Thermostatgesteuertes Heizkörperventil Die Erfindung betrifft ein thermostatgesteuertes Heizkörperventil, bei dem ausserhalb des Ventilgehäuses ein Temperaturfühlerelement angeordnet ist, dessen Aus dehnungsmedium zur Regelung des durchströmenden Heizmediums, z.B. Heisswasser, Dampf auf einen ver schiebbaren Ventilkörper einwirkt,
dessen Öffnungsweg durch ein von Hand einstellbares Regelglied veränder lich ist. Derartige thermostatgesteuerte Heizkörperventile werden an Stelle der bisher üblichen, handbetätigten Heizkörperventile in den Vorlauf des jeweiligen Heiz körpers eingesetzt. Sie regulieren die Raumtemperatur entsprechend des von Hand am einstellbaren <I>Regel-</I> glied vorgewählten Temperaturbereiches selbsttätig.
Die bekannten derartigen Heizkörperventile arbeiten mit Faltbälgen, die das Ausdehnungsmedium im Tempe- raturfühlerelement gegenüber dem Ventilkörper einer seits und dem von aussen her einstellbaren Regelglied abdichten und den Druck des Ausdehnungsmediums auf die Ventilspindel übertragen. Diese Faltenbälge sind ela stisch und daher nachgiebig.
Da die dem Faltenbalg ent gegenwirkende Ventilöffnungsfeder bei einer Hubbewe gung ihre Kraft ändert, wird bei jeder wechselnden Be lastung infolge der Nachgiebigkeit des Faltenbalges je weils ein Teil der Volumenänderung, nicht in Hubbewe gung umgesetzt, so dass sich diese nicht, proportional mit dem Volumen des Ausdehnungsmediums ändert, was erforderlich wäre.
Dazu kommt, dass diese Faltenbälge verhältnismässig viele Falten aufweisen müssen; um, die mögliche Übertemperatur am Temperaturfühlerelement abzufangen. Das Herstellen dieser vielen Falten ist teuer und aufwendig. Sie sind auch störanfällig, weil die Fal- tenbälge an den Knick- und Lötstellen durch überbean- spruchung leicht brechen können.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass auf solche Faltenbälge verzichtet wird und die Steuerteile inkompressibel sind, so dass sich eine lineare Hubbewegung des Schliessvorgangs unabhängig von dem Druck des Heizmediums ergibt.
Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im Ventilgehäuse in Richtung der Achse der Ventilspin- del zwei im Durchmesser unterschiedlich grosse Kolben mit Abstand voneinander axial verschieblich und in .ihrer Führung im Ventilgehäuse abgedichtet angeordnet sind, zwischen welchen ein Medium zur Druckübertragung eingebracht ist, wobei,
der kleine Kolben im Betriebs- zustand an der Ventilspindel anliegt und der grosse Kolben von der Handhabe einstellbar ist.
Der Einstellbereich kann dabei zwischen z.B. -i- 5 C und + 25 C liegen, so dass die Ventilspindel jeweils einen bestimmten Durchgangsquerschnitt für das Heiz medium freigibt.
Mit dieser Anordnung wird zugleich eine überlast- scherung gewährleistet, denn der Einstellkopf wird mit dem grossen Kolben aus denn Ventilgehäuse hinausge- führt, wodurch jegliche Bruchgefahr ausgeschlossen ist.
Wenn gewünscht, kann im Ventilkörper noch ein dritter axial beweglicher Kolben im Anschlussteil für das Temperaturfühlerelement vorgesehen sein:, welcher den Druck des Ausdehnungsmediums im Temperaturfühler- element auf das Druckübertragungsmedium zwischen: den beiden anderen Kolben überträgt.
Um bei der durch Temperaturrückgang bewirkten Volumenabnahme des Mediums im TemperaturfühJer- element ein Nachfolgen der Kolben zu gewährleisten, können der eine, zwei oder auch die drei Kolben unter der Einwirkung von Hilfskräften, z.B. Federn stehen, welche diese Kolben zurückführen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an den. in der Zeichnung dargestellten zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt eine Hydraulik-Ausbildung mit zwei Kolben;
Fig. 2 die Verwendungsmöglichkeit des Ausführungs beispiels der Fig. 3 mit Handsteuerung; Fig. 3 die Ausbildung des Hydraulik-Systems mit drei Kolben im Längsschnitt und Fig. 4 eine Ausbildung mit einem Temperaturfühler- element ausserhalb des Heizkörperventils m t Kapillar
rohrverbindung zu diesem.
Beü beiden Ausführungen sind die Mittel zum Vor wählen des Temperaturbereichs und zum Übertragen der Steuerimpulse im Ventilkörper 1 untergebracht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist dieser Ventilkörper am Anschlussende an den in, der Vorlaufleitung des Heizmediums eingebauten, strichpunktiert eingezeichne- ten Ventilgehäuse 2 mit Ventilspindel, Ventilteller,
Ven tilsitz und Schliessfeder mit Kühlrippen versehen, um eine Wärmeleitung von Heizmedium auf das Heizkör- perventil weitgehend zu verhindern. Der Anschluss er folgt mit Hilfe der Verbindungsmutter 3.
Im Ventilkör- per 1 sitzen in der Achse der Ventilspindel zwei axial verschiebbare, mit O-Ringen abgedichtete Kolben mit unterschiedlichen Querschnitten. Der grosse Kolben 4 liegt im Betriebszustand gegen eine Verstellspindel 5 an.
Letztere ist mittels Gewinde in einer gegen Verdrehung gesicherten Spindehnutter 6 gehalten und trägt den dreh baren Einstellkopf 7. Die axial nach links bewegliche Spindelmutter 6 ist mittels Tellerfedern 8 gegen den Ge häuseanschlag gedrückt. Der zwischen dem grossen Kol ben 4 und dem kleinen Kolben 9 befindliche Raum 10 ist über eine Querbohrung mit dem am Gehäuse befe stigten,
hier angelöteten Temperaturfühlerelement 11 ver bunden. Hier dient als druckübertragendes Medium im Raum 10 das Medium im Temperaturfühlerelement. Der kleine Kolben 9 liegt im Betriebszustand der Ventilspin- del im Ventilgehäuse 2 an.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bewegt die den Ventilteller tragende Ventilspindel mit ihrer Verlänge- rung den kleinen Kolben 9.
Dieser wird mit einer Rückholfeder 12 in den Raum 10 gezogen. Der Ventilteller 13 wird durch die Feder 14 gegen einen Anschlag 15 des kleinen Kolbens 9 ge drückt.
Nach dem Schliessen des Ventiltellers kann der kleine Kolben gegen die Kraft der Feder 14 durch den Ventilteller hindurchgedrückt werden, wodurch eine Überlastsicherung erreicht ist, welche beim Ausführungs- beispiel der Fig. 1 mit Hilfe des grossen Kolbens 4 ge währleistet ist.
Deshalb kann beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Federbelastung des grossen Kolbens 4 fehlen. Dieser ist lediglich über die Gewindebüchse 16 mit dem Ventil körper 1 drehbar verbunden und trägt an seinem Dreh zapfen den Einstellkopf 7. Weiter ist zwischen dem Temperaturfühlerelement 11 und dem Ventilkörper 1 ein, dritter Kolben 17 eingebaut.
Er sitzt in. einem besonderen Stutzen 18 und stellt die Verbindung zum Raum 10 her, der hier ein gesondert über die Füllschraube 19 eingefülltes Druckübertra- gungsmedium enthält. Nach der Anschlussseite des Tem- peraturfühlerelements ist der Verschiebeweg dieses drit ten Kolbens 17 durch einen Sprengring begrenzt. Das
Ausdehnungsmedium des Temperaturfühlerelements 11 wirkt auf diesen dritten Kolben 17 mit Hilfe eines Fol gekolbens 20 in welchen unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 21 der Stift 22 geführt ist, welcher unter der Wirkung dieser Feder stets dem dritten Kolben 17 an liegt.
Die Ausführungsbeispiele arbeiten wie folgt: Zunächst wird am Einstellkopf 7 die gewünschte Raumtemperatur innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen 5 C und 25 C eingestellt. Dadurch wird der grosse Kolben 4 in eine dieser Temperatur zugeordneten Lage gebracht, was unter Zwischenschaltung des Druckübertragungs- mediums im Raum 10 eine bestimmte Einstellung der Lage des Ventiltellers bewirkt.
Ist das Temperaturfüh- lerelement 11 wärmer als die vorgewählte Temperatur, dann drückt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 das sich ausdehnende Medium unmittelbar den kleinen Kol ben 9 nach rechts.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wirkt das sich ausdehnende Medium im Temperaturfühlerelement auf den Folgekolben 20 und über diesen auf den Stift 22, der seinerseits den dritten Kolben 17 nach oben drückt. Da mit verschiebt das Medium im Raum 10 den kleinen Kolben 9 mit dem Ventilteller 13 nach rechts.
Damit wird der Ventilteller auf den Ventilsitz ge drückt und der Heizmittelumlauf abgestellt. Kühlt das Ternperaturfühlerelement 11 unter die vorgewählte Tem peratur ab, dann bewegen sich diese Teile in umgekehr ter Richtung.
Sollte infolge der Einbauverhältnisse (Heizkörper- nische und ähnliches) das Temperaturfühlerelement eine von der Raumtemperatur abweichende relative Tempe ratur annehmen, dann kann die dadurch entstehende Verschiebung des Einstellbereiches durch tieferes oder weniger tieferes Einschrauben korrigiert werden.
Es ist lediglich notwendig, die in Fig. 3 eingezeichnete Fest stellschraube 23 zu lösen, Teil 11 in die entsprechende Richtung zu drehen und die Schraube wieder festzuzie- hen.
Sollte eine Umstellung des automatischen Betriebes auf Handbetrieb vorgenommen werden, dann ist, vgl. Fig. 3, Teil 11 abzunehmen und die Gewindebüchse 16 durch Zurückdrehen der Schraube 24 mit dem Gehäuse zu blockieren.
Dadurch kann sich der mit einem stei leren Gewinde versehene grosse Kolben 4 in, der Ge windebüchse 16 verschieben. Es ist dann. möglich, bei einer Drehung des Einstellkopfes 7 von Anschlag zu An schlag den kompletten Schliess- und Öffnungsweg von Hand vorzunehmen. Bei Handbetrieb liegt der dritte Kolben 17 an der Sicherung 25 an und kann nicht nach unten herausgedrückt werden.
Diesen Zustand zeigt Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausbildung der Fig. 3. Diese macht es möglich, auch solche Heiz körper im Erfindungssinn mit einem Thermostat zu steuern, die in verkleideten Nischen und hinter Vorhän gen angeordnet sind.
Dazu ist für den direkt am Heiz- körperventil sitzenden Fühler 20, 21, 22 ein mit einem Kapillarrohr 24 verbundenes Fühlerelement 11 vorge sehen. Letzteres kann an jeder geeigneten Stelle der Wand befestigt werden.
Thermostat-controlled radiator valve The invention relates to a thermostat-controlled radiator valve, in which a temperature sensor element is arranged outside the valve housing, the expansion medium of which is used to regulate the heating medium flowing through, e.g. Hot water, steam acts on a displaceable valve body,
whose opening path is changeable Lich by a manually adjustable control element. Such thermostatically controlled radiator valves are used in place of the previously common, manually operated radiator valves in the flow of the respective heating body. They regulate the room temperature automatically according to the temperature range selected by hand on the adjustable <I> control </I> element.
The known radiator valves of this type work with bellows which seal the expansion medium in the temperature sensor element against the valve body on the one hand and the externally adjustable control element and transfer the pressure of the expansion medium to the valve spindle. These bellows are elastic and therefore flexible.
Since the valve opening spring counteracting the bellows changes its force during a stroke movement, part of the volume change is not converted into stroke movement with every changing load due to the flexibility of the bellows, so that this does not change proportionally with the volume of the Expansion medium changes what would be required.
In addition, these bellows must have a relatively large number of folds; in order to intercept the possible excess temperature at the temperature sensor element. The production of these many folds is expensive and time-consuming. They are also prone to failure because the bellows can easily break at the kinks and soldered points due to excessive stress.
The invention avoids these disadvantages in that such bellows are dispensed with and the control parts are incompressible, so that a linear stroke movement of the closing process results regardless of the pressure of the heating medium.
This is achieved according to the invention in that in the valve housing, in the direction of the axis of the valve spindle, two pistons of different sizes are arranged axially displaceable at a distance from one another and sealed in their guide in the valve housing, between which a medium for pressure transmission is introduced, wherein,
the small piston rests on the valve spindle in the operating state and the large piston can be adjusted using the handle.
The setting range can be between e.g. -i- 5 C and + 25 C, so that the valve spindle releases a certain passage cross section for the heating medium.
At the same time, this arrangement ensures overload shear, because the adjusting head with the large piston is guided out of the valve housing, whereby any risk of breakage is excluded.
If desired, a third axially movable piston can be provided in the connection part for the temperature sensor element in the valve body, which transmits the pressure of the expansion medium in the temperature sensor element to the pressure transmission medium between the two other pistons.
In order to ensure that the pistons follow the piston in the event of the decrease in volume of the medium in the temperature sensing element, one, two or even three pistons can be operated under the influence of auxiliary forces, e.g. There are springs that return these pistons.
Further details of the invention are available to. explained in the drawing two exemplary embodiments. They show: FIG. 1 in longitudinal section a hydraulic design with two pistons;
Fig. 2 shows the possible use of the embodiment of Figure 3 with manual control; 3 shows the construction of the hydraulic system with three pistons in longitudinal section and FIG. 4 shows a construction with a temperature sensor element outside the radiator valve with capillary
pipe connection to this.
In both versions, the means for selecting the temperature range and for transmitting the control pulses in the valve body 1 are housed. In the embodiment of FIG. 1, this valve body is at the connection end to the dash-dotted valve housing 2 with valve spindle, valve disk, built into the flow line of the heating medium,
The valve seat and closing spring are provided with cooling ribs in order to largely prevent heat conduction from the heating medium to the radiator valve. The connection is made using the connecting nut 3.
In the valve body 1, two axially displaceable pistons with different cross-sections, sealed with O-rings, are located in the axis of the valve spindle. The large piston 4 rests against an adjusting spindle 5 in the operating state.
The latter is held by means of a thread in a secured against rotation spindle nut 6 and carries the rotating ble adjusting head 7. The axially movable spindle nut 6 is pressed by means of disc springs 8 against the Ge housing stop. The space 10 located between the large Kol ben 4 and the small piston 9 is connected to the BEFE on the housing via a transverse bore,
here soldered temperature sensor element 11 a related party. The medium in the temperature sensor element serves as the pressure-transmitting medium in space 10. The small piston 9 rests in the valve housing 2 in the operating state of the valve spindle.
In the embodiment of FIG. 3, the valve spindle bearing the valve disk moves the small piston 9 with its extension.
This is pulled into space 10 with a return spring 12. The valve disk 13 is pressed by the spring 14 against a stop 15 of the small piston 9 ge.
After the valve disk has closed, the small piston can be pushed through the valve disk against the force of the spring 14, whereby an overload protection is achieved, which is ensured in the embodiment of FIG. 1 with the aid of the large piston 4.
Therefore, in the embodiment of FIG. 3, the spring loading of the large piston 4 can be omitted. This is only rotatably connected to the valve body 1 via the threaded bushing 16 and carries the adjusting head 7 on its pivot pin. Next, a third piston 17 is installed between the temperature sensor element 11 and the valve body 1.
It sits in a special connector 18 and establishes the connection to the space 10, which here contains a pressure transmission medium that is filled in separately via the filling screw 19. After the connection side of the temperature sensor element, the displacement path of this third piston 17 is limited by a snap ring. The
Expansion medium of the temperature sensor element 11 acts on this third piston 17 with the help of a fol piston 20 in which, with the interposition of a compression spring 21, the pin 22 is guided, which is always the third piston 17 under the action of this spring.
The exemplary embodiments work as follows: First, the desired room temperature is set on the setting head 7 within a temperature range between 5 C and 25 C. As a result, the large piston 4 is brought into a position assigned to this temperature, which, with the interposition of the pressure transmission medium in space 10, brings about a specific setting of the position of the valve disk.
If the temperature sensor element 11 is warmer than the preselected temperature, then in the exemplary embodiment in FIG. 1 the expanding medium immediately pushes the small piston 9 to the right.
In the embodiment of FIG. 3, the expanding medium in the temperature sensor element acts on the follower piston 20 and via this on the pin 22, which in turn pushes the third piston 17 upwards. Since with the medium in the space 10 moves the small piston 9 with the valve disk 13 to the right.
This presses the valve disc onto the valve seat and the heating medium circulation is shut off. If the temperature sensor element 11 cools below the preselected temperature, then these parts move in the opposite direction.
If, due to the installation conditions (radiator niche and similar), the temperature sensor element should assume a relative temperature that deviates from room temperature, the resulting shift in the setting range can be corrected by screwing in deeper or less deeply.
It is only necessary to loosen the locking screw 23 shown in FIG. 3, to turn part 11 in the corresponding direction and to tighten the screw again.
If the automatic operation is to be changed to manual operation, cf. Fig. 3, to remove part 11 and to block the threaded bushing 16 by turning back the screw 24 with the housing.
As a result, the large piston 4 provided with a steeper thread can move into the threaded bushing 16. It is then. possible to make the complete closing and opening travel by hand when the adjustment head 7 is rotated from stop to stop. In manual operation, the third piston 17 rests against the fuse 25 and cannot be pushed out downwards.
This state is shown in Fig. 2. Fig. 4 shows a modification of the embodiment of Fig. 3. This makes it possible to control such heating body in the sense of the invention with a thermostat, which are arranged in clad niches and behind curtains conditions.
For this purpose, a sensor element 11 connected to a capillary tube 24 is provided for the sensor 20, 21, 22 located directly on the radiator valve. The latter can be attached to any suitable point on the wall.