DE29804427U1

DE29804427U1 - Flow control valve

Info

Publication number: DE29804427U1
Application number: DE29804427U
Authority: DE
Original assignee: Druk & Temperatuur Beveiliging
Current assignee: Druk & Temperatuur Beveiliging
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2008-03-14
Also published as: NL1005530C2

Description

DurchflußregelventilFlow control valve

Die Erfindung betrifft ein Durchflußregelventil mit einem Gehäuse mit einer Achslinie, einer nahezu parallel zu dieser Achslinie gelegenen äußeren Umfangsfläche mit darin einer ersten Öffnung, einer quer zu der Achslinie gelegenen ersten Endfläche mit einer Ausflußöffnung, die in Fluidumverbindung mit der ersten Öffnung steht, einem entlang der Achslinie gelegenen Federelement aus Gedächtnismetall, einem entlang der Achslinie verschiebbaren Schieber, der mit dem Federelement verbunden ist und entlang einer Innenfläche des Gehäuses abschließend vor die erste Öffnung gebracht werden kann, um die erste Öffnung abzuschließen, sowie einer in der Verlängerung des Federelements gelegenen Rückstellfeder, wobei das Federelement und die Rückstellfeder jeweils mit einem ersten Ende an einem jeweiligen fest angeordneten Anschlag in dem Gehäuse anliegen und wobei der Schieber einen der Achslinie zugewandten Anschlag umfaßt, an dem die nahe gelegenen Enden des Federelements und der Rückstellfeder anliegen.The invention relates to a flow control valve with a housing with an axis line, an outer peripheral surface located almost parallel to this axis line with a first opening therein, a first end surface located transversely to the axis line with an outflow opening which is in fluid communication with the first opening, a spring element made of memory metal located along the axis line, a slider which can be displaced along the axis line and is connected to the spring element and can be brought along an inner surface of the housing in front of the first opening in order to close the first opening, and a return spring located in the extension of the spring element , wherein the spring element and the return spring each rest with a first end on a respective fixed stop in the housing and wherein the slider comprises a stop facing the axis line against which the nearby ends of the spring element and the return spring rest.

Aus JP-A-09013^71 ist eine Mischbatterie bekannt mit quer zu der Achslinie gelegenen Einströmöffnungen für warmes und kaltes Wasser. Durch Variieren der Temperatur der gemischten Wasserströme wird das aus Gedächtnismetall bestehende Federelement ausgedehnt oder zusammengezogen, so daß der Schieber in dem Gehäuse verschoben wird und die Einströmöffnungen teilweise geöffnet und freigegeben werden. Dadurch kann eine konstante Temperatur beibehalten werden. Die Rückstellfeder kann mittels eines entlang der Achslinie gelegenen Einteilknopfs vorgespannt werden, so daß eine Temperatureinstellung erfolgen kann.From JP-A-09013^71 a mixer tap is known with inlet openings for hot and cold water arranged transversely to the axis line. By varying the temperature of the mixed water streams, the spring element made of memory metal is expanded or contracted so that the slide is displaced in the housing and the inlet openings are partially opened and released. This allows a constant temperature to be maintained. The return spring can be pre-tensioned by means of an adjustment knob arranged along the axis line so that a temperature setting can be made.

Die bekannte Vorrichtung ist.nicht geeignet, um als Temperaturregler in einer bestehenden Anlage eingebaut zu werden, wie zum Beispiel in einer Dusche oder in einem Heißwasserhahn. Weiter ist in der bekannten Vorrichtung eine Möglichkeit zur Begrenzung des Durchflusses nicht gegeben.
Aus JP-A-62278388 ist ein temperaturempfindliches Durchflußregelventil bekannt mit einer axial angeordneten Einströmöffnung. Um die Einströmöffnung herum ist eine Schraubenfeder aus Gedächtni sine tall aufgenommen, die sich bei einer vorbestimmten Temperatur des einströmenden Fluidums ausdehnt. Dadurch kann das Fluidum aus der Eintrittsöffnung über die Windungen der Schraubenfeder zu einer ersten Abfuhröffnung fließen. Wenn die Feder aus Gedächtnismetall wieder abkühlt, wird diese Feder durch eine Rückstellfeder komprimiert. In diesem Zustand fließt das Fluidum von der Zufuhröffnung aus durch die Schraubenfeder zu einer zweiten Abfuhröffnung. Der Nachteil bei einem solchen Durchflußregelventil ist der, daß der Abschluß entlang den Windungen der Schraubenfeder nicht optimal ist. Weiter werden bei dem bekannten Ventil bei hohen Drücken die Windungen der Schraubenfeder auseinander gedrückt, so daß die Flüssigkeit in unerwünschter Weise zu der ersten Abfuhröffnung gelangen kann,The known device is not suitable for being installed as a temperature controller in an existing system, such as in a shower or hot water tap. Furthermore, the known device does not provide a possibility for limiting the flow.
A temperature-sensitive flow control valve with an axially arranged inlet opening is known from JP-A-62278388. A coil spring made of memory metal is accommodated around the inlet opening, which expands at a predetermined temperature of the inflowing fluid. This allows the fluid to flow from the inlet opening via the coils of the coil spring to a first discharge opening. When the spring made of memory metal cools down again, this spring is compressed by a return spring. In this state, the fluid flows from the supply opening through the coil spring to a second discharge opening. The disadvantage of such a flow control valve is that the seal along the coils of the coil spring is not optimal. Furthermore, in the known valve, the coils of the coil spring are pushed apart at high pressures, so that the liquid can reach the first discharge opening in an undesirable manner.

Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Durchflußregelventil zu liefern, bei dem die obengenannten Nachteile vermieden werden. Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, ein Durchfluß regelventil zu liefern, das in einfacher Weise in einem Durchflußkanal eingebaut werden kann und womit der Durchfluß in einfacher Weise eingestellt werden kann. Dazu ist einIt is an object of the present invention to provide a flow control valve in which the above-mentioned disadvantages are avoided. It is a further object of the invention to provide a flow control valve which can be easily installed in a flow channel and with which the flow can be easily adjusted. For this purpose, a

Durchfluß regelventil nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußregelventil eine quer zu der Achslinie gelegene zweite Endfläche mit einem Einströmöffnung umfaßt, die über das Federelement und die Rückstellfeder in Fluidumverbindung steht mit der Ausstromöffnung, Bei geschlossenem Schieber wird durch die erste Einströmöffnung einFlow control valve according to the present invention, characterized in that the flow control valve comprises a second end surface located transversely to the axis line with an inflow opening, which is in fluid communication with the outflow opening via the spring element and the return spring. When the slide is closed, a Miniraumdurchfluß erfolgen. Bei Variieren der Größe der ersten Öffnung bleibt ein Mindestdurchfluß durch das Durchflußregelventil erhalten, während der Durchfluß bei voller Öffnung der ersten Öffnung durch Verschieben des Schiebers maximal wird. Dadurch, daß das Durchflußregelventil nach der vorliegenden Erfindung in der axialen Richtung durchflossen wird, kann dieses einfach in einer bestehenden Leitung eingebaut werden oder kann es einfach am Ende von beispielsweise einemMini space flow can be achieved. By varying the size of the first opening, a minimum flow through the flow control valve is maintained, while the flow is maximized when the first opening is fully opened by moving the slide. Because the flow through the flow control valve according to the present invention is in the axial direction, it can be easily installed in an existing line or can simply be installed at the end of, for example, a Heißwasserhahn angebracht werden. Durch den kontinuierlichen Durchfluß bleibt eine richtige Temperaturregelung gewährleistet,Hot water tap should be installed. The continuous flow ensures correct temperature control,

Vorzugsweise ist das Federelement eine Schraubenfeder und umfaßt der Schieber einen zylindrischen Schieber, der um die Schraubenfeder angeordnet ist. Dadurch wird ein kompaktes Durchflußregelventil erhalten, das eine gute Funktion bei hohen Drücken hat, wie bei Drücken bisPreferably, the spring element is a coil spring and the slide comprises a cylindrical slide arranged around the coil spring. This provides a compact flow control valve which functions well at high pressures, such as pressures up to zu acht bar.to eight bar.

Infolge einer Druckänderung zwischen I⁰C und 90'C, vorzugsweise zwischen 5'C und 1O⁰C wird der Schieber von dem Federelement über eine Strecke zwischen 0,5 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 10 mm verschoben. Wenn das Gedächtniselement wieder abkühlt, wird der Schieber durch die Wirkung der Rückstellfeder geschlossen, die aus Federnstahl hergestellt sein kann. Dadurch, daßAs a result of a pressure change between 1 ⁰ C and 90'C, preferably between 5'C and 10 ⁰ C, the slide is displaced by the spring element over a distance between 0.5 mm and 50 mm, preferably between 1 mm and 10 mm. When the memory element cools down again, the slide is closed by the action of the return spring, which can be made of spring steel. die Ventilverstellung nach der vorliegenden Erfindung durch eine kleine Verformung einer Feder aus Gedächtnismetall erhalten werden kann, wobei das Gedächtnismetallelement eine relativ kleine Masse hat, reagiert das Regelventil nach der Erfindung sehr schnell auf kleine Temperaturänderungen. Da die Verformung des Gedächtniselements des Regelventils nach der Erfindung sehr gering ist und die dabei auftretende Materialermüdung verschwindend gering ist, kann dasthe valve adjustment according to the present invention can be achieved by a small deformation of a spring made of memory metal, whereby the memory metal element has a relatively small mass, the control valve according to the invention reacts very quickly to small temperature changes. Since the deformation of the memory element of the control valve according to the invention is very small and the material fatigue that occurs is negligible, the Durchflußregelventil nach der vorliegenden Erfindung sehr kompakt ausgeführt werden. Die Erfindung wird im einzelnen an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:Flow control valve according to the present invention can be made very compact. The invention is explained in detail with reference to the accompanying drawing. The drawing shows:

Figur 1 einen Längsschnitt des Durchflußregelventils nach der vorliegenden Erfindung in geschlossenem Zustand, undFigure 1 shows a longitudinal section of the flow control valve according to the present invention in the closed state, and

Figur 2 einen Längsschnitt des Durchflußregelventil nach der vorliegenden Erfindung in geöffnetem Zustand.Figure 2 shows a longitudinal section of the flow control valve according to the present invention in the open state.

Die Figur 1 zeigt das Durchflußregelventil nach der vorliegenden Erfindung, versehen mit einem Gehäuse 2 mit entlang einer Achslinie 3 einem Federelement aus Gedächtnismetall \ und einer Rückstellfeder 5· Das Gehäuse 2 ist in einer äußeren Umfangsfläche 6 mit vier Zufuhröffnungen 7,Figure 1 shows the flow control valve according to the present invention, provided with a housing 2 with a spring element made of memory metal \ and a return spring 5 along an axis line 3. The housing 2 is provided in an outer peripheral surface 6 with four supply openings 7, 7' versehen. In einer ersten Endfläche 8 ist eine Ausströmöffnung 9 angebracht. Die zweite Endfläche 8' des Ventils ist in dem gezeigten Beispiel mit einer Einströmöffnung 10 versehen. In die Einströmöffung 10 kann ein (druckgeregelter) Durchflußbegrenzer eingesetzt werden. In der inneren Kairoer 11 des Ventils 1 ist konzentrisch zu der Achslinie ein Schieber 12 angebracht mit7'. An outflow opening 9 is provided in a first end face 8. The second end face 8' of the valve is provided with an inflow opening 10 in the example shown. A (pressure-controlled) flow restrictor can be inserted into the inflow opening 10. In the inner Cairo 11 of the valve 1, a slide 12 is provided concentrically to the axis line with

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einem sich in Richtung der Achslinie 3 erstreckenden Anschlag 13· Durch die in regelmäßigem Abstand angeordneten Zufuhröffnungen 7. T wird der Schieber gleichmäßig von dem einströmenden Fluidum beansprucht. Das Federelement aus Gedächtnismetall k und die Rückstellfeder 5 liegen mit ihren nahe zueinander gelegenen Enden Ik, l4' an dem Anschlag 13 an. Mit ihren voneinander abgewandten Enden 15, 15' liegen das Federelement k und die Rückstellfeder 5 an den Endflächen 8, 8¹ des Gehäuses 2.a stop 13 extending in the direction of the axis line 3. The slide is evenly stressed by the inflowing fluid through the supply openings 7. T arranged at regular intervals. The spring element made of memory metal k and the return spring 5 rest with their ends 1k, 14' that are close to one another on the stop 13. With their ends 15, 15' facing away from one another, the spring element k and the return spring 5 rest on the end surfaces 8, 8 ¹ of the housing 2.

In geschlossene! Zustand, wie in der Figur 1 gezeigt, wird das Ventil mit einem kleinen Durchfluß durchströmt. Dabei steht die Feder aus Gedächtnismetall k in wärmeleitendem Kontakt mit dem hindurchströmenden Fluidum. Bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur expandiert das Federelement k und wird der Schieber 12 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 5 entlang der Achslinie 3 bewegt. Dadurch werden die Öffnungen 7, 7' freigegeben und wird Fluidum durch die Öffnungen 7, 7' iⁿ die Kammer 11 einfließen. Dieser Zustand ist in der Figur 2 dargestellt. Durch die Ausströmöffnung 9 verläßt das Fluidum das Ventil 1. Wenn die Temperatur des Fluidums sinkt, wird der Schieber 12 von der Rückstellfeder in die Position zurückgeführt, die in der Figur 1 gezeigt ist.In the closed state, as shown in Figure 1, a small flow passes through the valve. The memory metal spring k is in heat-conducting contact with the fluid flowing through it. When a predetermined temperature is reached, the spring element k expands and the slide 12 is moved along the axis line 3 against the spring force of the return spring 5. This opens the openings 7, 7' and fluid flows through the openings 7, 7' ^into the chamber 11. This state is shown in Figure 2. The fluid leaves the valve 1 through the outlet opening 9. When the temperature of the fluid drops, the slide 12 is returned by the return spring to the position shown in Figure 1.

Bedingt durch den Schieber 12 nach der vorliegenden Erfindung und die quer zu der Achslinie gerichtete Einströmungsrichtung des Fluidums durch die Zufuhröffnungen 7, T ist das Ventil nach der Erfindung relativ unempfindlich gegen Druckschwankungen und bietet das Ventil eine gute Wirkung bei hohen Drücken wie beispielsweise bis acht bar.Due to the slide valve 12 according to the present invention and the inflow direction of the fluid through the supply openings 7, T , which is directed transversely to the axis line, the valve according to the invention is relatively insensitive to pressure fluctuations and the valve offers a good effect at high pressures, for example up to eight bar.

Claims

Protection claims

1. Durchflußregelventil (1) mit einem Gehäuse (2) mit einer Achslinie (3), einer nahezu parallel zu dieser Achslinie gelegenen äußeren Umfangsfläche (6) mit darin einer ersten Öffnung1. Flow control valve (1) with a housing (2) with an axis line (3), an outer peripheral surface (6) located almost parallel to this axis line with a first opening therein (7, 7')» einer quer zu der Achslinie gelegenen ersten Endfläche (8) mit einer Ausflußöffnung (9), die in Fluidumverbindung mit der ersten Öffnung (7, 7') steht, einem entlang der Achslinie (3) gelegenen Federelement (4) aus Gedächtnismetall, einem entlang der Achslinie verschiebbaren Schieber (12), der mit dem Federelement (I) verbunden ist und entlang einer Innenfläche des(7, 7')» a first end surface (8) located transversely to the axis line with an outflow opening (9) which is in fluid communication with the first opening (7, 7'), a spring element (4) made of memory metal located along the axis line (3), a slide (12) which is displaceable along the axis line and is connected to the spring element (I) and along an inner surface of the Gehäuses abschließend vor die erste Öffnung (7, 7') gebracht werden kann, um die erste Öffnung (7, 7') abzuschließen, sowie einer in der Verlängerung des Federelements gelegenen Rückstellfeder (5), wobei das Federelement (I) und die Rückstellfeder (5) jeweils mit einem ersten Ende (15, 15') an einem jeweiligen fest angeordneten Anschlag in dem Gehäuse anliegen und wobei der Schieber einen der Achslinie (3) zugewandten Anschlag (13) umfaßt, an dem die nahe gelegenen Enden (14, 14') desHousing can be brought finally in front of the first opening (7, 7') in order to close the first opening (7, 7'), as well as a return spring (5) located in the extension of the spring element, wherein the spring element (I) and the return spring (5) each rest with a first end (15, 15') on a respective fixed stop in the housing and where the slide comprises a stop (13) facing the axis line (3), on which the nearby ends (14, 14') of the Federelements (4) und der Rückstellfeder (5) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußregelventil eine quer zu der Achslinie gelegene zweite Endfläche (8') mit einer Einströmöffnung (10) umfaßt, die über das Federelement (I) und die Rückstellfeder (5) mit der Ausströmöffnung (9) in Fluidumverbindung steht.Spring element (4) and the return spring (5), characterized in that the flow control valve comprises a second end surface (8') located transversely to the axis line with an inflow opening (10) which is in fluid communication with the outflow opening (9) via the spring element (I) and the return spring (5).

2. Durchflußregelventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) eine Schraubenfeder umfaßt und der Schieber (12) einen zylindrischen Schieber umfaßt, der um die2. Flow control valve (1) according to claim 1, characterized in that the spring element (4) comprises a helical spring and the slide (12) comprises a cylindrical slide which is

Schraubenfeder angeordnet ist.Coil spring is arranged.

3· Durchflußregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnung (10) in Stufen ausgeführt ist, um durchflußbegrenzende Elemente mit unterschiedlichem Durchmesser aufzunehmen,3· Flow control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the inflow opening (10) is designed in steps in order to accommodate flow-limiting elements with different diameters,

I. Durchflußregelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3r dadurch gekennzeichnet, daß in die Einströmöffnung (10) ein druckgeregelter Durchflußbegrenzer eingesetzt ist.I. Flow control valve according to claim 1, 2 or 3r, characterized in that a pressure-controlled flow limiter is inserted into the inflow opening (10).

5. Durchflußregelventil nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in der Nähe jeder Endfläche (8, 8') einen inneren Anschlag für den Schieber umfaßt.5. Flow control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing comprises an internal stop for the slide valve near each end face (8, 8').