DE2758054C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Dehnstoffelement, insbesondere für Mischwasser-Thermostaten im Sanitärbereich, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Dehnstoffelemente im Sanitärbereich müssen ein sehr rasches Ansprechverhalten aufweisen, damit Verbrühungen und Schreck­ reaktionen der Person, welche die zugeordnete Sanitäreinrich­ tung benutzt, vermieden werden. Gleichzeitig müssen sie hohe Stellkräfte entwickeln, damit Verkrustungen und Verkalkungen an den beweglichen Teilen des Thermostaten gelöst werden.

Ein Dehnstoffelement der im Oberbegriff des Hauptanspruches bezeichneten Gattung ist aus der DE-OS 24 41 224 bekannt. Es enthält einen Dehnstoff, der von einem schmalwandigen Hohl­ zylinder aufgenommen wird und über eine elastische Membran auf einen Druckstift wirkt. Der Hohlzylinder wird auf der ei­ nen Seite von einem Außenmantel und auf der anderen Seite von einem becherförmigen Innenmantel begrenzt. Der innerhalb des Innenmantels liegende Raum steht mit dem Außenraum über Hülsen in Verbindung, die in der Nähe des Bodens des Innenmantels diesen und den Außenmantel durchsetzen. Auf diese Weise kann auch der innerhalb des Innenmantels liegende Raum von Wasser durchströmt werden.

Diese bekannten Dehnstoffelemente genügen an und für sich den eingangs genannten Anforderungen, weisen jedoch nur einen be­ grenzten Regelhub auf, der für Thermostate mit großer Liter­ leistung nicht mehr ausreicht.

Aus der DE-OS 24 46 003 ist ein Temperaturfühler bekannt, bei dem zur Vergrößerung des Regelhubes eine Vielzahl identischer Elemente in Serie hintereinander geschaltet wird. Die Anord­ nung der verschiedenen Elemente erfolgt gleichsinnig in einer Weise, bei welcher die anströmbare Fläche des Einzelelementes erheblich verringert und so die Ansprechgeschwindigkeit der Gesamtanordnung erheblich beeinträchtigt wird. Dieser Temperatur­ fühler ist zum Einsatz im sanitären Bereich schon auf Grund der Bauweise des Einzelelementes nicht geeignet.

Die GB-PS 6 21 261 zeigt ein Dehnstoffelement, bei welchem aus Gründen der Sicherheit (Redundanz) in einem Gehäuse zwei voll­ ständige Systeme ausgebildet sind. Die beiden Systeme lassen sich jedoch nicht in Einzelelemente zerlegen; das "Doppelelement" ist ein eigenständiges Produkt. Darüber hinaus wird auch hier durch die Kombination der beiden Systeme die anströmbare Fläche gegenüber einem analogen Einzelelement verringert, so daß die Temperatur-Ansprechempfindlichkeit erheblich absinkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein thermostatisches Dehnstoffelement der im Oberbegriff des Hauptanspruches be­ zeichneten Art so fortzubilden, daß ohne Beeinträchtigung von Ansprechgeschwindigkeit und Stellkraft mit geringstem herstel­ lungstechnischem Aufwand ein größerer Regelhub erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; eine vorteilhafte Weiterbildung ist im An­ spruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Dehnstoff­ element.

Das dargestellte Dehnstoffelement enthält zwei an und für sich bekannte Dehnstoffelemente 100, 100′, die untereinander iden­ tisch sind. Jedes besitzt ein ringförmiges Gehäuse 1, 1′, das mit einer Büchse 2, 2′, einer diese auskleidenden Gleithülse 3, 3′ aus reibungsarmem Material, sowie mit einer aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, bestehenden Membran 4, 4′ durch Einbördeln eines Halsteiles 1 a, 1 a′ axial verspannt ist. Die Membran 4, 4′ begrenzt einen Hohlkörper 5, 5′. Innerhalb der Büchse 2, 2′ ist ein ausschiebbarer Druckstift 6, 6′ mit einem in der Gleithülse 3, 3′ geführten Druckstück 7, 7′ vorgesehen, das mit einem Gummipuffer 8, 8′ an der Membran 4, 4′ anliegt.

Der Druckstift 6, 6′ ist mit einem O-Ring 20, 20′ gegen die Büchse 2, 2′ abgedichtet. Hierdurch entsteht zwischen der Büchse 2, 2′ und dem Druckstück 7, 7′ ein Raum 21, 21′, der bei der gemeinsamen Bewegung von Membran 4, 4′, Gummi­ puffer 8, 8′, Druckstück 7, 7′ und Druckstift 6, 6′ entlüftet bzw. belüftet werden muß. Hierzu ist der Druckstift 6, 6′ als Rohr ausgebildet. Dieses sitzt im Druckstück 7, 7′ in einer Bohrung 22, 22′. Ein Schlitz 23, 23′ erstreckt sich von der dem Raum 21, 21′ benachbarten Fläche des Druckstücks 7, 7′ bis unter den Boden der Bohrung 22, 22′. Er stellt eine Verbindung zwischen dem Raum 21, 21′ und dem Inneren des als Druck­ stift 6, 6′ dienenden Rohres her. Das Außenende des Druck­ stiftes 6, 6′ kommuniziert mit der Atmosphäre.

Der den Dehnstoff aufnehmende Hohlkörper 5, 5′ ist als zylindrische Hohlrippe ausgebildet, deren Ringraum 10, 10′ eine lichte Weite von etwa 1 mm hat. Der Außenmantel 11, 11′ der Hohlrippe bildet mit dem Gehäuse 1, 1′ des Dehnstoffelementes ein Stück. Der Innenmantel 12, 12′ ist ein becherförmiges Einsatzstück, das an seinem unteren Rand mit dem Außen­ mantel 11, 11′ verlötet ist. Ein zum Innenmantel 12, 12′ koaxialer und mit diesem einstückiger Ansatz 24, 24′ ist mit einer zentralen, axialen Sackbohrung 25, 25′ versehen.

Der Ringraum 10, 10′ geht mit der lichten Weite von etwa 1 mm in einen kleinen Hohlraum 13, 13′ vor der Membran 4, 4′ über. In den kegeligen Übergangsbereich ist der Ringraum 10, 10′ von Hülsen 14, 14′ durchsetzt, welche mit den Mänteln 11, 11′ und 12, 12′ verlötet sind.

Die beiden identischen Dehnstoffelemente 100, 100′ sind ent­ gegengesetzt orientiert so aufeinander ausgerichtet, daß die von den Mänteln 11, 11′ und 12, 12′ umgebenen Glockenräume 26, 26′ aufeinander zu weisen. Eine Verbindungsstange 27 sitzt einerseits in der Bohrung 25 am Ansatz 24 des Dehnstoff­ elementes 100 und andererseits in der Bohrung 25′ am An­ satz 24′ des Dehnstoffelementes 100′ ein. Auf diese Weise entsteht ein einheitliches, größeres Dehnstoffelement.

Dieses größere Dehnstoffelement besitzt die Druckstifte 6, 6′ als Eingangs- bzw. Ausgangsglied. Beispielsweise kann der Druckstift 6 mit einer Einstellspindel, der Druck­ stift 6′ mit einem Regelkolben verbunden werden. Der Hub des gesamten Dehnstoffelementes setzt sich additiv aus den Hüben der einzelnen Dehnstoffelemente 100, 100′ zusammen.

Das Dehnstoffelement kann sehr günstig angeströmt werden. Die Wasserströmung kann beispielsweise achsparallel an den Außenmänteln 11, 11′ parallel vorbei geführt werden. Die Glockenräume 26, 26′ werden dann mit Hilfe der Hül­ sen 14, 14′, wie durch die Pfeile angedeutet, durchflossen. Damit wird auf die gesamte Länge des Dehnstoffelementes eine äußerst günstige thermische Ankopplung des fließenden Wassers an den Dehnstoff erzielt. Die Wärmeleitwege inner­ halb des Dehnstoffes liegen an allen Stellen bei 0,5 mm oder darunter. Dies garantiert ein rasches Ansprechverhalten des Dehnstoffelementes.

Die beiden einzelnen Dehnstoffelemente 100, 100′ können bei Bedarf so nahe aneinander gefügt werden, daß der Spalt zwi­ schen den Mänteln 11, 12 einerseits und den Mänteln 11′, 12′ andererseits verhältnismäßig klein bleibt. Auf diese Weise kann eine Vermischung des durch die Glockenräume 26, 26′ fließenden Wassers mit dem Wasser, das an den Außenmän­ teln 11, 11′ vorbeiströmt, weitgehend vermieden werden. Dies kann von Bedeutung sein, wenn die Temperatur des Wassers, welches an den Innenmänteln 12, 12′ vorbeifließt, sich von der Temperatur des Wassers, welches an den Außenmänteln 11, 11′ vorbeiströmt, unterscheiden soll. Hierdurch kann in bereits vorgeschlagener Weise auf das Ansprechverhalten des Dehn­ stoffelementes Einfluß genommen werden.

Dadurch, daß die Druckstifte 6, 6′ in entgegengesetzte Richtung weisen, ist es konstruktiv einfacher, diese Druckstifte im Ther­ mostat mit der umgebenden Atmosphäre zu verbinden.

Claims (2)

1. Thermostatisches Dehnstoffelement, insbesondere für Misch­ wasser-Thermostaten im Sanitärbereich, mit einer Einheit, bei welcher ein schlecht wärmeleitender Dehnstoff über eine Membran auf einen Druckstift wirkt und zwei koaxial ineinandergreifende Außen- und Innenmäntel einen einen Glockenraum umgebenden Hohlzylinder bilden, in welchem der Dehnstoff aufgenommen ist, und bei welcher Hülsen in der Nähe des Bodens des Innenmantels diesen und den Außenmantel durchsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei identische Einheiten (100, 100′), die jeweils in der geschilderten Weise eine Membran (4, 4′), einen Druck­ stift (6, 6′), einen Innenmantel (12, 12′), einen Außen­ mantel (11, 11′) und Hülsen (14, 14′) aufweisen, koaxial fluchtend und gegensinnig zueinander derart angeordnet sind, daß die von den Mänteln (11, 11′, 12, 12′) umgebenen Glockenräume (26, 26′) aufeinander zu weisen und die Druck­ stifte (6, 6′) in entgegengesetzter Richtung zeigen, und daß die beiden Einheiten durch eine sich durch die Glocken­ räume (26, 26′) erstreckende Verbindungsstange (27) mit­ einander verbunden sind.

2. Dehnstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zu den Innenmänteln (12, 12′) und mit diesen einstückig zylindrische Ansätze (24, 24′) ausge­ bildet sind und daß die Enden der Verbindungsstange (27) in axialen Sackbohrungen (25, 25′) der Ansätze (24, 24′) einsitzen.