SE410770B

SE410770B - THERMOSTAT VALVE

Info

Publication number: SE410770B
Application number: SE7809621A
Authority: SE
Inventors: R Glimmerfors
Original assignee: Markaryds Metallarmatur Ab
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1979-10-29
Also published as: DE7925304U1; DE2936026A1

Description

3 _ 7809621 -1 ventilens precision, eftersom lyfthöjdens tolerans är sammansatt av ett flertal (5-B) deltoleranser, vilka var och en uppgår till storleksordningen 0,05-0,1 mm. The precision of the valve, since the tolerance of the lifting height is composed of a plurality of (5-B) partial tolerances, each of which is of the order of 0.05-0.1 mm.

Detta innebär att totaltoleransen För lyfthöjden i ogynnsamma fall måste befaras uppgå till samma storleksordning som den nominella lyfthöjden. Detta skulle inne- bära att varje ventil måste kalibreras individuellt för att över huvud taget kunna fungera.This means that the total tolerance for the lifting height in unfavorable cases must be feared to amount to the same order of magnitude as the nominal lifting height. This would mean that each valve must be calibrated individually in order to function at all.

Föreliggande uppfinning har därför till ändamål att åstadkomma en termostatventil av inledningsvis nämnt slag vilken termostatventil är utformad på ett sådant sätt att de nämnda nackdelarna undanröjes. Detta uppnås enligt uppfinningen om termo- statventilen har ett i samverkan med ventilsätet och ventilkäglan anordnat regler- organ, vilket är anordnat att hålla vid ett konstant, förutbestämt värde ventílens öppningsarea när avståndet mellan ventilkäglan och ventilsätet överstiger ett värde som motsvarar en öppningsarea överensstämmande med den förutbestämda öpp- ningsarean. 1 en föredragen utföringsfornravuppfinningsföremålet gäller att reglerorganet har formen av en på ventilkäglan anordnad, in i ventilsätet utskjutande tapp, varvid det mellan tappen och en invändig yta vid ventilsätet bildas en ring- Formig spalt vars tvärsnittsyta är ventilens förutbestämda, maximala öppningserea.The present invention therefore has for its object to provide a thermostatic valve of the type mentioned in the introduction, which thermostatic valve is designed in such a way that the said disadvantages are eliminated. This is achieved according to the invention if the thermostat valve has a regulating means arranged in cooperation with the valve seat and the valve cone, which is arranged to maintain a constant, predetermined value of the valve opening area when the distance between the valve cone and the valve seat exceeds a value corresponding to an opening area. predetermined opening area. In a preferred embodiment of the present invention, the control means is in the form of a pin arranged on the valve cone, projecting into the valve seat, wherein an annular gap is formed between the pin and an inner surface at the valve seat, the cross-sectional area of which is the predetermined maximum opening area of the valve.

I ett alternativt utförande av uppfinningsföremålet gäller att reglerorganet har formen av ett rörformat utskott anordnat koaxiellt omkring ventilsätet och omgivande ventilkäglan, varvid det mellan ventilkäglans periferiyta och innerytan av utskottet bildas en ringformad spalt, vars tvärsnittsyta uppgår till ventilens förutbestämda, maximala öppningsarea.In an alternative embodiment of the object of the invention, the control means has the shape of a tubular projection arranged coaxially around the valve seat and surrounding valve cone, an annular gap being formed between the peripheral surface of the valve cone and the inner surface of the projection, the cross-sectional area of which is

I dessa båda utföringsformer uppnås den fördelen att toleransen hos ventilens maximala öopningsarea bestäms av endast två deltoleranser, dvs dzametertoleransen hos tappen respektive ventilkäglans periferiyta och diametertoleransen hos den ringformade ytan i ventilsätet respektive den motsvarande cylindriska ytan på det rörformade utskottet. Utöver det att antalet deltoleranser är reducerat till två vinns dessutom att de ingående deltoleranserna är diameturtoleranser på cylindriska ytor, varvid det är mycket lätt att praktiskt uppnå låga värden För dessa deltoleranser.In these two embodiments the advantage is achieved that the tolerance of the maximum orifice area of the valve is determined by only two partial tolerances, i.e. the diameter tolerance of the pin and the peripheral surface of the valve cone and the diameter tolerance of the annular surface of the valve seat and the corresponding cylindrical surface of the tubular projection. In addition to the fact that the number of partial tolerances is reduced to two, it is also gained that the included partial tolerances are diameter tolerances on cylindrical surfaces, whereby it is very easy to practically achieve low values for these partial tolerances.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

I dessa visar fin. 1 1 tvärsnitt en termostatventil utformad enligt uppfinningen, varvid turmontatventlïen hr visad 1 ett tlllsiånd med låg lylthüjd för ventil- käglan. Fig Z visar termostatventilen enligt fig 1. varvid vuntilkänlan har stor 7809621-1 t* - lyfthüjd. Fig 3 visar i tvärsnitt en alternativ utföringsform av uppfinnings- föremålet, varvid dels visas ett läge med låg lyfthöjd för ventilkäglan och ett läge med stor lyfthöjd för ventilkäglan. Fig A visar strömníngskarakteristiken för en termostatventil utformad enligt uppfinningen.In these shows fine. 1 is a cross-sectional view of a thermostatic valve designed in accordance with the invention, the rotary mounting valve shown here being a low-pressure head for the valve cone. Fig. Z shows the thermostatic valve according to Fig. 1, the water sensor having a large 7809621-1 t * lifting height. Fig. 3 shows in cross section an alternative embodiment of the object of the invention, in which a position with a low lifting height for the valve cone and a position with a large lifting height for the valve cone are shown. Fig. A shows the flow characteristics of a thermostatic valve designed according to the invention.

Såsom framgår av fig 1 har termostatventilen enligt uppfinningen ett hus 1, vilket är försett med en inloppsstuds 2 och en utloppsstuds 3. Från inlopps- studsen 2 sträcker sig ventilens strümningspassage, vilken utgörs av en kanal 4 förbunden med en annan kanal 5, vilkens ena ändparti är utformat såsom ventilens_ ventilsäte 6. Omkring ventilsätet 6 har ventilen en kammare 7, vilken mynnar i - ventilens utloppsstuds 3. Vidare har ventilen en ventilkägla 8, som är anordnad i kanalens 5 axelriktning och som är axiellt rörlig relativt ventilsätet 6.As can be seen from Fig. 1, the thermostatic valve according to the invention has a housing 1, which is provided with an inlet connection 2 and an outlet connection 3. From the inlet connection 2 the flow passage of the valve extends, which consists of a channel 4 connected to another channel 5, one of which end portion is designed as the valve seat valve 6. Around the valve seat 6 the valve has a chamber 7, which opens into the valve outlet spout 3. Furthermore, the valve has a valve cone 8, which is arranged in the axial direction of the channel 5 and which is axially movable relative to the valve seat 6.

Ventilkäglan 8 är rörlig mot ventilsätet 6 under inverkan av en av en termostat- kropputövad tryckkraft, som överförs till ventilkäglan 8 via en manöverstång 9.The valve cone 8 is movable against the valve seat 6 under the influence of a pressure force exerted by a thermostatic body, which is transmitted to the valve cone 8 via a control rod 9.

I motsatt riktning är ventilkäglan 8 rörlig under inverkan av en tryckfjäder, som antyds vid hänvisningsbeteckningen 10.In the opposite direction, the valve cone 8 is movable under the action of a compression spring, which is indicated by the reference numeral 10.

Termostatkroppen och ventilen är av vissa skäl utformade på ett sådant sätt att ett temperaturintervall om 60 motsvarar en lyfthöjd hos ventilkäglan från ventil- sätet på ungefär 1,5 mm. Däremot är ventilens dimensioneringspunkt vald vid en lyfthöjd på ca 0,5 mm, vilket motsvarar ett proportionalband om ca 20. Detta innebär att om termostatkroppen nedkyles kraftigt kommer ventilkäglan att lyftas till ett läge, som illustreras i fig 2 och som_motsvarar en öppningsarea mellan ventilkäqlan och ventilsätet som är flerdubbelt större än termostatventilens nominella öppningsarea. För att uppåt begränsa termostatventilens effektiva öppningsarea till ett värde som väsentligen sammanfaller med ventilens nominella är det på ventilkäglans B undersida anordnat en cylindrisk, in i ventilsätet utskjutande tapp 11. Denna tapp 11 är omgiven av en motsvarande, cylindrisk yta vid mynningspartiet av kanal 5. varigenom det bildas en ringformad spalt mellan tappens mantelyta och kanalens 5 mynningsparti. Tvärsnittsytan på denna ring- formade spalt är vald till ett värde som väsentligen sammanfaller med ventilens nominella öppningsarea. Vidare har den cylindriska tappen 11 en axiell utsträck- ning som är större än ventilkäglans 8 maximala lyfthöjd, vilket innebär att tappen 11 aldrig kan lyftas helt ut ur kanalens S mynningsparti, varigenom den effektiva öppningsarean sedan den uppnått ventilens nominella öppningsarea hålles konstant så att den icke ökar ytterligare.The thermostat body and the valve are for some reason designed in such a way that a temperature range of 60 corresponds to a lifting height of the valve cone from the valve seat of approximately 1.5 mm. On the other hand, the dimensioning point of the valve is selected at a lifting height of about 0.5 mm, which corresponds to a proportional band of about 20. This means that if the thermostatic body is cooled down sharply, the valve cone will be raised to a position illustrated in Fig. 2 and corresponding to an opening area between the valve cone and the valve seat which is several times larger than the nominal opening area of the thermostat valve. In order to limit upwards the effective opening area of the thermostatic valve to a value which substantially coincides with the nominal value of the valve, a cylindrical pin 11 is arranged on the underside of the valve cone B. This pin 11 is surrounded by a corresponding cylindrical surface at the mouth portion of channel 5. whereby an annular gap is formed between the mantle surface of the pin and the mouth portion of the channel 5. The cross-sectional area of this annular gap is selected to a value that substantially coincides with the nominal opening area of the valve. Furthermore, the cylindrical pin 11 has an axial extent which is greater than the maximum lifting height of the valve cone 8, which means that the pin 11 can never be lifted completely out of the mouth portion of the channel S, whereby the effective opening area after reaching the valve nominal opening area is kept constant. does not increase further.

I fig 4 visas den cylindriska tappcns inverkan på ventilens strömningskorakteri- stik. I denna figur representerar den vertikala axeln vontilens kapacitet, dvs ett mått på det genom ventilen strömmande volymfšﬂdvt, medan den horisontella 5 7809621 -1 axeln representerar ventilens öppningsgrad. Dessutom är det i Fig 4 visat vilka lyfthöjder hos ventilkäglan som motsvarar en viss öppningsgrad och dessutom vilka proportionalband som motsvarar en viss öppningsgrad och en viss lyfthöjd hos ventilkäglan. Området till vänster om den vertikala streckade lin¿en A i Fig 4 representerar det reglerområde som ventilen är tänkt att arbeta inom, varvid skärningen mellan linjen A och ventilens reglerkurva antyder dess dimensionerings- punkt. I fig 4 motsvaras ventilens inställning enligt fig 1 av punkten I, medan inställningen enligt Fig 2 motsvaras av punkten II. Den streckade fortsättningen av ventilkarakteristikan förbi den streckade linjen A representerar den karak- terístik, som ventilen skulle uppvisa i avsaknad av den cylindriska tappen 11.Fig. 4 shows the effect of the cylindrical pin on the flow characteristic of the valve. In this figure, the vertical axis represents the capacity of the valve, i.e. a measure of the volume flow flowing through the valve, while the horizontal axis represents the degree of opening of the valve. In addition, Fig. 4 shows which lifting heights of the valve cone correspond to a certain degree of opening and in addition which proportional bands correspond to a certain degree of opening and a certain lifting height of the valve cone. The area to the left of the vertical dashed line A in Fig. 4 represents the control area within which the valve is intended to operate, the intersection between line A and the control curve of the valve indicating its dimensioning point. In Fig. 4, the setting of the valve according to Fig. 1 corresponds to point I, while the setting according to Fig. 2 corresponds to point II. The dashed continuation of the valve characteristic past the dashed line A represents the characteristic which the valve would exhibit in the absence of the cylindrical pin 11.

I Fig 3 visas en alternativ utföringsform av uppfinningsföremålet. Denna utförings-- form har i princip samma grundkonstuktion som den i fig 1 och 2 visade utförings- formen och har således ett hus 1 med en inloppsstuds 2, en utloppsstuds 3, en strömninqskanal 4, vilken mynnar i en kanal 5 som vid sin ena ände har ett ventilsäte 6. Vidare har ventilen enligt Fig 3 en ventilkägla 8, vilken är axiellt rörlig i Förhållande till vuntilsätct 0 och vilken är pävcrkhur i riktning mot ventilsätet B av en termostatkropp och vilken är påvcrkbar i motsatt riktning av en Fjäder 10.Fig. 3 shows an alternative embodiment of the object of the invention. This embodiment has in principle the same basic construction as the embodiment shown in Figs. 1 and 2 and thus has a housing 1 with an inlet connection 2, an outlet connection 3, a flow channel 4, which opens into a channel 5 which at its one end has a valve seat 6. Furthermore, the valve according to Fig. 3 has a valve cone 8, which is axially movable in relation to the valve seat 0 and which is vibrated in the direction of the valve seat B by a thermostat body and which is actuated in the opposite direction of a spring 10.

Ventilen enligt fig 3 har till skillnad från den i Fig 1 och 2 visade ventilen ingen cylindrisk tapp på ventilkäglan som skjuter in i kanalen 5. I stället är det koaxiellt omkring ventilsätet 6 anordnat en rörformad bildning 12, vilken in- vändigt har en cylindrisk yta 13 som är koaxiell med ventilsätet 6 och ventil- käglan 8. Denna cylindriska yta 13 omsluter ventilkäglans B periferiyta 14 så att det däremellan bildas en ringformad spalt. Härvid kommer denna ríngïormade spalt att motsvara den ringformade spalten mellan den cylindriska tappen 11 och kanalens 5 mynningsparti i utföríngsformen enligt Fig 1 och 2. Vidare har enligt uppfinningen den rörformade bildningen 12 en så stor axiell utsträckning i rikt- ning Från ventilsätet 6 att oberoende av ventilkäglans 8 lyfthöjd ventilkäglan aldrig blir helt utlyft ur den rörformade bildningen. Härigenom kommer den ring- formade spalten mellan ventilkäglans periferiyta och innerytan av den rörformade bildningen att definiera ventilens maximala, effektiva öppninnsarea sedan denna uppgått till ett visst, förutbestämt värde, vilket överensstämmer med ventilens nominella öppningsarea.The valve according to Fig. 3, unlike the valve shown in Figs. 1 and 2, has no cylindrical pin on the valve cone which projects into the channel 5. Instead, a tubular formation 12 is arranged coaxially around the valve seat 6, which internally has a cylindrical surface. 13 which is coaxial with the valve seat 6 and the valve cone 8. This cylindrical surface 13 encloses the peripheral surface 14 of the valve cone B so that an annular gap is formed therebetween. In this case, this annular gap will correspond to the annular gap between the cylindrical pin 11 and the mouth portion of the channel 5 in the embodiment according to Figs. 1 and 2. Furthermore, according to the invention the tubular formation 12 has such a large axial extent in the direction of the valve seat 6 that lifting height of the valve cone 8 The valve cone is never fully lifted out of the tubular formation. As a result, the annular gap between the peripheral surface of the valve cone and the inner surface of the tubular formation will define the maximum, effective opening area of the valve after it has reached a certain, predetermined value, which corresponds to the nominal opening area of the valve.

I Fig 4 skulle punkten II representera den inställning av ventilen enligt Fig 3 som Framgår av figurens högra hälft, medan punkten I representerar den inställning av ventilen, som visas i den vänstra hälften i fíq 3.In Fig. 4, point II would represent the setting of the valve of Fig. 3 as shown in the right half of the figure, while point I represents the setting of the valve shown in the left half of Fig. 3.

Claims

7809621-1 The invention may be modified within the scope of the following claims. Thus, it is possible to arrange the tubular formation 12 on the valve cone 8 instead of as indicated with reference to Fig. 3 around the valve seat 6. In this alternative, the tubular formation extends down around the valve seat so that between a cylindrical surface around the valve seat and the tubular formation forms an annular gap with a predetermined cross-sectional area. P A T E N T K R A V

Device with thermostat valve For limiting the opening area to a Predefined maximum value in the event of large deviations between the actual value of the temperature and the setpoint, the valve having a valve seat (6), which cooperates with a valve cone movable depending on the temperature (B) For determination of the valve opening area characterized by a regulating member (11, 12) arranged in cooperation with the valve seat (6) and the valve cone (8), which is arranged to maintain a constant, predetermined value of the valve opening area when the distance between the valve cone (B) and the seat (6) exceeds a value. which corresponds to an opening area corresponding to the Predefined opening area.

Device according to claim 1 and wherein the valve cone f8) is axially movable relative to the valve seat (6), characterized in that the control means has the shape of a pin (11) projecting on the valve cone (8) and projecting into the valve seat (6). , whereby an annular gap is formed between the pin and an inner surface at the valve seat, the cross-sectional area of which amounts to the predetermined maximum opening area of the valve.

Device according to claim 2, characterized in that the happen (11) and the surface at the valve seat (6) are cylindrical. Device according to claim 1, characterized in that the control means has the shape of a tubular projection (12) arranged coaxially around the valve seat (6) and the surrounding valve cone (8), forming between the peripheral surface (1h) of the valve cone and the inner surface of the projection a ring-shaped gap whose cross-sectional area amounts to the predetermined, maximum opening area of the valve. S. Device according to claim 4, characterized in that the inner surface of the projection (12) and the peripheral surface (14) of the valve cone (8) are cylindrical.