專利名稱：恒溫安全閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于調節質量流的恒溫安全閥，尤其是一種回流溫度調節閥，其
具有帶有進入口和排出口的殼體，該進入口和排出口與通流口相連接，其中在通流口中布 置可以用閥元件來閉合的閥座。
背景技術：
DE 102006052296A1公開了一種用于調節質量流的恒溫閥。此恒溫閥在殼體中的 腔室內在進入口與排出口之間包括閥元件，在該閥元件上抵接有蓄能元件。此蓄能元件朝 第一運動方向起作用并且將閥元件定位在起始位置中。在此閥元件上抵接有至少一個由形 狀記憶合金制成的熱調節構件，該熱調節構件具有與第一運動方向相反的作用方向。 一旦 熱調節構件的調節力大于蓄能元件的調節力，該熱調節構件就根據溫度在閥元件上引起迎 向該至少一個蓄能元件的調節運動。由此，可以根據所流過的介質的溫度來實現對質量流 的調節。此類恒溫閥例如被用作回流溫度限制閥，尤其是用于地板暖氣設備的回流溫度限 制閥。通過回流溫度限制裝置應當達到不以增大的始流溫度來流過地板暖氣設備。
此類恒溫閥還被安裝在暖氣建筑中。尤其是在用集中供暖來供應房屋時，經由中 央換熱器通過集中供暖來加熱供熱水。此供熱水一方面用于供應房屋每層中的加熱器。另 一方面由此在亦可設置在每一層中的存儲器內加熱生活用水。對經加熱的熱水的消耗被檢 測和結算。然而，如果帶有生活用水的存儲器由于過度加熱而加熱超過了所必需的工作溫 度，那么可能會產生可能并非由供應者索取的費用。這應當要避免。雖然通過使用開頭部分 所描述的帶有熱調節構件的恒溫閥實現了在超過上方的工作溫度時恒溫閥會閉合，以使得 不再發生生活用水的過熱，但是通過此恒溫閥既不能用信號傳遞此類還可能是故障情形的 過熱，也不能在恒溫閥可能發生損壞時實現對帶有生活用水的存儲器的工作狀態的監視。
發明內容
因此，本發明的任務在于，提供一種用于調節質量流的恒溫閥，其被構造為安全閥 并且指示故障狀態，例如超過預定的工作溫度。 根據本發明，該任務是通過根據權利要求1的特征的恒溫安全閥解決的。在其他 權利要求中說明了其他有利的設計方案和改進方案。 通過根據本發明的具有在兩個已定義的最終位置中自保持的至少一個調節元件 以及在達到要被監視的溫度或者開關溫度時產生調節力并且將閥元件從一個最終位置轉 移到另一個最終位置的調節構件的恒溫安全閥的設計方案實現了在超過要被監視的溫度 或開關溫度時將此閥元件的閥閉合構件轉移到閥座處的閉合位置或打開位置。即使質量流 的溫度隨后發生變化并且調節構件的調節運動由此產生變化，由于在兩個已定義的最終位 置中自保持的調節元件的設計方案而使得閥元件的閉合或打開位置仍然得以維持。因此， 可以例如阻止質量流流過或者保持安全閥打開直至故障消除。由于恒溫安全閥的由故障引 起的截斷或打開以及關閉的保持，因而可以通過維修服務追蹤哪里出現了故障。在使用此
5類恒溫安全閥時，例如在通往用于加熱生活用水的存儲器的回流管線中使用此類恒溫安全 閥時，由此使得能夠防止過熱的介質流過該存儲器，以使得沒有其他的熱量輸入該存儲器。 由于關閉位置的保持，因而可以容易地跟蹤故障。根據此類恒溫安全閥的使用場合，調節元 件的由調節構件引起的最終位置既可以包括調節元件在閥座處的閉合位置又可以包括閥 元件在閥座處的打開位置。 根據本發明的一個優選實施方式，設置優選棒形或桿形的元件，該元件與閥元件
相連接并且從安全閥的殼體中凸出。通過該棒形或桿形元件的所凸出的末端部分的長度可
以識別出閥元件的位置。有幫助的是，可以在優選棒形或桿形的元件的從殼體凸出的末端
部分處設置標記，該標記立即使維修服務識別出閥元件處于哪個位置中。 根據本發明的一個優選設計方案提出，閥元件觸發光學的位置指示裝置，該光學
的位置指示裝置指示閥元件關于通流口的位置。由此，通過對恒溫安全閥的光學檢查就已
經可以識別出故障。此類光學的位置指示裝置可以例如通過在閥殼體中設置視窗并且在此
視窗中可以看到與閥元件相連接的標記的方式來提供。 此外，在優選棒形或桿形的元件的位于殼體外部的部分處優選設置至少一個抵接 面，通過該抵接面可以人工地將閥元件從一個最終位置轉移到另一個最終位置。由此，可以 進行人工的或者機械的去聯鎖，以使得例如可以在占據閥元件的閉合位置時通過操縱位置 指示裝置將閥元件送回打開位置。通過穩定在兩個最終位置中的調節元件以自保持的方式 來重新占據此打開位置。類似的情況還適用于要被轉移到閉合位置的閥元件的對打開位置 的占據。 根據本發明的另一個有利的設計方案，在安全閥的殼體中的通孔上或通孔內，尤
其是在該殼體的基座或殼蓋中的通孔上或通孔內，設置密封元件。由此可以即使在較高的
流動壓力情況下也可以介質密封地實現優選棒形或桿形的元件的引出。此密封元件例如被
設置為通孔中的徑向密封裝置，該徑向密封裝置使得優選棒形或桿形的元件的軸向移位運
動成為可能。此外，可以在殼體的腔室中設置密封薄膜，該密封薄膜覆蓋并閉合通孔。 根據本發明的另一個優選設計方案提出，優選棒形或桿形的元件被構造成至少由
多個部分組成。通過多部分的設計方案，殼體的通孔可以例如通過薄膜來閉合，其中該薄膜
被布置在優選棒形或桿形的元件的兩個部分之間。因此，可以提供位于內部的密封裝置，其
閉合殼體中容納閥元件的腔室。此優選布置還使得從殼體凸出的不同元件能夠以簡單的方
式布置在薄膜處或者密封元件處。 根據本發明的另一個優選的設計方案提出，該調節元件被構造為卡簧元件。此類
卡簧元件結構簡單并且例如適用于對處于例如10°到60°的溫度范圍內的生活用水的溫
度監視。即使在超過生活用水的溫度上限的情況下，此類卡簧元件也是適用的。 此外，此類卡簧元件還具有如下優點少量的調節運動就已經足以將調節元件從
一個最終位置轉移到另一個最終位置。由此可以實現閥元件的快速或瞬間的調節運動。此
類安全功能可以在安全元件應當被用作防凍時并且在要被監視的介質的溫度下降到冰點
以下時要瞬間打開通流口時是有利的。例如在監視水箱時，僅少量地打開通道會導致縫隙
的冰封。這將通過類似卡簧的穩定在兩個最終位置中的調節元件來避免。 被構造為卡簧元件的調節元件優選被構造成環形盤狀。外部的邊緣區域優選抵接
在殼體上并且內部的邊緣區域支撐在閥元件上，尤其在閥閉合構件上。由此提供了結構簡單的布置，以便將閥元件布置在兩個穩定的最終位置中。 根據調節元件的另一個優選設計方案提出，卡簧元件被構造為盤形彈簧、打孔盤 或者回形盤。根據所要施加的力以及調節元件的大小或直徑，可以使用不同的實施方式。
為了容納調節元件尤其是卡簧元件，優選在殼體或閥閉合構件上設置凹槽，內部 或外部的邊緣區域支撐在該凹槽上并且固定在其在殼體或閥元件上的位置中。這實現了對 此類調節元件的快速裝配以及容易地將調節元件從一個最終位置翻轉到另一個最終位置。
根據本發明的另一個優選設計方案，為了容納調節元件尤其是卡簧元件，在殼體 或閥元件上設置凸肩，在該凸肩上緊貼有調節元件的外部或內部邊緣區域并且優選用固定 環使該外部或內部邊緣區域關于該凸肩保持定位。由此可以實現調節元件的位置固定，而 不會由于邊緣區域的固定夾緊使從一個最終位置到另一個最終位置的移動受到影響。
根據本發明的另一個替換設計方案提出，調節元件被構造為至少一個彈簧支承的 鎖緊凸輪，該鎖緊凸輪可以在各個最終位置中布置在鎖緊位置中。在此實施方式中例如提 出，閥元件尤其是閥閉合構件容納至少一個彈簧支承的鎖緊凸輪，該鎖緊凸輪抵接在對側 的在其中引入閥元件的殼體部分上。此殼體部分具有至少一個凹槽，以使得閥元件可通過 彈簧支承的鎖緊凸輪安全地定位在打開位置或閉合位置中。還可替換地提出，該至少一個 彈簧支承的鎖緊凸輪布置在殼體處并且在閥元件處嵌接至少一個凹槽，以使得可以安全地 保持再次占據閥元件的打開位置和閉合位置。 根據本發明的一個有利的設計方案提出，調節元件被構造為至少一個邊緣有開口
的盤或者邊緣有開口的環，尤其是安全墊圈。通過調節元件的此類替換設計方案，同樣可
以提供簡單的安全功能，該安全功能使得能夠在閥元件的閉合運動之后防止返回到打開位
置，并且為了將閥元件從打開位置轉移到閉合位置而必須克服預定的調節力。 根據被構造為邊緣有開口的盤或環的調節元件的另一個優選設計方案提出，調節
元件抵接在殼體上的容納部上并且抵接在棒形或桿形元件上的容納部上以及在從打開位
置運動到閉合位置時從殼體上或桿形元件上的至少一個容納部中釋放。此釋放還可以在克
服了可預調節的力之后來設置。為此，相應地選擇邊緣有開口的盤或者邊緣有開口的環，尤
其是安全墊圈。 根據調節元件的此替換實施方式的另一個優選設計方案提出，至少在殼體或桿形 元件上毗鄰于調節元件的容納部地設置另外的容納部，調節元件可在閥元件從打開位置轉 移到閉合位置之后嚙入該容納部并且優選在該容納部中維持該閉合位置。由此可以確保安 全功能。同時，優選通過棒形或桿形元件來指示閥元件在閉合位置中的實際位置。對作為 邊緣有開口的盤或環的調節元件所進行的夾緊可以直接在殼體基座處的容納部與棒形或 桿形元件的容納部之間進行。同樣可以替換地設置插片，以便克服桿形元件與基座處的容 納部之間的距離。 恒溫安全閥優選具有作為熱調節構件的彈簧元件，該彈簧元件由形狀記憶合金構
成。此形狀記憶合金具有不需要改變聚集態的優點，如同例如在受液體控制的或者用蠟膨
脹元件控制的回流溫度限制閥的情形那樣。此類形狀記憶合金是在熱輸入之后重新回到其
原始形狀或大小的材料。此類形狀記憶合金能夠在預定的溫度值起產生相應的調節力尤其
是閉合力，以使得可根據預定的溫度通過熱調節構件來激活已定義的調節運動。 根據恒溫閥的另一個優選設計方案提出，將調節閥分配給此安全閥，或者優選將該安全閥和調節閥整合到在預定的溫度范圍內實現對質量流的調節的殼體中。例如，可以 在要被調節的溫度范圍內通過熱調節構件來控制閥元件，以便按照流過恒溫安全閥的質量 流的溫度來確定體積流量。同時由此使得能夠整合安全閥，從而提供組合部件，該組合部件 既實現了對質量流的體積流量調節又實現了閥元件的尤其是閥閉合構件的安全的自保持 的閉合位置或打開位置。 根據本發明的另一個優選設計方案提出，抵接在基座上的熱調節構件在工作溫度 范圍的上限值以上才產生調節運動并且設置在閥元件上的熱調節構件在工作溫度的上限 值或下限值內產生調節運動。由此可以提供涉及所謂組合閥的裝入式單元，該組合閥既包 括調節閥又包括安全閥。如果例如控制閥元件的熱調節構件不再可靠地工作或者斷裂了， 那么該熱調節構件由于調節閥的其他蓄能元件而保持在打開的位置中。 一旦由此所流過的 質量流的溫度上升到超過預先選擇的極限值，那么可移動的抵接在熱調節構件上的閥座就 從第一最終位置轉移到第二最終位置，在該第二最終位置中閥元件和閥座彼此被布置在閉 合位置中。在此位置中，可以在位置指示裝置處顯露出標記，該標記指示用于控制質量流的 熱調節構件在工作溫度的上極限范圍與下極限范圍之間包括斷裂。通過上述布置還可以指 示蓄能元件的斷裂。閥元件處的熱調節構件在此情形中引起閥元件在閥座處朝閉合方向的 調節運動或者閉合該閥座并且通過位置指示裝置的另一個標記來指示此故障。
以下根據附圖中所示的示例來進一步描述和說明本發明以及本發明的其他有利 的實施方式和改進方案。根據本發明，從描述和附圖中得到的特征可以本身單獨地或者多 個特征以任意組合的方式來應用。附圖示出 圖1示出了根據本發明的恒溫安全閥的第一實施方式的示意性截面圖， 圖2示出了針對圖1的替換實施方式的示意性截面圖， 圖3示出了根據圖2的安全閥的閥閉合構件的示意性放大部分視圖， 圖4示出了針對圖1的另一替換實施方式的示意性截面圖， 圖5示出了針對圖1的另一替換實施方式的示意性截面圖， 圖6示出了針對圖1的另一替換實施方式的示意性截面圖， 圖7示出了恒溫調節閥與根據本發明的恒溫安全閥的組合的示意性截面圖， 圖8示出了針對圖6的替換實施方式的示意性截面圖， 圖9示出了針對圖6的另一替換實施方式的示意性截面圖， 圖10示出了針對圖8的另一替換實施方式的示意性截面圖， 圖11示出了根據本發明的恒溫安全閥的安裝環境的示意圖，以及 圖12到14示出了根據圖7的調節器的替換設計方案的示意圖。
具體實施例方式
圖1中示出了恒溫安全閥11的示意性截面圖。此安全閥11包括帶有基體13的 殼體12，在該基體13中設有進入口 14和排出口 16。通流口 17將進入口 14與排出口 16 相連接并且包括閥座18，該閥座18可用閥元件19的閥閉合構件來閉合。
在閥元件19處設有棒形元件22，該棒形元件22例如包括位置指示裝置21，該位置指示裝置21從閥元件19起通過殼蓋24的通孔23向外部延伸。替換地，還可以在基體 13中設置通孔33。在棒形元件22的從殼體12凸出的外部部分上設有抵接面26，以便從外 部實現對閥元件19的人工操縱。 在閥元件19與殼蓋24之間設有熱調節構件28。此熱調節構件28例如被構造為 彈簧元件并且由形狀記憶合金構成。此類亦被稱為SMA合金(Sh即e Memory Alloy)的形狀 記憶合金例如由TiNi合金構成、由基于Cu、基于Fe的合金構成或者由記憶塑料構成。此類 形狀記憶合金從確定溫度值起使調節運動成為可能。由于這些形狀記憶合金與蠟膨脹元件 或液體元件相比不改變其聚集態，因而提供了快速的反應時間。此外，可以引起大閉合力。
閥元件19與殼體12尤其是基體13通過調節元件31彼此有效連接。此調節元件 31例如被構造為卡簧，該卡簧具有兩個已定義的最終位置32、37，此調節元件31穩定在這 兩個最終位置32、37中。調節元件31可以自保持地布置在各個最終位置32、37中。優選 地，可以使用盤形彈簧，其可以占據兩個穩定的或已定義的最終位置32、37。調節元件31還 可以替換地被構造為經打孔的彈簧盤或者回形盤，其實現翻轉，以使得該盤占據自保持的 第一和第二最終位置32、37。在圖1中所示的布置中，調節元件31被設置在第一最終位置 32中，其中閥元件19被布置在閥座18處的打開位置34中。以虛線示出了閉合位置36中 的閥元件19，其中調節元件31被設置在第二最終位置37中。 在閥元件19處例如設有環狀凹槽41，在該環狀凹槽41上抵接有調節元件31的內 部邊緣區域42。為了在閥元件19處容易地容納調節元件31的內部邊緣區域42，該內部邊 緣區域42例如被設計為半圓形的凹槽41。類似的情況還可適用于用于容納外部邊緣區域 43的基體13。根據該實施方式，調節元件31的外部邊緣區域43支撐在凸肩44上，該凸肩 被構造在基體13的腔室38中。 根據所示的實施方式，閥元件19例如是以單部件的方式來構造的并且包括基座
45，在該基座45處設有凹槽41以及閥閉合構件20。補充地，可以設置棒形或桿形元件22，
其至少突入殼蓋24或者另一個殼體部分，以使得閥元件19被引入腔室38。替換地，閥元件
19還可以多部件的方式來構造并且以可插入的方式由多個部件構成簡單的裝配。 此外，通過基體13中的殼蓋24的用于經由優選螺釘連接來形成殼體12的布置，
可以調節熱調節構件28的預應力。通過此預應力還可以調節調節元件31的開關時刻或者
從第一最終位置32到第二最終位置37的翻轉時刻。 上述安全閥11可以例如如下來工作質量流流過安全閥11并且通過進入口 14到 達排出口 16。 一旦質量流的溫度超過工作溫度的上限值和下限制內的預定溫度，熱調節構 件28就會產生比第一最終位置32中的調節元件的保持力更大的閉合力。由此，閥元件19 從其打開位置34轉移到閉合位置36，并且調節元件31占據第二最終位置37。由于閉合位 置36而使得質量流的流過變得不再可能，并且位于腔室38中的介質會冷卻。熱調節構件 28的調節力或閉合力隨著變得更冷的質量流而減小。由于將調節元件31設計為在兩個最 終位置32、37中自保持的元件，因而可以保持安全的自保持的閉合位置36。調節構件28僅 緊貼閥元件19上的支撐面39，以使得在調節構件28的閉合力減小時不會強制閥元件19返 回到打開位置32。 閥元件19的此閉合位置36是通過位置指示裝置21并經由從殼體12凸出的棒形 元件22的位置來指示的。優選地，在棒形元件22處設置刻度或者一個或多個標記，這些刻
9度或標記使得可以識別出閥元件19的相應位置。在確定故障之后可以通過抵接面26來實 現機械的去聯鎖，以使得恒溫安全閥11重新進入工作狀態并且準備好供使用。
因此，恒溫安全閥11的在圖1中所示的布置使得在溫度升高到確定的極限值以上 時將閥元件19轉移到閉合位置36。同樣，此恒溫安全閥11還可如此來構造，以使得在超過 預定的工作溫度時調節元件31的調節運動導致通流口 17的打開，從而可將閥元件19從其 閉合位置轉移到打開位置。此類恒溫安全閥ll使得這兩種應用場合成為可能并且不限于 圖l所示的應用。 圖2中示出了針對圖1的替換實施方式。此實施方式的不同之處在于在閥元件19 處對調節元件31的內部邊緣區域42的容納。在此實施方式中，例如在閥元件19上設置凸 肩47，在該凸肩47上緊貼有第一最終位置32中的調節元件31的內部邊緣區域42。如果 閥元件19被轉移到閉合位置36，那么調節元件31的內部邊緣區域42就抵接在凸肩47的 后面并且將閥元件19固定在第二最終位置37中，即閥座18內的閉合位置36中，例如圖3 中所示的那樣。可以替換地提出，凸肩47具有環狀凹槽41，調節元件31在閥元件19從第 一最終位置32轉移到第二最終位置37時嵌接在該凹槽41中并且閉合位置36保持在該凹 槽41中。 圖1和圖2的上述實施方式類似地適用于未詳細示出的實施方式，在該實施方式 中例如閥元件19以固定的方式布置在基體13處并且可通過熱調節構件28將閥座18從第 一最終位置32轉移到第二最終位置37。 圖4中示出了針對圖l和2中的實施方式的調節元件31的替換實施方式。此調節 元件31包括至少一個彈簧支承的鎖緊凸輪51或者彈簧支承的球形元件，其例如布置在閥 元件19中。優選地，閥元件19的基座45包括通孔，該通孔的邊緣區域細微地縮小，以使得 置入該邊緣區域的鎖緊凸輪51或者彈簧支承的球體保持在該通孔中。在該鎖緊凸輪51或 球體與通孔之間例如引入彈簧元件。替換地，還可以提出將插入物引入基座45。此類插入 物包括彈簧支承的球體，以使得通過調節該插入物在閥元件19的位置還可以調節鎖緊力。 鎖緊凸輪51的數目可以根據力來產生，以便占據調節元件31的穩定的最終位置32、37。替 代鎖緊凸輪51，還可以設置彈簧支承的魚尾板或者套管的所謂的彈簧臂，其使得可以占據 穩定的最終位置32 、37。 在圖4中所示的第一最終位置32中，彈簧支承的緊鎖凸輪51緊貼在腔室38的圓 周面52，該圓周面52由凸肩53來定界。由于毗鄰圓周面52的凸肩53，因而通過熱調節構 件28的小調節力就可優選以已定義的方式將閥元件19保持在第一打開位置34中。如果 熱調節構件28由于質量流的溫度上升到超過預定的額定值而形成閉合力，那么至少一個 緊鎖凸輪51就至少部分地壓入閥元件19。由此實現閥元件19進入閉合位置36的調節運 動。在閥元件19通過熱調節構件28所進行的此調節運動之后，該至少一個緊鎖凸輪51嚙 入凹槽54，該凹槽54再次被設置在殼體12的腔室壁56中。調節元件31占據已定義的第 二或穩定的最終位置37并且將閥元件19定位在閉合位置36中。 應當理解，還可以交換地設置緊鎖凸輪51和凹槽54在圖4中所示的布置，以使得 在閥元件19處構造凸肩53或凹槽56并且該至少一個彈簧支承的緊鎖凸輪51被容納在殼 體12中。 圖5中示出了針對上述圖1到4的另一個替換實施方式的示意性截面圖。在此實施方式中，調節元件31被構造為邊緣有開口的盤或者邊緣有開口的環，該盤或環一方面嚙 入殼體12處的容納部101中并且另一方面嚙入棒形或桿形元件22處的容納部102中。容 納部101可以例如通過凸緣來形成，該凸緣是在將殼蓋24與基座13相連接時產生的，從而 使得此調節元件31的外部邊緣區域在那里被夾緊或者安全地在沒有預應力的情況下被容 納在容納位置中。桿形元件22處的容納部101優選被設置為環狀凹槽。此外，還可以提出， 通過轉接塊來容納邊緣有開口的盤或者邊緣有開口的環，該轉接塊要么被布置或塑形在棒 形或桿形元件22上，要么抵接或塑形在基座13或殼蓋24上。在棒形元件22上的容納部 102附近例如設有另外的容納部103。 一旦閥元件19從打開位置34轉移到閉合位置36，調 節元件31就可以嚙入容納部103，其中調節元件31在對側保留在容納部101中。由此來保 護閉合位置36。可以替換地提出，在基體13或殼蓋24處設置此容納部103。此外，這些實 施方式適用于上述圖1到4。 圖6中示出了針對圖1的替換實施方式的示意性截面圖。以下描述改變之處。關 于未經改變的元件將完全參照圖1。 在此實施方式中，優選棒形或桿形的元件22被構造為兩個部分。元件22的第一 部分一方面抵接在閥元件19上并且另一方面其對側的末端抵接在密封元件98上尤其是薄 膜上。此密封元件98優選定位在環狀凸肩99中。通過此類薄膜狀的密封元件98可以介 質密封地閉合通孔23。在密封元件98的對側設有桿形或棒形元件22的第二部分，該第二 部分穿過通孔23并且同樣抵接在密封元件98上。由此，可以通過位置指示裝置21再次識 別出閥元件19在安全閥11中的位置。同時由此可以操縱擋塊26以便使閥元件19從閉合 位置36轉移到打開位置34，而不會影響密封元件98處的作用。替換地，可以在通孔23中 或者通孔23的外部末端區域處設置密封襯墊，該密封襯墊介質密封地密封優選桿形或棒 形的元件22并且實現軸向移動。應當理解，上述安全閥11還可以根據類似的工作原理被 構造為過熱閥。在此提出，首先閉合該閥門并且在過熱時打開該閥門。
圖7中示出了恒溫閥71的示意性截面圖，其中調節閥72和恒溫安全閥11優選整 合在殼體12中。殼體12優選包括基體13。替換地，基體13和其他殼體部分也可以一起 構成殼體12。調節閥72包括可優選旋入基體13的殼體部分74。此殼體部分74通過帶有 螺栓連接的蓋子76或者以其他方式可分開的固定來封閉。傳遞銷77被引導通過殼體部分 74和蓋子76并且在一側凸出。在殼體部分74與蓋子76之間設有蓄能元件78，該蓄能元 件78在一個末端處支撐在殼體部分74上并且在另一個末端處支撐在墊圈79的上方，該墊 圈79固定地布置在傳遞銷77處。傳遞銷77的相對于蓋子76凸出的外部末端是光學指示 裝置21的一部分。從傳遞銷77的位置可以獲得閥元件19在腔室38中的位置。
在閥元件19與殼體部分74的底部75之間設有熱調節構件82，該熱調節構件82 例如被構造為用形狀記憶合金制成的彈簧元件。此調節閥72優選可作為完整的單元被置 入基體13。 此外，恒溫安全閥11被整合在殼體12中，其中閥座18被構造為可移動的閥座并 且可以通過調節元件31從如所示的第一最終位置32轉移到第二最終位置37。為了將閥座 從第一最終位置32轉移到第二最終位置37，熱調節構件28被設置在穿孔部分84中并且抵 接在閥座18上。在安全閥11的此實施方式中，調節元件31例如被構造為鎖緊凸輪51，該 鎖緊凸輪51抵接在腔室壁56中的凹槽54內并且因此可自保持地布置在第一最終位置32或第二最終位置37中。 在圖7的未詳細示出的替換實施方式中，代替布置在可移動的閥座18處的并且嚙 入基體13處的對側凹槽的緊鎖凸輪，而在閥座18與包圍閥座18的殼體部分或穿孔部分之 間設置過盈配合。在閥座18與基體13處的對側穿孔部分之間的此過盈配合被如此設計， 以使得在通過熱調節構件28施加調節力時一旦超過調節構件28的預定調節力就松開壓合 座。熱調節構件28的此預定的調節力可以通過尤其是形狀記憶合金的設計來提供，以使得 從確定的溫度起就達到預定的調節力，以便因此實現可移動的閥座18緊貼在閥元件19處 并且閉合通流口 17。 圖8中示出了針對圖7的另一個替換實施方式。在此實施方式中，將另一個閥元 件86分配給閥元件19。此第二閥元件86通過銷釘元件87布置在距閥元件19的預定距離 處。特別地，銷釘元件87可以通過螺釘連接以可松開的方式與閥元件19或傳遞銷77相連 接。在對側，將閥座89分配給閥座18，以使得此閥門被構造成在兩側均是有效的。因此，閥 元件19的閥閉合構件20以及閥元件86的閥閉合構件20可以閉合通流口 17。閥座18的 布置既可以根據圖8中所示的實施方式來構造，又可以通過過盈配合來構造，如在上述的 一個替換實施方式中所描述的那樣。此外還可以替換地提出，可移動的閥座18是基體13的 一部分。為了進行裝配而優選地提出，排出口 16的直徑被構造成要大于第二閥元件86的 直徑。 此替換實施方式的工作原理類似于根據圖7的實施方式。然而，如果熱調節構件 82斷裂了，那么此第二閥元件86就形成保護功能。在這樣的情形中，蓄能元件78向左側引 導銷釘77。由此優選地，第二閥元件86首先緊貼閥座18并閉合通流口 17。替換地，此閉 合運動還可以通過使墊圈79緊貼蓋子76來限制。優選相對于圖7、9和10中的蓋子76尤 其是為了釋放傳遞銷77的附加起升行程來修改蓋子76，以便實現第二閥元件86的閉合功 能。因此提供了安全功能，即在熱調節構件82的損壞情形中閉合恒溫閥71。同時，此損壞 情形還可以通過位置指示裝置21來指示。 替換地，可以如圖9中所示的那樣提出，在基體13處在腔室38與通孔16之間布 置閥座18。熱調節構件28被定位成平行于熱調節構件82，以使得帶有調節元件31的閥元 件19可以根據上述實施方式1到4之一從第一最終位置32轉移到第二最終位置37并且 保持定位在第二最終位置37中。為了能夠根據所流過的質量流的溫度來控制閥元件19并 且不依賴調節31來執行打開和閉合運動而提出，調節元件31抵接在環形元件88上，該環 形元件88被放置成可在銷釘77處移動。此環形元件88在其外側具有例如如圖1中的閥 元件19所示的輪廓或凹槽41。環形元件88中的通孔使得熱調節構件82可以直接抵接在 閥閉合構件20上并且因此穿過環形元件88。環形元件88本身的端面抵接在閥元件19的 閥閉合構件20上。在對側構造有環形面，平行于熱調節構件82的并且優選包圍該熱調節 構件82的熱調節構件28緊貼該環形面。 一旦調節構件31從第一最終位置轉移到第二最 終位置，閥閉合構件20就保持在閥座18中。其他的熱調節構件28、82在此不再需要施加 其他的調節力。 根據圖7和8的帶有整合的恒溫安全閥11的此類恒溫閥71的工作原理如下一 旦具有一定溫度的質量流流過殼體12并且該溫度小于工作溫度的下限值，那么閥元件19 就保留在閥座18處所示出的打開位置中。蓄能元件38的力要超過熱調節構件82的閉合
12力。通過位置指示裝置21來指示例如位置0。 一旦循環中的質量流的溫度超過下限制，就 會在熱調節構件82中產生閉合力，該閉合力要大于蓄能元件78的復位力。閥元件19執行 閉合運動。在達到質量流的工作溫度的上限值時，通過閥元件19來閉合閥座18并且讀數 例如指示l。由此阻止質量流，并且殼體12中的質量流的溫度下降。由于熱調節構件82的 減小的閉合力，因而調節閥72開始再次打開。熱調節構件28由于高于熱調節構件82的轉 換溫度而保留在所示的工作位置中，即，直至工作溫度的上限值僅通過熱調節構件82來實 現閥元件19的取決于溫度的調節運動。 如果出現例如熱調節構件82未正確工作或斷裂之類的故障，那么在質量流溫度 升高時不再發生閥元件19的閉合運動。 一旦工作溫度超過上限值，熱調節構件28就產生 調節力，以使得調節元件31通過閥座18的移位運動從其第一最終位置32轉移到第二最終 位置37。在此，流通口 17由于緊貼在閥座18中的閥元件19而閉合。由于墊圈79在傳遞 銷77處的固定布置，因而在閥元件19進行移位運動時可以通過使墊圈79緊貼在蓋子76 處的方式來設置該移位運動的界線。由此在此最終位置中實現安全的閉合。位置指示裝置 31被抽出，以使得例如代號2或者標記2變得可見。因此從外部可見熱調節構件82不再起 作用。在質量流隨后溫度下降時，安全閥11由于調節元件31而保持閉合。在損壞消除之 后，通過經由抵接面26或者傳遞銷77人工地或者機械地將帶有閥座18的閥元件19轉移 到第一最終位置32的方式再次機械地去聯鎖恒溫閥71。隨后，閥門71操作準備就緒。
如果蓄能元件78不正確地工作或者斷裂了 ，那么熱調節構件82的調節力占優勢 并且閥元件19定位在閥座18中。由此例如位置指示裝置21處的標記1變得可見。在殼 體12由于質量流不再可能通過而冷卻的同時，在標記1的協作下實現蓄能元件78被損壞 的損壞聲明。 在圖9中所述的實施方式中，其中調節構件28被布置成平行于調節構件82并且 一方面支撐在閥元件19的支撐面39上而另一方面支撐在殼體部分74的底部75上，可以 通過在位置指示裝置31處例如使數字1可見并且殼體12具有不同于實際的工作溫度或者 要被監視的溫度或者開關溫度的溫度的方式來識別故障。 圖10中示出了恒溫閥71的另一個替換實施方式的示意性截面圖，該恒溫閥71包 括優選整合在殼體中的調節閥72和恒溫安全閥11。恒溫安全閥11在殼體中被布置在恒 溫閥71的下游。此實施方式在調節閥72方面是根據圖7中所述的組件來構造的。調節閥 72包括可優選旋入基體13的殼體部分74。此殼體部分74通過帶有螺栓連接的蓋子76或 者以其他方式可分開的固定來封閉。傳遞銷77被引導通過殼體部分74和蓋子76并且在 一側凸出。在殼體部分74與蓋子76之間設有蓄能元件78，該蓄能元件78在一個末端處支 撐在殼體部分74上并且在另一個末端處支撐在墊圈79的上方，該墊圈79固定地布置在傳 遞銷77處。傳遞銷77的相對于蓋子76凸出的外部末端是光學指示裝置21的一部分。從 傳遞銷77在蓋子76以外的位置可以獲得閥元件19在腔室38中的位置。在閥元件19與 殼體部分74的底部75之間設有熱調節構件82，該熱調節構件82例如被構造為用形狀記憶 合金制成的彈簧元件。每個調節閥72優選可作為完整的單元被置入基體13。基體13可以 單部件的方式來構造并且構成殼體12。基體13還可以替換地與其他的殼體部分一起構成 殼體12。 在腔室38中設有閥座18，該閥座18包圍通孔17，質量流被引導通過該通孔17，
13以便到達排出口 16。閥座18還可以被設置為被壓入腔室38的單獨部件。替換地，閥座18 可以以單部件的方式塑形在基體處。 在第一閥元件19的下游設有熱安全閥ll，該熱安全閥11以與恒溫閥71分開的方 式布置在基體3中并且分配給了排出口 16。此恒溫安全閥11還可以替換地抵接在另一個 閥座上，該閥座例如分配給了通孔17并且直接位于閥座18的對側。 在基體13中所設置的恒溫安全閥11包括例如根據上述實施方式5的實施方式。 在根據圖10的實施方式中，圖5中在基體13處所設置的進入口 14對應于通流口 17。此 外，設置與根據圖5的實施方式相同的功能和替換設計方案。替換地可以提出，代替根據圖 5的實施方式，還可以設置圖1到4以及6中的恒溫安全閥11的其他實施方式及其上述的 替換方案。 通過根據圖10的此實施方式或者其上述替換方案，可以制造所謂的組合調節閥， 該組合調節閥一方面包括作為調節閥的恒溫閥71，另一方面包括恒溫安全閥11。由此可以 確保在用于調節質量流的調節元件82發生斷裂的情形中仍然可以根據溫度并通過恒溫安 全閥11來閉合恒溫閥71。此根據圖10的實施方式也描繪了針對圖7到9的替換實施方 式。 圖11中示出了用于一種應用場合的示意圖，其中例如設置具有熱水處理的存儲 器91。由集中供暖加熱的供熱水通過輸入管線進入存儲器91并且加熱生活用水。輸入存 儲器91的供熱水通過回流管線92再次輸入換熱器，該換熱器與輸入房屋的集中供暖相連 接。通過冷水管線93將冷水輸入存儲器91。通過熱水管線94可以從存儲器91中取出熱 水。通過混合閥96可以根據需要來輸出所期望的水溫。為了避免存儲器91的過于激烈的 加熱或過熱，在回流管線92中設有回流溫度調節器97。 根據本發明的第一實施方式，為了實現回流管線92的由故障引起的截斷而在回 流溫度調節器97之后連接恒溫安全閥ll，如例如在圖12中所示的那樣。如果回流溫度調 節器97被損壞了或者不再正確地工作，那么可以在回流中通過恒溫安全閥11來確定過高 的工作溫度并且截斷流過存儲器91的質量流。因此可以防止要被監視的存儲器91的過熱。
根據用于監視存儲器91的工作情況的替換實施方式，可以根據圖13提出，代替傳 統類型的例如帶有液體調節器的回流溫度調節器97而使用對應于根據圖7中的調節閥72 的結構的恒溫閥。在此調節閥72之后可再次設置恒溫安全閥11。這兩個閥門72和11通 過管道98彼此相連接。 此外，替代監視回流管線92中的工作情況，可以設置恒溫閥71，其功能和實施方 式對應于圖7中所示的閥門并且示出為圖14中的電路圖。 恒溫安全閥11以及包括調節閥72和整合的恒溫安全閥11的組合恒溫閥71的上 述實施方式可以轉用到所有液體、氣體或蒸汽管線，其中應當調節、監視和/或中斷取決于 溫度的質量流。
1權利要求
一種用于調節質量流的恒溫安全閥，包括殼體(12)，其具有進入口(14)和排出口(16)；通流口(17)，其連接所述進入口(14)和所述排出口(16)，以便使所述質量流流過；以及布置在所述通流口(17)中的閥座(18)，所述閥座(18)可用閥元件(19)來閉合，其特征在于，-至少一個調節元件(31)在所述閥元件(19)或所述閥座(18)與所述殼體(12)之間起作用，所述至少一個調節元件(31)可自保持地布置在至少一個已定義的最終位置(32，37)中并且在其中一個最終位置(32)中所述閥元件(19)或所述閥座(18)定位在關于所述閥座(18)或閥元件(19)的打開位置(34)中或者在另一個最終位置(37)中所述閥元件(19)或所述閥座(18)定位在關于所述閥座(18)或閥元件(19)的閉合位置(36)中，以及-調節構件(28；82)抵接在所述閥元件(19)上或者所述閥座(18)上，所述調節構件(28；82)根據所述質量流的溫度實現所述閥元件(19)或所述閥座(18)的至少一個調節運動并且將所述閥元件(19)轉移到所述第一最終位置(32)或第二最終位置(37)。
2. 根據權利要求l所述的恒溫安全閥，其特征在于，設置優選棒形或桿形的元件(22)， 該元件與所述閥元件(19)相連接并且從所述殼體(12)凸出。
3. 根據權利要求l所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述閥元件(19)觸發光學的位置 指示裝置(21)，所述光學的位置指示裝置(21)指示所述閥元件(19)關于所述通流口 (17) 的位置。
4. 根據權利要求2所述的恒溫安全閥，其特征在于，在所述優選棒形或桿形的元件 (22)的凸出部分處設置了作為位置指示裝置(21)的標記或刻度，以便指示所述閥元件 (19)的位置。
5. 根據權利要求2所述的恒溫安全閥，其特征在于，在從所述殼體(12)凸出的所述元 件(22)上設置至少一個抵接面(26)，通過所述至少一個抵接面(26)可人工地將所述閥元 件(19)從閉合位置(37)轉移到打開位置(34)或者從打開位置(34)轉移到閉合位置(37)。
6. 根據權利要求2所述的恒溫安全閥，其特征在于，在所述殼體(12)中尤其在基體 (13)或殼蓋(24)中的通孔(23)上或通孔(23)內設置密封元件(98)。
7. 根據權利要求2到6中任一項所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述優選棒形或桿形 的元件(22)被構造成至少兩個部分。
8. 根據權利要求1所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述調節元件(31)被構造為卡簧 元件。
9. 根據權利要求8所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述構造為卡簧元件的調節元件 (31)被構造成環形盤狀，并且外部邊緣區域(42)支撐在所述殼體(12)上而內部邊緣區域 (43)支撐在所述閥元件(19)上。
10. 根據權利要求8或9所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述調節元件(31)被制造為 盤形彈簧、打孔盤或者回形盤。
11. 根據權利要求8到10中的任一項所述的恒溫安全閥，其特征在于，為了容納被構 造為卡簧元件的調節元件(31)，至少在所述殼體(12)上或者所述閥元件(19)上設置凹槽 (41)。
12. 根據權利要求8到10中的任一項所述的恒溫安全閥，其特征在于，為了容納所述被 構造為卡簧元件的調節元件(31)，在所述殼體(12)或所述閥元件(19)上設置凸肩(44)， 所述卡簧元件的外部或內部邊緣區域(43,42)緊貼在所述凸肩(44)上并且優選用固定環 來關于所述凸肩(44)保持定位。
13. 根據權利要求l所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述調節元件(31)被構造為至 少一個彈簧支承的鎖緊凸輪(51)或者彈簧支承的球體，所述球體可在各個所述最終位置 (32,37)中以鎖緊的方式布置在對側的凹槽(54)中。
14. 根據權利要求1到7中任一項所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述調節元件(31) 被構造為至少一個邊緣有開口的盤或者邊緣有開口的環尤其安全墊圈。
15. 根據權利要求14所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述被構造為邊緣有開口的盤 的調節元件(31)抵接在所述殼體(12)和所述棒形或桿形元件(22)上的容納部(101， 102) 上并且在從所述打開位置(34)運動到所述閉合位置(36)時或者在從所述閉合位置(36) 運動到所述打開位置(34)時從所述殼體或所述桿形元件(22)上的至少一個容納部(101， 102)中釋放。
16. 根據權利要求14或15所述的恒溫安全閥，其特征在于，至少在所述殼體(12)上或 者在所述桿形元件(22)上毗鄰于所述容納部(101,102)地設置另外的容納部，所述調節元 件(31)可在所述閥元件(19)從所述閉合位置(36)轉移到所述打開位置(34)或者從所述 打開位置(34)轉移到所述閉合位置(36)之后嚙入所述另外的容納部并且優選在所述另外 的容納部中維持所述經轉移的閉合位置(36)或打開位置(34)。
17. 根據權利要求l所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述調節構件(28)被構造為熱調 節構件，所述熱調節構件優選被構造為用形狀記憶合金制成的彈簧元件。
18. 根據權利要求l所述的恒溫安全閥，其特征在于，在所述閥元件(19)上抵接有蓄 能元件(78)，所述蓄能元件(78)朝第一運動方向起作用并且將所述閥元件(19)定位在起 始位置中，在所述閥元件(19)上抵接有至少一個用形狀記憶合金制成的熱調節構件(82)， 所述熱調節構件(82)具有與所述第一運動方向相反的作用方向并且一旦所述熱調節構件 (82)的調節力大于所述蓄能元件(78)的調節力，則所述熱調節構件(82)就根據溫度在所 述閥元件(19)上引起迎向所述至少一個蓄能元件(78)的調節運動。
19. 根據權利要求18所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述閥座(18)以可移動的方式 布置在所述殼體(12)的穿孔部分(84)中并且所述調節構件(28)被構造為熱調節構件，所 述熱調節構件定位在所述穿孔部分(84)中并且抵接在所述閥座(18)上，以使得當所述質 量流的溫度在工作溫度的極限值以上時通過所述熱調節構件(28)產生調節力，通過所述 調節力可以使所述閥座(18)從優選為打開位置(34)的第一最終位置(32)轉移到優選為 閉合位置(36)的第二最終位置(37)并且所述閥元件(19)緊貼在所述閥座(18)中。
20. 根據權利要求18所述的恒溫安全閥，其特征在于，在所述閥元件(19)上抵接有調 節元件(31)尤其卡簧元件，所述調節元件(31)可通過被構造為熱調節構件尤其用形狀記 憶合金制成的熱調節構件的另一個調節構件(28)的調節力而從第一最終位置(32)轉移到 第二最終位置(37)并且所述調節構件(28)優選包圍所述調節構件(82)。
21. 根據權利要求(18)所述的恒溫安全閥，其特征在于，所述閥元件(19)被分配給閥 座(18)，所述閥座(18)以可移動的方式布置在所述殼體(12)中并且在所述閥元件(19)處設置穿過所述通流口 (17)的銷釘元件(87)，所述銷釘元件(87)容納另一個閥元件(86)， 所述另一個閥元件(86)根據所述閥元件(19)的位置抵接在所述閥座(18)對側的閥座 (89)上。
全文摘要
本發明涉及一種用于調節質量流的恒溫安全閥，包括殼體(12)，其具有進入口(14)和排出口(16)；通流口(17)，其連接進入口(14)和排出口(16)，以便使質量流流過；以及布置在所述通流口(17)中并可用閥元件(19)來閉合的閥座(18)，其中至少一個調節元件(31)在閥元件(19)與殼體(12)之間起作用，該至少一個調節元件可自保持地布置在至少一個已定義的最終位置(32，37)中并且在一個最終位置(32)中閥元件(19)定位在關于閥座(18)的打開位置(34)中并且在另一個最終位置(37)中閥元件(19)定位在關于閥座(18)的閉合位置(36)中，熱調節構件(28)抵接在閥元件(19)上，該熱調節構件根據質量流的溫度產生閥元件(19)的至少一個調節運動并且將閥元件(19)轉移到第一最終位置(32)或第二最終位置(37)。
文檔編號G05D23/01GK101790707SQ200880103635
公開日2010年7月28日 申請日期2008年8月20日 優先權日2007年8月21日
發明者J·索恩 申請人:奧托.埃杰爾霍夫兩合公司