DE102005001841B4

DE102005001841B4 - Thermostatic attachment for a heating or cooling valve

Info

Publication number: DE102005001841B4
Application number: DE200510001841
Authority: DE
Inventors: Bjarne Frederiksen; Christian Agersbaek
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2025-01-15
Also published as: CN1804449A; AT501211A2; DE102005001841A1; CN100419320C; AT501211A3; RU2300689C1; AT501211B1; PL205214B1; PL378705A1

Abstract

Thermostataufsatz für ein Heizungs- oder Kälteventil mit einem Gehäuse, einem Thermostatelement, dessen wirksame Länge sich mit einer Temperatur ändert, und einem in eine Betätigungsrichtung bewegbaren Betätigungselement, wobei das Thermostatelement in einem Betätigungsstrang zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Betätigungsstrang ein fluidbetriebener Änderungsverstärker (14) angeordnet ist, der eine Änderung der wirksamen Länge des Thermostatelements (3) in eine größere Änderung der Länge des Betätigungsstranges umsetzt.A thermostat top for a Heating or cooling valve with a housing, a thermostatic element whose effective length varies with temperature, and one in an actuating direction movable actuator, wherein the thermostatic element in an actuating strand between the casing and the actuator is arranged, characterized in that in the actuation strand a fluid-operated change amplifier (14) is arranged, which is a change the effective length of the thermostatic element (3) into a greater change in the length of the actuation strand implements.

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermostataufsatz für ein Heizungs- oder Kälteventil mit einem Gehäuse, einem Thermostatelement, dessen wirksame Länge sich mit einer Temperatur ändert, und einem in eine Betätigungsrichtung bewegbaren Betätigungselement, wobei das Thermostatelement in einem Betätigungsstrang zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet ist.The The invention relates to a thermostatic attachment for a heating or cooling valve with a housing, a thermostatic element whose effective length varies with temperature, and one in an actuating direction movable actuator, wherein the thermostatic element in an actuating strand between the casing and the actuator is arranged.

Ein derartiger Thermostataufsatz ist beispielsweise aus DE 101 62 608 A1 bekannt. Das Thermostatelement stützt sich hierbei mit einem Ende an der inneren Stirnseite des Gehäuses ab. Das Thermostatelement weist eine Dehnzone in Gestalt eines inneren Galgens auf. Dieser Balgen umgibt eine Öffnung, in die ein Betätigungselement eingesetzt ist. Dieses Betätigungselement liegt im montierten Zustand an einem Stößel eines Ventils an. Mit zunehmender Raumtemperatur, die auf das Thermostatele ment wirkt, wird das Betätigungselement aus dem Thermostatelement herausgedrückt und drückt dadurch auf den Stößel des Ventils, so daß das Ventil weiter gedrosselt wird. Mit abnehmender Temperatur sinkt das Volumen des Thermostatelements, so daß der Stößel des Ventils, der in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist, das Betätigungselement weiter in das Thermostatelement hineindrücken kann.Such a thermostat attachment is for example off DE 101 62 608 A1 known. The thermostatic element is supported in this case with one end on the inner end side of the housing. The thermostatic element has a stretching zone in the form of an inner gallows. This bellows surrounds an opening into which an actuating element is inserted. This actuator is in the mounted state on a plunger of a valve. With increasing room temperature, which acts on the Thermostatele ment, the actuating element is pushed out of the thermostatic element and thereby presses on the plunger of the valve, so that the valve is further throttled. With decreasing temperature, the volume of the thermostatic element decreases, so that the plunger of the valve, which is acted upon in the opening direction, the actuator can push further into the thermostatic element.

Aufgrund von Energiesparvorschriften sind heutzutage die überwiegende Anzahl von Heizkörpern mit thermostatisch gesteuerten Ventilen ausgerüstet, wobei zu den meisten dieser Ventile ein entsprechender Thermostataufsatz gehört. Viele derartiger Thermostataufsätze haben auch eine Sollwerteinstellung. Beispielsweise kann die Lage des Thermostatelements im Gehäuse durch Verdrehen eines Drehgriffs geändert werden.by virtue of of energy saving regulations are nowadays the majority of radiators with equipped thermostatically controlled valves, with most of These valves include a corresponding thermostatic attachment. Lots Such thermostatic attachments also have a setpoint adjustment. For example, the location of the thermostatic element in the housing be changed by turning a knob.

Die Raumtemperaturregelung mit einem derartigen Thermostataufsatz funktioniert im allgemeinen zufriedenstellend, d.h. die vom Benutzer eingestellte oder auf andere Weise vorgegebene Soll-Temperatur wird mit ausreichender Genauigkeit tatsächlich erzielt.The Room temperature control works with such a thermostat attachment generally satisfactory, i. the user set or otherwise predetermined target temperature is sufficient with Accuracy in fact achieved.

Allerdings kann man beobachten, daß bei unveränderter Sollwert-Vorgabe die Raumtemperatur mit einer Periode von etwa einem Jahr um etwa 1 bis 2°C schwankt. Diese Schwankung wird vielfach nicht bemerkt, weil in vielen Räumen die Sollwert-Einstellung über das Jahr verändert wird. Gleichwohl ist eine derartige Schwankung ungünstig.Indeed one can observe that with unchanged Setpoint default the room temperature with a period of about one Year at around 1 to 2 ° C fluctuates. This variation is often not noticed, because in many rooms the setpoint setting via the year changed becomes. Nevertheless, such a fluctuation is unfavorable.

Man hat daher in DE 43 19 814 C1 ein Thermostatventil für Heizkörper vorgeschlagen, bei dem die Hubbewegung des Thermostatelements nicht direkt auf den Stößel des Ventils übertragen wird, sondern über ein Zwischenstück mit zwei gegenläufigen Gewinden, die unterschiedliche Steigungen aufweisen. Dadurch läßt sich theoretisch eine Vergrößerung des Hubs bewirken. Allerdings ergeben sich hier hohe Reibungskräfte und damit verbunden eine relativ große Hysterese, so daß ein zufriedenstellendes Regelverhalten nicht zu erwarten ist.One has therefore in DE 43 19 814 C1 proposed a thermostatic valve for radiators, in which the lifting movement of the thermostatic element is not transmitted directly to the plunger of the valve, but via an intermediate piece with two opposing threads having different slopes. This theoretically causes an increase in the stroke. However, this results in high frictional forces and, associated therewith, a relatively large hysteresis, so that a satisfactory control behavior is not to be expected.

DE 1 032 993 A zeigt ein thermostatisch gesteuertes Ventil mit einem Kolben, der als Thermostatelement wirkt. Bei einer Temperaturänderung wird aus dem Kolben eine Flüssigkeit in einen Balgen verdrängt, der von heißem Dampf umgeben ist, so daß die Flüssigkeit hier verdampft. Eine damit verbundene Druckerhöhung bewirkt einerseits eine Ausdehnung des Galgens gegen die Kraft einer Feder, andererseits aber auch eine Druckerhöhung in einem anderen Druckraum, in dem ein druckempfindliches Glied angeordnet ist. Mit der Druckerhöhung wird dieses druckempfindliche Glied zusammengedrückt gegen die Kraft einer Feder. Bei diesem Zusammendrücken wird über einen Stößel ein Vorratsbehälter verkleinert, der die gleiche flüchtige Flüssigkeit enthält, die auch im übrigen System vorhanden ist. Diese aus dem Vorratsbehälter verdrängte Flüssigkeit gelangt in den vom Balgen umschlossenen Druckraum, verdampft dort und führt wiederum zu einer Erhöhung des Drucks, der zu einer Verlagerung eines mit dem Faltenbalg verbundenen Ventilelements führt. Diese Vorgehensweise setzt sich so lange fort, bis die von den Dampfdrücken hervorgerufenen Kräfte mit der Kraft der Feder im Gleichgewicht stehen. DE 1 032 993 A shows a thermostatically controlled valve with a piston which acts as a thermostatic element. With a temperature change, a liquid is displaced from the piston into a bellows, which is surrounded by hot steam, so that the liquid evaporates here. An associated pressure increase causes on the one hand an expansion of the gallows against the force of a spring, on the other hand, but also an increase in pressure in another pressure chamber in which a pressure-sensitive member is arranged. With the pressure increase, this pressure-sensitive member is compressed against the force of a spring. In this compression, a reservoir is reduced via a plunger, which contains the same volatile liquid that is present in the rest of the system. This displaced from the reservoir liquid enters the pressure chamber enclosed by the bellows, evaporates there and in turn leads to an increase in the pressure, which leads to a displacement of a connected to the bellows valve member. This procedure continues until the forces caused by the vapor pressures are in equilibrium with the force of the spring.

DE 1 167 136 A zeigt ein Mischventil mit thermostatischer Steuerung. Dieses Mischventil weist einen Schieber auf, der sich unter der Wirkung von zwei Faltenbalgen gegenüber einer Buchse verschiebt. Die Faltenbalge sind in einem aus zwei Elementen bestehenden geschlossenen Mantel angeordnet, wobei die Ausdehnungsflüssigkeit in der Kammer zwischen den Faltenbalgen und dem Mantel enthalten ist. Dementsprechend ist die Menge gering. Die Faltenbalge haben unterschiedliche Durchmesser. Dementsprechend wirkt der Druck in der Kammer zwischen den Faltenbalgen und der Wand lediglich auf die Differenz zwischen den Durchmessern der Faltenbalge. DE 1 167 136 A shows a mixing valve with thermostatic control. This mixing valve has a slide, which shifts under the action of two bellows against a socket. The bellows are arranged in a two-element closed shell, the expansion liquid being contained in the chamber between the bellows and the shell. Accordingly, the amount is small. The bellows have different diameters. Accordingly, the pressure in the chamber between the bellows and the wall acts only on the difference between the diameters of the bellows.

DE 1 059 257 B zeigt ein Mischventil, bei dem mehrere Federbälge vorgesehen sind, die sich in ihrer Länge im wesentlichen überdecken und sich gegenseitig abstützen, so daß sich ihre Hübe addieren. Der Gesamthub ergibt sich dann durch die Summe der Einzelhübe der einzelnen Federbälge. DE 1 059 257 B shows a mixing valve, in which a plurality of bellows are provided which substantially overlap in their length and support each other, so that add their strokes. The total stroke then results from the sum of the individual strokes of the individual bellows.

WO 87/02 114 A1 zeigt einen Durchflußregler mit einem Ventilelement, das als Membrane ausgebildet ist. Auf eine Seite der Membrane wirkt ein volumenveränderbares Material, dessen Volumen sich mit der Temperatur ändert. Die Änderung der Temperatur kann durch elektrische Widerstände bewirkt werden, die eine Verlustwärme abgeben. WO 87/02114 A1 shows a flow controller with a valve element, which is designed as a membrane. On one side of the membrane acts a volume-changeable material whose volume changes with temperature. The change in temperature may be due to electrical resistances are acting, which give off a loss of heat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostataufsatz kompakt zu gestalten.Of the Invention is based on the object, a thermostat tower compact to design.

Diese Aufgabe wird bei einem Thermostataufsatz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Betätigungs strang ein fluidbetriebener Änderungsverstärker angeordnet ist, der eine Änderung der wirksamen Länge des Thermostatelements in eine größere Änderung der Länge des Betätigungsstranges umsetzt.These Task is a thermostat attachment of the aforementioned Art solved by stranded in the actuation a fluid operated change amplifier arranged that is a change of effective length of the thermostatic element into a larger change in the length of the operating train implements.

Mit dieser Ausgestaltung reagiert der Thermostataufsatz mit einer steileren Kennlinie auf Temperaturänderungen. Wenn das Thermostatelement eine Längenänderung von x mm/°C aufweist, dann sorgt der Ausdehnungsverstärker dafür, daß der Betätigungsstrang um y mm/°C verlängert (oder verkürzt) wird, wobei y = a·x und a > 1 ist. Beispielsweise kann der Verstärkungsfaktor in der Größenordnung von 2 bis 3 liegen. Dementsprechend wird die Kennlinie des Thermostatelementen sehr viel steiler gemacht, ohne daß es erforderlich ist, das Thermostatelement in entsprechender Weise zu verlängern. Wenn man eine entsprechend steile Kennlinie nicht benötigt, dann kann man den Ausdehnungsverstärker benutzen, um ein kleineres Thermostatelement zu verwenden. Durch die Verwendung eines Fluids als Verstärkungsmedium bleiben zusätzliche Verluste, etwa durch Reibungskräfte, klein und damit unbedeutend. Das Fluid kann dabei sowohl als Flüssigkeit als auch als Gas ausgebildet sein.With In this embodiment, the thermostat attachment reacts with a steeper Characteristic curve for temperature changes. If the thermostatic element has a change in length of x mm / ° C, then the expansion booster will take care of it for this, that the actuating mechanism around y mm / ° C extended (or shortened) where y = a x and a> 1. For example, can the gain factor in the order of 2 to 3 lie. Accordingly, the characteristic of the thermostat elements made much steeper without it being necessary Extend thermostatic element in a similar manner. If if you do not need a correspondingly steep characteristic, then you can use the expansion amplifier, to use a smaller thermostatic element. By use a fluid as a gain medium stay extra Losses, such as friction forces, small and therefore insignificant. The fluid can be used both as a liquid also be designed as a gas.

Vorzugsweise weist der Änderungsverstärker zwei miteinander verbundene, längenveränderbare Druckräume auf, die mit einem Fluid gefüllt sind, das von einem Druckraum zum anderen verlagerbar ist, wobei sich die beiden Druckräume in ihrem wirksamen Querschnitt unterscheiden. Mit dieser Ausgestaltung wird eine besonders effektive Form des Änderungsverstärkers zur Verfügung gestellt. Wenn der Änderungsverstärker beispielsweise durch eine thermische bedingte Ausdehnung des Thermostatelements mit einer Kraft beaufschlagt wird, dann wird der Druckraum mit der größeren wirksamen Querschnittsfläche (im folgenden "größerer Druckraum" genannt) sich verkleinern und das in ihm befindliche Fluid in den Druckraum mit der kleineren wirksamen Querschnittsfläche (im folgenden "kleinerer Druckraum" genannt) verdrängen. Diese Verdrängung wird zu einer Verlängerung des Änderungsverstärkers führen, weil sich durch die unterschiedlichen wirksamen Querschnitte der beiden Druckräume eine Art Druckübersetzer ergibt. Wenn man beispielsweise ein Querschnittsverhältnis von 2,5 hat, dann bewirkt die Verdrängung des Fluids vom größeren in den kleineren Druckraum eine entsprechende Verstärkung um 2,5. Wenn also das Thermostatelement allein eine Verlängerung um 1 mm bewirken würde, dann wird der Ausdehnungsverstärker eine Verlängerung des Betätigungsstranges insgesamt um 2,5 mm bewirken.Preferably the change amplifier has two interconnected, variable in length pressure chambers on that filled with a fluid are, which is displaceable from one pressure chamber to another, wherein the two pressure chambers differ in their effective cross-section. With this configuration is a particularly effective form of the change amplifier to disposal posed. For example, if the change amplifier by a thermal expansion of the thermostatic element is acted upon with a force, then the pressure chamber with the larger effective Cross sectional area (hereinafter referred to as "larger pressure chamber") downsize and the fluid in it in the pressure chamber with the smaller effective cross-sectional area (in the following "smaller Pressure chamber "called) displace. This repression becomes an extension of the change amplifier because through the different effective cross-sections of the two pressure chambers a kind of pressure translator results. If, for example, a cross-sectional ratio of 2.5, then causes the repression the fluid from the larger in the smaller pressure chamber a corresponding gain of 2.5. So if that Thermostat element alone would cause an extension of 1 mm, then will the expansion amplifier an extension of the actuation strand a total of 2.5 mm cause.

Vorzugsweise ist zumindest ein Druckraum durch ein Balgenelement begrenzt. Balgen werden vielfach in Thermostatelementen verwendet. Sie ermöglichen es, einen Raum mit einer flexiblen und damit längenveränderbaren Wand zu umgeben. Die Balgen können aus Metall oder Kunststoff oder einer Kombination daraus gebildet sein. Beispielsweise kann der Kunststoff (Gummi wird hier als Kunststoff angesehen), die elastische Funktion und das Metall die Dichtigkeit sicherstellen.Preferably At least one pressure chamber is limited by a bellows element. scramble are often used in thermostatic elements. they allow to surround a room with a flexible wall that can be changed in length. The bellows can made of metal or plastic or a combination thereof be. For example, the plastic (rubber is considered as plastic here), the elastic function and the metal ensure the tightness.

Bevorzugterweise grenzen die beiden Druckräume aneinander an. Dies hat bauliche Vorteile. Der Thermostataufsatz kann in Betätigungsrichtung kleingehalten werden. Auch die Abdichtung beim Übergang von einem Druckraum zum anderen Druckraum wird konstruktiv einfach, weil keine Leitungen nach außen geführt werden müssen.preferably, border the two pressure chambers to each other. This has structural advantages. The thermostat top can in the direction of actuation be kept low. Also, the seal at the transition from a pressure chamber to the other pressure chamber is structurally simple because no lines outward guided Need to become.

Auch ist von Vorteil, wenn die beiden Druckräume ineinander geschachtelt sind. Dies hält den Bedarf an zusätzlicher Baulänge für den Änderungsverstärker klein.Also is beneficial if the two pressure chambers nested inside each other are. This holds the need for additional overall length small for the change amplifier.

Vorzugsweise ist einer der Druckräume im Innern des Thermostatelements ausgebildet. Auch dies verringert weiter den Bedarf an Baulänge.Preferably is one of the pressure chambers formed in the interior of the thermostatic element. This also reduces continue the need for length.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der größere Druckraum durch das Thermostatelement gebildet ist. Man verwendet also den ohnehin im Innern des Thermostatelementen vorhandenen Raum, der mit einem wärmeausdehnbaren Fluid gefüllt ist, als größeren Druckraum.in this connection is particularly preferred that the larger pressure chamber is formed by the thermostatic element. So you use the anyway in the interior of the thermostatic elements existing space, the with a heat-expandable Fluid filled is, as a larger pressure chamber.

Vorzugsweise weist das Thermostatelement einen inneren Balgen auf, in den ein Betätigungsstift hineinragt, der sich am Gehäuse abstützt, wobei das Thermostatelement im Gehäuse in Betätigungsrichtung beweglich ist. Das Thermostatelement wird also gegenüber herkömmlichen Thermostataufsätzen umgedreht, d.h. der Betätigungsstift ragt nicht mehr in Richtung auf das Ventil vor. Die Beaufschlagung des Ventils erfolgt vielmehr nun über das bewegliche Thermostatelement, wobei zwischen dem Thermostatelement und dem Ventil der Änderungsverstärker oder ein Teil davon vorgesehen sein kann.Preferably has the thermostatic element on an inner bellows, in the one Actuating pin protrudes, located on the case supported, wherein the thermostatic element is movable in the housing in the direction of actuation. The thermostatic element is therefore turned over compared to conventional thermostat headers, i.e. the actuating pin no longer protrudes in the direction of the valve. The admission of the Valve rather happens now over the movable thermostatic element, wherein between the thermostatic element and the valve of change amplifiers or a part of it can be provided.

Bevorzugterweise stehen die beiden Druckräume über ein Kapillarrohr miteinander in Verbindung. Ein Kapillarrohr gibt größere Freiheiten bei der Gestaltung. Man muß die beiden Druckräume nicht mehr räumlich unmittelbar benachbart vorsehen, wenngleich dies nach wie vor möglich ist.preferably, the two pressure chambers are over Capillary tube with each other. A capillary tube gives greater freedom in the design. You have to do that both pressure chambers no longer spatially although this is still possible.

Vorzugsweise ist der Druckraum mit der kleineren wirksamen Querschnittsfläche durch eine fluiddichte Membran begrenzt. Da man beim kleineren Druckraum keine größeren Längenänderungen benötigt, sondern eine zusätzliche Ausdehnung im Bereich von 1 bis 5 mm ausreicht, reicht der Ausschlag aus, den eine Membran bei Druckbeaufschlagung leisten kann.Preferably, the pressure chamber with the klei limited neren effective cross-sectional area by a fluid-tight membrane. Since the smaller pressure chamber requires no major length changes, but an additional expansion in the range of 1 to 5 mm is sufficient, the rash is sufficient, which can afford a membrane when pressurized.

Hierbei ist bevorzugt, daß die fluiddichte Membran einen Zylinder stirnseitig begrenzt, in dem ein Kolben angeordnet ist, wobei die fluiddichte Membran auf den Kolben wirkt. Dadurch wird die Beanspruchung der Membran kleingehalten.in this connection it is preferred that the fluid-tight diaphragm a cylinder frontally limited, in which a Piston is arranged, with the fluid-tight diaphragm on the piston acts. As a result, the stress on the membrane is kept small.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described in conjunction with the drawing. Herein show:

1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Thermostataufsatzes, 1 a schematic view of a first embodiment of a thermostat top,

2 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips des Änderungsverstärkers, 2 a schematic representation of the operating principle of the change amplifier,

3 eine zweite Ausführungsform eines Thermostataufsatzes, 3 A second embodiment of a thermostat attachment,

4 eine dritte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes, 4 A third embodiment of a thermostat attachment,

5 eine vierte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes mit einer Einzelheit in vergrößerter Darstellung und 5 a fourth embodiment of a thermostat top with a detail in an enlarged view and

6 eine fünfte Ausführungsform eines Thermostataufsatzes. 6 a fifth embodiment of a thermostatic attachment.

Ein Thermostataufsatz 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Thermostatelement 3 angeordnet ist. Das Thermostatelement 3 stützt sich an einer Stirnwand 4 des Gehäuses 2 ab. Die Stirnwand ist an einem Einsatz 5 ausgebildet, der mit Hilfe eines Drehgriffs 6 in Axialrichtung verlagert werden kann, um einen Temperatur-Sollwert vorzugeben.A thermostat attachment 1 has a housing 2 in which a thermostatic element 3 is arranged. The thermostatic element 3 rests on an end wall 4 of the housing 2 from. The bulkhead is on an insert 5 trained, with the help of a rotary handle 6 can be displaced in the axial direction to specify a temperature setpoint.

Das Thermostatelement 3 weist einen Innenraum 7 auf, der mit einer wärmedehnbaren Flüssigkeit (oder einem Gas) gefüllt ist, deren Volumen sich mit der Temperatur ändert. Dieser Innenraum 7 ist an seiner Innenseite durch einen Faltenbalg 8 begrenzt. In dem Faltenbalg 8 ist ein Betätigungsstift 9 angeordnet, der mit einem Fortsatz 10 zusammenwirkt. Im Innern des Betätigungsstiftes 9 ist eine Überdruckfeder 11 angeordnet.The thermostatic element 3 has an interior 7 filled with a heat-expandable liquid (or gas) whose volume changes with temperature. This interior 7 is on its inside by a bellows 8th limited. In the bellows 8th is an actuating pin 9 arranged, with an extension 10 interacts. Inside the actuating pin 9 is a pressure spring 11 arranged.

Bis dahin entspricht der Aufbau des Thermostataufsatzes 1 demjenigen eines herkömmlichen Thermostatventilaufsatzes. Wenn die Raumtemperatur ansteigt und das Thermostatelement 3 beeinflußt, dann dehnt sich die Füllung im Innenraum 7 aus und verdrängt den Betätigungsstift 9 nach unten, bezogen auf die Darstellung der 1. Der Betätigungsstift 9 wirkt dann mit dem Fortsatz 10 auf einen Stößel 13 eines nicht näher dargestellten Ventils, wodurch dieses gedrosselt wird. Dadurch wird die Zufuhr von Wärmeträgerflüssigkeit vermindert. Die Temperatur sinkt. Dadurch verringert die Füllung des Innenraums 7 ihr Volumen. Der Betätigungsstift 9 kann weiter in das Thermostatelement 3 eingedrückt werden, weil der nicht näher dargestellte Ventilstößel in der Regel durch eine Öffnungsfeder in Öffnungsrichtung belastet ist. Die Zufuhr von Wärmeträgerflüssigkeit wird vergrößert. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis ein stabiler Zustand erreicht ist. Das Thermostatelement 3 bewirkt also sozusagen eine P-Regelung (proportionale Regelung).Until then, the construction of the thermostat attachment will be the same 1 that of a conventional thermostatic valve top. When the room temperature rises and the thermostatic element 3 affects, then the filling in the interior expands 7 and displaces the actuating pin 9 down, referring to the representation of 1 , The actuating pin 9 then acts with the extension 10 on a pestle 13 a valve, not shown, whereby this is throttled. As a result, the supply of heat transfer fluid is reduced. The temperature sinks. This reduces the filling of the interior 7 their volume. The actuating pin 9 can continue into the thermostatic element 3 be pressed because the valve stem not shown is usually loaded by an opening spring in the opening direction. The supply of heat transfer fluid is increased. This process is repeated until a stable state is reached. The thermostatic element 3 So, so to speak, causes a P-control (proportional control).

Der Fortsatz 10 wirkt nun nicht mehr direkt auf den Stößel des Ventils. Vielmehr ist zwischen dem Thermostataufsatz 3 und seinem Fortsatz 10 und einem Betätigungselement 12, das auf den schematisch dargestellten Stößel 13 des Ventils wirkt, ein Änderungsverstärker 14 angeordnet. Der Änderungsverstärker 14 ist bei der Ausführungsform nach 1 als Zusatzteil ausgebildet, das nachgerüstet werden kann. Anstelle dieser losen Einheit kannman aber auch eine fest eingebaute Einheit verwenden.The extension 10 no longer acts directly on the plunger of the valve. Rather, between the thermostat tower 3 and his extension 10 and an actuator 12 on the ram shown schematically 13 the valve acts, a change amplifier 14 arranged. The change amplifier 14 is in the embodiment according to 1 designed as an additional part that can be retrofitted. Instead of this loose unit you can also use a built-in unit.

Der Änderungsverstärker 14, der auch als "Ausdehnungsverstäker" bezeichnet werden kann, weist einen ersten Druckraum 15, der von einem ersten Faltenbalg 16 in Umfangsrichtung begrenzt ist, und einen zweiten Druckraum 17, der von einem zweiten Faltenbalg 18 in Umfangsrichtung begrenzt ist auf. Um die beiden Druckräume 15, 17 voneinander unterscheiden zu können, ist eine Trennwand 19 eingezeichnet. In der Trennwand 19 ist eine Verbindungsöffnung 20 angeordnet. Tatsächlich ist die Trennwand 19 aber entbehrlich.The change amplifier 14 , which can also be referred to as "expansion verifier", has a first pressure chamber 15 that of a first bellows 16 is limited in the circumferential direction, and a second pressure chamber 17 that of a second bellows 18 is limited in the circumferential direction. To the two pressure chambers 15 . 17 to distinguish from each other, is a partition 19 located. In the partition 19 is a connection opening 20 arranged. Actually, the partition is 19 but dispensable.

Die Trennwand 19 ist über eine Halterung 22 und eine Stütze 21 im Gehäuse ortsfest gehalten. Auf das Betätigungselement 12 wirkt der Stößel 13 mit einer Kraft, die so gerichtet ist, daß sie den zweiten Druckraum 17 verkleinert.The partition 19 is over a bracket 22 and a prop 21 kept stationary in the housing. On the actuator 12 the ram works 13 with a force that is directed to the second pressure chamber 17 reduced.

Der erste Druckraum 15 weist einen größeren wirksamen Querschnitt als der zweite Druckraum 17 auf. Der erste Druckraum 15 wird deswegen auch als "größerer Druckraum" bezeichnet, während der zweite Druckraum 17 auch als "kleinerer Druckraum" bezeichnet wird. Tatsächlich können die Volumina beider Druckräume 15, 17 aber gleich sein. Der Querschnittsunterschied bewirkt, daß sich bei der Verlagerung eines Fluids von einem Druckraum 15 zum anderen Druckraum 17 im Druckraum 17 eine Verlängerung ergibt, die größer ist als eine durch die Verlagerung bewirkte Verkürzung des ersten Druckraums 15. Wie oben erwähnt, werden die beiden Druckräume nur unterschieden, um die Funktion des "Druckübersetzers" besser erläutern zu können. Die Wirkungsweise verändert sich nicht, wenn man beide Druckräume 15, 17 zu einem einzigen größeren Raum zusammenfaßt.The first pressure room 15 has a larger effective cross section than the second pressure chamber 17 on. The first pressure room 15 is therefore referred to as "larger pressure chamber", while the second pressure chamber 17 also referred to as a "smaller pressure chamber". In fact, the volumes of both pressure chambers 15 . 17 but be the same. The cross-sectional difference causes the displacement of a fluid from a pressure space 15 to the other pressure room 17 in the pressure room 17 results in an extension which is greater than a reduction caused by the displacement of the first pressure chamber 15 , As mentioned above, the two pressure chambers are distinguished only to the function of To better explain "pressure intensifier". The mode of action does not change, considering both pressure chambers 15 . 17 to a single larger room.

Dies soll anhand von 2 näher erläutert werden. 2 zeigt schematisch den Änderungsverstärker 14 in zwei Phasen einer Betätigung. Gleiche Teile wie in 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu 1 sind die beiden Druckräume 15, 17 jedoch nicht von Faltenbalgen 16, 18, sondern von Kolben 16a, 18a begrenzt.This should be based on 2 be explained in more detail. 2 shows schematically the change amplifier 14 in two phases of an operation. Same parts as in 1 are provided with the same reference numerals. In contrast to 1 are the two pressure chambers 15 . 17 but not from bellows 16 . 18 but of pistons 16a . 18a limited.

Der größere Druckraum 15 hat dabei einen Querschnitt A, der beispielsweise 2,5 mal so groß ist wie der Querschnitt B des zweiten Druckraums 17.The larger pressure chamber 15 has a cross-section A, which is for example 2.5 times as large as the cross-section B of the second pressure chamber 17 ,

2a zeigt den Ausgangspunkt. Um die Situation mit späteren Zuständen vergleichen zu können, ist eine obere Linie 23 und eine untere Linie 24 eingezeichnet. Die obere Linie 23 gibt die Lage des oberen Endes des Kolbens 16a an, während die untere Linie 24 die Lage des unteren Ende des Kolbens 18a angibt, wenn sich der Änderungsverstärker 14 in einer Ausgangssituation befindet. 2a shows the starting point. To be able to compare the situation with later states is an upper line 23 and a bottom line 24 located. The upper line 23 gives the location of the upper end of the piston 16a while the bottom line 24 the location of the lower end of the piston 18a indicates when the change amplifier 14 is in an initial situation.

Wenn nun beispielsweise die Temperatur ansteigt, dann wird der Betätigungsstift 9 aus dem Thermostatelement 3 (1) verdrängt und drückt den oberen Kolben 16a nach unten. Das Fluid wird aus dem ersten Druckraum 15 in den zweiten Druckraum 17 gedrückt. Dementsprechend verlagert sich auch der untere Kolben 18a, so daß der Stößel 13 (1) des Ventils eingedrückt wird, um das Ventil weiter zu drosseln. Allerdings dehnt sich der zweite Druckraum 17 in Betätigungsrichtung um das Verhältnis der Querschnitte der beiden Druckräume 15, 17 stärker aus, als die axiale Erstreckung des ersten Druckraums 15 sinkt. Wenn das Verhältnis der Querschnitte zwischen dem ersten Druckraum 15 und dem zweiten Druckraum 17 5 beträgt, dann wird, wenn der obere Kolben 16a um die Strecke a eingedrückt wird, der untere Kolben 18a um die Strecke b = 5 a herausgedrückt.If, for example, the temperature rises, then the actuating pin 9 from the thermostatic element 3 ( 1 ) displaces and pushes the upper piston 16a downward. The fluid is from the first pressure chamber 15 in the second pressure chamber 17 pressed. Accordingly, the lower piston moves 18a so that the plunger 13 ( 1 ) of the valve is pressed to further restrict the valve. However, the second pressure chamber expands 17 in the direction of actuation by the ratio of the cross sections of the two pressure chambers 15 . 17 stronger than the axial extent of the first pressure chamber 15 sinks. If the ratio of cross sections between the first pressure chamber 15 and the second pressure chamber 17 5, then, when the upper piston 16a is pressed in by the distance a, the lower piston 18a pushed out by the distance b = 5 a.

Bei einer erhöhten Temperatur verstärkt der Änderungsverstärker 14 also die Betätigungslänge des Thermostatelements. Die Kennlinie des Thermostataufsatzes 1 wird also steiler, so daß das Ventil bei steigender Temperatur überproportional stärker gedrosselt wird verglichen mit einem herkömmlichen Thermostataufsatz.At an elevated temperature, the change amplifier amplifies 14 So the operating length of the thermostatic element. The characteristic of the thermostat attachment 1 is therefore steeper, so that the valve is throttled disproportionately stronger with increasing temperature compared to a conventional thermostatic attachment.

Die Verwendung des in 1 und 2 dargestellten Änderungsverstärkers 14 hat allerdings den Nachteil, daß die Baugröße des Thermostataufsatzes 1 in erheblichem Maße vergrößert wird.The use of in 1 and 2 illustrated change amplifier 14 However, has the disadvantage that the size of the thermostat attachment 1 is increased to a considerable extent.

3 zeigt daher eine abgewandelte zweite Ausführungsform, bei der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen sind. 3 shows therefore a modified second embodiment, wherein the same parts with the same reference numerals as in 1 are provided.

Im Unterschied zu 1 ist der Änderungsverstärker 14 nun durch zwei Balgenelemente gebildet, die ineinander geschachtelt sind. Der Balgen 16 umgibt also den ersten Druckraum 15. In dem ersten Druckraum 15 ist die Trennwand 19 mit der Verbindung 20 angeordnet. Die Trennwand 19 ist in diesem Fall becherförmig ausgebildet, wobei ihre Öffnung nach unten weist. Innerhalb der Trennwand 19 ist der zweite Faltenbalg 18 angeordnet, wobei sich der zweite Druckraum 17 zwischen der Trennwand 19 und dem Faltenbalg 18 befindet. Der Boden des zweiten Faltenbalgs 18 wirkt dann auf das Betätigungselement 12. Das Betätigungselement 12 kann auch durch ein anderes gleichwirkendes Element ersetzt werden, beispielsweise den Boden des zweiten Faltenbalgs 18.In contrast to 1 is the change amplifier 14 now formed by two bellows elements, which are nested inside each other. The bellows 16 surrounds the first pressure chamber 15 , In the first pressure room 15 is the dividing wall 19 with the connection 20 arranged. The partition 19 is cup-shaped in this case, with its opening facing down. Inside the partition 19 is the second bellows 18 arranged, with the second pressure chamber 17 between the partition 19 and the bellows 18 located. The bottom of the second bellows 18 then acts on the actuator 12 , The actuator 12 can also be replaced by another equivalent element, for example, the bottom of the second bellows 18 ,

Auch hier ist eine Sollwertverstellung durch Verdrehen eines Drehgriffs 6 möglich.Again, a setpoint adjustment by turning a rotary handle 6 possible.

Der Änderungsverstärker 14 ermöglicht es, das Thermostatelement 3 kleiner auszuführen. Man geht davon aus, daß das Balgenelement auf die Hälfte reduziert werden kann.The change amplifier 14 allows the thermostatic element 3 smaller. It is believed that the bellows element can be reduced to half.

4 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform, bei der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 und 3 versehen sind. 4 shows a further modified embodiment, wherein the same parts with the same reference numerals as in 1 and 3 are provided.

Der erste Druckraum 15 ist in dieser Ausführungsform durch den Innenraum 7 des Thermostatelements 3 gebildet. Das Thermostatelement 3 ist hier über Kopf in das Gehäuse 2 eingesetzt, d.h. die vom Faltenbalg 8 umgebene Ausnehmung öffnet sich nach oben, also zur Stirnwand 4 des Gehäuses 2 hin. In den Faltenbalg 8 ist eine Stange 25 eingesetzt, die sich an der Stirnwand 4 abstützt. Das Thermostatelement 3 ist axial, d.h. in Betätigungsrichtung, ortsfest im Gehäuse 2 gelagert, beispielsweise mit Hilfe der Stütze 21.The first pressure room 15 is in this embodiment through the interior 7 of the thermostatic element 3 educated. The thermostatic element 3 is here over head in the housing 2 used, ie the bellows 8th Surrounding recess opens upwards, ie to the front wall 4 of the housing 2 out. In the bellows 8th is a pole 25 used, located on the front wall 4 supported. The thermostatic element 3 is axial, ie in the direction of actuation, stationary in the housing 2 stored, for example with the help of the support 21 ,

An der geschlossenen Stirnseite des Thermostatelements 3, also an der dem Faltenbalg 8 abgewandten Seite, ist der zweite Druckraum 17 angeordnet, der vom Balgen 18 umgeben ist. Der erste Druckraum 15 und der zweite Druckraum 17 sind über die Verbindung 20 miteinander verbunden.At the closed end of the thermostatic element 3 So at the bellows 8th opposite side, is the second pressure chamber 17 Arranged by the bellows 18 is surrounded. The first pressure room 15 and the second pressure chamber 17 are about the connection 20 connected with each other.

Der zweite Faltenbalg 18 wirkt über einen Käfig 26 auf das Betätigungselement 12.The second bellows 18 acts over a cage 26 on the actuator 12 ,

Die Funktion dieser Ausführungsform ist ähnlich wie in den 1 bis 3. Allerdings erfolgt hier eine Verlängerung des Änderungsverstärkers 14 mit erhöhter Temperatur auf direktem Weg.The function of this embodiment is similar to that in FIGS 1 to 3 , However, here is an extension of the change amplifier 14 with elevated temperature on direct way.

Mit der Erhöhung der Temperatur ist auch eine Erhöhung des Drucks im ersten Druckraum 15, d.h. im Innenraum 7 des Thermostatelements 3 verbunden. Diese Druckerhöhung bewirkt, daß sich die Flüssigkeit oder das Gas aus dem Innenraum 7 durch die Verbindung 20 in den zweiten Druckraum 17 verlagert. Da der zweite Druckraum 17 eine wesentlich kleinere wirksame Querschnittsfläche als der erste Druckraum 15 hat, wird der zweite Faltenbalg 18 stärker verlängert als der Faltenbalg 8 des Thermostatelements 3 verkürzt wird. Insgesamt ergibt sich also mit steigender Temperatur eine stärkere Verlängerung des aus Thermostatelement 3 und Faltenbalg 18 zusammengesetzten Änderungsverstärkers 14. Die Verlängerung ist größer als eine entsprechende Verlängerung des Faltenbalgs 3 alleine.With the increase in temperature is too an increase in pressure in the first pressure chamber 15 ie in the interior 7 of the thermostatic element 3 connected. This pressure increase causes the liquid or gas from the interior 7 through the connection 20 in the second pressure chamber 17 relocated. Because the second pressure chamber 17 a much smaller effective cross-sectional area than the first pressure chamber 15 has, becomes the second bellows 18 longer extended than the bellows 8th of the thermostatic element 3 is shortened. Overall, therefore, with increasing temperature results in a stronger extension of the thermostatic element 3 and bellows 18 composite change amplifier 14 , The extension is larger than a corresponding extension of the bellows 3 alone.

5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform von 4. Gleiche Elemente sind dementsprechend mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 5 shows a modified embodiment. This embodiment substantially corresponds to the embodiment of FIG 4 , The same elements are accordingly provided with the same reference numerals.

Der zweite Druckraum 17 ist bei dieser Ausführungsform nicht von einem Faltenbalg begrenzt, sondern von einer elastischen Membran 27, die mit einem Zylindergehäuse 28 verbunden ist, das an die Kapsel des Thermostatelements 3 angeschweißt ist. Eine Schweißverbindung 29 ist schematisch dargestellt. Man kann das Zylindergehäuse 28 auch an die Kapsel 30 des Thermostatelements 3 ankleben. Auf jeden Fall muß die Verbindung gegenüber dem Fluid im Innenraum 7 des Thermostatelements 3 dicht sein. Die Membran 27 muß natürlich ebenfalls gegenüber diesem Fluid dicht sein. Deswegen wird sie auch als "fluiddichte Membran" 27 bezeichnet.The second pressure chamber 17 is not limited in this embodiment by a bellows, but by an elastic membrane 27 that with a cylinder housing 28 connected to the capsule of the thermostatic element 3 is welded. A welded joint 29 is shown schematically. You can the cylinder housing 28 also to the capsule 30 of the thermostatic element 3 glue. In any case, the connection must be against the fluid in the interior 7 of the thermostatic element 3 be tight. The membrane 27 Of course, it must also be tight against this fluid. That is why it is also called "fluid-tight membrane" 27 designated.

Der Käfig 26 weist einen Kolbenvorsprung 31 auf, der in eine Zylinderbohrung 32 des Zylindergehäuses 28 hineinragt. Die fluiddichte Membran 27 wirkt auf den Kolbenvorsprung 31. Wenn also der Druck im zweiten Druckraum 17 erhöht wird, dann wird der Kolbenvorsprung 31 aus dem Zylindergehäuse 28 verdrängt und damit der Käfig 26 mit dem Betätigungselement 12 nach unten verlagert. Hier kann es zweckmäßig sein, entweder den Kolbenvorsprung 31 oder die Membran 27 mit einer reibungsvermindernden Schicht zu versehen. Die Membran 27 kann auf ihrer dem Druckraum 17 zugewandten Seite auch mit einer dünnen Metallschicht versehen sein, um eine Diffusion durch die Membran 27 zu verbinden.The cage 26 has a piston projection 31 on that into a cylinder bore 32 of the cylinder housing 28 protrudes. The fluid-tight membrane 27 acts on the piston projection 31 , So if the pressure in the second pressure chamber 17 is increased, then the piston projection 31 from the cylinder housing 28 displaced and thus the cage 26 with the actuating element 12 shifted down. Here it may be appropriate, either the piston projection 31 or the membrane 27 provided with a friction-reducing layer. The membrane 27 can on her the pressure room 17 facing side also be provided with a thin metal layer to diffusion through the membrane 27 connect to.

Die Kapsel 30 weist in ihrer Stirnseite eine Öffnung 33 auf, durch die Fluid aus dem ersten Druckraum 15 in den zweiten Druckraum 17 gelangen kann. Diese Öffnung 33 bildet die Verbindung 20. Der dann erzeugte höhere oder niedrigere Druck im zweiten Druckraum 17 dazu führt, daß der Kolbenvorsprung 31 mehr oder weniger weit aus dem Zylindergehäuse 28 verdrängt wird.The capsule 30 has an opening in its front side 33 on, by the fluid from the first pressure chamber 15 in the second pressure chamber 17 can get. This opening 33 forms the connection 20 , The then generated higher or lower pressure in the second pressure chamber 17 causes the piston protrusion 31 more or less far from the cylinder housing 28 is displaced.

Man kann die beiden Druckräume 15, 17 auch in nicht näher dargestellter Weise durch eine elastische Wand voneinander trennen, so daß sie mit unterschiedlichen Fluiden gefüllt werden können. Eine derartige Wand kann beispielsweise die Öffnung 33 kuppelartig überwölben.You can see the two pressure chambers 15 . 17 also separate in a manner not shown by an elastic wall from each other, so that they can be filled with different fluids. Such a wall may, for example, the opening 33 domed overhanging.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. 6 shows a further embodiment in which the same elements are provided with the same reference numerals.

Die beiden Druckräume 15, 17 sind hier über ein Kapillarrohr 36 miteinander verbunden.The two pressure chambers 15 . 17 are here via a capillary tube 36 connected with each other.

Der Druckraum 17 ist wiederum von einer Membrane 27 abgeschlossen, die auf einen Kolbenvorsprung 31 wirkt. Diesbezüglich ist die Ausgestaltung ähnlich wie in 5.The pressure room 17 is in turn of a membrane 27 completed that on a piston projection 31 acts. In this regard, the design is similar to that in FIG 5 ,

Die Erfindung wurde am Beispiel eines Heizkörper-Ventilaufsatzes beschrieben. Sie ist aber in ähnlicher Weise bei einem Kälteventil für Kältedecken oder ähnliche Wärmetauscher anwendbar. In diesem Fall ist übli cherweise zwischen dem Thermostataufsatz 3 und dem Betätigungselement 12 noch eine Wirk-Umkehreinrichtung (nicht dargestellt).The invention has been described using the example of a radiator valve attachment. However, it is similarly applicable to a refrigeration valve for refrigerated ceilings or similar heat exchangers. In this case, it is usually between the thermostat top 3 and the actuator 12 another active reversing device (not shown).

Claims

Thermostat attachment for a heating or cooling valve having a housing, a thermostatic element whose effective length changes with a temperature, and an actuating element movable in an actuating direction, wherein the thermostatic element is arranged in an actuating strand between the housing and the actuating element, characterized in that in the actuation strand a fluid-operated change amplifier ( 14 ), which is a change in the effective length of the thermostatic element ( 3 ) converts into a larger change in the length of the actuator strand.

Thermostatic attachment according to claim 1, characterized in that the change amplifier ( 14 ) two interconnected, variable-length pressure chambers ( 15 . 17 ), which are filled with a fluid which is displaceable from one pressure chamber to the other, wherein the two pressure chambers ( 15 . 17 ) differ in their effective cross section.

Thermostatic attachment according to claim 1 or 2, characterized in that at least one pressure chamber ( 15 ) by a bellows element ( 8th . 16 . 18 ) is limited.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two pressure chambers ( 15 . 17 ) adjoin one another.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two pressure chambers ( 15 . 17 ) are nested inside each other.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 5, characterized in that one of the pressure chambers in the interior of the thermostatic element ( 3 ) is trained.

Thermostatic attachment according to claim 6, characterized in that the larger pressure chamber ( 15 ) by the thermostatic element ( 3 ) is formed.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thermostatic element ( 3 ) an inner bellows ( 8th ) into which an actuating pin ( 25 ) protruding on the housing ( 2 . 4 ) is supported, wherein the thermostatic element ( 3 ) in the housing ( 2 . 4 ) is movable in the direction of actuation.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two pressure chambers ( 15 . 17 ) via a capillary tube ( 36 ) communicate with each other.

Thermostatic attachment according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pressure chamber ( 17 ) having the smaller effective cross-sectional area through a fluid-tight membrane ( 27 ) is limited.

Thermostatic attachment according to claim 10, characterized in that the fluid-tight membrane ( 27 ) a cylinder ( 32 ) frontally limited, in which a piston ( 31 ), wherein the fluid-tight membrane ( 27 ) on the piston ( 31 ) acts.