PL240759B1

PL240759B1 - Manifold actuator

Info

Publication number: PL240759B1
Application number: PL434067A
Authority: PL
Inventors: Paweł Dźwilewski
Original assignee: Kan Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2022-05-30
Also published as: PL434067A1

Description

PL 240 759 B1PL 240 759 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest siłownik do rozdzielaczy stosowany do regulacji przepływu medium przez poszczególne pętle ogrzewania lub chłodzenia płaszczyznowego poprzez zmianę ustalonej pozycji zaworu rozdzielacza.The subject of the invention is an actuator for manifolds used to control the flow of medium through individual surface heating or cooling loops by changing the set position of the manifold valve.

Znane są siłowniki do rozdzielaczy połączone z termostatem pokojowym regulujące temperaturę pojedynczej pętli ogrzewania podłogowego. Odpowiada on za otwarcie lub zamknięcie przepływu czynnika w pętli ogrzewania lub chłodzenia płaszczyznowego zapewniając kontrolę nad temperaturą w pomieszczeniu. Siłowniki wyposażone są we wskaźnik położenia trzpienia zaworu, w przewód elektryczny i nakrętkę z gwintem.Manifold actuators connected to a room thermostat regulating the temperature of a single floor heating loop are known. It is responsible for opening or closing the flow of the medium in the surface heating or cooling loop, ensuring control over the temperature in the room. The actuators are equipped with a valve stem position indicator, an electric cable and a threaded nut.

Z opisu patentowego EP2889523 znany jest siłownik elektrotermiczny, który stosowany jest do dwupołożeniowej regulacji w funkcji temperatury i czasu. Siłownik mocuje się do zaworu rozdzielacza z wykorzystaniem adapteru, który nakręca się na zawór a następnie łączy z obudową siłownika za pomocą zatrzasków. Siłowniki elektrotermiczne występują jako bezprądowo zamknięte lub bezprądowo otwarte. Zbudowane są z zespołu rozprężnego, sprężyny oraz elementu grzejnego. W wersji bezprądowo zamkniętej po wysterowaniu podłączenia napięcia zasilającego, element grzejny nagrzewa zespół rozprężny siłownika. Po upływie czasu opóźnienia zespół rozprężny zaczyna pokonywać siłę nacisku sprężyny siłownika i równomiernie otwierać zawór rozdzielacza poprzez cofanie wypychacza siłownika. Aby utrzymać otwarty zawór zespół rozprężny siłownika musi być czasy czas podgrzewany. Przy wysterowaniu zaniku napięcia zasilania elementu grzejnego, zespół rozprężny stygnie a zawór po odpowiednim opóźnieniu równomiernie się zamyka poprzez ruch wypychacza siłownika. Siłownik elektrotermiczny bezprądowo otwarty działa odwrotnie - przy zasilaniu elementu grzejnego zawór rozdzielacza się zamyka a przy zaniku zasilania otwiera. W obu przypadkach zmiana pozycji statycznej jak i jej utrzymania wymagają zasilania elektrycznego.From the patent description EP2889523 an electrothermal actuator is known, which is used for a two-position control as a function of temperature and time. The actuator is attached to the manifold valve using an adapter that is screwed onto the valve and then attached to the actuator housing with snap fasteners. Electrothermal actuators are closed and de-energized open. They consist of an expansion unit, a spring and a heating element. In the de-energized closed version, after activating the supply voltage connection, the heating element heats up the expansion unit of the actuator. After the delay time has elapsed, the expansion unit begins to overcome the force of the actuator spring and evenly opens the manifold valve by retracting the actuator ejector. The expansion times of the actuator must be warmed up to keep the valve open. When the voltage decay of the heating element is triggered, the expansion unit cools down and the valve, after a suitable delay, closes evenly by the movement of the actuator's ejector. The electrothermal actuator, open without current, works the other way round - when the heating element is powered, the valve of the distributor closes, and when the power fails, it opens. In both cases, changing the static position and maintaining it requires an electric power supply.

Z europejskiego patentu EP1269050 znany jest siłownik do rozdzielaczy ogrzewania powierzchniowego zawierający w korpusie miniaturowy silnik prądu stałego z mechanicznym elementem sprzęgowym, pierwszy redukcyjny zespół silnika, zawierający redukcyjną przekładnię planetarną o dużym przełożeniu, drugi redukcyjny zespół do przetwarzania ruchu obrotowego w osiowy ruch posuwisto-zwrotny oraz wsporczy szkielet do wspierania tych elementów, jak również płytkę elektroniczną do sterowania silnika. Wał wyjściowy jest połączony z pierwszą planetarną jednostką redukującą o wysokim stopniu redukcji. Na wyjściu z planetarnej jednostki redukującej zamocowane jest koło zębate, które współpracuje z kołem zębatym zespolonym z okrągłą nakrętką, która montowana jest w specjalnie wyprofilowanym wgłębieniu w korpusie. Nakrętka współpracuje z gwintem specjalnego wypychacza, który zablokowany jest przed obrotem za pomocą połączenia kształtowego z korpusem. Obrót silnika elektrycznego powoduje obrót nakrętki poprzez przekładnię planetarną i zębatą zewnętrzną. Uniemożliwienie ruchu obrotowego wypychacza przy obracającej się nakrętce powoduje wprawienie go w ruch posuwisty. Wypychacz naciska na trzpień zaworu rozdzielacza regulując tym przepływ medium w instalacji.From the European patent EP1269050 there is known an actuator for surface heating distributors containing in the body a miniature DC motor with a mechanical coupling element, a first reduction motor unit including a planetary reduction gear with a large ratio, a second reduction unit for converting the rotary motion into an axial reciprocating motion and a support skeleton to support these components as well as an electronic board for controlling the engine. The output shaft is connected to the first high reduction planetary reduction unit. At the output of the planetary reduction unit, a gear wheel is mounted, which cooperates with a gear wheel combined with a round nut, which is mounted in a specially profiled recess in the body. The nut cooperates with the thread of a special ejector, which is locked against rotation by a positive connection with the body. The rotation of the electric motor causes the nut to rotate through the planetary and outer gears. Preventing the rotational movement of the ejector when the nut is rotating causes it to move in a sliding motion. The ejector presses the spindle of the distributor valve, thus regulating the medium flow in the system.

Celem nowego rozwiązania jest zapewnienie komfortowej temperatury w pomieszczeniu poprzez sterowanie przepływem medium przez elementy ogrzewania lub chłodzenia płaszczyznowego przy jak najniższym poborze energii elektrycznej przez urządzenie.The aim of the new solution is to ensure a comfortable temperature in the room by controlling the flow of the medium through the surface heating or cooling elements with the lowest possible electricity consumption by the device.

Istotą wynalazku jest siłownik rozdzielacza do regulacji przepływu medium w układach ogrzewania lub chłodzenia płaszczyznowego posiadający wewnątrz obudowy korpus z silnikiem krokowym wraz z przekładnią i mechanizmem śrubowym wypychacza, płytkę PCB elektronicznego sterowania silnika, środki sygnalizacyjne oraz system komunikacji przewodowej charakteryzujący się tym, że posiada pierścień światłowodowy, emitujący światło po całym obwodzie, przymocowany nieruchomo do walcowej obudowy oraz pokrywki.The essence of the invention is a distributor actuator for regulating the flow of medium in surface heating or cooling systems, having inside the casing a body with a stepper motor with a gear and ejector screw mechanism, a PCB for electronic motor control, signaling means and a cable communication system characterized by the fact that it has a fiber optic ring perimeter light-emitting device fixed to the cylindrical housing and cover.

Korzystnym jest, gdy znajdująca się w korpusie płytka PCB elektronicznego sterowania zawiera sygnalizacyjną diodę LED i zamocowana jest na prowadnicach o kształcie litery C oraz wyposażona jest w przewody umieszczone nieruchomo z odpowiednim pasowaniem w szczelinach, umożliwiające zasilanie i przesyłanie sygnałów sterujących między poszczególnymi siłownikami, a urządzeniem sterującym.It is advantageous if the electronic control PCB located in the body contains a signaling LED and is mounted on C-shaped guides and is equipped with wires placed in a fixed position with appropriate fit in the slots, enabling the power supply and transmission of control signals between the individual actuators and the device. controlling.

W korzystnym rozwiązaniu silnik krokowy wraz z przekładnią i mechanizmem śrubowym wypychacza zamocowany jest nieruchomo za pomocą elementów kształtowych w prowadnicach korpusu.In a preferred solution, the stepper motor with the gear and the ejector screw mechanism is fixedly fixed in the guides of the body by means of shaped elements.

W kolejnym korzystnym wykonaniu korpus posiada powierzchnię prowadzącą wypychacz, która zapobiega jego wychyleniu i umożliwia ustalenie zakresu ruchu posuwisto zwrotnego.In a further advantageous embodiment, the body has an ejector-guiding surface that prevents it from deflecting and enables the range of reciprocating movement to be determined.

Siłownik do rozdzielaczy utrzymujący zadane stany położenia bezprądowo wyposażony w pierścień światłowodowy, emitujący światło o różnej barwie w celu komunikacji z użytkownikiem, informuje między innymi o połączeniu z urządzeniem sterującym, pracę siłownika itp.The actuator for distributors that maintains the set position states without current, equipped with a fiber optic ring, emitting light of different colors in order to communicate with the user, informs about the connection with the control device, the operation of the actuator, etc.

Claims

PL 240 759 B1

The stepper motor with the gear and the ejector screw mechanism fixed in place by means of shaped elements in the guides of the body ensures easy and quick assembly without the use of tools and ensures a stable position of the motor, thus excluding a fixing error resulting from assembly. The electronic control PCB embedded in the body guides also facilitates quick assembly without the use of additional tools, and the electronic control PCBs coming from the PCB, which are placed in the slots with an appropriate interference, ensure their immobilization, increasing work safety. Guiding surfaces made for the ejector at the bottom in the body limit its axial displacement and prevent too much extension, defining the scope of its work.

The subject of the invention has been presented in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of a distributor actuator, and Fig. 2 shows an exploded view of a distributor actuator.

The regulating actuator includes, in the body 2, a stepper motor with a gear 6 and a screw mechanism of the ejector 7, and a PCB, an electronic control board 8, which is equipped with wires 8a stationary with an appropriate fit in the slots 2b, enabling the power supply and transmission of control signals between the individual actuators and the device controlling. At the top of the PCB 8 of the electronic control board there is a signaling LED 8b emitting light, which reflecting from the cover 4 is diffused and distributed evenly around the circumference in the optical fiber ring 3.

Inside the body 2 there are shaped elements 2c for fixing the stepper motor 6 by means of latching elements 6a and guides 2a for mounting the PCB 8 of the electronic control. The body 2 is provided with a nut 5 rotatably mounted on the flange. A cylindrical housing 1 is mounted on the body 2 with guides, to which the optical fiber ring 3 and the cover 4 are snapped.

The actuators on the manifold beam are connected with each other in series by means of wires in order to transmit the signal between them and the control unit. During the operation of the actuator, the stepper motor 6 rotates the screw causing the ejector 7 to slide. After the stepper motor 6 is turned off, the ejector 7 remains in a fixed position without consuming energy. Electricity is only needed to change the state of position, which takes a few seconds. Based on the temperature set by the user, the central control unit controls the actuator on the manifold beam. The actuator, through the movement of the ejector 7, opens or closes the valve screwed into the beam of the manifold and cooperating with the nipple of the system loop. The movement of the valve regulates the flow of the medium through the heating or cooling loops, which results in maintaining the set temperature in the room.

Patent claims

1. Distributor actuator for regulating the flow of the heating medium in surface heating or cooling systems with a casing inside the casing with a stepper motor with a gear and ejector screw mechanism, a PCB electronic board for motor control, signaling means and a cable communication system characterized by the fact that it has a fiber optic ring (3), all-round light, fixed to the cylindrical housing (1) and the cover (4).

2. Distributor actuator according to claim The device of claim 1, characterized in that the PCB (8) in the body (2) comprises a signaling LED (8b) and is mounted on C-shaped guides (2a).

3. Distributor actuator according to claim The method of claim 2, characterized in that the PCB (8) is provided with conductors (8a) placed in the slots (2b), enabling the power supply and transmission of control signals between the individual actuators and the control device.

4. Distributor actuator according to claim 3, characterized in that the stepper motor (6) with the gear and the ejector screw mechanism (7) is seated in the guides (2a) of the body (2) and fixed fixedly by means of latching elements (6a).

5. Distributor actuator according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the body (2) has a guide surface (2d) the ejector (7).