WO2009021514A1 - Cap for a valve - Google Patents

Cap for a valve Download PDF

Info

Publication number
WO2009021514A1
WO2009021514A1 PCT/DK2008/000286 DK2008000286W WO2009021514A1 WO 2009021514 A1 WO2009021514 A1 WO 2009021514A1 DK 2008000286 W DK2008000286 W DK 2008000286W WO 2009021514 A1 WO2009021514 A1 WO 2009021514A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
attachment according
attachment
valve
actuators
Prior art date
Application number
PCT/DK2008/000286
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bjarne Frederiksen
Original Assignee
Danfoss A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss A/S filed Critical Danfoss A/S
Publication of WO2009021514A1 publication Critical patent/WO2009021514A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/275Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value

Definitions

  • the invention relates to an attachment, in particular a thermostatic attachment, for a valve having a housing in which two actuators are arranged.
  • a thermostatic attachment for a valve which has an actuator designed as a thermostat element and an electric actuator which can be designed as a stepper motor.
  • an actuator designed as a thermostat element
  • an electric actuator which can be designed as a stepper motor.
  • For setpoint adjustment is located between the thermostatic element and a valve element, an adjustment whose length can be changed by means of the electric actuator.
  • the thermostatic element can be connected via a two-armed lever with the adjuster in connection.
  • Thermostatic attachments for valves are generally used to set or regulate a predetermined setpoint temperature in a room with the aid of a heating element.
  • Thermostatic valve caps have, in most cases, a thermostatic element formed by a bellows-type body filled with a filling whose volume changes with temperature.
  • the thermostatic element acts as a rule via a connecting element on a valve element of the radiator valve. Usually while the radiator valve is throttled the more, the farther the valve element is inserted.
  • Thermostatic valve heads of this type have long been established and work satisfactorily. In some areas, however, one would like to change the predetermined interaction between the thermostatic element and the valve element, for example in order to lower the predetermined setpoint at a nighttime lowering.
  • the adjustment of the effect context is carried out with the aid of a second actuator, for example, actuates a variable length adjustment between thermostatic element and valve element.
  • the invention is based on the object to provide an essay, which has a low space requirement.
  • the actuator has a fixed system, such as an axial stop, a length stop or a rotation stop. It is essential only that the change in length is transmitted from a defined system starting on the movable actuator. Under certain circumstances, it can also be a movement of the specified actuator with respect to the system.
  • the actuators are connected via a two-armed lever with each other.
  • the two actuators do not have to be arranged behind one another in the effective direction, but can also be placed next to one another, for example.
  • a translation of the adjustment is possible.
  • the lever arm of the lever is longer, which is assigned to the specified actuator.
  • the fixed actuator then only has to generate a smaller force, but with a larger displacement, to effect a displacement of the movable actuator. If particularly large adjustment movements are desired, however, another embodiment of the lever is also conceivable.
  • the two-armed lever so easy adaptation to different requirements is possible.
  • the actuators have mutually parallel effective directions.
  • the actuators can therefore be arranged side by side, with the displacement and power transmission via the two-armed lever.
  • the attachment can thus be designed to be particularly compact, being extended only slightly in the axial direction relative to an attachment without setpoint adjustment in order to accommodate the lever.
  • the entire construction can be made very rigid, so that a precise setting of the desired value can be made.
  • By appropriate choice of the length of the respective lever arm can be easily the desired translation can be set.
  • the movable actuator can be brought into operative connection with a valve element.
  • the movable actuator can either be connected directly to the valve element, or via a connection and / or an actuating element.
  • the adjustment of a desired value is thus effected by a positional shift and optionally by an additional change in length of the movable actuator.
  • An adjustment device between the actuator and the valve element is not required.
  • An adjusting device usually consists of at least two elements that can perform a relative movement to each other. The connection of these two elements is usually game-afflicted. This game affects the setting accuracy. By saving the adjustment can be saved on the one hand costs, on the other hand there is an essay with a smaller space requirement. At the same time a more accurate adjustment of the valve element is possible.
  • the effective direction of at least the movable actuator is parallel to a direction of movement of the valve element.
  • the movable actuator can thus act directly on the valve element, without a transmission or a deflection device is necessary.
  • the force generated by the actuator is thereby transmitted almost lossless to the valve element.
  • the space requirement is reduced.
  • the housing has a fastening geometry.
  • This attachment geometry is used for easy attachment of the housing, for example, to a housing of a valve.
  • the attachment geometry can be designed, for example, as a snap spring, which allows a fast and secure connection.
  • the lever has a hinge, which is parallel to the direction of movement of the valve element displaceable between a first and a second boundary, wherein the first boundary has a smaller distance from the valve element than the second boundary.
  • the lever defines the axial position of one end of each of the two actuators.
  • the rotary joint is pressed by a spring against the first limiting device.
  • This spring now ensures that each lever arm is connected to an actuator. At the same time, the transferable force is limited. If there is too great a force transmission from one actuator to the other, the lever can deflect, it being favorable if the rotary joint can be displaced parallel to the direction of movement of the valve element. Damage to the attachment is thus prevented.
  • one actuator is designed as expansion element and the other actuator as electric drive.
  • An expansion element is a conventional thermostatic element.
  • the attachment can thus work independently of an electrical power supply as a conventional thermostat attachment.
  • the regulation of the temperature ie the maintenance of the predetermined setpoint temperature, takes place exclusively via the expansion element, wherein no electrical energy is necessary.
  • the electric drive only serves to change the setpoint. Electrical energy is therefore needed only during an adjustment of the setpoint. The energy requirement of the essay is very low.
  • the attachment has at least one battery.
  • a battery is a very low cost component that can power the electric drive. By appropriate selection of the form and Size and the number of batteries, the existing space in the housing can be used as well as possible. An external power supply is then no longer necessary.
  • the electric drive has an electric motor, a spindle and a spindle nut, wherein the spindle nut is guided in a rotationally fixed manner and is engaged with the lever.
  • the electric drive is thus a linear drive whose length changes when actuated. In this case, a translation can take place via the spindle and the spindle nut. It is thereby possible to use a relatively weak motor, which is operated at a high speed. Such a motor can be made relatively small.
  • the electric motor is designed as a stepper motor5.
  • Stepper motors are on the one hand cost-effective and accurate to control.
  • the position of the engine is always known without the need for additional sensors.
  • a spring is arranged between the motor and the spindle nut.
  • This spring provides a power relief of the spindle, so that only a smaller force must be generated by the engine. This leads to a lower energy consumption of the engine and thus to an extension of the battery life. 5
  • the fixed actuator is preferably the electric drive and the movable actuator is the expansion element.
  • the electric drive can thus be fixed in the housing. This makes it particularly easy to provide this with electrical energy.
  • the expansion element requires o no power supply. During the electric drive possibly a
  • Torque protection needs, this is not for the expansion element necessary. Overall, this results in a particularly simple structure.
  • the fixed actuator is the expansion element and the movable actuator of the electric drive. This makes it possible to arrange the expansion element at a greater distance from the valve element. The influence of the temperature of the medium, whose flow is controlled by the valve, on the expansion element is thus reduced. The expansion element can react more sensitively to the ambient temperature.
  • a control device is arranged in the housing. This control device is used to control the electric drive.
  • the power supply of the controller can also be done via a battery.
  • the control device for example, the influence of the temperature of the medium on the expansion element can be taken into account.
  • the control device can be connected to a control element via which a user can enter setpoint specifications.
  • an electrical current image of the motor can be monitored by the control device.
  • a statement can be made as to whether the electric motor was active. In case of failure, a corresponding error message can be issued.
  • the current image can also be used to determine the number of steps that the motor has performed. This can be used to monitor whether the desired setpoint adjustment has been carried out.
  • the controller may also have a zero calibration function. In this case, the electric drive is actuated until the valve is closed. This position is registered. This calibration can be carried out independently at regular intervals, so that a faulty erroneous control is prevented due to a misalignment or adjustment.
  • the control device has a wireless communication device with antenna, wherein the antenna is arranged in the housing.
  • the control can be done by means of a central unit. The entry of a desired value then takes place e.g. no longer directly at the attachment, but at a central, easily accessible location. It is also conceivable that the setpoints of several essays are adjusted simultaneously.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a first embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a third embodiment
  • FIG. 4 is a plan view of the thermostat top of FIG. 3 in a schematic representation
  • FIG. 5 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a fourth embodiment
  • Fig. 6 is a plan view of the thermostat top of FIG. 5 in a schematic representation and 7 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a further embodiment.
  • Fig. 1 shows an attachment 1 for a valve which is designed as a thermostatic attachment.
  • the attachment 1 has a housing 2 in which a first actuator 4 and a second actuator 5 formed in this example as expansion element 3 are arranged.
  • the expansion element 3 and the actuator 4 and the actuator 5 are connected to each other via a two-armed lever 6.
  • the second actuator 5 is designed as an electric linear drive.
  • the first actuator 4 is slidably mounted in the direction of its direction of action, the second actuator 5 is fixed with its pointing away from the lever 6 end in the housing 2.
  • the lever 6 is pivotally mounted with a hinge 7 in the housing 2.
  • the rotary joint 7 is parallel to the effective direction of the expansion element 3 and the actuator 5 between a first boundary 8 and a second boundary 9 in a groove 10 movable.
  • the groove 10 extends parallel to the effective direction of the actuators.
  • Swivel 7 is pressed in the direction of the first boundary 8. As a result, the system of the lever 6 is secured to both actuators 4, 5.
  • the expansion element 3 has a bellows 12, in which a plunger 13 is arranged.
  • the expansion element 3 is filled with a material, for example a liquid, which expands when the temperature increases and reduces its volume when the temperature is lowered. Accordingly, with a temperature increase, the bellows 12 is compressed and thus the plunger 13 is displaced outwards. This results in a change in length of the expansion element 3.
  • the expansion element 3 can be brought into operative connection with a valve element 14 of a valve.
  • the direction of movement of the valve element 14 corresponds to the effective direction of the first actuator 4.
  • the groove 10 also extends parallel to the direction of movement of the valve element 14.
  • the valve is, for example, a conventional heating valve, the structure of which is assumed to be known.
  • the expansion element 3 is acted upon against its propagation direction on its side facing away from the lever 6 end face by a spring 15.
  • the spring 15 generates a restoring force that is smaller than the forces that can be generated by the actuators 4, 5.
  • the second actuator 5, the effective direction in this embodiment runs parallel to the effective direction of the expansion element 3 and which is arranged next to the expansion element 3, has an electric motor 16 which drives a spindle 17 to which a spindle nut 18 is rotatably mounted and longitudinally displaceable.
  • the spindle nut 18 is cup-shaped, wherein the lever 6 rests against the closed end of the spindle nut 18.
  • the motor 16 is fixedly mounted in the housing 2 and designed as a stepper motor. It is also conceivable to form the second actuator 5, for example, as a linear stepping motor, in which case u.a. can be dispensed with a spindle.
  • a battery 19 is provided, which is shown only schematically.
  • a control device is arranged, which has not been shown for reasons of clarity.
  • the control device in this case has a wireless communication device with an antenna, via which, for example, setpoint specifications are transmitted to the control device.
  • the electric motor 16 is controlled via the control device in such a way that that the spindle 17 rotates, so that the spindle nut 18 is removed from the motor 16 and thus increases the longitudinal extent of the actuator 5.
  • the number of revolutions of the spindle 17 or the steps of the motor 16 is dependent on the desired temperature change.
  • the spring 11 is dimensioned such that no noticeable displacement of the rotary joint 7 takes place.
  • the expansion element 3 then provides for the control of a constant room temperature. For this temperature control so no operation of the electric motor 16 is necessary. The motor 16 thus only requires energy in the short periods in which an adjustment of the desired value takes place.
  • Fig. 2 shows an essay in a slightly modified form.
  • the expansion element 3 is rotated by 180 °, so that the plunger 13 of the expansion element 3 is in operative connection with the valve element and the lever 6 rests directly on the expansion element 3.
  • the plunger 13 of the expansion element 3 is in operative connection with the valve element and the lever 6 rests directly on the expansion element 3.
  • connection points between lever 6 and expansion element 3 or spindle nut 18 are formed in the form of cam gears. As a result, for example, a non-linear transmission ratio can be achieved.
  • a spring 20 is arranged, which presses the spindle nut 18 from the motor 16.
  • the spring 20 counteracts the force exerted by the spring 15 on the expansion element 3 and the lever 6 on the spindle nut 18, for example.
  • the valve element 14 is pressed by means of a valve spring against the expansion element 3.
  • These spring forces which may for example be in the order of 25 N, are now largely compensated by the spring 20, which should bring a force of about 20 N for it.
  • the engine only needs to apply a large amount of force when large differential pressures and static pressures occur. This leads to a lower energy consumption of the engine, whereby smaller engines can be used.
  • the pressures act on the expansion element 3 via the valve element 14 of the valve.
  • the battery 19 is disposed at a different location in the housing 2.
  • the arrangement of the battery 19 is in principle arbitrary. Also, the number of batteries may vary depending on the purpose.
  • Fig. 3 shows a thermostat attachment 1, wherein the second actuator 5 as
  • Expansion element 3 is formed and fixed in the housing 2 and the first actuator 4 is movable in the housing and designed as an electric drive.
  • the actuator 4 is thus displaceable in its effective direction.
  • This embodiment has the advantage that the expansion element 3 is not in heat-conducting connection with the valve element 14.
  • the expansion element 3 is thereby influenced substantially only by the ambient temperature. Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment according to FIG. 1.
  • Fig. 4 shows a plan view of the embodiment of FIG. 3 in a schematic representation.
  • the space inside the housing 2 is good exploited, so that the essay is very compact and requires little space.
  • four batteries 19 are housed.
  • the lever 6 is formed longer, so that the actuator 5 can be arranged at a greater distance from the actuator 4 and the expansion element 3. In this case, the lever ratio is changed, so that only lower forces must be applied by the actuator 5. Between actuator 5 and expansion element 3 while two batteries 19 are arranged. This is shown in FIG. It can be seen that a sleeker housing can be used with this design. The article according to the invention can thus be adapted to different conditions.
  • the embodiment shown in Fig. 7 differs from the embodiments already described in that the two actuators 4, 5 have no parallel effective directions. Rather, the second actuator 5 is arranged approximately perpendicular to the first actuator 4, whose effective direction corresponds to the direction of movement of the valve element 14.
  • the connection between the actuators 4, 5 is made via the lever 6, wherein a change in length of the second actuator 5, which is fixed on one side to the housing 2, causes a displacement of the first actuator 4 in its direction of action.
  • the actuators 4, 5 are thus connected to each other and to the valve element 14 mechanically in series.
  • the first actuator 4 is designed as expansion element 3 and the second actuator 5 as an electric linear drive. Both actuators 4, 5 thus move only in their respective longitudinal direction.
  • the one actuator is used to set a setpoint
  • the other actuator for control and Monitoring this setpoint is used. This makes it possible to select an optimal actuator for the respective tasks.
  • a force transmission now takes place from one actuator to the other actuator, or through it.
  • the actuators gearboxes which usually lead to friction losses and are subject to play, are omitted. This results in a cost savings and a smaller space requirement.
  • large adjustment paths can be realized. For example, it can be provided that the actuator designed as an electric linear drive can effect a displacement of 5 mm. This allows setpoint adjustment over a wide range.

Abstract

The invention relates to a cap (1) for a valve, comprising a housing (2) in which two actuators (4, 5) are arranged. According to the invention, the cap (1) shall have a low space requirement, wherein the actuators (4, 5) are mechanically arranged in series with one actuator (5) fixed and one actuator (4) mobile in the working direction thereof.

Description

Aufsatz für ein Ventil Attachment for a valve
Die Erfindung betrifft einen Aufsatz, insbesondere einen Thermostataufsatz, für ein Ventil, der ein Gehäuse aufweist, in dem zwei Aktoren angeordnet sind.The invention relates to an attachment, in particular a thermostatic attachment, for a valve having a housing in which two actuators are arranged.
Aus DE 197 54837 A1 ist ein Thermostataufsatz für ein Ventil bekannt, das einen als Thermostatelement ausgebildeten Aktor und einen elektrischen Aktor aufweist, der als Schrittmotor ausgebildet sein kann. Zur Sollwerteinstellung befindet sich zwischen dem Thermostatelement und einem Ventilelement eine Einstellvorrichtung, deren Länge mit Hilfe des elektrischen Aktors verändert werden kann. Das Thermostatelement kann dabei über einen zweiarmigen Hebel mit der Einstellvorrichtung in Verbindung stehen.From DE 197 54837 A1, a thermostatic attachment for a valve is known which has an actuator designed as a thermostat element and an electric actuator which can be designed as a stepper motor. For setpoint adjustment is located between the thermostatic element and a valve element, an adjustment whose length can be changed by means of the electric actuator. The thermostatic element can be connected via a two-armed lever with the adjuster in connection.
Aus EP 1 001 327 B1 ist ein Aufsatz für ein Heizungsventil bekannt, wobei ein als Thermostatelement ausgebildeter Aktor über einen zweiarmigen Hebel auf einen Ventilstößel wirkt. Eine ebenfalls am Hebel befestigte Feder wirkt der durch das Thermostatelement erzeugten Kraft entgegen. Die Achse des Ventilelements, des Thermostatelements und der Feder verlaufen dabei parallel zueinander. Eine Verstellung des Sollwertes mit Hilfe eines weiteren Aktors ist nicht vorgesehen.From EP 1 001 327 B1 an attachment for a heating valve is known, wherein an actuator designed as a thermostatic element acts on a valve tappet via a two-armed lever. A likewise attached to the lever spring counteracts the force generated by the thermostatic element. The axis of the valve element, the thermostatic element and the spring extend parallel to each other. An adjustment of the setpoint by means of another actuator is not provided.
Thermostataufsätze für Ventile dienen in der Regel dazu, eine vorgegebene Solltemperatur in einem Raum mit Hilfe eines Heizelements einzustellen bzw. zu regeln. Thermostatventilaufsätze weisen in den meisten Fällen ein Thermostatelement auf, das durch einen balgartigen Körper gebildet ist, der mit einer Füllung gefüllt ist, deren Volumen sich mit der Temperatur ändert. Das Thermostatelement wirkt dabei in der Regel über ein Verbindungselement auf ein Ventilelement des Heizkörperventils. Üblicherweise wird dabei das Heizkörperventil um so stärker gedrosselt, je weiter das Ventilelement eingeschoben ist.Thermostatic attachments for valves are generally used to set or regulate a predetermined setpoint temperature in a room with the aid of a heating element. Thermostatic valve caps have, in most cases, a thermostatic element formed by a bellows-type body filled with a filling whose volume changes with temperature. The thermostatic element acts as a rule via a connecting element on a valve element of the radiator valve. Usually while the radiator valve is throttled the more, the farther the valve element is inserted.
Thermostatventilaufsätze dieser Art sind seit langem eingeführt und arbei- ten zufriedenstellend. In einigen Bereichen möchte man jedoch den vorgegebenen Wirkzusammenhang zwischen Thermostatelement und Ventilelement ändern, beispielsweise um den vorgegebenen Sollwert bei einer Nachtabsenkung abzusenken. Die Verstellung des Wirkzusammenhangs erfolgt dabei mit Hilfe eines zweiten Aktors, der beispielsweise ein längen- veränderliches Einstellelement zwischen Thermostatelement und Ventilelement betätigt.Thermostatic valve heads of this type have long been established and work satisfactorily. In some areas, however, one would like to change the predetermined interaction between the thermostatic element and the valve element, for example in order to lower the predetermined setpoint at a nighttime lowering. The adjustment of the effect context is carried out with the aid of a second actuator, for example, actuates a variable length adjustment between thermostatic element and valve element.
Für diese Vorgehensweise ist jedoch ein erheblicher Bauraum insbesondere in Axialrichtung erforderlich.For this procedure, however, a considerable space is required, especially in the axial direction.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Aufsatz bereitzustellen, der einen geringen Bauraumbedarf aufweist.The invention is based on the object to provide an essay, which has a low space requirement.
Diese Aufgabe wird bei einem Aufsatz für ein Ventil der eingangs genann- ten Art dadurch gelöst, dass die Aktoren mechanisch in Reihe geschaltet sind, wobei ein Aktor festgelegt und ein Aktor in seiner Wirkrichtung bewegbar ist.This object is achieved in an essay for a valve of the type mentioned above in that the actuators are mechanically connected in series, with an actuator set and an actuator is movable in its direction of action.
Bei einer Aktivierung des festgelegten Aktors, die beispielsweise zu einer Längenänderung des Aktors führt, wird also der andere, bewegbare Aktor in dessen Wirkrichtung verschoben. Bei einer Aktivierung des bewegbaren Aktors werden die Reaktionskräfte durch den festgelegten Aktor geführt. Eine durch den bewegbaren Aktor erzeugte Verstellbewegung addiert sich also zu einer Verstellbewegung des festgelegten Aktors. Durch den fest- gelegten Aktor ist daher eine Art "Offset"-Ver-schiebung möglich. Ein zusätzliches, längenveränderliches Einstellelement ist nicht erforderlich. Dabei sind aufgrund der Reihenschaltung der Aktoren große Stellwege mög- lieh, wobei z.B. Aktoren verwendet werden können, die sich ausschließlich in deren jeweiliger Längsrichtung bewegen. Der Kontakt der Aktoren untereinander kann dabei direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Unter festgelegt ist zu verstehen, dass der Aktor eine feste Anlage hat, z.B. einen axialen Anschlag, einen Längenanschlag oder einen Rotationsanschlag. Wesentlich ist dabei nur, dass die Längenänderung von einer definierten Anlage ausgehend auf den beweglichen Aktor übertragen wird. Unter Umständen kann dabei auch eine Bewegung des festgelegten Aktors bezüglich der Anlage erfolgen.Upon activation of the specified actuator, which leads, for example, to a change in length of the actuator, so the other, movable actuator is moved in its direction of action. Upon activation of the movable actuator, the reaction forces are guided by the specified actuator. An adjusting movement generated by the movable actuator thus adds to an adjustment of the specified actuator. The fixed actuator therefore makes possible a kind of "offset" shift. An additional, variable-length adjustment is not required. Due to the series connection of the actuators, large travel ranges are possible. borrowed, for example, actuators can be used, which move only in their respective longitudinal direction. The contact of the actuators with each other can be done directly or via an intermediate element. Under fixed is to be understood that the actuator has a fixed system, such as an axial stop, a length stop or a rotation stop. It is essential only that the change in length is transmitted from a defined system starting on the movable actuator. Under certain circumstances, it can also be a movement of the specified actuator with respect to the system.
Vorzugsweise stehen die Aktoren über einen zweiarmigen Hebel miteinander in Verbindung. Die beiden Aktoren müssen dadurch nicht in Wirkrichtung hintereinander angeordnet sein, sondern können beispielsweise auch nebeneinander platziert werden. Dabei ist auch eine Übersetzung der Verstellbewegung möglich. Beispielsweise ist der Hebelarm des Hebels länger, der dem festgelegten Aktor zugeordnet ist. Der festgelegte Aktor muss dann nur noch eine geringere Kraft, allerdings bei einem größeren Verstellweg, erzeugen, um eine Verschiebung des bewegbaren Aktors zu bewirken. Wenn besonders große Verstellbewegungen ge- wünscht sind, ist aber auch eine andere Ausführungsform des Hebels denkbar. Durch den zweiarmigen Hebel ist also eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anforderungen möglich.Preferably, the actuators are connected via a two-armed lever with each other. As a result, the two actuators do not have to be arranged behind one another in the effective direction, but can also be placed next to one another, for example. In this case, a translation of the adjustment is possible. For example, the lever arm of the lever is longer, which is assigned to the specified actuator. The fixed actuator then only has to generate a smaller force, but with a larger displacement, to effect a displacement of the movable actuator. If particularly large adjustment movements are desired, however, another embodiment of the lever is also conceivable. The two-armed lever so easy adaptation to different requirements is possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Aktoren zueinander pa- rallele Wirkrichtungen auf. Die Aktoren können also nebeneinander angeordnet werden, wobei die Weg- und Kraftübertragung über den zweiarmigen Hebel erfolgt. Der Aufsatz kann dadurch besonders kompakt gestaltet werden, wobei er in Axialrichtung gegenüber einem Aufsatz ohne Sollwerteinstellung nur unwesentlich verlängert ist, um den Hebel unterzubrin- gen. Die ganze Konstruktion kann dabei sehr steif ausgebildet werden, so dass eine genaue Einstellung des Sollwerts erfolgen kann. Durch entsprechende Wahl der Länge des jeweiligen Hebelarms kann auf einfache Wei- se die gewünschte Übersetzung eingestellt werden. Dabei sind auch große Verstellwege realisierbar.In a preferred embodiment, the actuators have mutually parallel effective directions. The actuators can therefore be arranged side by side, with the displacement and power transmission via the two-armed lever. The attachment can thus be designed to be particularly compact, being extended only slightly in the axial direction relative to an attachment without setpoint adjustment in order to accommodate the lever. The entire construction can be made very rigid, so that a precise setting of the desired value can be made. By appropriate choice of the length of the respective lever arm can be easily the desired translation can be set. Here are also large adjustment realized.
Bevorzugterweise ist der bewegliche Aktor mit einem Ventilelement in Wirkverbindung bringbar. Der bewegliche Aktor kann dabei entweder direkt mit dem Ventilelement verbunden werden, oder auch über ein Verbin- dungs- und/oder ein Betätigungselement. Die Verstellung eines Sollwerts erfolgt also durch eine Lageverschiebung und gegebenenfalls durch eine zusätzliche Längenänderung des beweglichen Aktors. Eine Einstellvorrich- tung zwischen dem Aktor und dem Ventilelement ist nicht erforderlich. Eine Einstellvorrichtung besteht in der Regel aus mindestens zwei Elementen, die eine Relativbewegung zueinander ausführen können. Die Verbindung dieser beiden Elemente ist dabei meist spielbehaftet. Durch dieses Spiel wird die Einstellgenauigkeit beeinflusst. Durch die Einsparung der Einstellvorrichtung können zum einen Kosten gespart werden, zum anderen ergibt sich ein Aufsatz mit einem geringeren Bauraumbedarf. Gleichzeitig ist eine genauere Einstellung des Ventilelements möglich.Preferably, the movable actuator can be brought into operative connection with a valve element. The movable actuator can either be connected directly to the valve element, or via a connection and / or an actuating element. The adjustment of a desired value is thus effected by a positional shift and optionally by an additional change in length of the movable actuator. An adjustment device between the actuator and the valve element is not required. An adjusting device usually consists of at least two elements that can perform a relative movement to each other. The connection of these two elements is usually game-afflicted. This game affects the setting accuracy. By saving the adjustment can be saved on the one hand costs, on the other hand there is an essay with a smaller space requirement. At the same time a more accurate adjustment of the valve element is possible.
Bevorzugterweise ist die Wirkrichtung zumindest des bewegbaren Aktors parallel zu einer Bewegungsrichtung des Ventilelements. Der bewegbare Aktor kann so direkt auf das Ventilelement einwirken, ohne dass ein Getriebe oder eine Umlenkvorrichtung notwendig ist. Die vom Aktor erzeugte Kraft wird dadurch nahezu verlustfrei auf das Ventilelement übertragen. Gleich- zeitig verringert sich der Bauraumbedarf.Preferably, the effective direction of at least the movable actuator is parallel to a direction of movement of the valve element. The movable actuator can thus act directly on the valve element, without a transmission or a deflection device is necessary. The force generated by the actuator is thereby transmitted almost lossless to the valve element. At the same time, the space requirement is reduced.
Bevorzugterweise weist das Gehäuse eine Befestigungs-geometrie auf. Diese Befestigungsgeometrie dient zur einfachen Befestigung des Gehäuses beispielsweise an einem Gehäuse eines Ventils. Die Befestigungsge- ometrie kann beispielsweise als Schnappfeder ausgebildet sein, was eine schnelle und sichere Verbindung ermöglicht. Vorzugsweise weist der Hebel ein Drehgelenk auf, das parallel zur Bewegungsrichtung des Ventilelements zwischen einer ersten und einer zweiten Begrenzung verlagerbar ist, wobei die erste Begrenzung einen geringeren Abstand zum Ventilelement aufweist als die zweite Begrenzung. Durch den Hebel wird die axiale Lage jeweils eines Endes der beiden Aktoren definiert. Durch eine Verschiebung des Hebels infolge einer Verschiebung des Drehgelenks können dabei Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden oder auch eine Anpassung an unterschiedliche Aktoren erfolgen.Preferably, the housing has a fastening geometry. This attachment geometry is used for easy attachment of the housing, for example, to a housing of a valve. The attachment geometry can be designed, for example, as a snap spring, which allows a fast and secure connection. Preferably, the lever has a hinge, which is parallel to the direction of movement of the valve element displaceable between a first and a second boundary, wherein the first boundary has a smaller distance from the valve element than the second boundary. The lever defines the axial position of one end of each of the two actuators. By a displacement of the lever due to a displacement of the rotary joint while component tolerances can be compensated or made an adjustment to different actuators.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Drehgelenk durch eine Feder gegen die erste Begrenzungseinrichtung gedrückt wird. Diese Feder sorgt nun dafür, dass jeder Hebelarm mit einem Aktor in Verbindung steht. Gleichzeitig wird die übertragbare Kraft begrenzt. Erfolgt von einem Aktor auf den anderen eine zu große Kraftübertragung, kann der Hebel auswei- chen, wobei es günstig ist, wenn das Drehgelenk parallel zur Bewegungsrichtung des Ventilelements verlagerbar ist. Eine Beschädigung des Aufsatzes wird so verhindert.It is particularly preferred that the rotary joint is pressed by a spring against the first limiting device. This spring now ensures that each lever arm is connected to an actuator. At the same time, the transferable force is limited. If there is too great a force transmission from one actuator to the other, the lever can deflect, it being favorable if the rotary joint can be displaced parallel to the direction of movement of the valve element. Damage to the attachment is thus prevented.
Vorzugsweise ist der eine Aktor als Dehnstoffelement und der andere Ak- tor als elektrischer Antrieb ausgebildet. Ein Dehnstoffelement ist dabei ein übliches Thermostatelement. Der Aufsatz kann dadurch auch unabhängig von einer elektrischen Energieversorgung wie ein herkömmlicher Thermostataufsatz arbeiten. Die Regelung der Temperatur, also die Einhaltung der vorgegebenen Solltemperatur, erfolgt dabei ausschließlich über das Dehnstoffelement, wobei keine elektrische Energie notwendig ist. Der elektrische Antrieb dient dabei nur zur Änderung des Sollwertes. Elektrische Energie wird daher nur während einer Verstellung des Sollwerts benötigt. Der Energiebedarf des Aufsatzes ist dadurch sehr gering.Preferably, one actuator is designed as expansion element and the other actuator as electric drive. An expansion element is a conventional thermostatic element. The attachment can thus work independently of an electrical power supply as a conventional thermostat attachment. The regulation of the temperature, ie the maintenance of the predetermined setpoint temperature, takes place exclusively via the expansion element, wherein no electrical energy is necessary. The electric drive only serves to change the setpoint. Electrical energy is therefore needed only during an adjustment of the setpoint. The energy requirement of the essay is very low.
Bevorzugterweise weist der Aufsatz mindestens eine Batterie auf. Eine Batterie ist ein sehr kostengünstiges Bauteil, das den elektrischen Antrieb mit Energie versorgen kann. Durch entsprechende Auswahl der Form und Größe sowie der Anzahl an Batterien kann der vorhandene Bauraum im Gehäuse möglichst gut ausgenutzt werden. Eine externe Stromversorgung ist dann nicht mehr notwendig.Preferably, the attachment has at least one battery. A battery is a very low cost component that can power the electric drive. By appropriate selection of the form and Size and the number of batteries, the existing space in the housing can be used as well as possible. An external power supply is then no longer necessary.
5 Bevorzugterweise weist der elektrische Antrieb einen elektrischen Motor, eine Spindel und eine Spindelmutter auf, wobei die Spindelmutter drehfest geführt ist und mit dem Hebel im Eingriff steht. Der elektrische Antrieb ist also ein Linearantrieb, dessen Länge sich bei Betätigung verändert. Dabei kann über die Spindel und die Spindelmutter eine Übersetzung erfolgen.0 Es ist dadurch möglich, einen relativ schwachen Motor zu verwenden, der mit einer hohen Drehzahl betrieben wird. Ein derartiger Motor kann relativ klein ausgebildet sein.Preferably, the electric drive has an electric motor, a spindle and a spindle nut, wherein the spindle nut is guided in a rotationally fixed manner and is engaged with the lever. The electric drive is thus a linear drive whose length changes when actuated. In this case, a translation can take place via the spindle and the spindle nut. It is thereby possible to use a relatively weak motor, which is operated at a high speed. Such a motor can be made relatively small.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass der elektrische Motor als Schrittmotor5 ausgebildet ist. Schrittmotoren sind zum einen kostengünstig und genau anzusteuern. Zum anderen ist bei Kenntnis der zurückgelegten Schritte die Lage des Motors immer bekannt, ohne dass zusätzliche Sensoren notwendig sind.It is particularly preferred that the electric motor is designed as a stepper motor5. Stepper motors are on the one hand cost-effective and accurate to control. On the other hand, with knowledge of the steps taken, the position of the engine is always known without the need for additional sensors.
o Bevorzugterweise ist zwischen Motor und Spindelmutter eine Feder angeordnet. Diese Feder sorgt für eine Kraftentlastung der Spindel, so dass durch den Motor nur noch eine geringere Stellkraft erzeugt werden muss. Dies führt zu einem geringeren Energieverbrauch des Motors und damit auch zu einer Verlängerung der Batterielebensdauer. 5o Preferably, a spring is arranged between the motor and the spindle nut. This spring provides a power relief of the spindle, so that only a smaller force must be generated by the engine. This leads to a lower energy consumption of the engine and thus to an extension of the battery life. 5
Bevorzugterweise ist der festgelegte Aktor der elektrische Antrieb und der bewegbare Aktor das Dehnstoffelement. Der elektrische Antrieb kann also im Gehäuse fest angeordnet sein. Dadurch ist es besonders einfach, diesen mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Dehnstoffelement benötigt o keine Energieversorgung. Während der elektrische Antrieb evtl. eineThe fixed actuator is preferably the electric drive and the movable actuator is the expansion element. The electric drive can thus be fixed in the housing. This makes it particularly easy to provide this with electrical energy. The expansion element requires o no power supply. During the electric drive possibly a
Drehmomentsicherung braucht, ist diese für das Dehnstoffelement nicht notwendig. Insgesamt ergibt sich dadurch ein besonders einfacher Aufbau.Torque protection needs, this is not for the expansion element necessary. Overall, this results in a particularly simple structure.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der festgelegte Aktor das Dehnstoffelement und der bewegbare Aktor der elektrische Antrieb. Dadurch ist es möglich, das Dehnstoffelement in größerer Entfernung zum Ventilelement anzuordnen. Der Einfluss der Temperatur des Mediums, dessen Durchfluss durch das Ventil gesteuert wird, auf das Dehnstoffelement wird damit verringert. Das Dehnstoffelement kann so sensibler auf die Umgebungstemperatur reagieren.In another preferred embodiment, the fixed actuator is the expansion element and the movable actuator of the electric drive. This makes it possible to arrange the expansion element at a greater distance from the valve element. The influence of the temperature of the medium, whose flow is controlled by the valve, on the expansion element is thus reduced. The expansion element can react more sensitively to the ambient temperature.
Vorzugsweise ist im Gehäuse eine Steuereinrichtung angeordnet. Diese Steuereinrichtung dient zur Ansteuerung des elektrischen Antriebs. Die Energieversorgung der Steuereinrichtung kann dabei ebenfalls über eine Batterie erfolgen. Mit Hilfe der Steuereinrichtung kann beispielsweise auch der Einfluss der Temperatur des Mediums auf das Dehnstoffelement berücksichtigt werden. Die Steuereinrichtung kann dabei mit einem Bedienelement verbunden sein, über das ein Benutzer Sollwertvorgaben eingeben kann.Preferably, a control device is arranged in the housing. This control device is used to control the electric drive. The power supply of the controller can also be done via a battery. By means of the control device, for example, the influence of the temperature of the medium on the expansion element can be taken into account. The control device can be connected to a control element via which a user can enter setpoint specifications.
Vorzugsweise ist durch die Steuereinrichtung ein elek-trisches Strombild des Motors überwachbar. Durch eine Überwachung des Strombilds kann eine Aussage getroffen werden, ob der elektrische Motor aktiv war. Im Störfall kann eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben werden. Über das Strombild kann auch die Anzahl von Schritten, die der Motor durchgeführt hat, bestimmt werden. Damit kann überwacht werden, ob die gewünschte Sollwertverstellung durchgeführt wurde. Die Steuereinrichtung kann auch eine Funktion zur Nullpunktkalibrierung aufweisen. Dabei erfolgt eine Betätigung des elek-trischen Antriebs, bis das Ventil geschlos- sen ist. Diese Stellung wird registriert. Diese Kalibrierung kann in regelmäßigen Abständen selbständig durchgeführt werden, so dass eine feh- lerhafte Regelung aufgrund einer Fehljustage oder Verstellung verhindert wird.Preferably, an electrical current image of the motor can be monitored by the control device. By monitoring the current pattern, a statement can be made as to whether the electric motor was active. In case of failure, a corresponding error message can be issued. The current image can also be used to determine the number of steps that the motor has performed. This can be used to monitor whether the desired setpoint adjustment has been carried out. The controller may also have a zero calibration function. In this case, the electric drive is actuated until the valve is closed. This position is registered. This calibration can be carried out independently at regular intervals, so that a faulty erroneous control is prevented due to a misalignment or adjustment.
Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikati- onseinrichtung mit Antenne auf, wobei die Antenne im Gehäuse angeordnet ist. Die Steuerung kann dadurch mit Hilfe einer zentralen Einheit erfolgen. Die Eingabe eines Sollwerts erfolgt dann z.B. nicht mehr direkt am Aufsatz, sondern an einer zentralen, gut zugänglichen Stelle. Dabei ist auch denkbar, dass die Sollwerte mehrerer Aufsätze gleichzeitig verstellt werden.Preferably, the control device has a wireless communication device with antenna, wherein the antenna is arranged in the housing. The control can be done by means of a central unit. The entry of a desired value then takes place e.g. no longer directly at the attachment, but at a central, easily accessible location. It is also conceivable that the setpoints of several essays are adjusted simultaneously.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments in conjunction with the drawings. Herein show:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer ersten Ausführungsform,1 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a first embodiment,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Thermostat- aufsatz einer zweiten Ausführungsform,2 shows a schematic cross section through a thermostat tower of a second embodiment,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer dritten Ausführungsform,3 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a third embodiment,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Thermostataufsatz gemäß Fig. 3 in schematischer Darstellung,4 is a plan view of the thermostat top of FIG. 3 in a schematic representation,
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer vierten Ausführungsform,5 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a fourth embodiment,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Thermostataufsatz gemäß Fig. 5 in schematischer Darstellung und Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer weiteren Ausführungsform.Fig. 6 is a plan view of the thermostat top of FIG. 5 in a schematic representation and 7 shows a schematic cross section through a thermostat attachment of a further embodiment.
Fig. 1 zeigt einen Aufsatz 1 für ein Ventil, der als Thermostataufsatz ausgebildet ist. Der Aufsatz 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein in diesem Beispiel als Dehnstoffelement 3 ausgebildeter erster Aktor 4 und ein zweiter Aktor 5 angeordnet sind. Das Dehnstoffelement 3 bzw. der Aktor 4 und der Aktor 5 sind über einen zweiarmigen Hebel 6 miteinander verbunden. Der zweite Aktor 5 ist als elektrischer Linearantrieb ausgebildet. Der erste Aktor 4 ist in Richtung seiner Wirkrichtung verschiebbar gelagert, der zweite Aktor 5 ist mit seinem vom Hebel 6 wegweisenden Ende im Gehäuse 2 festgelegt.Fig. 1 shows an attachment 1 for a valve which is designed as a thermostatic attachment. The attachment 1 has a housing 2 in which a first actuator 4 and a second actuator 5 formed in this example as expansion element 3 are arranged. The expansion element 3 and the actuator 4 and the actuator 5 are connected to each other via a two-armed lever 6. The second actuator 5 is designed as an electric linear drive. The first actuator 4 is slidably mounted in the direction of its direction of action, the second actuator 5 is fixed with its pointing away from the lever 6 end in the housing 2.
Der Hebel 6 ist mit einem Drehgelenk 7 im Gehäuse 2 schwenkbar gelagert. Das Drehgelenk 7 ist dabei parallel zur Wirkrichtung des Dehnstoffelements 3 und des Aktors 5 zwischen einer ersten Begrenzung 8 und einer zweiten Begrenzung 9 in einer Nut 10 bewegbar. Die Nut 10 erstreckt sich dabei parallel zur Wirkrichtung der Aktoren. Mit Hilfe einer Fe- der 11 , die zwischen Gehäuse 2 und Hebel 6 angeordnet ist, wird dasThe lever 6 is pivotally mounted with a hinge 7 in the housing 2. The rotary joint 7 is parallel to the effective direction of the expansion element 3 and the actuator 5 between a first boundary 8 and a second boundary 9 in a groove 10 movable. The groove 10 extends parallel to the effective direction of the actuators. With the help of a spring 11, which is arranged between the housing 2 and the lever 6, the
Drehgelenk 7 in Richtung der ersten Begrenzung 8 gedrückt. Dadurch wird die Anlage des Hebels 6 an beiden Aktoren 4, 5 sichergestellt.Swivel 7 is pressed in the direction of the first boundary 8. As a result, the system of the lever 6 is secured to both actuators 4, 5.
Das Dehnstoffelement 3 weist einen Balg 12 auf, in dem ein Stößel 13 angeordnet ist. Das Dehnstoffelement 3 ist gefüllt mit einem Material, z.B. einer Flüssigkeit, das sich bei Temperaturerhöhung ausdehnt und bei Temperaturabsenkung sein Volumen reduziert. Dementsprechend wird bei einer Temperaturerhöhung der Balg 12 zusammengedrückt und damit der Stößel 13 nach außen verlagert. Dadurch ergibt sich eine Längenände- rung des Dehnstoffelements 3. Das Dehnstoffelement 3 ist mit einem Ventilelement 14 eines Ventils in Wirkverbindung bringbar. Die Bewegungsrichtung des Ventilelements 14 entspricht dabei der Wirkrichtung des ersten Aktors 4. Die Nut 10 erstreckt sich dementsprechend auch parallel zur Bewegungsrichtung des Ventil- elements 14. Das Ventil ist beispielsweise ein herkömmliches Heizungsventil, dessen Aufbau als bekannt vorausgesetzt wird. Auf den Aufbau des Ventils wird daher nicht näher eingegangen. Das Dehnstoffelement 3 ist entgegen seiner Ausbreitungsrichtung auf seiner vom Hebel 6 abgewandten Stirnseite durch eine Feder 15 beaufschlagt. Die Feder 15 erzeugt da- bei eine Rückstellkraft, die kleiner ist als die durch die Aktoren 4, 5 erzeugbaren Kräfte.The expansion element 3 has a bellows 12, in which a plunger 13 is arranged. The expansion element 3 is filled with a material, for example a liquid, which expands when the temperature increases and reduces its volume when the temperature is lowered. Accordingly, with a temperature increase, the bellows 12 is compressed and thus the plunger 13 is displaced outwards. This results in a change in length of the expansion element 3. The expansion element 3 can be brought into operative connection with a valve element 14 of a valve. The direction of movement of the valve element 14 corresponds to the effective direction of the first actuator 4. The groove 10 also extends parallel to the direction of movement of the valve element 14. The valve is, for example, a conventional heating valve, the structure of which is assumed to be known. On the construction of the valve is therefore not discussed. The expansion element 3 is acted upon against its propagation direction on its side facing away from the lever 6 end face by a spring 15. The spring 15 generates a restoring force that is smaller than the forces that can be generated by the actuators 4, 5.
Der zweite Aktor 5, dessen Wirkrichtung in diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Wirkrichtung des Dehnstoffelements 3 verläuft und der neben dem Dehnstoffelement 3 angeordnet ist, weist einen elektrischen Motor 16 auf, der eine Spindel 17 antreibt, an der eine Spindelmutter 18 drehfest und längsverschiebbar gelagert ist. Die Spindelmutter 18 ist topfförmig ausgebildet, wobei der Hebel 6 am geschlossenen Ende der Spindelmutter 18 anliegt. Der Motor 16 ist im Gehäuse 2 fest gelagert und als Schrittmotor ausgeführt. Denkbar ist auch, den zweiten Aktor 5 beispielsweise als linearen Schrittmotor auszubilden, wobei dann u.a. auf eine Spindel verzichtet werden kann.The second actuator 5, the effective direction in this embodiment runs parallel to the effective direction of the expansion element 3 and which is arranged next to the expansion element 3, has an electric motor 16 which drives a spindle 17 to which a spindle nut 18 is rotatably mounted and longitudinally displaceable. The spindle nut 18 is cup-shaped, wherein the lever 6 rests against the closed end of the spindle nut 18. The motor 16 is fixedly mounted in the housing 2 and designed as a stepper motor. It is also conceivable to form the second actuator 5, for example, as a linear stepping motor, in which case u.a. can be dispensed with a spindle.
Zur Energieversorgung des elektrischen Motors 16 ist eine Batterie 19 vorgesehen, die jedoch nur schematisch dargestellt ist. Im Gehäuse 2 ist eine Steuereinrichtung angeordnet, die jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt worden ist. Die Steuereinrichtung weist dabei eine drahtlose Kommunikationseinrichtung mit einer Antenne auf, über die beispielsweise Sollwertvorgaben an die Steuereinrichtung übermittelt werden.To power the electric motor 16, a battery 19 is provided, which is shown only schematically. In the housing 2, a control device is arranged, which has not been shown for reasons of clarity. The control device in this case has a wireless communication device with an antenna, via which, for example, setpoint specifications are transmitted to the control device.
Soll beispielsweise eine allgemeine Temperaturerhöhung erfolgen, wird der elektrische Motor 16 über die Steuereinrichtung derart angesteuert, dass sich die Spindel 17 dreht, so dass sich die Spindelmutter 18 vom Motor 16 entfernt und damit die Längenausdehnung des Aktors 5 vergrößert. Die Anzahl der Umdrehungen der Spindel 17 bzw. der Schritte des Motors 16 ist dabei von der gewünschten Temperaturveränderung abhängig. Durch die Bewegung der Spindelmutter 18 erfolgt eine Auslenkung des Hebels 6, der um das Drehgelenk 7 verschwenkt wird. Die Feder 11 ist dabei derart bemessen, dass keine merkbare Verlagerung des Drehgelenks 7 erfolgt.If, for example, a general increase in temperature takes place, the electric motor 16 is controlled via the control device in such a way that that the spindle 17 rotates, so that the spindle nut 18 is removed from the motor 16 and thus increases the longitudinal extent of the actuator 5. The number of revolutions of the spindle 17 or the steps of the motor 16 is dependent on the desired temperature change. By the movement of the spindle nut 18, a deflection of the lever 6, which is pivoted about the pivot 7 takes place. The spring 11 is dimensioned such that no noticeable displacement of the rotary joint 7 takes place.
Die andere Seite des Hebels 6 bewegt sich dadurch nach unten (bezogen auf die Ausrichtung der Fig. 1 ). Dadurch wird auch das gesamte Dehnstoffelement 3 nach unten bewegt und bewirkt so eine Verstellung des Ventilelements 14.The other side of the lever 6 thereby moves downwards (relative to the orientation of FIG. 1). As a result, the entire expansion element 3 is moved downward and thus causes an adjustment of the valve element 14th
Das Dehnstoffelement 3 sorgt dann für die Regelung einer konstanten Raumtemperatur. Für diese Temperaturregelung ist also keine Betätigung des elektrischen Motors 16 notwendig. Der Motor 16 benötigt also nur in den kurzen Zeiträumen Energie, in denen eine Verstellung des Sollwerts erfolgt.The expansion element 3 then provides for the control of a constant room temperature. For this temperature control so no operation of the electric motor 16 is necessary. The motor 16 thus only requires energy in the short periods in which an adjustment of the desired value takes place.
Fig. 2 zeigt einen Aufsatz in leicht abgewandelter Form. Das Dehnstoffelement 3 ist dabei um 180° gedreht, so dass der Stößel 13 des Dehnstoffelements 3 mit dem Ventilelement in Wirkverbindung steht und der Hebel 6 direkt am Dehnstoffelement 3 anliegt. Dadurch muss im Bereich des Ventilelements 14 für das Dehnstoffelement 3 weniger Bauraum zur Verfügung gestellt werden.Fig. 2 shows an essay in a slightly modified form. The expansion element 3 is rotated by 180 °, so that the plunger 13 of the expansion element 3 is in operative connection with the valve element and the lever 6 rests directly on the expansion element 3. As a result, less space must be made available in the region of the valve element 14 for the expansion element 3.
Die Verbindungsstellen zwischen Hebel 6 und Dehnstoffelement 3 bzw. Spindelmutter 18 sind dabei in Form von Kurvengetrieben ausgebildet. Dadurch kann beispielsweise ein nicht lineares Übersetzungsverhältnis erreicht werden. Zwischen Motor 16 und Spindelmutter 18 ist eine Feder 20 angeordnet, die die Spindelmutter 18 vom Motor 16 wegdrückt. Damit wirkt die Feder 20 der Kraft entgegen, die beispielsweise durch die Feder 15 über das Dehnstoffelement 3 und den Hebel 6 auf die Spindelmutter 18 ausgeübt wird. In der Regel wird auch das Ventilelement 14 mit Hilfe einer Ventilfeder gegen das Dehnstoffelement 3 gedrückt. Diese Federkräfte, die beispielsweise in der Größenordnung von 25 N liegen können, werden nun größtenteils von der Feder 20 kompensiert, die dafür eine Kraft von etwa 20 N einbringen sollte. Der Motor muss nur dann eine große Kraft aufbrin- gen, wenn große Differenzdrücke und statische Drücke auftreten. Dies führt zu einem geringeren Energieverbrauch des Motors, wobei auch kleinere Motoren eingesetzt werden können. Die Drücke wirken dabei über das Ventilelement 14 des Ventils auf das Dehnstoffelement 3.The connection points between lever 6 and expansion element 3 or spindle nut 18 are formed in the form of cam gears. As a result, for example, a non-linear transmission ratio can be achieved. Between motor 16 and spindle nut 18, a spring 20 is arranged, which presses the spindle nut 18 from the motor 16. Thus, the spring 20 counteracts the force exerted by the spring 15 on the expansion element 3 and the lever 6 on the spindle nut 18, for example. In general, the valve element 14 is pressed by means of a valve spring against the expansion element 3. These spring forces, which may for example be in the order of 25 N, are now largely compensated by the spring 20, which should bring a force of about 20 N for it. The engine only needs to apply a large amount of force when large differential pressures and static pressures occur. This leads to a lower energy consumption of the engine, whereby smaller engines can be used. The pressures act on the expansion element 3 via the valve element 14 of the valve.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Batterie 19 an einer anderen Stelle im Gehäuse 2 angeordnet. Die Anordnung der Batterie 19 ist dabei im Prinzip beliebig. Auch die Anzahl der Batterien kann je nach Verwendungszweck variieren.In this embodiment, the battery 19 is disposed at a different location in the housing 2. The arrangement of the battery 19 is in principle arbitrary. Also, the number of batteries may vary depending on the purpose.
Fig. 3 zeigt einen Thermostataufsatz 1 , wobei der zweite Aktor 5 alsFig. 3 shows a thermostat attachment 1, wherein the second actuator 5 as
Dehnstoffelement 3 ausgebildet und im Gehäuse 2 festgelegt ist und der erste Aktor 4 im Gehäuse bewegbar und als elektrischer Antrieb ausgebildet ist. Der Aktor 4 ist also in seiner Wirkrichtung verschiebbar. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Dehnstoffelement 3 nicht mit dem Ventilelement 14 in wärmeleitender Verbindung steht. Das Dehnstoffelement 3 wird dadurch im Wesentlichen nur noch von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel der Ausführung gemäß Fig. 1.Expansion element 3 is formed and fixed in the housing 2 and the first actuator 4 is movable in the housing and designed as an electric drive. The actuator 4 is thus displaceable in its effective direction. This embodiment has the advantage that the expansion element 3 is not in heat-conducting connection with the valve element 14. The expansion element 3 is thereby influenced substantially only by the ambient temperature. Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment according to FIG. 1.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in schematischer Darstellung. Der Raum innerhalb des Gehäuses 2 ist gut ausgenutzt, so dass der Aufsatz sehr kompakt ist und nur wenig Bauraum benötigt. Im Gehäuse 2 sind dabei vier Batterien 19 untergebracht.Fig. 4 shows a plan view of the embodiment of FIG. 3 in a schematic representation. The space inside the housing 2 is good exploited, so that the essay is very compact and requires little space. In case 2 four batteries 19 are housed.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Thermostatventilauf- satzes. Dabei ist der Hebel 6 länger ausgebildet, so dass der Aktor 5 in größerer Entfernung vom Aktor 4 bzw. vom Dehnstoffelement 3 angeordnet werden kann. Dabei ist auch das Hebelverhältnis geändert, so dass durch den Aktor 5 nur noch geringere Kräfte aufgebracht werden müssen. Zwischen Aktor 5 und Dehnstoffelement 3 sind dabei zwei Batterien 19 angeordnet. Dies ist in Fig. 6 dargestellt. Zu erkennen ist dabei, dass durch diese Ausführung ein schlankeres Gehäuse verwendet werden kann. Der erfindungsgemäße Aufsatz kann so an verschiedene Bedingungen angepasst werden.5 shows a further exemplary embodiment of a thermostatic valve attachment. In this case, the lever 6 is formed longer, so that the actuator 5 can be arranged at a greater distance from the actuator 4 and the expansion element 3. In this case, the lever ratio is changed, so that only lower forces must be applied by the actuator 5. Between actuator 5 and expansion element 3 while two batteries 19 are arranged. This is shown in FIG. It can be seen that a sleeker housing can be used with this design. The article according to the invention can thus be adapted to different conditions.
Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den bereits beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die beiden Aktoren 4, 5 keine parallelen Wirkrichtungen aufweisen. Vielmehr ist der zweite Aktor 5 etwa senkrecht zum ersten Aktor 4 angeordnet, dessen Wirkrichtung der Bewegungsrichtung des Ventilelements 14 entspricht. Die Ver- bindung zwischen den Aktoren 4, 5 wird über den Hebel 6 hergestellt, wobei eine Längenänderung des zweiten Aktors 5, der einseitig am Gehäuse 2 festgelegt ist, eine Verlagerung des ersten Aktors 4 in dessen Wirkrichtung bewirkt. Die Aktoren 4, 5 sind also miteinander und mit dem Ventilelement 14 mechanisch in Reihe geschaltet.The embodiment shown in Fig. 7 differs from the embodiments already described in that the two actuators 4, 5 have no parallel effective directions. Rather, the second actuator 5 is arranged approximately perpendicular to the first actuator 4, whose effective direction corresponds to the direction of movement of the valve element 14. The connection between the actuators 4, 5 is made via the lever 6, wherein a change in length of the second actuator 5, which is fixed on one side to the housing 2, causes a displacement of the first actuator 4 in its direction of action. The actuators 4, 5 are thus connected to each other and to the valve element 14 mechanically in series.
In diesem Falle ist der erste Aktor 4 als Dehnstoffelement 3 und der zweite Aktor 5 als elektrischer Linearantrieb ausgebildet. Beide Aktoren 4, 5 bewegen sich also ausschließlich in deren jeweiliger Längsrichtung.In this case, the first actuator 4 is designed as expansion element 3 and the second actuator 5 as an electric linear drive. Both actuators 4, 5 thus move only in their respective longitudinal direction.
Durch die Verwendung zweier Aktoren ist es möglich, eine Art Aufgabenverteilung zwischen den Aktoren vorzunehmen. Der eine Aktor dient zur Einstellung eines Sollwertes, wobei der andere Aktor zur Regelung und Überwachung dieses Sollwertes dient. Dadurch ist es möglich, für die jeweiligen Aufgaben einen optimalen Aktor auszuwählen. Erfindungsgemäß erfolgt nun eine Kraftübertragung von einem Aktor jeweils auch auf den anderen Aktor, bzw. durch diesen hindurch. Durch diese Reihenschaltung der Aktoren können Getriebe, die in der Regel zu Reibungsverlusten führen und spielbehaftet sind, weggelassen werden. Dadurch ergibt sich eine Kosteneinsparung und ein geringerer Bauraumbedarf. Dabei lassen sich auch große Verstellwege realisieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der als elektrischer Linearantrieb ausgebildete Aktor eine Ver- Stellung von 5 mm bewirken kann. Dadurch ist eine Sollwertverstellung in einem großen Bereich möglich. By using two actuators, it is possible to perform a kind of task distribution between the actuators. The one actuator is used to set a setpoint, the other actuator for control and Monitoring this setpoint is used. This makes it possible to select an optimal actuator for the respective tasks. According to the invention, a force transmission now takes place from one actuator to the other actuator, or through it. Through this series connection of the actuators gearboxes, which usually lead to friction losses and are subject to play, are omitted. This results in a cost savings and a smaller space requirement. At the same time, large adjustment paths can be realized. For example, it can be provided that the actuator designed as an electric linear drive can effect a displacement of 5 mm. This allows setpoint adjustment over a wide range.

Claims

Patentansprüche claims
1. Aufsatz, insbesondere Thermostataufsatz, für ein Ventil, der ein 5 Gehäuse aufweist, in dem zwei Aktoren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (4, 5) mechanisch in Reihe geschaltet sind, wobei ein Aktor (5) festgelegt und ein Aktor (4) in seiner Wirkrichtung bewegbar ist. 01. attachment, in particular thermostatic attachment, for a valve having a housing in which two actuators are arranged, characterized in that the actuators (4, 5) are mechanically connected in series, wherein an actuator (5) set and a Actuator (4) is movable in its direction of action. 0
2. Aufsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (4, 5) über einen zweiarmigen Hebel miteinander in Verbindung stehen.2. attachment according to claim 1, characterized in that the actuators (4, 5) via a two-armed lever with each other.
3. Aufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die5 Aktoren (4, 5) zueinander parallele Wirkrichtungen aufweisen.3. Attachment according to claim 1 or 2, characterized in that die5 actuators (4, 5) have mutually parallel directions of action.
4. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Aktor (4) mit einem Ventilelement (14) in Wirkverbindung bringbar ist. 04. Attachment according to one of claims 1 to 3, characterized in that the movable actuator (4) with a valve element (14) can be brought into operative connection. 0
5. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkrichtung zumindest des bewegbaren Aktors (4) parallel zu einer Bewegungsrichtung des Ventilelements (14) ist. 55. Attachment according to one of claims 1 to 4, characterized in that the effective direction of at least the movable actuator (4) is parallel to a direction of movement of the valve element (14). 5
6. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Befestigungsgeometrie aufweist.6. Attachment according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing (2) has a fastening geometry.
7. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) ein Drehgelenk (7) aufweist, das parallel zur o Bewegungsrichtung des Ventilelements (14) zwischen einer ersten7. Attachment according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lever (6) has a pivot joint (7) which is parallel to the direction o movement of the valve element (14) between a first
Begrenzung (8) und einer zweiten Begrenzung (9) verlagerbar ist, wobei die erste Begrenzung (8) einen geringeren Abstand zum Ventilelement (14) aufweist als die zweite Begrenzung (9).Limit (8) and a second boundary (9) is displaceable, wherein the first boundary (8) has a smaller distance from the valve element (14) than the second boundary (9).
8. Aufsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das 5 Drehgelenk (7) durch eine Feder (11 ) gegen die erste Begrenzungseinrichtung (8) gedrückt wird.8. attachment according to claim 7, characterized in that the 5 rotary joint (7) by a spring (11) against the first limiting device (8) is pressed.
9. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Aktor als Dehnstoffelement (3) und der andere l o Aktor als elektrischer Antrieb ausgebildet ist.9. Attachment according to one of claims 1 to 8, characterized in that the one actuator as expansion element (3) and the other l o actuator is designed as an electric drive.
10. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Batterie (19) aufweist.10. Attachment according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises at least one battery (19).
15 11. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb einen elektrischen Motor (16), eine Spindel (17) und eine Spindelmutter (18) aufweist, wobei die Spindelmutter (18) drehfest geführt ist und mit dem Hebel (6) in Eingriff steht.15. Attachment according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electric drive has an electric motor (16), a spindle (17) and a spindle nut (18), wherein the spindle nut (18) is rotatably guided and with the lever (6) is engaged.
2020
12. Aufsatz nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (16) als Schrittmotor ausgebildet ist.12. attachment according to claim 1 1, characterized in that the electric motor (16) is designed as a stepping motor.
13. Aufsatz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass 25 zwischen Motor (16) und Spindelmutter (18) eine Feder (20) angeordnet ist.13. Attachment according to claim 11 or 12, characterized in that 25 between the motor (16) and the spindle nut (18) has a spring (20) is arranged.
14. Aufsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der festgelegte Aktor (5) der elektrische Antrieb und der14. Attachment according to one of claims 9 to 13, characterized in that the fixed actuator (5) of the electric drive and the
3 o bewegbare Aktor (4) das Dehnstoffelement (3) ist. 3 o movable actuator (4) is the expansion element (3).
15. Aufsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der festgelegte Aktor (5) das Dehnstoffelement (3) und der bewegbare Aktor (4) der elektrische Antrieb ist.15. Attachment according to one of claims 9 to 13, characterized in that the fixed actuator (5), the expansion element (3) and the movable actuator (4) is the electric drive.
16. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse eine Steuereinrichtung angeordnet ist.16. Attachment according to one of claims 1 to 15, characterized in that a control device is arranged in the housing.
17. Aufsatz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung ein elektrisches Strombild des Motors (16) überwachbar ist.17. Attachment according to claim 16, characterized in that an electrical current pattern of the motor (16) can be monitored by the control device.
18. Aufsatz nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikationseinrichtung mit Antenne aufweist, wobei die Antenne im Gehäu- se (2) angeordnet ist. 18. Attachment according to one of claims 16 or 17, characterized in that the control device comprises a wireless communication device with antenna, wherein the antenna in the housing (2) is arranged.
PCT/DK2008/000286 2007-08-14 2008-08-13 Cap for a valve WO2009021514A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007038300.4 2007-08-14
DE102007038300A DE102007038300A1 (en) 2007-08-14 2007-08-14 Attachment for a valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009021514A1 true WO2009021514A1 (en) 2009-02-19

Family

ID=39872855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DK2008/000286 WO2009021514A1 (en) 2007-08-14 2008-08-13 Cap for a valve

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007038300A1 (en)
WO (1) WO2009021514A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109458488B (en) * 2018-12-25 2020-04-17 上海迹冷制冷设备有限公司 Temperature and water quantity regulating valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2455569A1 (en) * 1974-11-23 1976-05-26 Honeywell Bv Membrane type gas control valve - combines gas regulation with electric limit cut out operated from single thermostat
DE102005038068B3 (en) * 2005-08-10 2006-12-28 Danfoss A/S Thermostatic valve e.g. heat or cold valve, attachment for use in bed room, has motor with stator and cone that are displaceable relative to each other by the start-up of motors and utilized for determining motor`s effective length

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19754837A1 (en) 1997-12-10 1999-07-15 Danfoss As Thermostatic attachment for a valve
DE19852654C2 (en) 1998-11-16 2001-05-17 Danfoss As Attachment for a valve, especially a heating valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2455569A1 (en) * 1974-11-23 1976-05-26 Honeywell Bv Membrane type gas control valve - combines gas regulation with electric limit cut out operated from single thermostat
DE102005038068B3 (en) * 2005-08-10 2006-12-28 Danfoss A/S Thermostatic valve e.g. heat or cold valve, attachment for use in bed room, has motor with stator and cone that are displaceable relative to each other by the start-up of motors and utilized for determining motor`s effective length

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007038300A1 (en) 2009-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1758007B1 (en) Fluid actuated position controller
EP2924535B1 (en) Joystick with intrinsically secure force feedback
EP2203668B1 (en) Control valve
EP0098979A1 (en) Temperature controlling device in a cooling circuit of an internal-combustion engine, especially for an automotive engine
EP1752661A1 (en) Shape memory alloy rotary actuator
DE102013109587B4 (en) Thermostatic valve for an internal combustion engine
EP1506115A1 (en) Force supporting module for providing a load-dependent supporting force
EP3186853B1 (en) Temperature control device
DE102005038068B3 (en) Thermostatic valve e.g. heat or cold valve, attachment for use in bed room, has motor with stator and cone that are displaceable relative to each other by the start-up of motors and utilized for determining motor`s effective length
WO2001049491A2 (en) Method and devices for adjusting a roller in a printing machine
DE102010035263B4 (en) piezo valve
EP2223765A1 (en) Pivoting device of an electrode tip dresser for spot welding
WO2009021514A1 (en) Cap for a valve
DE2841904A1 (en) VALVE ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A FLUID FLOW
DE19909097C2 (en) Thermostatic valve top
EP1881575A1 (en) Switch with a coupling for the actuator
DE2058511C3 (en) Regulator for controlling electrical heating devices
EP0355723B1 (en) Device for permanently affecting a fluid-stream, especially one in a valve
DE102005038067B4 (en) Valve attachment for a valve, in particular heating or cooling valve
DE102011088838B4 (en) Operating arrangement for an electrical switch
DE2106195C2 (en) Manifold assembly for pressurized fluid with two manifolds
EP2064716B1 (en) Drive unit, in particular drive head, with a first transmission element, which is capable of rotating about a first axis of rotation
DE1221825B (en) Temperature control device with bimetal sensor
DE2805198A1 (en) STATE-DEPENDENT CONTROL
DE102015202222A1 (en) valve drive

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08784410

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08784410

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1