DE8308546U1 - Vorrichtung zur kompensation eines temperatureinflusses - Google Patents

Description

Joh. Vaiilant GmbH u. Co

GM 394 16. März 1983

Vorrichtung zur Kompensation eines Temperatureinflusses

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kompensieren eines Temperatureinflusses gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

ThermostatventiIe, die bekanntermaßen Heizkörpern von Sammelheizungen vorgeschaltet werden, fühlen die Temperatur des Aufstellungsraums des Heizkörpers und verstellen mit der variierenden Temperatur des Raumes den Durchsatz an Heizmedium durch den Heizkörper. Hierbei wirkt sich die Temperatur des Heizmediums durch die Wärmeleitung und Konvektion sowie Strahlung auf den Temperaturfühler des Thermostatventils aus, so daß dessen Regelgenauigkeit mit dem steigenden Einfluß der Temperatur des Heizungsfluids sinkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

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diesen Einfluß der Heizmitteltemperatur zu kompensieren.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Vorrichtun^sanspruchs .

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt ein Thermostatventil in einem Querschnitt.

.<as Thermostatventi 1 1 besteht aus einem Ventilunterteil 2 und einem sogenannten Thermostatkopf 3, der lösbar mittels einer Oberwurfmutter 4 an einem Stutzen 5 des Ventiluntertei Is 2 befestigt ist. Das Ventiluntertei 1 2 weist einen Einlaßstutzen 6 und einen Auslaßstutzen 7 auf, wobei letzterer mit den nachgeschalteten Heizkörpern, ersterer hingegen über eine Vor laufleitung mit der die Heizungsanlage speisenden Wärmequelle verbunden ist. Zwischen Ein- und Auslaßstutzen befindet sich im inneren Hohlraum 8 des Unterteils 2 ein Ventilsitz 9. Das Ventilunterteil besteht aus Messing und ist in der Regel vernickelt oder verchromt. Dieser Werkstoff weist eine relativ gute Wärmeleitung auf. Die Temperatur des den

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Innenraum ά des Unterteils 2 durchsetzenden Heizmittelfluids schwankt zwischen 10 und 90°.

Der Thermostatkopf 3 besteht im wesentlichen aus einer hohlzylinderförmigen Hülse 10, die auf ihrem dem Unterteil 2 abgewandten Ende 11 von einem Drehgriff 12 teilweise umgriffen ist. Am Drehgriff ist ein Tellerteil 13 befestigt, das in seinem Außenumfang ein Außengewinde 14 ,!": aufweist, das mit einem Innengewinde 15 am Innenumfang der Hülse 10 korrespondiert. Auch der Griff 12 ist als i' Hohlteil ausgebildet und weist einen Innenraum 16 auf, ; der einen ersten thermischen Antrieb 17 aufnimmt, der der Verstellung des zu dem Ventilsitz 9 gehörenden Ventilkörpers 8 dient. Der thermische Antrieb 17 besteht aus einem äußeren Gehäuse 19, das mit einer Flüssigkeit 20 eines bekannten Ausdehnungskoeffizienten gefüllt ist. Im Ausführungs· beispiel handelt es sich um Äthylacetat, die einen Ausdehnungskoeffizienten von 0,21 Millimeter pro Grad aufweist. ;!■ Der thermische Antrieb 17 weist in seinem Innenraum einen Balg 21 auf, gegen den sich eine Stellstange 22 abstützt. Die Stellstange tritt aus dem Balg an de.sen unten liegender zentraler öffnung 23 aus und durchdringt eine zenv trale Bohrung 24 im Tellerteil 13. Zur Führung der p Stellstange 22 ist auf deren Ende 25 ein Führungsstück 26 Ϊ aufgesetzt, das im Innenraum 27, der von der Hülse 10 um-Γ schlossen wird, aufgenommen ist und den Ringspalt zwi-

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sehen dem Mantel der Bohrung 24 und dem Außenmantel der Stellstange 22 ausfüllt.

Der Ventilkörper 18 besteht aus einer nachgiebigen Dichtung 28 sowie einem unnachgiebigen Tellerteil 29, auf das die Dichtung 28 aufgebracht ist. Das Tellerteil 29 steht mit einer Stange 30 in Verbindung, die den Innenraum des Stutzens 5 durchsetzt. In ein Innengewinde am Stutzen 5 ist eine Führungshülse 31 mit einem an ihrem Außenmantel befindlichen Gewinde eingeschraubt, die einen innenliegenden Hohlraum 32 aufweist. Die Führungshülse 31 ist ein höh 1zylindrisches topfartiges Bauteil mit einem Boden 33, der eine Bohrung 34 aufweist. Durch diese Bohrung dringt die Stange 30 in den Innenraum 32 ein. Die Stange 30 weist einen Ansatz 35 auf, gegen den sich eine Druckfeder 36 anstützt, die als Rückstellfeder für den Ventilkörper 18 dient und die sich an der Innenseite des Bodens 33 abstützt. Die Stange 30 setzt sich auf der dem Ventilkörper 18 abgewandten Seite hinter dem Ansatz 35 in einen Stangenfortsatz 37 fort, der mit dem Ende 25 der Stellstange 22 beziehungsweise mit dem auf das Ende der Stellstange 22 aufgesetzten Führungsstück 26 zusammenarbeitet, indem er dort unter der Rückstellwirkung der Feder 36 zur Anlage kommt. Die Stange 30 ist von einer Mutter 37 gehalten, die in den Innenmantel der Führungshülse 31 ein-

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geschraubt ist und die eine zentrale Bohrung aufweist,
durch die die Stange 30 mit ihrem Ansatz 37 unter
Zwischenschaltung einer Dichtung greift.

Im Innenraum 16 des Griffes 12 ist ein weiterer thermischer Antrieb, ein Kompensationsüntrieb 38, gelagert, und zwar zwischen der mit der Öffnung 23 versehenen Unterseite des thermischen Antriebs 17 und der Oberseite des
Tellerteils 13. Dieser thermische Antrieb, Kompensationsantrieb 38, ist ringförmig gestaltet und besitzt eine Innenausnehmung 39, durch die die Stellstange 32 hindurchgreift.

Für die Funktion der Erfindung ist wesentlich, daß vom
Heizmittel der Temperatureinfluß über den Stutzen 5 des
Unterteils 2 auf die aus Kunststoff bestehende Hülse 10
und von. ihr auf das gleichfalls aus Kunststoff bestehende Tellerteil 13 im wesentlichen durch Wärmeleitung übertragen wird. Vom Tellerteil 13 wird die Wärme einmal auf den Kompensationsantrieb 38, der als Faltenbalg ausgestaltet
1st, übertragen wie auch auf den eigentlichen thermischen Antrieb 17. Unter diesem Temperatureinfluß, der auf beide Antriebe gemeinsam wirkt, dehnen sich bei einer Temperaturerhöhung entweder beide Antriebe aus oder ziehen sich zusammen. Im Falle der Temperaturerhöhung findet ein
Ausdehnen statt, was aufgrund der Ausdehnung des thermi-

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sehen Antriebs 17 ein Ausfahren der Stellstange 22 zur Folge hat. Ohne Kompensationsantrieb würde dies zu einer Drosselbewegung des tfentils'18/9 führen. Aufgrund der Ausdehnung des Kompensationsantriebes 38 findet aber ein Zurückdrücken des gesamten thermischen Antriebs 17 im Innenraum 16 innerhalb des Griffes 12 statt, wobei die Rücksetzfeder 40 gespannt wird. Bei rückläufigem Temperatureinfluß findet ein Zusammenziehen beider thermischen Antriebe statt, hierbei drückt die Rücksetzfeder 40 den Kompensationsantrieb 38 zusammen und zieht den Antrieb 17

in Richtung auf den Ventilkörper.

Wesentlich ist, daß beide Antriebe an den aneinander zugewandten Seiten miteinander verbunden sind und nur eine einzige gemeinsame Bewegung ausführen können. Diese Bewegung wird auf eine Platte 41 übertragen, die beiden Antrieben gemeinsam ist und deren Begrenzung darstellt. Diese Platte reicht über den Außenumfang beider Stellan- |

triebe hinaus, dieser Ansatz bildet den Angriffspunkt der I

Rücksetzfeder 40, die sich im übrigen an einem Ansatz im '\ Innenraum des Griffes 12 abstützt. Für die Bemessung des Kompensationsantriebs gilt nun fol- ■

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Aufgrund des vorgegebenen Volumens des innenraums des Gehäuses 19 des Antriebs 17 und des Ausdehnungskoeffizien-

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Messungen im Wasserbad und Lufkanal möglich, den Stellweg der Stellstange 22 pro ⁰C Temperaturvariation zu ermitteln. Damit steht der Einfluß an Temperatur fest, der kompensiert werden muß. Diese Kompensation kann nun dadurch geschehen, daß entweder der Stoff, der den Faltenbalg des Kompensationsantriebs 38 ausfüllt, variiert warden kann, beziehungsweise es besteht auch die Möglichkeit, das Volumen des Faltenbalges anzupassen. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, beides zu ändern. Somit ist es möglich, je nach den konstruktiven Gegebenheiten des Heizkörper-Thermostatventils einen Kompensationsbalg zu konstruieren, der für ein bestimmtes Thermostatventiτ den Heizmittel-Temperatureinfluß ausschaltet. Es versteht sich, daß für ein anderes Ventil, das einen aufgrund geänderter Wärmeleitung oder Konvektion anderen Heizmittel-Temperatureinfluß aufweist, eine andere Ausgestaltung der Größe oder des Füllstoffes des Kompensationsbalges 38 gewählt werden muß.

Es versteht sich, daß es gleichgültig ist, welcher Art die Füllungen des thermischen Antriebs sowie des Kompensationsantriebes sind. Es kann sich demgemäß sowohl um Flüssigkeit als auch wachs- als auch gasförmige Antriebe handeln. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf Thermostatventile beschränkt, sondern die Anwendung ist bei a¹-

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len Durchsatz-Regulierventilen möglich, die ein Fluid, das auch ein Gas sein kann, in seinem Durchsatz verstellen sollen, wobei der Einfluß der variierenden Temperatur des Fluids ausgeschaltet sein soll. Weiterhin ist das Ventil nicht unbedingt, als eigentliches Ventil mit einem Ventilkörper und einem Sitz ausgestaltbar, es wäre auch möglich, das Ventil als Schieber oder Klappe auszuführen,

Claims (6)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Kompensieren des Einflusses der Temperatur eines in seinem Durchsatz zu variierenden Fluids auf einen thermischen Stellantrieb eines Drosselorgans, gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines Kompensationsantriebes (39).

2. Vorrichtung nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Antrieb (17) und der Kompensationsantrieb (39) zu einem Kombinationsantrieb zusammengefasst sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinationsantrieb eine gemeinsame Platte (41) aufweist, an der beide Antriebe angreifen, und daß diese Platte sich gegenüber der Rückstellkraft einer Feder (40) im Gehäuse (12) beweglich abstützt.

4. Vorrichtung nach Anspruch zwei oder drei, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsantrieb als ringförmiger Faltenbalg ausgebildet ist, wobei eine zentrale Ausnehmung (39) des Kompensationsantriebs (38) von der Stellstange (22) des thermischen Antriebs (17) durchsetzt ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche eins bis vier, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinationsantrieb im Innenraum (16) eines Griffes (12) eines Thermostatventils (1) gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch fünf, dadurch gekennzeichnet, daß beide Antriebe unterschiedliche Volumina aufweisen.