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Die
Erfindung betrifft einen Aufsatz, insbesondere einen Thermostataufsatz,
für ein Ventil, der ein Gehäuse aufweist, in dem
zwei Aktoren angeordnet sind.
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Aus
DE 197 54 837 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.
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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.
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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.
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Thermostatventilaufsätze
dieser Art sind seit langem eingeführt und arbeiten 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 längenveränderliches Einstellelement
zwischen Thermostatelement und Ventilelement betätigt.
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Für
diese Vorgehensweise ist jedoch ein erheblicher Bauraum insbesondere
in Axialrichtung erforderlich.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Aufsatz bereitzustellen,
der einen geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Aufsatz für ein Ventil der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass die Aktoren mechanisch
in Reihe geschaltet sind, wobei ein Aktor festgelegt und ein Aktor
in seiner Wirkrichtung bewegbar ist.
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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 festgelegten Aktor ist daher
eine Art "Offset"-Verschiebung möglich. Ein zusätzliches,
längenveränderliches Einstellelement ist nicht
erforderlich. Dabei sind aufgrund der Reihenschaltung der Aktoren
große Stellwege möglich, 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.
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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 gewünscht
sind, ist aber auch eine andere Ausführungsform des Hebels denkbar.
Durch den zweiarmigen Hebel ist also eine einfache Anpassung an
unterschiedliche Anforderungen möglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Aktoren zueinander
parallele 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 unterzubringen. 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 Weise die gewünschte Übersetzung
eingestellt werden. Dabei sind auch große Verstellwege
realisierbar.
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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 Verbindungs-
und/oder ein Betätigungselement. Die Verstellung eines
Sollwerts erfolgt also durch eine Lageverschiebung und gegebenenfalls durch
eine zusätzliche Längenänderung des beweglichen
Aktors. Eine Einstellvorrichtung 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.
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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.
Gleichzeitig verringert sich der Bauraumbedarf.
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Bevorzugterweise
weist das Gehäuse eine Befestigungsgeometrie auf. Diese
Befestigungsgeometrie dient zur einfachen Befestigung des Gehäuses
beispielsweise an einem Gehäuse eines Ventils. Die Befestigungsgeometrie
kann beispielsweise als Schnappfeder ausgebildet sein, was eine
schnelle und sichere Verbindung ermöglicht.
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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.
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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 ausweichen, wobei es günstig ist, wenn das
Drehgelenk parallel zur Bewegungsrichtung des Ventilelements verlagerbar
ist. Eine Beschädigung des Aufsatzes wird so verhindert.
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Vorzugsweise
ist der eine Aktor als Dehnstoffelement und der andere Aktor 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. 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.
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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. 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.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, dass der elektrische Motor als Schrittmotor
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.
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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.
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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 keine Energieversorgung. Während der
elektrische Antrieb evtl. eine Drehmomentsicherung braucht, ist
diese für das Dehnstoffelement nicht notwendig. Insgesamt ergibt
sich dadurch ein besonders einfacher Aufbau.
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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.
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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.
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Vorzugsweise
ist durch die Steuereinrichtung ein elektrisches 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 elektrischen
Antriebs, bis das Ventil geschlossen ist. Diese Stellung wird registriert.
Diese Kalibrierung kann in regelmäßigen Abständen
selbständig durchgeführt werden, so dass eine
fehlerhafte Regelung aufgrund einer Fehljustage oder Verstellung
verhindert wird.
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Vorzugsweise
weist die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikationseinrichtung
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.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Hierin
zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer ersten
Ausführungsform,
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2 einen
schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer zweiten
Ausführungsform,
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3 einen
schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer dritten
Ausführungsform,
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4 eine
Draufsicht auf den Thermostataufsatz gemäß 3 in
schematischer Darstellung,
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5 einen
schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer vierten
Ausführungsform,
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6 eine
Draufsicht auf den Thermostataufsatz gemäß 5 in
schematischer Darstellung und
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7 einen
schematischen Querschnitt durch einen Thermostataufsatz einer weiteren
Ausführungsform.
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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.
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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 Feder 11,
die zwischen Gehäuse 2 und Hebel 6 angeordnet
ist, wird das Drehgelenk 7 in Richtung der ersten Begrenzung 8 gedrückt.
Dadurch wird die Anlage des Hebels 6 an beiden Aktoren 4, 5 sichergestellt.
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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 Längenänderung
des Dehnstoffelements 3.
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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 Ventilelements 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
dabei eine Rückstellkraft, die kleiner ist als die durch
die Aktoren 4, 5 erzeugbaren Kräfte.
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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.
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Zur
Energieversorgung des elektrischen Motors 16 ist eine Batterie 19 vorgesehen,
die jedoch nur schematisch dargestellt ist. Im Gehäuse 2 ist
eine Steuereinrich tung 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.
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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.
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Die
andere Seite des Hebels 6 bewegt sich dadurch nach unten
(bezogen auf die Ausrichtung der 1). Dadurch
wird auch das gesamte Dehnstoffelement 3 nach unten bewegt
und bewirkt so eine Verstellung des Ventilelements 14.
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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.
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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. 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.
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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 aufbringen, 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.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist die Batterie 19 an
einer anderen Stelle im Gehäuse 2 angeordnet.
Die An ordnung der Batterie 19 ist dabei im Prinzip beliebig.
Auch die Anzahl der Batterien kann je nach Verwendungszweck variieren.
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3 zeigt
einen Thermostataufsatz 1, wobei der zweite Aktor 5 als
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 1.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß 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.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Thermostatventilaufsatzes.
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 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.
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Das
in 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
Verbindung 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.
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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.
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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 Verstellung von 5 mm bewirken kann. Dadurch ist eine
Sollwertverstellung in einem großen Bereich möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19754837
A1 [0002]
- - EP 1001327 B1 [0003]