediglich beispielhalber gegeben werden, unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen noch besser verständlich.
Es zeigen:
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1 eine
Perspektivdarstellung eines temperaturabhängigen Ventils gemäß der Erfindung;
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2 einen
in Seitenansicht gezeigten Querschnitt des Ventils aus 1;
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3 eine 2 ähnliche
Ansicht des Ventils aus 1, die einen Teil des Ventils
in einer anderen Stellung zeigt;
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4 eine
Perspektivdarstellung eines Abschnittes des Ventils aus 1;
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5 eine
Perspektivdarstellung eines anderen Abschnittes des Ventils aus 1;
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6 eine
Perspektivdarstellung eines weiteren Abschnittes des Ventils aus 1;
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7 eine 2 ähnliche
Ansicht eines temperaturabhängigen
Ventils gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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8 eine
Perspektivdarstellung eines Abschnittes einer Klebepistole gemäß der Erfindung, die
ein temperaturabhängiges
Ventil gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung umfaßt;
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9 eine
geschnittene Perspektivdarstellung der Klebepistole aus 8;
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10 eine
Perspektivdarstellung des temperaturabhängigen Ventils der Klebepistole
aus 8;
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11 eine
geschnittene Perspektivdarstellung des temperaturabhängigen Ventils
der Klebepistole aus 8;
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12 eine
Perspektivdarstellung einer Klebepistole gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, die ein temperaturabhängiges Ventil gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung umfaßt;
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13 eine
geschnittene Perspektivdarstellung der Klebepistole aus 12;
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14 eine
Perspektivdarstellung der Klebepistole aus 12 aus
einer anderen Richtung als in 12;
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15 eine
Perspektivdarstellung einer Einzelheit der Klebepistole aus 12;
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16 einen
in der Seitenansicht gezeigten Querschnitt eines temperaturabhängigen Ventils
gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, und
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die 17(a), (b) und (c) Kurven, bei denen die Temperatur über der
Zeit für
die gasbetriebenen Klebepistolen gemäß der Ausführungsform der Erfindung in
den 8 bis 11 dargestellt ist.
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Nun
sei auf die Zeichnungen, und zwar zunächst auf die 1 bis 6,
eingegangen, in denen ein temperaturabhängiges Ventil gemäß der Erfindung
dargestellt ist, das allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet
ist. Das Ventil 1 ist insbesondere zum Steuern des Brenngasstroms
zu einem handgehaltenen, gasbetriebenen Gerät, beispielsweise einer Klebepistole,
einem Lötkolben,
einer Lockenschere oder dergleichen, in Abhängigkeit von der Temperatur
des Gerätes
geeignet, um wiederum die Betriebstemperatur des Gerätes zu steuern
und insbesondere die Betriebstemperatur des Gerätes im wesentlichen konstant
innerhalb oberer und unterer vorbestimmter Grenzen zu halten. Das
Ventil 1 umfaßt
ein Gehäuse 2,
das durch ein aufnehmendes Teil 3 und ein aufgenommenes
Teil 4, welches in Eingriff mit dem aufnehmenden Teil 3 tritt,
um mit diesem eine Ventilkammer 5 kreisförmiger Gestalt
festzulegen, gebildet ist. Das aufnehmende wie auch das aufgenommene
Teil 3 bzw. 4 sind aus wärmeleitendem Material gebildet,
und das aufgenommene Teil 4 ist typischerweise in wärmeleitendem
Eingriff am Bauteil des Gerätes
angebracht, dessen Temperatur zu steuern ist. Ein vom aufnehmenden
Teil 3 aus verlaufender Vorsprung 8 umfaßt einen
Einlaß 9,
durch den der Ventilkammer 5 Brenngas zugeführt wird, und
einen Auslaß 10,
aus dem Brenngas aus der Ventilkammer 5 abgezogen wird.
Eine vom Einlaß 9 aus
durch den Vorsprung 8 gebohrte Zwischenbohrung 11 steht
in Verbindung mit einer von der Ventilkammer 5 aus in das
aufnehmende Teil 3 und den Vorsprung 8 gebohrten
Einlaßbohrung 12.
Die Einlaßbohrung 12 läuft in eine
Einlaßöffnung 13 aus, durch
den Brenngas aus dem Einlaß 9 in
die Ventilkammer 5 abgegeben wird. Eine Zwischenbohrung 15 und
eine Auslaßbohrung 16,
die der Zwischenbohrung 11 bzw. der Einlaßbohrung 12 entsprechen, sind
in den Vorsprung 8 und in das aufnehmende Teil 3 gebohrt,
und die Auslaßbohrung 16 läuft in der
Ventilkammer 5 in einer Auslaßöffnung 17 aus, die
durch die Zwischen- und Auslaßbohrungen 15 bzw. 16 in Verbindung
mit dem Auslaß 10 steht.
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Eine
in die Einlaßbohrung 12 gebohrte
Gegenbohrung 19 bildet einen Sitz 20, mit dem
eine Ventileinrichtung, die teilweise durch ein Ventilelement 21 gebildet
ist, zusammenwirkt, um den Brenngasstrom in die Ventilkammer 5 aus
der Einlaßöffnung 13 zu
steuern. Die Ventileinrichtung umfaßt auch ein in dieser Ausführungsform
der Erfindung durch eine temperaturabhängige, konkave Bimetall-Ventilkreisscheibe 23 mit
Schnappfunktion gebildetes Ventilteil, das in der Ventilkammer 5 angeordnet
ist, um mit dem Ventilelement 21 zusammenzuwirken und das
Ventilelement 21 relativ zum Ventilsitz 20 zu
verschieben, um dadurch den Brenngasstrom in die Ventilkammer 5 abhängig von
der Temperatur der Ventilscheibe 23 zu steuern.
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Die
Ventilscheibe 23 hat eine obere Übergangstemperatur und eine
untere Übergangstemperatur.
Die obere Übergangstemperatur
der Ventilscheibe 23 ist die Temperatur, bei der die Ventilscheibe 23,
wenn sie frei wäre,
bei steigender Temperatur der Ventilscheibe 23 mit einem
Schnappvorgang von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergehen
würde.
In der ersten Stellung ist die Ventilscheibe 23 von einer
Richtung her gesehen konkav, und in der zweiten Stellung ist die
Ventilscheibe 23 von der gegenüberliegenden Richtung her gesehen
konkav. Mit anderen Worten, die zweite Stellung der Ventilscheibe 23 ist
ein Spiegelbild der ersten Stellung. Die untere Übergangstemperatur ist die
Temperatur, bei der die Ventilscheibe 23, wenn sie frei
wäre, bei
fallender Temperatur der Ventilscheibe 23 mit einem Schnappvorgang
von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergehen würde. Die obere Übergangstemperatur
ist eine höhere
Temperatur als die untere Übergangstemperatur.
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Erfindungsgemäß wird die
Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 zurückgehalten,
wie dies nachfolgend beschrieben ist, so daß ein Übergang der Ventilscheibe 23 von
ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung verhindert wird. Wie
nachfolgend beschrieben, verhindert dies, daß die Ventilscheibe 23 mit
ihrer normalen digitalen Ein/Aus-Betätigung arbeitet, wenn sie von
ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung schnappt, und umgekehrt.
Durch Zurückhalten
der Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5, um
einen Übergang
der Ventilscheibe 23 zwischen ihrer ersten und zweiten
Stellung zu verhindern, wirkt die Ventilscheibe 23 aber
vielmehr in analoger Weise, um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer 5 abhängig von
der Temperatur der Ventilscheibe 23 zu modulieren. Durch
Modulieren des Brenngasstroms zum Gerät kann die Temperatur des Gerätes somit
im wesentlichen konstant innerhalb oberer und unterer vorbestimmter
Grenzen gehalten werden.
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Die
oberen und unteren Übergangstemperaturen
der Ventilscheibe 23 werden durch die Materialien der beiden
Metalle des Bimetalls der Ventilscheibe 23 und auch durch
die Tiefe A (siehe 2) der Konkavität der Ventilscheibe 23 bei
Raumtemperatur bestimmt. Die Ventilscheibe 23 ist so gewählt, daß sie obere
und untere Übergangstemperaturen
aufweist, so daß die
Betriebstemperatur der Ventilscheibe, die der Betriebstemperatur
entspricht, bei welcher das Gerät
konstant zu halten ist, zwischen der oberen und der unteren Übergangstemperatur
und vorzugsweise etwa in der Mitte zwischen der oberen und der unteren Übergangstemperatur
liegt. Wenn es z. B. erwünscht
ist, die Temperatur eines Bauteils eines Gerätes unter Berücksichtigung
eines Temperaturabfalls zwischen dem Bauteil und der Ventilscheibe 23 im
wesentlichen konstant bei einer vorbestimmten Temperatur innerhalb
oberer und unterer vorbestimmter Grenzen zu halten, ist die Ventilscheibe 23 so
gewählt,
daß sie
solche oberen und unteren Übergangstemperaturen
hat, daß die
Mittelpunktstemperatur zwischen der jeweiligen oberen und unteren Übergangstemperatur
um einen Betrag, der dem Temperaturabfall zwischen dem Bauteil und
der Ventilscheibe 23 entspricht, niedriger als die Temperatur ist,
auf der das Bauteil zu halten ist. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist es erwünscht,
die Temperatur des Bauteils, dessen Temperatur gesteuert wird, auf
einer Temperatur von etwa 200°C
zu halten. Daher ist die Ventilscheibe 23 unter Berücksichtigung
eines Temperaturabfalls von 3°C
zwischen dem Bauteil und der Ventilscheibe 23 so gewählt, daß sie eine
obere Übergangstemperatur
von etwa 202°C
und eine untere Übergangstemperatur
von etwa 192°C
hat. Die Mittelpunktstemperatur zwischen der oberen und der unteren Übergangstemperatur
beträgt
etwa 197°C,
d. h. sie liegt bei der Hälfte zwischen
den entsprechenden oberen und unteren Übergangstemperaturen und ist
3°C niedriger
als die Temperatur, bei der das Bauteil konstant zu halten ist. Somit
arbeitet die Ventilscheibe 23 innerhalb der Ventilkammer 5,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer 5 zu modulieren
und damit die Temperatur der Ventilscheibe 23 um die Mittelpunktstemperatur
von etwa 197°C
zu halten, was wiederum die Temperatur des Bauteils um die gewünschte Temperatur
von 200°C
hält.
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Die
Ventilscheibe 23 ist so in der Ventilkammer 5 angeordnet,
daß sie
bei Raumtemperatur im wesentlichen frei in dieser schwimmt, wobei
sie jedoch in der Ventilkammer 5 gehalten wird, um zu verhindern,
daß die
Ventilscheibe 23 von ihrer in 2 dargestellten
ersten Stellung in ihre zweite Stellung übergeht. Eine Stützeinrichtung
wird durch eine ringförmige
Stützschulter 25 gebildet,
die um das aufzunehmende Teil 4 des Ventilgehäuses 2 in
der Ventilkammer 5 herum verläuft, um mit einer Hauptfläche 26 des
Ventilteils 23 benachbart ihrer Umlaufkante und um diese
herum zum Abstützen
der Ventilscheibe 23 in Eingriff zu treten. Mit der Ventilscheibe 23 tritt die
Stützschulter 25 in
Eingriff, wenn ein Mittelabschnitt der gegenüberliegenden Hauptfläche 27 der Ventilscheibe 23 bei
steigender Temperatur der Ventilscheibe 23 beginnt, in
Eingriff mit dem Ventilelement 21 zu treten, um das Ventilelement 21 zum
Ventilsitz 20 hin zu drücken
und dabei wiederum den Brenngasstrom in die Ventilkammer 5 zu
steuern. Im allgemeinen beginnt die Ventilscheibe 23, mit
der Stützschulter 25 und
dem Ventilelement 21 in Eingriff zu treten, sobald die
Temperatur der Ventilscheibe 23 die untere Übergangstemperatur
zu erreichen beginnt. Abhängig
von der Tiefe der Konkavität
A der Ventilscheibe 23 bei Raumtemperatur kann die Ventilscheibe 23 jedoch
auch bei niedrigeren Temperaturen in Eingriff mit der Stützschulter 25 und
dem Ventilelement 21 treten, wie dies nachfolgend erörtert wird.
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Die
ringförmige
Stützschulter 25 und
das Ventilelement 21, somit auch der Ventilsitz 20,
wirken zusammen, um die Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 zu
halten und zu verhindern, daß die
Ventilscheibe 23 von ihrer ersten in ihre zweite Stellung übergeht.
Während
die Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 gehalten
wird, um zu verhindern, daß sie zwischen
ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung wechselt, wird die Ventilscheibe 23 jedoch
nicht in ausreichendem Maße
zurückgehalten,
um einen Übergang
der Ventilscheibe 23 in eine Mittelstellung zwischen ihrer
jeweiligen ersten und zweiten Stellung zu verhindern, siehe 3.
Somit wird die Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 gehalten,
um in analoger Weise zu arbeiten, wenn die Ventilscheibe 23 mit
und zwischen der Stützschulter 25 und
dem Ventilelement 21 in Eingriff tritt, um wiederum den Brenngasstrom
durch die Ventilkammer 5 in Abhängigkeit von der Temperatur
der Ventilscheibe 23 zu steuern. Der Brenngasstrom wird
von der Ventilscheibe 23 so gesteuert, daß der Brenngasstrom durch
die Ventilkammer 5 umgekehrt proportional zur Temperatur
der Ventilscheibe 23 ist.
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Es
wurde festgestellt, daß das
Ventil 1, wenn die Ventilscheibe 23 in dieser
Weise in der Ventilkammer 5 gehalten wird, insbesondere
bei Temperaturen der Ventilscheibe 23 zwischen der entsprechenden oberen
und unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe 23, eine relativ hohe Genauigkeit und
Empfindlichkeit aufweist. Zudem wurde festgestellt, daß die zusätzliche
Durchbiegung des Mittelabschnittes der Ventilscheibe 23 relativ
zu ihrem Außenumfang für jede Änderung
der Temperatur um eine Einheit signifikant ist, da die Temperatur
der Ventilscheibe 23 innerhalb der oberen und unteren Übergangstemperaturen
schwankt. Der Durchbiegungsgrad des Mittelabschnittes der Ventilscheibe 23 relativ
zu ihrem Außenumfang
entspricht der Veränderung
der Tiefe A der Konkavität
der Ventilscheibe (siehe 2 und 3). Somit
gestattet die Durchbiegung der Ventilscheibe 23 bei Temperaturen
innerhalb der oberen und unteren Übergangstemperaturen eine relativ
genaue Modulation des Brenngasstroms als Reaktion auf die Temperaturänderung
der Ventilscheibe 23 innerhalb der oberen und unteren Übergangstemperaturen.
Da die Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 zurückgehalten
wird, um ihren Übergang
von ihrer ersten in ihre zweite Stellung zu verhindern, moduliert
die Ventilscheibe 23 zudem weiter den Brenngasstrom durch
die Ventilkammer 5 ohne jedwede Gefahr einer digitalen
Ein/Aus-Betätigung
der Ventilscheibe 23, die sonst auftreten würde, wenn
die Ventilscheibe 23 nicht in dieser Weise in der Ventilkammer 5 zurückgehalten
würde.
Tatsächlich
moduliert die Ventilscheibe 23 auch dann, wenn die Temperatur der
Ventilscheibe 23 die obere Übergangstemperatur überschreitet,
dadurch, daß sie
in der Ventilkammer 5 gehalten wird, weiterhin den Brenngasstrom
durch die Ventilkammer 5 bei Temperaturen oberhalb der oberen Übergangstemperatur,
bis das Ventilelement 23 fest genug in den Ventilsitz 20 gedrückt wird,
um die Einlaßöffnung 13 zu
verschließen.
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Zusätzlich können, indem
die Ventilscheibe 23 so gewählt wird, daß die Temperatur
der Ventilscheibe 23, um die herum der Brenngasstrom zu
modulieren ist, innerhalb der oberen und unteren Übergangstemperaturen
der Ventilscheibe 23 liegt, relativ große Fertigungstoleranzen der
Ventilscheibe 23 berücksichtigt
werden. Eine angemessen große
Toleranz der Tiefe A der Konkavität der Ventilscheibe 23 kann
berücksichtigt
werden, wenn die Ventilscheibe 23 so gefertigt ist, daß sie obere
und untere Übergangstemperaturen
aufweist, bei denen die Temperatur der Ventilscheibe 23,
die der Temperatur des Bauteils des Gerätes entspricht, um die herum
die Temperatur zu steuern ist, zwischen der oberen und der unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe und vorzugsweise in der Mitte zwischen der oberen und
der unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe liegt. Beispielsweise kann die Tiefe A der Konkavität der Ventilscheibe
bei Raumtemperatur relativ flach sein, wie z. B. die Tiefe A der Ventilscheibe des
Ventils 1 der 1 bis 6. Die Ventilscheibe 23 des
Ventils 1 ist in 2 bei Raumtemperatur
dargestellt. Alternativ dazu kann die Ventilscheibe bei Raumtemperatur
eine vergleichsweise tiefere Konkavitätstiefe A aufweisen, wie z.
B. im Falle der Ventilscheibe des Ventils aus 7,
das dem Ventil 1 im wesentlichen entspricht und nachfolgend
beschrieben wird. Bei den Ventilen sowohl der 1 bis 6 als
auch der 7 sind die Ventilscheiben 23 so
gefertigt, daß sie
obere bzw. untere Übergangstemperaturen
von 202°C
bzw. 192°C
aufweisen, und somit modulieren beide Ventile präzise den Brenngasstrom durch
die Ventilkammer 5 bei einer Ventilscheibentemperatur von
197°C ± 2°C.
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Das
Ventilgehäuse 2 ist
aus einem wärmeleitfähigen Material
gebildet, das bei dieser Ausführungsform
der Erfindung Messing ist, und ist dazu eingerichtet, die Fläche 24 des
aufzunehmenden Teils 4 mit wärmeleitendem Eingriff an der
Oberfläche eines
(nicht gezeigten) Bauteils des (nicht gezeigten) Gerätes, dessen
Temperatur gesteuert werden soll, zu befestigen. Die Ventilscheibe 23 ist
zwar frei beweglich in der Ventilkammer 5 angeordnet, doch
bei Raumtemperatur tritt sie abhängig
von der Ausrichtung des Ventils 1 mit einem Teil des Ventilgehäuses 2 in
Eingriff, so daß die
Temperatur der Ventilscheibe 23 im wesentlichen bei der
Temperatur des Ventilgehäuses 2 und
somit bei der Temperatur des (nicht gezeigten) Körperteils gehalten wird. Sobald
die Temperatur der Ventilscheibe 23 jedoch eine Temperatur erreicht,
bei der die Ventilscheibe 23 beginnt, sowohl mit der Stützschulter 25 als
auch mit dem Ventilelement 21 in Eingriff zu treten, tritt
eine besonders gute Wärmeleitung
zwischen dem Ventilgehäuse 2 und der
Ventilscheibe 23 auf, wodurch sichergestellt ist, daß die Temperatur
der Ventilscheibe 23 relativ nahe, wenn nicht gleich, der
Temperatur des Ventilgehäuses 2 ist.
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Bei
Gebrauch ist das Ventil 1 betriebsbereit, wenn das aufzunehmende
Teil des Ventils 1 in wärmeleitendem
Eingriff mit einem Bauteil eines Gerätes verbunden ist, dessen Temperatur
im wesentlichen konstant zwischen oberen und unteren Grenzen gehalten
werden soll, und wenn der Einlaß 9 an
eine Brennstoffversorgungsquelle und der Auslaß 10 an einen Brenner
des Gerätes
oder an eine andere Verbrennungseinrichtung, z. B. ein katalytisches
Gasbrennelement oder einen Flammenbrenner zum Umwandeln von Brenngas
in Wärme
zum Aufheizen des (nicht gezeigten) Körperteils, angeschlossen ist. Wenn
sich das Bauteil des Gerätes
und damit das Ventilgehäuse 2 sowie
die Ventilscheibe 23 bei Raumtemperatur befinden, wird
das Ventilelement 21 zunächst vom Ventilsitz 20 gelöst, wodurch
der Brenngasstrom ungehindert vom Einlaß 9 zum Auslaß 10 durch
die Ventilkammer 5 zum Brenner durchgelassen wird, um das
Bauteil des Gerätes
zu beheizen. Wenn die Temperatur des Bauteils des Gerätes zu steigen
beginnt und die Temperaturen des Ventilgehäuses 2 und der Ventilscheibe 23 entsprechend steigen,
beginnt die Durchbiegung der Ventilscheibe 23 von ihrer
ersten Stellung in eine im wesentlichen mittlere Stellung zwischen
ihrer ersten und zweiten Stellung, siehe 3. Bis die
Temperatur der Ventilscheibe 23 die untere Übergangstemperatur erreicht, strömt Brenngas
weiterhin ungehindert, bei normaler Geschwindigkeit vom Einlaß 9 zum
Auslaß 10 durch die
Ventilkammer 5. Sobald die Temperatur der Ventilscheibe 23 jedoch
die untere Übergangstemperatur überschreitet
und sich einer Temperatur in der Mitte zwischen der oberen und der
unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe 23 zu nähern beginnt, fängt die
Ventilscheibe 23 an, das Ventilelement 21 zum
Ventilsitz 20 hin zu drücken,
um mit der Modulation des Brenngasstroms durch die Ventilkammer 5 vom
Einlaß 9 zum
Auslaß 10 zu
beginnen. Die Ventilscheibe 23 betätigt das Ventilelement 21,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer 5 zwischen dem
Einlaß 9 und
dem Auslaß 10 umgekehrt
proportional zur Temperatur der Ventilscheibe 23 innerhalb eines
engen Temperaturbereichs um die Mittelpunktstemperatur zwischen
der oberen und der unteren Übergangstemperatur
zu modulieren. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung beträgt
die Mittelpunktstemperatur etwa 197°C. Tatsächlich wurde festgestellt,
daß das
Ventil 1 den Brenngasstrom zum Brenner des Gerätes moduliert,
um die Temperatur des Bauteils des Gerätes, wenn es in einem stabilen Zustand
betrieben wird, bei einer Temperatur von etwa 200°C ± 1°C zu halten.
Dies wird nachfolgend anhand der Kurven der 13 beschrieben.
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Es
sei nun auf 7 Bezug genommen, in der ein
ebenfalls erfindungsgemäßes temperaturabhängiges Ventil
dargestellt ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet
und mit dem Ventil 1 der 1 bis 6 nahezu
identisch ist. Zur Vereinfachung sind gleiche Bauteile mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet. Der einzige Unterschied zwischen dem
Ventil 30 der 7 und dem Ventil 1 der 1 bis 6 besteht
in der Tiefe A der Konkavität
der Ventilteile 23 der Ventile 1 und 30 bei Raumtemperatur.
Wie oben ausgeführt
und aus 7 ersichtlich, ist die Tiefe
der Konkavität
A der Ventilscheibe 23 des Ventils 30 bei Raumtemperatur tiefer
als die entsprechende Tiefe A der Konkavität der Ventilscheibe 23 des
Ventils 1 bei Raumtemperatur, siehe 2.
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Der
Grund dafür,
daß relativ
große
Maßtoleranzen
hinsichtlich der Tiefe A der Konkavität der Ventilscheibe 23 vorgesehen
werden können – natürlich unter
der Voraussetzung, daß die
Ventilscheibe 23 so gefertigt ist, daß sie die entsprechende obere und
untere Übergangstemperatur
aufweist – wird
dadurch erreicht, daß die
Ventilscheibe 23, wie oben ausgeführt, in der Ventilkammer 5 zurückgehalten wird,
um zu verhindern, daß die
Ventilscheibe zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung wechselt.
Auf diese Weise wird die Ventilscheibe zum Modulieren des Brenngasstroms
genutzt, während
ihre Temperatur innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Übergangstemperaturen
der Ventilscheibe liegt, da der Durchbiegungsgrad der Mitte der
Scheibe relativ zu ihrem Umfang für jede Veränderung der Temperatur um eine
Einheit bei diesen Temperaturen merklich größer als die entsprechende Durchbiegung ist,
wenn die Temperatur der Ventilscheibe unterhalb der unteren Übergangstemperatur
liegt. Unabhängig von
der Tiefe A der Konkavität
wird jede Ventilscheibe dazu neigen, sich ihrer relativ geraden
Mittelstellung bei der Mittelpunktstemperatur zwischen der oberen
und der unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe zu nähern.
Daher wird die Ventilscheibe 23, wenn die Toleranz des
Abstandes zwischen den jeweiligen Ebenen, welche die Stützschulter 25 und
den Ventilsitz 20 enthalten, und der Länge des Ventilelementes 21,
das sich zwischen der Ventilscheibe 23 und dem Ventilsitz 21 erstreckt,
relativ eng gehalten wird, den Brenngasstrom um eine Temperatur
herum genau modulieren, die der Mittelpunktstemperatur zwischen
der oberen und der unteren Übergangstemperatur
der Ventilscheibe entspricht. Somit kann eine relativ große Toleranz
hinsichtlich der Tiefe A der Konkavität der Ventilscheiben vorgesehen
werden.
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Obwohl
die Ventile 1 und 30 unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 dahingehend
beschrieben wurden, daß sie
den Brenngasstrom durch das Ventil modulieren, wenn die Temperatur
des Ventilteils um 197°C
liegt, um wiederum die Temperatur eines Bauteils eines Gerätes, mit
dem das Ventil in wärmeleitendem
Eingriff steht, bei einer Temperatur von etwa 200°C zu halten,
ist es selbstverständlich und
für den
Fachmann ersichtlich, daß bei
entsprechender Wahl der Ventilscheibe derart, daß sie eine obere und eine untere Übergangstemperatur
aufweist, die für
die Temperatur geeignet sind, bei der das Bauteil des Gerätes gehalten
werden soll, die Ventile so gefertigt sein können, daß sie die Temperatur eines
Gerätes
um eine beliebige Temperatur herum halten können.
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Zusätzlich können die
Ventile gemäß der Erfindung
zum Steuern des Stroms anderer Fluide als Brenngas verwendet werden
und auch zum Steuern eine Flüssigkeitsstroms
in Abhängigkeit
von der Temperatur vorgesehen sein.
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Nun
sei auf die 8 bis 11 Bezug
genommen, in denen ein Abschnitt einer Klebepistole, ebenfalls gemäß der Erfindung,
dargestellt ist, der allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet
ist und ein temperaturabhängiges
Ventil umfaßt,
das allgemein mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet und ebenfalls
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist. Das Ventil 41 entspricht im
wesentlichen dem Ventil 1, und gleiche Bauteile sind mit
den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Bevor das Ventil 41 beschrieben
wird, werden jedoch zuerst die relevanten Teile der Klebepistole 40 beschrieben.
Die Klebepistole 40 umfaßt ein Hauptkörperteil 42 mit
einem stromaufwärtigen
Abschnitt 44, der eine langgestreckte Klebestift-Aufnahmebohrung 45 zur
Aufnahme eines Klebestiftes festlegt. Ein Schiebemechanismus und
ein Auslösemechanismus,
die beide nicht dargestellt sind, sind am Hauptkörperteil 42 befestigt, um
den Klebestift in die Kleberaufnahmebohrung 45 zu drücken, damit
er schmilzt. Eine Auslaßdüse 46 steht
von einem stromabwärtigen
Ende 47 des Hauptkörperteils 42 vor.
Die Auslaßdüse 46 steht
in Verbindung mit der Kleberaufnahmebohrung 45 zur Abgabe
von geschmolzenem Kleber aus der Klebepistole 40. Ein unterer
Abschnitt 48 des Hauptkörperteils 42,
der zwischen dem stromaufwärtigen
Abschnitt 44 und dem stromabwärtigen Ende 47 verläuft, bildet
eine Brennkammer 49. In der Brennkammer 49 ist
ein (nicht gezeigtes) katalytisches Brennelement angeordnet, dem
ein Gemisch aus Brenngas und Luft aus einem (nicht gezeigten) Venturi-Mischer zugeführt wird,
in dem Luft mit Brenngas gemischt wird. Der Venturi-Mischer ist
bei 50 im unteren Abschnitt 48 des Hauptkörperteils
stromaufwärts
der Brennkammer 49 angeordnet. Das Brenngas wird dem Venturi-Mischer über eine
(nicht gezeigte) Düse in
einem Düsengehäuse 51 durch
ein Verbindungsrohr 52 vom Auslaß 10 des Ventils 41 zugeführt. Der Einlaß 9 des
Ventils 41 ist mit einer Brenngasquelle, typischerweise
einem Brenngastank, verbunden, der in einem (nicht gezeigten) Griff
der Klebepistole 40 ausgebildet sein kann, welcher vom
Hauptkörperteil 42 vorsteht.
Typischerweise ist das Brenngas im Brenngastank in flüssiger Form
gespeichert.
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Nun
sei auf das Ventil 41 Bezug genommen, das, wie oben erwähnt, dem
Ventil 1 ähnlich
ist, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Der Hauptunterschied zwischen dem Ventil 41 und dem
Ventil 1 besteht darin, daß das aufzunehmende Teil des
Ventilgehäuses 2 weggelassen wurde.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Ventilkammer 5 jedoch vom Hauptkörperteil 42 der Klebepistole 40 verschlossen,
und das aufnehmende Teil 3 des Ventilgehäuses 2 ist
mit einer Schraube 53 am Hauptkörperteil 42 befestigt.
Somit bildet das Hauptkörperteil 42 ein
Teil, das dem aufzunehmenden Teil des Ventils 1 äquivalent
ist. Eine O-Ringdichtung 54, die in einer Nut 55 im
aufnehmenden Teil 3 verläuft, dichtet die Ventilkammer 5 ab.
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Bei
dieser Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventilelement 21 nicht frei beweglich
in einer Gegenbohrung angeordnet, sondern in einer Mittelbohrung 56 durch
die Ventilscheibe 23 befestigt. Eine Gegenbohrung 57 ist
in das Hauptkörperteil 42 gebohrt,
um eine rückwärtige Verlängerung 58 des
Ventilelementes 21 aufzunehmen. Die Ventilscheibe 23 ist
bei Raumtemperatur in der Ventilkammer 5 frei beweglich
angeordnet, und das Körperteil 42 ist
bei 59 tellerförmig,
um die Krümmung
der Ventilscheibe 23 aufzunehmen. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung erfolgt kein Eingriff und Abstützen der Ventilscheibe 23 in
der Ventilkammer 5 durch eine Stützschulter, sondern die Ventilscheibe 23 wird
in der Ventilkammer 5 um ihren Umfang herum durch den Umfangsabschnitt
des tellerförmigen
Abschnittes 59 des Hauptkörperteils 42 erfaßt und abgestützt, wenn die
Temperatur des Hauptkörperteils 42 und
damit die der Ventilscheibe 23 steigt. Somit nimmt die
Tiefe der Konkavität
A der Ventilscheibe 23 bei steigender Temperatur der Ventilscheibe 23 ab,
und damit bewirkt das Angreifen der Umlaufkante des scheibenförmigen Abschnittes 59 des
Hauptkörperteils 42 an der
Ventilscheibe 23, daß die
Ventilscheibe 23 das Ventilelement 21 zum Ventilsitz 20 hin
und in Eingriff mit diesem drückt.
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Ansonsten
entspricht der Betrieb des Ventils 41, mit dem die Temperatur
des Körperteils 42 im
wesentlichen konstant gehalten wird, dem bereits beschriebenen Betrieb
des Ventils 1.
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Nun
sei auf die 12 bis 15 Bezug
genommen, in denen eine Klebepistole gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet
wird. Die Klebepistole 70 entspricht im wesentlichen der
Klebepistole 40 und ähnliche
Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die
Klebepistole 70 umfaßt
ein temperaturabhängiges
Ventil 71 gemäß der Erfindung,
das im wesentlichen auch dem Ventil 41 und dem Ventil 1 ähnlich ist,
wobei ähnliche
Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Hauptunterschied zwischen
der Klebepistole 70 und der Klebepistole 40 betrifft
hauptsächlich
das Ventil 71. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung gelangt
Brenngas durch eine Einlaßbohrung 72 und
eine Einlaßöffnung 73 auf einer
Seite der Ventilscheibe 23 in die Ventilkammer 5 und
tritt durch die Auslaßöffnung 17 auf
der gegenüberliegenden
Seite der Ventilscheibe 23 aus. Auf einer Seite des Hauptkörperteils 42 der
Klebepistole 70 ist ein Einlaß 74 angeordnet, der über die
Einlaßbohrung 72,
die zwischen der Kleberaufnahmebohrung 45 und der Brennkammer 49 durch
das Hauptkörperteil 42 läuft, mit
dem Einlaßkanal 73 in
Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der
Ventilsitz 20 jedoch durch die Auslaßöffnung 17 festgelegt,
und das Ventilelement 21 wirkt mit dem Ventilsitz 20 zusammen,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer 5 zu modulieren.
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Am
Hauptkörperteil 42 ist
in der Ventilkammer 5 eine Stützschulter 75 ausgebildet,
die der Stützschulter 25 des
Ventils 1 ähnlich
ist und die Ventilscheibe 23 in der Ventilkammer 5 in ähnlicher
Weise abstützt
wie die Ventilscheibe 23 von der Stützschulter 25 in der
Ventilkammer 5 des Ventils 1 abgestützt wird.
Eine Vielzahl von radial verlaufenden Nuten 76, die in
der Stützschulter 75 ausgebildet
sind, nehmen Brenngas von der Einlaßöffnung 73 auf der einen
Seite der Ventilscheibe 23 bis zur Auslaßöffnung 17 auf
der anderen Seite der Ventilscheibe 23 auf. Eine Gegenbohrung 77,
die der Gegenbohrung 57 des Ventils 41 ähnlich ist,
ragt in die Einlaßbohrung 72 hinein,
um einen Erweiterungsabschnitt 58 des Ventilelementes 21 aufzunehmen.
Die relativen Durchmesser des Erweiterungsabschnittes 58 und der
Einlaßbohrung 72 sind
dergestalt, daß sie
einen freien Durchfluß von
Brenngas durch den Erweiterungsabschnitt in die Ventilkammer 5 ermöglichen.
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Ansonsten
entsprechen das Ventil 71 und sein Betrieb dem Ventil 41 und
dem Ventil 1. Ein besonders wichtiges Merkmal des Ventils 71 besteht
jedoch darin, daß das
Brenngas durch das Hauptkörperteil 42 in
die Einlaßbohrung 72 strömt, bevor
es in die Ventilkammer 5 gelangt. Einer der Vorteile hiervon
ist, daß es
eine Erwärmung
des Brenngases ermöglicht,
bevor das Brenngas in die Ventilkammer 5 eintritt, wodurch
die Temperatur der Ventilscheibe 23 leichter bei einer
Temperatur gehalten werden kann, die im wesentlichen der des Hauptkörperteils 42 der Klebepistole 71 entspricht.
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Nun
sei auf 16 Bezug genommen, in der ein
temperaturabhängiges
Ventil 80 gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist, das ebenfalls zum Steuern des Brenngasstroms
in Abhängigkeit
von einer Temperatur, beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur
eines handgehaltenen, gasbetriebenen Gerätes, geeignet ist. Das Ventil 80 entspricht
im wesentlichen dem Ventil 1, und ähnliche Bauteile sind mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist das Ventil 80 von im wesentlichen ähnlicher
Bauweise wie die des Ventils 71, wobei die Einlaßöffnung 13 auf
einer Seite der Ventilscheibe 23 und die Auslaßöffnung 17 auf
der anderen Seite der Ventilscheibe 23 angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung wirkt das Ventilelement 21 jedoch mit der
Einlaßöffnung 13,
und nicht, wie dies beim Ventil 71 der Fall ist, mit der
Auslaßöffnung zusammen,
um den Brenngasstrom durch die Ventilkammer 5 zu modulieren.
Die Ventilscheibe 23 wird von einer Stützschulter 81 abgestützt, die
von im wesentlichen ähnlicher
Bauweise wie die Stützschulter 75 des
Ventils 71 ist und eine Vielzahl (nicht gezeigter) radial
verlaufender Nuten aufweist, die den Nuten 76 des Ventils 71 entsprechen
und durch die Stützschulter 81 hindurchlaufen,
um den Brenngasstrom von einer Seite der Ventilscheibe 23 bis
zur anderen Seite aufzunehmen.
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Bei
dieser Ausführungsform
der Erfindung ist jedoch ein Sicherheitsabschaltmechanismus stromaufwärts der
Einlaßbohrung 12,
zwischen der Einlaßbohrung 12 und
dem Einlaß 9,
angeordnet. Der Sicherheitsabschaltmechanismus umfaßt eine
Verdickung 82 aus mit Fiberglasmaterial imprägniertem Kunststoff,
die in einer Bohrung 83 angeordnet ist, welche den Einlaß 9 mit
der Einlaßbohrung 12 verbindet.
Eine zwischen einer Schulter 85 in der Bohrung 83 und
einer gelochten Unterlegscheibe 86 wirkende Druckfeder 84 beaufschlagt
die Verdickung 82 über
die Unterlegscheibe 86 mit Druck. Das Kunststoffmaterial
der Verdickung 82 ist dergestalt, daß wenn die Temperatur der Verdickung 82 eine
vorbestimmte sichere Betriebstemperatur des Gerätes überschreitet, das Material
der Verdickung 82 schmilzt und das schmelzende Material
der Verdickung 82 sowie Glasfasern unter Einwirkung der
Feder 84 und der Unterlegscheibe 86 in die Poren
eines stromabwärtigen,
gesinterten Bronzefilters 88, ebenfalls in der Bohrung 83,
gedrückt
werden, wodurch der Filter 88 vollständig blockiert und das Fließen von Brenngas
vom Einlaß 9 zur
Einlaßbohrung 12 verhindert
wird.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil der Bereitstellung des gesinterten Bronzefilters 88 besteht
darin, daß bei
heißem
Filter 88 das Brenngas, falls es den Filter 88 in
flüssiger
Form erreicht, durch den Filter 88 rasch zu Gas verdampft
wird, so daß nur
gasförmiges Brenngas
die Ventilkammer 5 durch die Einlaßbohrung 12 mit im
wesentlichen gleicher Temperatur wie das Körperteil erreicht.
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Ein
Auslaßfilter 89 ist
stromabwärts
der Auslaßbohrung 17 angeordnet
und filtert Brenngas von der Auslaßöffnung 17 bis zu einer
stromabwärtigen Düse 90.
Die Düse 90 würde das
Brenngas typischerweise einem Venturimischer zum Vermischen mit
Luft vor der Verbrennung zuführen.
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Es
sei nun auf die 17(a) bis (c) Bezug genommen,
in denen acht Klebepistolen 40 gemäß der unter Bezugnahme auf
die 8 bis 11 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung gebaut und getestet wurden. Die Kurven der drei 17(a) bis 17(c) zeigen
Darstellungen der Temperatur des Hauptkörperteils der jeweiligen Klebepistolen über der
Zeit. 17(a) zeigt eine Darstellung
der Temperatur des Hauptkörperteils
jeder der acht Klebepistolen über
der Zeit zu Beginn ihres Aufheizens und nach Erreichen ihrer stabilen
Betriebsbedingungen. Die Kurve der 17(b) stellt
die Temperatur der Hauptkörperteile
der Klebepistolen unter stabilen Betriebsbedingungen dar. Wie ersichtlich
ist, arbeiten die Klebepistolen bei unterschiedlichen Temperaturen
in einem Bereich von 188°C
bis etwa 202°C,
wobei die oberen und unteren Übergangstemperaturen der
Ventilscheiben der jeweiligen Klebepistolen geeignet gewählt sind.
Wie in allen Fällen
ersichtlich ist, modulieren die Ventilscheiben den Brenngasstrom durch
die Ventilkammern der jeweiligen Klebepistolen, um die Temperatur
der Hauptkörperteile
der Klebepistolen um die entsprechende gewünschte Temperatur herum, ± etwa
1°C und
weniger, zu halten. Die Kurven der 17(c) zeigen
die Temperatur der Hauptkörperteile
jeder der acht Klebepistolen, die unter Belastungsbedingungen arbeiten,
und, wie ersichtlich ist, modulieren die Ventile jedesmal, wenn die
Temperatur des Hauptkörperteils
ansteigt, den Brenngasstrom zur Brennkammer der Klebepistolen, um
die Temperatur der Hauptkörperteile
der Klebepistolen um die entsprechende gewünschte Temperatur herum, ± etwa
1°C, zu
halten.
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Zwar
wurden die temperaturabhängigen Ventile
gemäß der Erfindung
beschrieben, bei denen die Bimetall-Ventilscheibe, das Ventilgehäuse und das
Körperteil
oder ein anderes Teil des Gerätes, dessen
Temperatur gesteuert wird, bei im wesentlichen gleicher Temperatur
gehalten werden, ist es für den
Fachmann selbstverständlich,
daß ein
relativ großer
Temperaturabfall zwischen der Bimetall-Ventilscheibe und dem Körperteil
oder einem anderen Teil des Gerätes,
dessen Temperatur gesteuert wird, durch geeignete Wahl der Ventilscheibe
dergestalt, daß sie
geeignete obere und untere Übergangstemperaturen
aufweist, berücksichtigt
werden kann, um den Temperaturabfall zwischen der Bimetallscheibe und
dem Körperteil
oder einem Teil des Gerätes,
dessen Temperatur gesteuert wird, zu berücksichtigen.
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Ferner
ist vorgesehen, daß eine
Einstelleinrichtung zum Einstellen des vorbestimmten Temperaturbereichs,
in dem das Ventil arbeitet, bereitgestellt werden kann, und ebenso
ist vorgesehen, daß die Einstelleinrichtung
mit einem Mechanismus versehen sein könnte, der es erleichtern würde, die
im aufzunehmenden Teil des Ventilgehäuses des Ventils der 1 bis 6 ausgebildete
Schulter in die Ventilkammer hinein bzw. aus dieser heraus zu drücken. Es
ist vorgesehen, daß die
Temperatur, bei der die Ventilscheibe den Fluidstrom modulieren
würde,
dadurch gesenkt würde,
daß das
aufzunehmende Teil und damit die Stützschulter in die Ventilkammer
gedrückt
wird.
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Zwar
wurden die Ventilscheiben dahingehend beschrieben, daß sie eine
kreisrunde Form aufweisen, doch ist vorgesehen, daß die Bimetall-Ventilscheibe
jede geeignete Form haben kann, und in manchen Fällen ist vorgesehen, daß die Ventileinrichtung
durch einen länglichen
Bimetallstreifen gebildet sein kann, der auf zwei Weisen in der
Ventilkammer gehalten würde:
erstens würde
er so gehalten, daß er,
wie bereits beschrieben, als Bimetallscheibe wirkt, wobei er beim
Erreichen seiner entsprechenden Übergangstemperatur
von einer Stellung in die andere übergehen würde, allerdings würde dem
Bimetallstreifen eine weitere Begrenzung auferlegt, die einen Übergang
des Bimetallstreifens zwischen den entsprechenden ersten und zweiten Stellungen
bei den Übergangstemperaturen
verhindern würde.
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Es
versteht sich auch, daß das
Ventilelement weggelassen werden kann, wobei in diesem Fall die Ventilscheibe
oder gegebenenfalls der Ventilstreifen direkt mit dem Ventilsitz
zusammenwirken würde,
um den Fluidstrom durch das Ventil zu modulieren.
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Zwar
wurde die Ventileinrichtung dahingehend beschrieben, daß sie obere
und untere Übergangstemperaturen
aufweist, und ferner, wenn sie frei wäre, mit einem Schnappvorgang
zwischen ihren ersten und zweiten Stellungen wechseln würde, doch ist
auch vorgesehen, daß die
Ventileinrichtung in bestimmten Fällen von der Art sein kann,
die relativ allmählich
zwischen ihren ersten und zweiten Stellungen wechseln kann. In diesen
Fällen
ist vorgesehen, daß die
Ventileinrichtung keine oberen und unteren Übergangstemperaturen, sondern
eine einzige Übergangstemperatur
hätte,
bei der es sich um die Temperatur handeln würde, bei der die Ventileinrichtung durch
ihre mittlere Stellung zwischen ihren jeweiligen ersten und zweiten
Stellungen übergehen
würde. Eine
solche Ventileinrichtung ist zwar aufgrund der größeren Schwierigkeit,
die Übergangstemperatur
zu bestimmen, möglicherweise
nicht zum Steuern von Temperaturen mit einer solchen Genauigkeit
wie eine Ventileinrichtung geeignet, die mit einem Schnappvorgang
zwischen ihren jeweiligen ersten und zweiten Stellungen wechselt,
aber dennoch wäre
eine solche Ventileinrichtung für
zahlreiche Anwendungen geeignet, bei denen die spezifische Temperatur,
bei welcher der Strom des Brenngases oder eines anderen Fluids oder
einer anderen Flüssigkeit
zu modulieren ist, um die Temperatur oder einen anderen Parameter
zu steuern, nicht so kritisch ist.
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Zwar
wurden die Ventile gemäß der Erfindung
allgemein dahingehend beschrieben, daß sie den Brenngasstrom zu
einem Gaskatalysator zum Umwandeln von Brenngas in Wärme durch eine
katalytische Wirkung steuern, doch für den Fachmann ist selbstverständlich,
daß die
Ventile auch zum Steuern des Brenngasstroms zu einer anderen Art
von Brenner, beispielsweise einem Brenner, der Brenngas mit einer
Flamme verbrennt, oder dergleichen, verwendet werden können.
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Im
allgemeinen ist vorgesehen, daß ein
gesinterter Bronzefilter in der Einlaßöffnung zu den Ventilen angeordnet
wird, so daß der
gesinterte Bronzefilter, sobald er aufgewärmt ist, jedwedes Brenngas
verdampft, das in flüssiger
Form zur Einlaßöffnung gelangt.
Dies hat den Vorteil, daß nur
gasförmiges
Brenngas die Ventilscheibe erreicht, so daß die Ventilscheibe nicht den
relativ kalten Temperaturen von Brenngas in flüssiger Form ausgesetzt werden muß, die andernfalls
eine übermäßige Modulation des
Brenngases in der Ventilkammer verursachen und damit zu übermäßigen Temperaturschwankungen
des Körperteils
oder eines anderen Teils des Brenngasgerätes, dessen Temperatur gesteuert wird,
führen
würde.
Zudem ist auch die Frequenz, mit der die Ventilscheibe den Brenngasstrom
moduliert, verringert, was die Metallermüdung der Ventilscheibe herabsetzt.
Ebenso wurde festgestellt, daß die
Verwendung des Ventils eine verbesserte proportionale Steuerung
der Brenngaszufuhr in Abhängigkeit
von der Temperatur ergibt.