DE3142741C2 - Regler, insbesondere Temperaturregler ohne Hilfsenergie für Durchflußzähler zur Wärmemengenmessung - Google Patents

Abstract

Ein Temperaturregler, dessen Thermostat (1, 2, 3) über einen Hebel (4) ein Ventil (11) steuert, ist mit einer Sprung- oder Verzögerungsvorrichtung versehen, die dem Regler bei der Öffnung oder Schließung des Stellgliedes in der Nähe der Schließstellung eine unstetige bzw. sprunghafte Stellcharakteristik verleiht. Diese Vorrichtung besteht beispielsweise aus einem am Ende des Hebels (4) angeordneten Kurvenstück (13), auf welches eine Feder (14) über einen Winkelhebel (15) und eine Druckrolle (17) wirkt.

Description

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Haus nicht überschritten werden, oder daß die Tempe- vorzugsweise eine Stirnfläche wirkenden Reibrolle,

ratur des Wärmeträgers, welcher ein Verbrauchernetz, Diese drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in

z. B. ein Haus verläßt, möglichst niedrig ist der Zeichnung schematisch veranschaulicht

Das Regelventil dieses Reglers hat den Zweck, in Ver- F i g. 1 zeigt einen Temperaturregler mit Druckrolle

bindung mit einem motorischen oder mechanischen 5 und Kurvenstück,

Durchflußzähler insbesondere bei Wärmemengenzäh- F i g. 2 zeigt abgebrochen den Endteil eines Temperalern Anlauffehler des Zählwerkes zu vermeiden. Bei turreglers mit Magneten, und

dem aus der DE-OS 16 73 481 bekannten Regler ist eine F i g. 3 zeigt abgebrochen den Endteil eines Tempera-

Sprungvorrichtüng vorgesehen, die dem Regler bei der turreglers mit Reibrolle.

Schließung des Stellgliedes eme sprunghafte Stellcha- to Der in F ig. 1 schematisch dargestellte Temperaturre-

rakteristik verleiht Bei einer Übertemperatur wird dort gier arbeitet mit einem Tensionswännefühler. Dieser

ein Kipphebel ausgelöst, was zu einem schlagartigen besteht aus einer Fühlerhülse 1, welche in das zu regeln-

Schließen des Stellgliedes führt de Medium eintaucht Ober eine Kapillare 2 gelangt der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aus- im Innern der Hülse sich entwickelnde Druck zu einem

bildung eines Reglers der eingangs genannten Art so zu 15 Federrohr oder Balg 3. Der Innendruck des Federrohres

verbessern, daß das Regelventil des Reglers in Schließ- 3 hängt von der Temperatur ab, welche die Fühlerhülse

nähe ganz geschlossen ist und sich aus der Schließstel- 1 annimmt Das Federrohr 3 wirkt auf einen Hebel 4,

lung erst dann sprunghaft um einen kleinen Betrag öff- welcher im Drehpunkt 5 an eine untere Platine 6 ange-

net wenn der Istwert des Temperaturregelkreises einen lenkt ist

kleinen endlichen Betrag überschritten hat Es soil also 20 Der Kraft des Federrohres 3 wirkt die Kraft einer

ein anderes Verhalten als bei einem normaler, stetigen Sollwerteinstellfeder 7 entgegen. Diese ais Druckfeder

Regler erzielt werden, bei welchem jeder beliebig klei- ausgebildete Sollwerteinstellfeder 7 ist einerseits gela-

nen Istwertänderung eine Sollwertänderung zugeord- gert auf einem Federteller 8, welcher am Hebel 4 befe-

net ist stigt ist und auf einem Federteller 9, welcher mit einer

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im 25 Sollwerteinstellspindel 10 fest verbunden ist Die Spinkennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannte Aus- del 10 ist in der Platine 6 gelagert und kann auf- und bildung gelöst abwärts geschraubt werden. Auf diese Weise verkürzt

Dadurch wird erreicht daß das Regelventil des Re- oder verlängert man die SollwerteinsteHfeder 7, deren glers, insbesondere des Temperaturreglers, bei kleinen Kraft den gewünschten Sollwert repräsentiert Ober-Istwertänderungen des von ihm kontrollierten Regel- 30 trifft das Drehmoment der Thermostatengruppe 1,2,3 kreises geschlossen bleibt und erst wenn der Istwert um auf den Hebel 4 jenes Moment, welches von der Solleinen vorzugsweise einstellbaren Grenzbetrag vom werteinstellfeder 7 auf den Hebel 4 ausgeübt wird, so Sollwert abweicht, wird das Ventil sprunghaft öffnen, dreht sich der Hebel 4 gegen den Uhrzeigersinn und und zwar auf einen Wert, der etwas höher liegt als die schließt ein Ventil U, dessen Ventilstange 11' über ein Anlaufschwelle des Wärmezählers, welcher den gestell- 35 Zwischenglied 12 an das in der Zeichnung lingsseitige ten Warmwasserstrom zählt Ende des Hebels 4 angelenkt ist

Umgekehrt kann der Stellöffnungssprung nicht nur Am rechtsseitigen Ende des Hebels 4 ist ein Kv.rven-

bei einer Ventilöffnung, sondern auch bei einer Ven- stück 13 befestigt Auf dieses Kurvenstück wirkt eine

tilschließungherbeigeführt werden. einstellbare Feder 14 über einen bei 16 drehbar gelager-

Ftir die Wärmemessung wird durch die Erfindung er- 40 ten V/inkelhebel 15 mittels einer am oberen Ende des reicht, daß der Stellsprung zwischen Schließen, und klei- Winkelhebels 15 drehbar gelagerten Rolle 17. Das Kurner Stellöffnung auch einen Durchflußsprung nach sich venstück 13 ist so geformt daß es im oberen Teil 13' zieht, der dafür sorgt, daß ein motorischer Zähler an- einen Kreis um den Drehpunkt 5 des Hebels 4 bildet läuft. Dadurch wird die Meß- und Ablesegenauigkeit Wenn die Rolle 17 in diesen Bereich gelangt ist, Cbt sie sehr verbessert so daß die Wärmevjrbrauchsabrech- 45 kein zusätzliches Drehmoment auf den Hebel 4 aus. In nung und Bilanzierung viel genauer wird. der gezeichneten Stellung jedoch sorgt sie dafür, daß

Zum Stand der Technik werden noch die DE-OS das Ventil 11 nicht nur durch den Balg 3, sondern auch

26 38 231 und die Französische Patentanmeldung durch die Feder 14 geschlossen wird. Sinkt nun die Tem-

Nr. 20 74 588 genannt aus denen die Verwendung von peratur ab, so verringert sich die Kraft des Balges 3, und

SchweHwertgebem bei Reglern an sieh schon bekannt 50 der Hebel 4 kann sicifi im Uhrzeigersinn drehen, wenn

ist. das von der Sollwerteinstellfeder 7 ausgeübte Moment

Die Erfindung kann praktisch auf verschiedene Weise stärker wird als das von der Feder 14 über die Rolle 17

ausgeführt werden. auf den Hebel 4 ausgeübte Moment Die Kurve des

Gemäß einer einfachen Ausführungsform besteht die Kurvenstückes 13 is* in ihrem unteren Teil 33" so ge-Verzögerungsvorrichtung zur Erzeugung der Bistabili- 55 formt, daß der Hebel 4 innerhalb eines keinen Winkels tat aus einem am Ende eines doppelarmigen Regelven- zwischen geschlossenem Ventil 11 und geringer öfftilbetätigungshebels angeordneten Kurvenstück, auf nung desselben instabil ist Dadurch springt der Hebel 4, welches die Kraft einer Feder z. B. über einen Winkel- wenn die Kraft de:. Balges 3 sich verringert, von der hebel und eine auf letzterem gelagerten Druckrolle gezeichneten Lage in eine von dieser nur um einen kleiwirkt. Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die 60 nen Winkel entfernte Lage, die dadurch gekennzeichnet Verzögerungsvorrichtung zur Erzeugung der Bistabili- ist, daß die Rolle 17 auf den oberen Kurven&il des Kurtät aus zwei einander gegenüberliegenden Magneten venstückes 13 aufrollt der kreisförmig um den Drehbesleht, von denen der eine am Ende eines doppelarmi- punkt 5 des Hebels 4 verläuft. Dann kann die Rolle 17 gen Regelventilbetäj'gungshebels und der andere orts- kein Drehmoment mehr auf den Hebel 4 ausüben, weifest angeordnet ist Bei einem dritten Ausführungsbei- 65 eher dann vielmehr nur unter dem Einfluß der Kräfte spi£l der Erfindung besteht die Verzögerungsvorrich- der Thermostatgruppe 1,2,3 und der Sollwerteinstellfetung aus einer gegen eine am Ende eines doppelarmigen der 7 steht. Die Vorspannung der Feder 14 kann mittels Re(;elventilbetätigungshebels angeordnete Reibfläche, einer Schraubspindel 18 verändert werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist in F i g. 2 gezeigt. Hier sind zwei Magnete 19 und 20 vorgesehen, welche den Schließdruck unterstützen. Der gegenseitige Abstand der Magneten 19 und 20 kann z. B. mittels einer Halte- s spindel 21 verändert werden. Verringert sich hier das von der Thermostatgruppe 1,2,3 auf den Hebel 4 ausgeübte Drehmoment, dann entfernen sich die Magneten Vo und 20 voneinander. Da die von Magneten aufeinander ausgeübte Kraft bekanntlich nicht linear ist, springt der Hebel 4 in eine Lage, bei der das Ventil U ein wenig geöffnet ist Bei noch größeren Winkelabweichungen kann man die Kraft der Magneten 19 und 20 vernachlässigen gegen die Kräfte der Sollwerteinstellfeder 7.

F i g. 3 zeigt noch eine weitere Lösung der gestellten is Aufgabe. Hier ist eine Reibrolle 22 auf einer Gewindespindel 23 höhenverstellbar gelagert. Die Reibrolle 22 wird von einer Feder 24, die von einer Schraubspindel 25 einstellbar ist, mittels eines bei 26 drehbar gelagerten Winkelhebels 27 reibend gegen die Stirnfläche 28 des Hebels 4 gedrückt Verringert sich hier das Moment welches die Thermostatgruppe 1, 2,3 auf den Hebel 4 ausübt so dreht sich der Hebel 4 erst dann, wenn die Reibkraft zwischen der Rolle 22 und der Stirnfläche 28 des Hebels 4 überwunden wird. Dann springt der Hebel 2s 4 im Uhrzeigersinn und öffnet das Ventil 11. Beim Schließvorgang arbeitet die Vorrichtung entsprechend im umgekehrten Sinne.

Es kann auch statt einer Temperaturregelung eine Druckregelung nach demselben Prinzip erfolgen. In diesem Falle wird der zu regilnde Druck in den Federbalg eingeleitet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ■

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Claims (9)

1 2 10. Regier nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gePatentansprüche: kennzeichnet, daß die Reibrolle (22) von einer Feder (24) mittels eines drehbar gelagerten Winkelhebels

1. Regler, insbesondere Temperaturregler ohne (27) gegen die Reibfläche (28) des Regelventilbeiäti-Hilfsenergie, mit einem den Durchfluß eines Me- 5 gungshebels (4) gedrückt wird.

diums regelnden, in der Nähe der Schließstellung 11. Regler nach Anspruch 10, dadurch gekenn-

schlagartig verstellbaren Regelventil, welches den zeichnet, daß die Druckspannung der Feder C?4)mit-

Zweck hat, in Verbindung mit einem motorischen tels einer Schraubspindel (25) veränderbar ist

oder mechanischen Durchflußzähler insbesondere 12. Regler nach einem der Ansprüche 3 bis 11,

bei Wähnemengenzählern Anlauffehler des Zähl- io dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hebelarm des

Werkes zu vermeiden, dadurch gekenn- doppelarmigen am einen Drehpunkt (5) drehbaren

zeichnet, daß die normale Betätigung des Regel- Regelventilbetätigungshebels (4) unter der Stellwir-

ventils durch ein temperatur-oder druckgesteuertes kung eines druckbetätigten Federrohrbalges (3)

Stellorgan von einer zusätzlichen Verzögerungsvor- steht, während der andere, mit dem Regelventil (11)

richtung derart verändert wird, daß der Regler in- 15 verbundene Hebelarm des Hebels (4) unter der Wir-

nerhalb eines Anfangsstellbereiches zwischen der kung einer Sollwerteinstellfeder (7) steht Schließstellung und einem kleinen Anfangsstellhub

des Regelvfjntils (11) bistabil wirkt und erst bei grö-

ßeren StelSiSben stetig arbeitet sowie auch innerhalb eines Endstellbereiches zwischen einem kleinen 20

Endstellhub und der Schließstellung des Regelventil Die Erfindung betifft einen Regler, und zwar insbe-

(11) bistabil wirkt und erst bei größeren Stellhüben sondere einen Temperaturregler ohne Hilfsenergie, mit

das Regelventil (11) schließt einem den Durchfluß eines Mediums regelnden Regel-

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ventil nach dem Obergriff des Anspruchs 1. Ein derartinet, daß der in der Nähe der Schließstellung des 25 ger Regler ist durch füe DE-OS 16 73 481 bekannt, aller-Regelventils (11) liegende kleine Anfangs- oder End- dings für einen anderen Zweck. Vorzugsweise, jedoch stellhub mit Hilfe eint·· Einstellvorrichtung verän- nicht ausschließlich bezieht sich die Erfindung auf die derbar ist Verwendung solcher Regler in Verbindung mit Durch-

3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- flußzählern oder Wärmezählern für Medien, deren kennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung zur 30 Zählwerke mechanisch mit bewegten Teilen arbeiten. Erzeugung der BistabiKcät aus-inem am Ende eines Solche Durchflußzähler mit bewegten Teilen, im folgendoppelarmigen Regelvenlilhetätigungshebels (4) an- den kurz »motorische Zähler« genannt, haben in der geordneten Kurvenstück (13) b ,steht, auf welches Regel die Eigenschaft daß sie erst anzulaufen beginnen, die Kraft einer Feder (14) über einen Winkelhebel wenn der Durchfluß eine bestimmte kleine Grenze (15) und eine auf letzterem gelagerten Druckrolle 35 überschreitet, z.B. 1% des Maximal-Durchflusses. Die (17)wirkt(Fig. 1). Ursache hierfür liegt in der Reibung, welche die Lager

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- der bewegten Teile in den Zählern besitzen. Es ist dabei net, daß das Kurvenstück (13) in seinem oberen Kur- gleichgültig, ob es sich um einen Flügelradzähler, WoItventeil (13') einen Kreis um den Drehpunkt (5) des mannzähler, um einen Turbinenzähicr oder dergleichen doppelarmigen Regelventilbetätigungshebels (4) bil- 40 handelt

det während es in seinem unteren Kurventeil (13"; Wesentlich für eine solche Verwendung eines derartiso geformt ist, daß der Regelventilbetätigungshebel gen Reglers ist also der Umstand, daß der Zähler eine (4) innerhalb eines kleinen Winkels zwischen der endliche Durchflußhöhe benötigt um anzulaufen. So-Schließstellung und einer geringen Öffnungsstellung weit solche Zähler z. B. zur Messung des Kaltwasserverdes Regelventils(11) instabil ist 45 brauchs eines Hauses eingesetzt werden, bei denen das

5. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- zeitliche Integral kleiner Durchflüsse ingesamt klein ist, net, daß die Spannung der Feder (14) mittels einer gegen das gesamtzeitliche Integral des Durchflusses, Schraubspindel (18) veränderbar ist kann man die Anzeigen der Zähler als ausreichende

6. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- Grundlage für die Bilanzierung verwenden, kennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung zur 50 Schwieriger wird die Messung jedoch, wenn z. B. inErzeugung der Bistabilität aus zwei einander gegen- nerhalb einer Wärmemengenmessung ein motorischer überliegenden Magneten (19 und 20) besteht, von Durchflußzähler der genannten Art verwendet wird, denen der eine (19) am Ende eines doppelarmigen Wärmemengenmessungen finden häufig statt, um die Regelventilbetätigungshebels (4) und der andere (20) Energie zu messen, welche ein Verbraucher z. B. aus ortsfest angeordnet ist (F i g. 2). 55 einem Fernwärmenetz mit Warmwasser als Energieträ-

7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- ger entnimmt. Im Frühjahr und im Herbst werden aus net, daß der gegenseitige Abstand der Magneten (19, solchen Netzen sehr geringe Wärmemengen cntnom-20) mittels einer Haltespindel (21) des ortsfesten Ma- men, und zwar während relativ langer Zeiträume pro gneten (20) veränderbar ist. Jahr. Wegen der mangelhaften Durehflußmessung bei

8. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- 60 kleinen Durchflüssen kann eine Energieverrechnung kennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung aus mil Wärmemengenmesser, welche Durchflußzählcr mil einer gegen eine am Ende eines doppelarmigen Re- bewegten Teilen enthalten, mit relativ großen Fehlern gelventilbetätigungshebels (4) angeordneten Reib- behaftet sein, denn die Zeiträume, während denen der fläche (28) wirkenden Reibrolle (22) besteht (F i g. 3). motorische Zähler nicht anläuft, sind verhältnismäßig

9. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich- 65 groß. Nun findet man in solchen mit Fernwärme gcspeinet, daß die Stellung der Reibrolle (22) gegenüber sten Verbrauchernetzen, häufig vor oder nach dem Zähder Reibfläche (28) mittels einer Gewindespindel ler. Temperaturregler, welche den Wärmestrom so stel-(231 veränderbar ist. len, daß z.B. bestimmte Eintrittstemperaturen in ein