CS217304B1

CS217304B1 - Head of the thermoregulation valve

Info

Publication number: CS217304B1
Application number: CS229980A
Authority: CS
Inventors: Josef Smid; Miroslav Slanec; Jiri Drazan
Original assignee: Josef Smid; Miroslav Slanec; Jiri Drazan
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1982-12-31

Description

Vynález se týká hlavice termoregulačního ventilu k řízení průtoku topného nebo chladicího média v uzavřeném okruhu v závislosti na okolní teplotě, kterýžto ventil je opatřen teplotním čidlem ovládajícím uzavírací vřeteno kuželky.The invention relates to a head of a thermoregulatory valve for controlling the flow of heating or cooling medium in a closed circuit in dependence on ambient temperature, which valve is provided with a temperature sensor controlling the plug stem.

U dosud známých konstrukcí hlavic termoregulačních ventilů je teplotní čidlo řešeno např. jako vlnovec plněný těkavou látkou, způsobující změnou objemu změnu délky vlnovce. Jsou rovněž známa provedení, u nichž je čidlem pryžový váleček uzavřený v kovovém pouzdře, jehož tepelná objemová roztažnoet je přenášena na pístek, ovládající tlakem na kuželku průtok média ventilem. Dále jsou známa provedení, u kterých je čidlo tvořeno kovovým pouzdrem, naplněným*látkou a velkou tepelnou roztažností, která změnou objemu vytlačuje kovovou tyčku z pryžového obalu nebo protlačuje pryžový kužel kovovým pouzdrem. Popsaná provedení mají různé nevýhody. U vlnovcových čidel je to náročnost na rozměrovou přesnost a velká požadavky na pevnost a pružnost vlnovcováho pláště. U hlavic ventilů s pryžovými čidly je nutná přesná chemická složení pryže z toho vyplývající vysoké nároky na zpracování a čistotu směsi pro jejich výrobu, kde např. již drobná vzduchová bublinky a vměšky způsobují zhoršení kvality čidla. Další nevýhodou těchto hlavic a pryžovými čidly je jejich složitá výroba, při které je velká spotřeba barevných kovů. Nevýhodou hlavic ventilů s teplotními čidly plněnými roztažnou látkou, vytlačující kovovou tyčku z pryžového obalu nebo pryžový kužel, je velký tlak uvnitř pláště čidla a tím vyvolaná potřeba silno217 304In the known constructions of thermoregulation valve heads, the temperature sensor is designed, for example, as a bellows filled with a volatile substance, causing a change in the length of the bellows by changing the volume. Embodiments are also known in which the sensor is a rubber roller enclosed in a metal housing, the thermal expansion of which is transmitted to a piston controlling the flow of the medium through the valve by pressure on the plug. Further, embodiments are known in which the sensor comprises a metal casing filled with fabric and a high thermal expansion which, by varying the volume, forces the metal rod out of the rubber casing or pushes the rubber cone through the metal casing. The described embodiments have various disadvantages. Bellows sensors are demanding in terms of dimensional accuracy and high demands on the bellows shell's strength and flexibility. Valve heads with rubber sensors require precise rubber chemical composition resulting in high processing demands and purity of the mixture for their manufacture, where even small air bubbles and inclusions cause a deterioration of the sensor quality. Another disadvantage of these heads and rubber sensors is their complicated production, in which the consumption of non-ferrous metals is high. The disadvantage of valve heads with temperature sensors filled with extensible material, pushing the metal rod out of the rubber wrapper or the rubber cone, is the high pressure inside the sensor housing and hence the need for strong

21? Μ stěnného kovového materiálu na tento plášť. Další nevýhodou je velká tření mezi stěnami regulačních součástek a tím i menší přesnost regulace.21? Μ a wall of metal material on this sheath. Another disadvantage is the high friction between the walls of the control components and hence the lower control accuracy.

Uvedené nevýhody odstraňuje hlavice termoregulačního ventilu k řízení průtoku topného nebo chladicího média, opatřená tepelným čidlem ve tvaru válcová nádobky s dilatační náplní, uzavřené za vložení přítlačného kroužku pružným obalem, který je v dotyku s tlačným válečkem působícím na zpětně odpružené vřeteno kuželky ventilu a současně je válcová nádobka souose upevněna v regulačním pouzdru, na jehož vnitřní závit je stavitelně našroubováno izolační pouzdro, kterým je hlavice uchycena na tělese ventilu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pružný obal tepelného čidla hlavice je tvořen pryžovou membránou, v jejímž středu je vytvarován dutý komolý kužel, který směřuje ven z vnitřního prostoru nádobky a vyplňuje část vnitřního prostoru vodícího pouzdra, přidržovaného svým nákružkem v přítlačném kroužku a současně je ve zbývající části vnitřního prostoru vodícího pouzdra v dotyku s komolým kuželem kluzně veden tlačný váleček, jehož volný konec je rovněž v dotyku s dorazovou vložkou, kluzně vedenou jednak obvodově v izolačním pouzdru a jednak svým osovým čepem ve středícím otvoru téhož izolačního pouzdra a přitom je čep v dotyku s vřetenem těsnicí kuželky. Rovněž podle vynálezu dosedá na nákružek vodícího pouzdra svým jedním koncem pojistné pružina, nesena opačným koncem v opěrném pouzdru, které je přidržováno stavěči maticí zašroubovanou na vnitřní závit regulačního pouzdra. V uzavírací úvrati těsnicí kuželky ventilu tvoří čelní plocha dorazové vložky s vnitřní plochou izolačního pouzdra společnou zarážku.These disadvantages are overcome by a thermoregulation valve head for controlling the flow of heating or cooling medium, provided with a temperature sensor in the form of a cylindrical container with an expansion pack, closed by inserting the pressure ring with a resilient casing which is in contact with the push roller a cylindrical vessel coaxially mounted in a control sleeve, on whose internal thread an insulating sleeve is screwed, by means of which the head is fastened to the valve body. SUMMARY OF THE INVENTION The resilient envelope of the head temperature sensor is a rubber membrane having a hollow truncated cone at its center, which extends outwardly from the interior of the receptacle and fills a portion of the interior of the guide sleeve retained by its collar in the pressure ring. in the remainder of the inner space of the guide sleeve, in contact with the truncated cone, a thrust roller, the free end of which is also in contact with the stopper, is slidably guided circumferentially in the insulating sleeve and in contact with the sealing plug spindle. Also, according to the invention, a safety spring bears on one end of the guide sleeve, supported by the other end in the support sleeve, which is held by an adjusting nut screwed onto the internal thread of the control sleeve. At the closing dead center of the valve plug, the end face of the stop insert with the inner surface of the insulating sleeve forms a common stop.

Hlavice termoregulačního ventilu podle vynálezu je jednoduché konstrukce, u které ve srovnání s dosavadními typy hlavic, působí pryžová membrána čidla již při menším tlaku náplně v nádobce a umožňuje tudíž přesnější regulaci. Současně jsou dva její důležité prvky chráněny proti poškození přetížením a to kuželka ventilu a válcová nádobka.The thermoregulation valve head according to the invention is of a simple construction, in which, in comparison with the prior art head types, the rubber diaphragm of the sensor acts already at a lower filling pressure in the container and thus enables more precise regulation. At the same time, two of its important elements are protected against overload damage, namely the valve plug and the cylindrical container.

Na připojeném výkresu je v podélném osovém řezu znázorněn příklad provedení hlavice termoregulačního ventilu podle vynálezu.The attached drawing shows a longitudinal axial section of an exemplary embodiment of a thermoregulation valve head according to the invention.

Tuto hlavici tvoří tepelné čidlo 1, sestávající z kovového pláště ve tvaru obrácené válcové nádobky 2,, obsahujicí dilatační náplň 2., tj. materiál s velkou tepelnou roztažností. Nádobka 2.je zespodu uzavřena pružným obalem v podobě pryžové membrány £, na jejímž středu je vytvarován dutý komolý kužel 2, rovněž vyplněný dilatační náplní 2 ® směřující z vnitřního prostoru nádobky 2 ven. Pryžová membrána £ je obvodově proti vysunutí zajištěna zalisovaným přítlačným kroužkem 6, např.sevřením mezi zahnuté okraje kovového pláště nádobky 2. Vytvarovaný dutý komolý kužel 2 pryžové membrány 4 dosedá zevnitř do vodícího pouzdra 2, které je svým nákružkem 7a. jak bude popsáno,soustředně přidržováno v přítlačném kroužku 6. Do vodícího pouzdra 2 j® současně kluzně vsazen tlačný váleček 8,který jedním konoem dosedá na zmíněný dutý komolý kužel 2 ^a volným, opačným koncem, na dorazovou vložku 9, posuvně uloženou v izolačním pouzdře 10 se středícím otvorem 11. kterým je prosunut čep 12 dorazové vložky 9. Vodicí pouzdro 2 J^{e T}® své funkční poloze zajišťováno válcovou tlačnou pojistnou pružinou 13. opírající se jedním koncem o nákružek 7a tohoto pouzdra 7 a druhým koncem o dnovou obrubu 14 opěrného pouzdra 15. jehož horní okraj je upevněn na stavěči matici 15a zašroubované do regulačního pouzdra 16 na jehoThis head is formed by a thermal sensor 1 consisting of a metal shell in the form of an inverted cylindrical container 2 containing an expansion charge 2, i.e. a material with high thermal expansion. The container 2 is closed from below by a flexible envelope in the form of a rubber membrane 6, at the center of which is formed a hollow truncated cone 2, also filled with a dilatation filling 2 ® extending from the interior of the container 2 outwards. The rubber diaphragm 6 is circumferentially prevented from being pulled out by a press-fit pressure ring 6, for example by closing between the curved edges of the metal shell of the container 2. The shaped hollow truncated cone 2 of the rubber diaphragm 4 abuts inside the guide sleeve 2. As described, it is held concentrically in the thrust ring 6. A thrust roller 8, which bears on one hollow frustum of the hollow truncated cone 2 ^{with a} free end and on the free, opposite end, on a stopper 9 slidably mounted in the insulating sleeve 10 with the centering hole 11 through which the pin 12 of the stop bushing 9 is pushed. The guide bush 2 J ^{e T} ® is secured by its cylindrical compression spring 13 resting on one end against the collar 7a of the bush 7 and the other end against the bottom flange 14 the upper edge of which is fixed to the adjusting nut 15a screwed into the adjusting sleeve 16 on its

21* 40Ϊ vnitřní závit 17. Toto regulační pouzdro 16 je nahoře pevně spojeno a uzavřeno válcovou nádobkou 2 a svým otevřeným koncem jeětě prostřednictvím zmíněného vnitřního závitu 17 stavitelně naěroubováno na izolační pouzdro 10. Vzájemná poloha pouzder 16, 10 se ustavuje dorazovým prstencem 18. nasazeném na izolační pouzdro lg, které je rovněž opatřeno válcovým nástavcem 19. jímž je pomocí převlečné matice 20 připevněno k tělesu 21 ventilu. V tělese 21 ventilu je upevněno známé nosné pouzdro 22 vřetena 23 s těsnicí kuželkou 24. Vřeteno 23. které se horním koncem dotýká čepu 12, se pohybuje v těsnicí vložce 25. vsazené do nástavce 19 izolačního pouzdra lg. Zpětný pohyb vřetena 23 zajišťuje vratná pružina 26. opřená o nosné pouzdro 22. Těsnicí kuželka 24 vřetena 23 se pohybuje mezi sedlem 27 ventilu, tj. v uzavřené poloze ventilu a vnějSí hranou nosného pouzdra 22, tj.ve zcela otevřené poloze ventilu. V uzavřené poloze ventilu je kuželka 24 chráněna proti poěkození nadměrným přetažením tím, že čelní plocha 9a dorazové vložky 2 dosedne na vnitřní plochu 10a izolačního pouzdra lg, které tedy společně tvoří zarážku. Mezní funkční dosedací poloha dorazové vložky 2 v izolačním pouzdru 10 je shodná s mezní uzavírací dvratí těsnicí kuželky 2J.21 * 40 16 female thread 17. This control sleeve 16 is rigidly connected at the top and closed by a cylindrical receptacle 2 and screwed to the insulating sleeve 10 with its open end by means of said female thread 17. The relative position of the sleeves 16, 10 is set by a stop ring 18 to the insulating sleeve 18, which is also provided with a cylindrical extension 19 by which it is attached to the valve body 21 by means of a cap nut 20. In the valve body 21, a known support sleeve 22 of the spindle 23 with a sealing plug 24 is fixed. The spindle 23, which touches the pin 12 with its upper end, moves in a sealing insert 25 fitted into the extension 19 of the insulating sleeve 18. The return spring 26 is provided by a return spring 26 supported by the support sleeve 22. The spindle sealing plug 24 moves between the valve seat 27, i.e. in the closed position of the valve and the outer edge of the support sleeve 22, i.e. in the fully open position of the valve. In the closed position of the valve, the plug 24 is protected against damage by excessive overloading by the end face 9a of the stopper insert 2 abutting the inner surface 10a of the insulating sleeve 1g, which together form a stop. The limit functional seating position of the stopper insert 2 in the insulating sleeve 10 is identical to the limit closing door of the sealing plug 20.

Hlavice termoregulačního ventilu pracuje takto :The thermoregulation valve head works as follows:

Při zvyšování teploty okolního prostředí v místnosti se zvětšuje objem dilatační náplně J ve válcové nádobce 2 čidla 1 a tento zvětSený objem se přenéěí na dutý komolý kužel Jj> pryžové membrány 1, který se tímto tlakem zvětěuje natažením a vytlačuje tlačný váleček 8 na dorazovou vložku 2* ^Ta svým čepem 12 působí na vřeteno 23 a kuželku 24 ventilu, která dosedá na sedlo 27 a tím uzavírá zčásti nebo zcela průtok neznázorněného média v tělese 21 ventilu. Při snižování teploty v okolí dochází k opačnému postupu : Objem dilatační náplně J se zmenší a dutý komolý kužel £ pryžové membrány 4 se tudíž opět smrští a přestane doléhat na tlačný váleček 8. V téže chvíli vratná pružina 26 vytlačí vřeteno 23 zpět a kuželka 24 se zdvihne ve směru od sedla 27 a umožní tak zvýšený průchod média v tělese 21 ventilu. V případě, že dojde k nadměrnému zvětšení objemu dilatační náplně J a čelní plocha 9a dorazové vložky 9 je již přitlačena na vnitřní plochu 10a izolačního pouzdra 10, vytlačí pryžová membrána 4 a její dutý komolý kužel g tlakem na nákružek 7a vodici pouzdro 2 z přítlačného kroužku 6, čímž dojde ke stlačení pojistné pružiny 13 a zamezí se tak poškození ostatních dílů hlavice. Z tohoto důvodu musí být mezi nákružkem 7a a horní hranou stavěči matice 15a bezpečnostní mezera.As the ambient temperature in the room increases, the volume of the expansion charge J in the cylindrical container 2 of the sensor 1 is increased and this increased volume is transferred to the hollow truncated cone 11 of the rubber membrane 1. * ^that its pin 12 acts on the spindle 23 and the valve plug 24 which engages the seat 27 and thereby closes off partially or completely the flow medium not illustrated in the body 21 of the valve. When the ambient temperature decreases, the reverse procedure occurs: The volume of the expansion charge J decreases and the hollow truncated cone pr of the rubber membrane 4 thus shrinks again and stops abutting the pressure roller 8. At the same time the return spring 26 pushes the spindle 23 back and the cone 24 it lifts in the direction away from the seat 27 to allow increased passage of the medium in the valve body 21. In the case of excessive expansion of the expansion pack J and the end face 9a of the stopper insert 9 is already pressed against the inner surface 10a of the insulating sleeve 10, the rubber membrane 4 and its hollow truncated cone g push the guide sleeve 2 out of the thrust ring. 6, thereby compressing the locking spring 13 and avoiding damage to the other parts of the head. For this reason, there must be a safety gap between the collar 7a and the upper edge of the adjusting nut 15a.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A thermoregulatory valve head for controlling the flow of heating or cooling medium, provided with a cylindrical container-shaped temperature sensor with an expansion charge, closed by insertion of a pressure ring by a flexible sleeve contacting a pressure roller acting on the back-springed valve plug stem. a cylindrical vessel mounted in a control sleeve, the internal thread of which is insulatedly screwed on by an insulating sleeve by means of which the head is attached to the valve body, characterized in that the flexible cover of the head temperature sensor is formed by a rubber membrane (4);

81? A hollow truncated cone (5) which extends outwardly from the inner space of the container (2) and fills a portion of the inner space of the guide sleeve (7) retained by its collar (7a) in the thrust ring (6); a pressure roller (8) is slidably mounted in the space of the guide sleeve (7), the free end of which is also in contact with the stop bushing (9), sliding circumferentially in the insulating sleeve (10) and its axial pin (12) 11) of the same insulating sleeve (10) and the pin (12) is in contact with the spindle (23) of the sealing plug (24).

Head according to claim 1, characterized in that a collar (7a) of the guide sleeve (7) bears one end of a retaining spring (13) carried by its opposite end in a support sleeve (15) which is held by the adjusting nut (15a). screwed onto the female thread (17) of the control sleeve (16).

Head according to Claims 1 and 2, characterized in that, at the closing dead center of the valve plug (24), the end face (9a) of the stopper (9) forms a common stopper with the inner surface (10a) of the insulating sleeve (10).