DE10158602C2

DE10158602C2 - Ferneinstellbares Kühlventil

Info

Publication number: DE10158602C2
Application number: DE2001158602
Authority: DE
Inventors: Fritz Esfeld; Juergen Fuhrmann; Bernhard Henke
Original assignee: Theodor Heimeier Metallwerk GmbH
Current assignee: IMI Hydronic Engineering Deutschland GmbH
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: DE10158602A1

Abstract

Bei einem ferneinstellbaren Kühlventil mit einem mit einem Ventilgehäuse verbundenen Betätigungskopf, der ein Arbeitselement aufweist, welches über eine Bewegungsumkehrvorrichtung auf den Betätigungsstift des Ventilgehäuses wirkt und mit einem Voreinstellelement zur Voreinstellung des Temperatursollwertes, das über ein Kapillarrohr mit dem Arbeitselement strömungsleitend verbunden ist, weist der Betätigungskopf zur Verringerung des Platzbedarfes und zur konstruktiven Vereinfachung auf der dem Ventilgehäuse zugewandten Seite eine ortsfeste Abstützung auf, an der sich das Arbeitselement abstützt. Die Bewegungsumkehrvorrichtung weist einen in den Betätigungskopf längs verschieblichen topfförmigen Körper auf, an dem sich das Arbeitselement andererseits abstützt. Die Längsverschiebung des topfförmigen Körpers wird durch ein die Abstützung durchdringendes Betätigungselement auf den Betätigungsstift übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft ein ferneinstellbares Kühlventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Betätigungsstift aufweist, mit einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Be tätigungskopf, der ein Arbeitselement aufweist, welches über eine Bewegungsum kehrvorrichtung auf den Betätigungsstift wirkt und mit einem Voreinstellelement zur Voreinstellung des Temperatursollwertes, das über ein Kapillarrohr mit dem Arbeits element strömungsleitend verbunden ist.

Ein derartiges ferneinstellbares Kühlventil ist aus der DE 26 19 413 C3 bekannt. Dort ist zwischen dem Arbeitselement des Betätigungskopfes und dem Betätigungsstift des Ventilgehäuses eine Bewegungsumkehrvorrichtung in Form eines Winkelhebels vorgesehen. Diese Bewegungsumkehr ist erforderlich, weil anders als bei einem Heizventil bei einem Kühlventil mit steigender Umgebungstemperatur eine zuneh mende Öffnung des Kühlventiles erforderlich ist. Da jedoch der Temperaturweggeber des Voreinstellelementes sein Volumen mit steigender Umgebungstemperatur ver größert, wird diese Bewegungsumkehr angewandt.

Die vorbekannte Realisierung der Bewegungsumkehr mittels eines Winkelhebels ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig und verteuert das bekannte ferneinstellbare Kühl ventil gegenüber einem vergleichbaren Heizventil wesentlich. Wegen des Winkelhe bels stehen der Betätigungsstift bzw. der Betätigungskopf und das Arbeitselement in einem durch den Winkelhebel vorgegebenem Winkel zueinander, was letztlich zu einem großen Platzbedarf des Betätigungskopfes führt.

Aus der DE 199 01 283 A1 ist eine Vorrichtung zum umkehrbaren Verstellen eines Ventilstößels bekannt, bei der der Betätigungskopf auf der dem Ventilgehäuse zuge wandten Seite eine ortsfeste Abstützung aufweist, an der sich ein Arbeitselement abstützt, wobei die Bewegungsumkehrvorrichtung einen in dem Betätigungskopf längs verschieblichen topfförmigen Körper aufweist, an dem sich das Arbeitselement andererseits abstützt. Die Längsverschiebung des Arbeitselementes wird durch ein die Abstützung durchdringendes Betätigungselement auf einen Betätigungsstift übertragen. Als Arbeitselement wird ein elektrothermischer Aktuator verwendet.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein ferneinstellbares Kühlventil zu schaffen, dessen Betätigungskopf bei geringem Platzbedarf gegenüber dem Vorbekannten konstruktiv einfacher und kostengünstiger gestaltet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Betätigungskopf auf der dem Ventil zugewandten Seite eine ortsfeste Abstützung aufweist, an der sich das Arbeitselement abstützt und dass die Bewegungsumkehrvorrichtung einen in dem Betätigungskopf längs verschieblichen topfförmigen Körper aufweist, an dem sich das Arbeitselement andererseits abstützt und dessen Längsverschiebung durch ein die Abstützung durchdringendes Betätigungselement auf den Betätigungsstift übertragen wird und dass das Betätigungselement durch eine Rastverbindung ver schiebbar mit dem Betätigungskopf verbunden ist.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird ein Betätigungskopf geschaffen, bei dem die erforderliche Bewegungsumkehr durch Zwischenschaltung eines längs ver schieblichen topfförmigen Körpers zwischen dem Arbeitselement und dem Betäti gungsstift realisiert wird. Dieser topfförmige Körper umgibt das Arbeitselement radial. Das Arbeitselement ist in Richtung der Betätigungsachse des Betätigungsstiftes an geordnet, wie dies bei vergleichbaren Heizventilen ebenfalls der Fall ist. Dadurch, dass über den topfförmigen Körper im wesentlichen Zugkräfte übertragen werden, kann die Wandstärke des topfförmigen Körpers vergleichsweise gering gewählt wer den, so dass der Platzbedarf des erfindungsgemäßen ferneinstellbaren Kühlventiles in etwa vergleichbar ist mit dem eines Heizventiles und im Vergleich zu der vorbe kannten Lösung deutlich geringer ist.

Das Betätigungselement ist besonders einfach und kostengünstig durch eine Rastverbindung verschiebbar mit dem Betätigungskopf verbunden.

Zur Realisierung dieser erfindungsgemäßen Lösung ist nur der topfförmige Körper gemeinsam mit dem Betätigungselement als zusätzliches Teil erforderlich. Die Ab stützung kann besonders vorteilhaft als Teil des Betätigungskopfes ausgebildet wer den.

Aus den genannten Gründen ist das erfindungsgemäße ferneinstellbare Kühlventil gegenüber dem Vorbekannten bei geringerem Platzbedarf konstruktiv deutlich einfa cher und kostengünstiger herstellbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des ferneinstellbaren Kühlventiles ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So ist es besonders vorteilhaft, wenn der topfförmige Körper durch eine Schrauben druckfeder in Schließrichtung des Ventiles federbelastet ist. Die Schraubendruckfe der umgibt dabei den topfförmigen Körper, so dass durch diese Anordnung kein we sentlicher zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist.

Die axiale Position des Arbeitselementes in dem topfförmigen Körper kann beson ders vorteilhaft mittels einer Stellschraube veränderbar sein, so dass eine Vorein stellung der Ventilbetätigung abhängig von den gegebenen baulichen und thermody namischen Voraussetzungen möglich ist.

Die Abstützung kann besonders vorteilhaft Durchbrüche zur Durchführung der Ra starme des Betätigungselementes aufweisen, so dass das Betätigungselement die Abstützung durchdringt und die Bewegung des topfförmigen Körpers auf das Betäti gungselement übertragen wird.

Soll das Kapillarrohr Ventilgehäuseseitig in den Betätigungskopf hinein geführt wer den, so kann vorteilhaft die Abstützung mindestens eine Freimachung zur Durchfüh rung des Kapillarrohres aufweisen, um eine Quetschung oder ein Abknicken des Ka pillarrohres zu vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel eines ferneinstellbaren Kühlventiles gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher er läutert.

Die einzige Figur zeigt ein ferneinstellbares Kühlventil mit dem Betätigungskopf und dem Voreinstellelement im Querschnitt.

In der Figur weist der Betätigungskopf (1) ein Betätigungselement (2) auf, das mit ei nem in der Zeichnung nicht dargestellten Betätigungsstift eines Ventilgehäuses zu sammenwirkt. Das Betätigungselement (2) weist Rastarme (12) auf, die Durchbrüche (11) einer Abstützung (7) des Betätigungskopfes (1) längs verschieblich durchdrin gen.

Diese Rastarme (12) enden in einer verschiebbaren Rastverbindung (10) mit dem Betätigungskopf (1) und liegt stirnseitig an einem topfförmigen Körper (8) an, der ebenfalls längs verschieblich in dem Betätigungskopf (1) geführt ist.

Der topfförmige Körper (8) weist an seiner von dem Ventilgehäuse abgewandten Stirnseite eine Stellschraube (9) auf, an der sich ein Arbeitselement (3) des Betäti gungskopfes (1) abstützt. Der topfförmige Körper (8) ist mittels einer Schrauben druckfeder (4) in Richtung auf die Schließstellung des Betätigungsstiftes, d. h. in Richtung auf das Ventilgehäuse, federbelastet.

Der Innenraum des Arbeitselementes (3) ist durch ein Kapillarrohr (6) mit einem Vor einstellelement (5) strömungsleitend verbunden. Die Konstruktion des Voreinstell elementes ist beispielsweise der DE 26 19 413 C3 im Detail entnehmbar. Um ein Abknicken oder Quetschen des Kapillarrohres (6) zu vermeiden, weist die Abstüt zung (7) eine Freimachung (13) auf.

Dieses ferneinstellbare Kühlventil funktioniert nun folgendermaßen:
Wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist als die voreingestellte Solltemperatur am Voreinstellelement, so ist die Längenausdehnung des Arbeitselementes (3) der art, dass das Kühlventil geschlossen ist und dass das Betätigungselement (2) sich in der in der Figur dargestellten Position befindet. Steigt nun die Umgebungstemperatur, so vergrößert sich die effektive Länge des Arbeitselementes (3), so dass der topfför mige Körper (8) gegen die Kraft der Schraubendruckfeder (4) durch das Arbeitsele ment (3) in der Figur nach oben bewegt wird. Durch die Kraft einer in dem Ventilge häuse angeordneten in der Figur nicht dargestellten Feder, die den eigentlichen Ven tilkörper in Öffnungsrichtung belastet, wird das Betätigungselement (2) in Richtung der Ventilöffnung in der Figur nach oben mit verschoben, so dass sich das im Ventil gehäuse angeordnete Verschlußelement vom Ventilsitz abhebt. Der konstruktive Aufbau des Ventilgehäuses ist schematisch ebenfalls der DE 26 19 413 C3 ent nehmbar.

Eine Voreinstellung der Öffnungstemperatur des ferneinstellbaren Kühlventiles ist dabei über die Stellschraube (9) möglich. Unterschreitet die Umgebungstemperatur die voreingestellte Solltemperatur, so verringert sich die effektive Länge des Arbeit selementes (3) und die Schraubendruckfeder (4) drückt den topfförmigen Körper (8) und das Betätigungselement (2) derart in Richtung auf das Ventilgehäuse, dass das Verschlußelement auf den Ventilsitz gedrückt und das Kühlventil geschlossen wird.

Claims

1. Ferneinstellbares Kühlventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Betätigungsstift aufweist, mit einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Betätigungskopf (1), der ein Arbeitselement (3) aufweist, welches über eine Bewegungsumkehrvorrichtung auf den Betätigungsstift wirkt und mit einem Voreinstellelement (5) zur Vorein stellung des Temperatursollwertes, das über ein Kapillarrohr (6) mit dem Arbeits element (3) strömungsleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskopf auf der dem Ventilgehäuse zugewandten Seite eine ortsfeste Abstützung (7) aufweist an der sich das Arbeitselement (3) abstützt, dass die Be wegungsumkehrvorrichtung einen in dem Betätigungskopf (1) längs verschiebli chen topfförmigen Körper (8) aufweist, an dem sich das Arbeitselement (3) ande rerseits abstützt und dessen Längsverschiebung durch ein die Abstützung (7) durchdringendes Betätigungselement (2) auf den Betätigungsstift übertragen wird und dass das Betätigungselement (2) durch eine Rastverbindung (10) verschieb bar mit dem Betätigungskopf (1) verbunden ist.

2. Ferneinstellbares Kühlventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der topfförmige Körper (8) durch eine Schraubendruckfeder (4) in Schließrichtung des Ventiles federbelastet ist.

3. Ferneinstellbares Kühlventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Position des Arbeitselementes (3) in dem topfförmigen Körper (8) mittels einer Stellschraube (9) veränderbar ist.

4. Ferneinstellbares Kühlventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (7) Durchbrüche (11) zur Durchführung der Rastarme (12) des Betäti gungselementes (2) aufweist.

5. Ferneinstellbares Kühlventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (7) eine Freimachung (13) zur Durchführung des Kapillarrohres (6) aufweist.