DE1049131B

DE1049131B - Thermostat mit Sollwert-Einsteller

Info

Publication number: DE1049131B
Application number: DEI9891A
Authority: DE
Inventors: Winfried Wiethuechter
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1955-03-03
Filing date: 1955-03-03
Publication date: 1959-01-22

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Sollwert-Einsteller für mit flüssigen Ausdehnungsmitteln arbeitende Thermostaten, die einen mittels Gewindespindel verstellbaren Verdrängungskörper aufweisen, der gegen Überdruck durch eine vorgespannte Feder abgesichert ist, die eine zusätzliche Ausdehnung des Flüssigkeitssystems bei Überlast ermöglicht.

Mit Flüssigkeitsausdehnung arbeitende Regelglieder — Thermostate für Temperaturregler — werden seit Jahrzehnten gebaut. Dabei ist es auch bekannt, in dem Temperaturfühler eine Sicherheitsvorrichtung einzubauen, die anspricht, wenn bei einer Einstellung des Sollwertes von Hand von einer höheren auf eine niedrigere Temperatur das Ventil schließlich geschlossen wird. Wenn der Temperaturfühler bei bereits geschlossenem Ventil weiterhin mit Gewalt auf eine niedrigere Temperatur verstellt werden soll, wobei die im Fühler eingeschlossene Flüssigkeit zusammengepreßt wird, dann tritt zunächst die bereits erwähnte Sicherheitsvorrichtung in Thermostaten in Tätigkeit. Wird trotzdem an der Solhvert-Verstelleinrichtung von Hand noch weitergedreht, dann können, wie dann unten noch näher ausgeführt werden wird, die einzelnen Bauelemente des Thermostaten schließlich zerstört werden.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist erfindungsgemäß eine zusätzliche Sicherung vorgesehen, die, beispielsweise als Ratsche ausgebildet, bei Überschreiten eines zulässigen Drehmomentes bei Einstellen nachgibt. Durch diese Einrichtung wird eine Be-Schädigung des gesamten Regleraggregates vermieden.

Die Erfindung ist in einem Ausführuugsbeispiel in einer Zeichnung dargestellt und beschrieben.

Ein als Hohlkörper ausgebildeter Temperaturfühler 16, der mit Hilfe einer Überwurfmutter 12 am Meßort in eine Regelstrecke, z. B. einen durch Dampf beheizten Boiler, eingebaut wird, ist mit einer Flüssigkeit mit möglichst großem Ausdehnungskoeffizienten, z. B. Petroleum, gefüllt. Wenn am Meßort die Temperatur ansteigt, dehnt sich das Petroleum aus. Die Volumenvergrößerung wird über ein Kapillarrohr 13 auf einen Metallschlauchkolben 22 in einen Arbeitskörper 23 übertragen, der z. B. mit einem Schließventil 18 verbunden ist. Durch die Volumenvergrößerung des im Fühler 16 eingeschlossenen Petroleums wird der Metallschlauchkolben 22 zusammengedrückt und schiebt mit Hilfe einer Kegelstange 21 einen Kegel 19 in Richtung gegen den Ventilsitz 20 des A⁷Cntils 18. Die Durchflußmenge des Heizmittels durch das Ventil 18 wird also wie bekannt verhältnisgleich zur Regelabweichung verändert.

Wenn bei geschlossenem Ventil durch Undichtigkeit zwischen Ventilsitz 20 und Kegel 19 oder durch Wärmespeicherung in dem Boiler die Temperatur

Anmelder:

Industrie-Werke Karlsruhe
Aktiengesellschaft,
Karlsruhe, Gartenstr. 71

Winfried Wiethüchter, Karlsruhe, ist als Erfinder genannt worden

weiterhin ansteigt, dehnt sich die im Fühler 16 eingeschlossene Flüssigkeit weiter aus. Da der Kegel 19 unverrückbar gegen den Ventilsitz 20 anliegt, kann diese zusätzliche Volumenvergrößerung des Petroleums den Metallschlauchkolben 22 nicht weiter zusammendrücken. Um den Fühler 16 gegen Zerplatzen zu schützen, ist in bekannter Weise ein weiterer Metallschlauchkolben 14 vorgesehen, der bei normaler Arbeitsweise durch mehrere Zwischenglieder, nämlich eine Spindel 15 mit Schlauchboden 17 und Gewindekopf 8, eine Stellmutter 5 mit einem Bund 10, eine Feder 6 in einer Hülse 9 und einen Anschlag 11, in unveränderter Lage gehalten wird. Erst bei einem gewissen Überdruck im Fühler 16 wird der Schlauchkolben 14 gegen die Spannung der Feder 6 zusammengedrückt und nimmt somit die zusätzliche Volumenvergrößerung auf.

Der Metallsclilauchkolben 14 dient gleichzeitig dazu, die Solltemperatur einzustellen. Je tiefer der Schlauchkolben 14 in den Fühler 16 eintaucht, um so mehr Ausdehnungsflüssigkeit, z. B. Petroleum, wird über das Kapillarrohr 13 in den Arbeitskörper 23 verdrängt, d. h., um so eher wird der Kegel 19 des Stellgliedes 18 den Heizmitteldurchfluß abgesperrt haben. Herrscht in der Regelstrecke beispielsweise eine Isttemperatur von 90° C und soll diese Isttemperatur von 90° C auf eine Solltemperatur von 40° C verstellt werden, so wird mit Hilfe der Stellmutter 5 der Schlauchkolben 14 tiefer in den Fühler 16 eingetaucht. Unter Verwendung eines aufsteckbaren Schlüssels wird die Stellmutter 5 gedreht. Da sie durch die Feder 6 und den Bund 10 gegen den Anschlag 11 gepreßt wird, bleibt sie in ihrer Lage unverändert. Es verschiebt sich also der Gewindekopf 8 in dem Gewinde 7 zusammen mit der Spindel 15 nach unten. Das hierdurch verdrängte Petroleum kann so lange in den Arbeitskörper 23 überströmen, bis der

809 730/227

Claims

Kegel 19 im Ventilsitz 20 zum Anschlag kommt. Bei weiterem Drehen am Vierkantkopf 1 steigt zunächst der Innendruck im Fühler und im Arbeitskörper an; schließlich kann die Spindel 15 nicht mehr nach unten verstellt werden, so daß sich beim Weiterdrehen die Stellmutter 5 auf dem Gewindekopf 8 nach oben schrauben wird. Bei Anwendung von Gewalt, also beispielsweise bei einer Verstellung von 90 auf 40°, wird erfahrungsgemäß die Feder 6 so stark angespannt, daß im Inneren des Fühlers 16 ein unzulässig hoher Druck entsteht; dadurch werden zunächst die Metallschlauchkolben 22 und 14 sehr stark formverändert. Hierdurch ändert sich die Sollwerteinstellung. Der formveränderte Metallschlauch hat nur eine kurze Lebensdauer, so daß der Thermostat sehr bald unbrauchbar wird. Um eine Überbeanspruchung beim Verstellen des Sollwertes von höherer auf niedrigere Temperatur zu verhüten, wird daher erfindungsgemäß zwischen Schlüsselvierkant 1 und Stellmutter 5 eine Ratsche 2 geschaltet, die bei Anwendung von Gewalt ausklinkt. Das Maß, wann die Ratsche ausklinkt, wird durch die Spannung einer Feder 4 bestimmt, die den Erfordernissen entsprechend durch eine Schraube 3 eingestellt werden kann. Wenn in dem Fühler 16 ein bestimmter Druck, beispielsweise 30 atü, erreicht ist, soll eine Verstellung der Temperatur von einem höheren auf einen niedrigeren Wert nicht mehr vorgenommen werden können. Die Ratsche ist also so eingestellt, daß im

Thermostaten bei einem Druck unter 30 atü eine starre Verbindung des Vierkantes 1 mit der Stellmutter 5 besteht. Bei Überschreiten des Druckes von 30 atü wird der Widerstand zum Verstellen des Metallschlauchkolbens 14 so groß, daß die Ratsche 2 ausklinkt. Der Thermostat wird somit gegen gewaltsame Überbeanspruchung geschützt. Ein weiteres Verstellen auf niedrigere Temperatur ist erst dann möglich, wenn sich durch Abkühlen des zu regelnden ίο Mediums an der Meßstelle das Flüssigkeitsvolumen im Fühler 16 verkleinert und der Innendruck entsprechend gesenkt hat.

Patentanspruch:

Sollwerteinsteller für mit flüssigen Ausdehnungsmitteln arbeitende Thermostaten, die einen mittels Gewindespindel verstellbaren Verdrängungskörper aufweisen, der gegen Überdruck durch eine vorgespannte Feder abgesichert ist, die eine zusätzliche Ausdehnung des Flüssigkeitssystems bei Überlast ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Sicherung vorgesehen ist, die, beispielsweise als Ratsche ausgebildet, bei Überschreiten eines zulässigen Drehmoments beim Einstellen nachgibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 65 138;
USA.-Patentschrift Nr. 2 353 889.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen