专利名称：恒温器阀帽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种恒温器阀帽，它有一个恒温器元件，该恒温器元件有一个压力腔，在该压力腔里设有改变容积的内部机构，恒温器阀帽还有一个操作元件，它与恒温器元件的一个伸展区有效连接。本发明还涉及一种调定恒温器阀帽的额定值的方法，该恒温器阀帽具有一个有一压力腔的恒温器元件，在该压力腔里设有改变容积的内部机构，所述机构根据温度改变压力腔容积。
在住宅楼和办公楼中的大多数暖气都有这种恒温器阀帽。在这里，真正的暖气阀在打开方向上被预紧，因而，阀杆贴在恒温器阀帽的操作元件上。当温度较低时，恒温器元件里的压力腔具有其最小容积，因而，操作元件可以在阀杆作用下压入恒温器元件里很深。阀此时完全打开。当温度升高时，恒温器元件的填充物如气体或液体及或许也可能是蜡填充物-膨胀，因而使压力腔的容积加大。操作元件在此情况下被继续推向暖气阀并且更强地关闭暖气阀。
为改变恒温器阀帽的额定值，已知做法是移动恒温器元件，也就是说，或是移向暖气阀以便调定出较低的温度额定值，或是离开暖气阀以便调定出较高的温度额定值。这种移动通常借助旋转手把来实现，该手把通过螺纹固定在外壳上。恒温器元件可以直接固定在旋转手把里。但也可以把恒温器元件布置在一个由旋转手把移动的辅助机构里。
恒温器元件能够位移的前提条件是，恒温器阀帽有一定的结构尺寸。恒温器阀帽必须足够大，以便它能容纳恒温器元件的所有位置。
当然，也想使恒温器阀帽的结构尺寸尽可能小，以使恒温器阀帽不会伸入空腔里太远。这可能会带来受损的风险。另外，如果恒温器阀帽能保证较小，则一般其外观就较好。
本发明的任务是使恒温器阀帽的结构尺寸保持较小。
在开头所述类型的恒温器阀帽中，如此完成该任务，即设置改变形状的外部机构，所述机构从外面改变在伸展区以外的压力腔的形状。
利用这种设计方案，就不再需要整个移动恒温器元件。若要实现额定值改变，就改变压力腔形状，也就是说，从外面使恒温器元件缩小，以使操作元件继续从恒温器元件里被压出来，或者恒温器元件增大，从而使操作元件能够继续进入恒温器元件里。这种外部的容积改变可以如此做到，即改变恒温器元件的外部形状。恒温器元件可以完全地或部分地被压缩或伸展。这种改变形状的机构的体积通常小于使恒温器元件整个位移所需要的体积大小。
在这里特别优选的是，改变形状的外部机构对恒温器元件的整个横断面面积发挥作用。因而，恒温器元件的较小的压缩变化或伸展变化就足以使压力腔产生相当大的容积变化。在这种情况下，利用了这样的转换比，它是在恒温器元件的横断面面积和有效面积之间的比，通过此转换比恒温器元件作用于操作元件上。如果例如操作元件被装入恒温器元件的一个带有波纹套壁的杯状内陷部中，则只有内陷部的横断面作用于操作元件。如果从外面改变压力腔形状而压力腔本身的容积应保持不变，则这种形状改变就造成操作元件进一步从恒温器元件里移出来或者可以进一步进入恒温器元件。操作元件也就通过改变压力腔形状获得另一起始位置，从该位置起，它可以作用于暖气阀。恒温器阀帽特别是为暖气阀设计的。但它也可以被用于其它的温度装置，例如空调。
恒温器元件最好具有一个外周壁，它被构造成长度可变。这样一来，总之可以改变恒温器元件的长度。就是说，如此降低恒温器元件，即由此造成操作元件进一步从恒温器元件里被压出来。但恒温器元件也可以伸长，这使得操作元件可以进一步被推入恒温器元件里。
在此情况下，尤其最好使外周壁具有波纹。波纹即成波纹套形状的壁是一个特别简单的构造，它可以使外周壁长度发生变化。长度变化小。即，波纹很弱地承受弯曲负荷。此外，在恒温器元件的外周壁上的波纹还有以下优点，即由此加大了与周围接触的恒温器元件表面。因而，进一步改善了在恒温器元件和周围环境之间的热传递。
在这里特别优选的是，使外周壁上的波纹数量小于在一个因内陷而形成的伸长区内的波纹数量。在这里要作出这样的考虑，即操作元件的操作行程远大于恒温器元件所需的长度变化。由于恒温器元件的长度变化较小，因而少量波纹就够用了。但伸展区内波纹的数量也可以比此前可在现有技术中做到的数量小一些。伸展区只是用于操作元件的操作。在温度太高时的安全功能或保护功能可以通过外周壁波纹来保证。
改变形状的外部机构最好具有螺纹，通过螺纹并借助旋转这两个零件，就可以改变可供恒温器元件使用的空腔。例如，可以使空腔的两端面相互靠近或者使它们相互分开。若使它们相互靠近，则恒温器元件受到压缩，结果，以在温度恒定时体积保持不变为前提条件，操作元件进一步从恒温器元件里被压出来。而当空腔加长时，恒温器元件加长，结果，容积如此保持不变，即操作元件进一步移入恒温器元件里。
最好在恒温器元件和一个旋转手把之间设有螺纹。就是说，通过旋转手把，使恒温器元件的一个零件如底板移动，以便使恒温器元件整个压缩或伸展。恒温器元件的位置当然不得被改变。
在另一个替换实施形式中规定，一个操作手把通过凸起伸入一盖内，恒温器元件就布置在该盖内。这也是一个使恒温器元件压缩或伸展的比较简单的途径。
在此情况下，尤其最好将螺纹布置在凸起上。因此，直接在螺纹和恒温器元件之间传递力。不会有以下危险，即传递元件以不允许的方式变形，从而无法保证额定值的精确设定。
恒温器元件最好有一个防转东机构。因此，可通过转动旋转手把或操作手把造成额定值改变，而不必害怕恒温器元件一起旋转。
恒温器元件更加优选地用一个过压弹簧来支承。这个实施方式的优点是，恒温器元件的形状变化也可被用于过压保护。如果暖气阀在操作元件作用下已完全关闭了，而由于外部影响，如强烈日光照射或在房间内有很多人而早成较高温度，则需要过压保护。在这种情况下，较高的温度强烈地提高了压力腔里的压力，结果，存在使恒温器元件或其它部件受损的危险。操作元件无法再避开，因为关闭的暖气阀阻止了继续运动。但在这种情况下，本身的形状可变性可以改变恒温器元件，例如其长度可以变化，也就是说克服过压弹簧的力。长度变化比较小，因为长度变化是在一个大的横截面面积上起作用。容积则由长度变化的大小和压力腔的横断面面积得出。
在开头所述类型的方法中，也如此完成该任务，即从外面在伸展区之外改变压力腔形状。
假定温度恒定，则压力腔形状变化就使压力腔内部的容积比或容积分配必须改变。这种改变归根结底可以如此实现操作元件进一步从恒温器元件里移出来或相反地进一步移入恒温器元件。因而，得到了操作元件的另一起始位置了，换句话说，额定值变化了。
最好通过一个短的行程来改变形状，该短行程在一个大的横断面面积上起作用。这样，也可以在短行程时获得大的容积改变。因而，操作元件的运动也就可以通过较小的行程来达到。
最好改变恒温器元件的长度。这是一个从外面改变压力腔形状的比较简单的措施，结果对操作元件产生相应的作用。
以下，根据优选实施例并结合附图来详细说明本发明。附图所示为
图1一个暖气恒温器阀帽的第一实施形式的横断面示意图；图2恒温器阀帽的第二实施形式；图3用于说明作用方式的示意图。
恒温器阀帽1用于操纵一个只用虚线示意表示的暖气阀2并因而用于影响环境温度，由暖气阀2控制的暖气加热该环境温度。暖气阀2有一操纵杆3，它在打开方向上被预紧，也就是说被从暖气阀2里压出来。
恒温器阀帽有一个外壳4，一个旋转手把5可以在外壳上旋转。旋转手把5与外壳4通过支承点6相连。旋转手把5相对外壳4的旋转实际上没有使恒温器阀帽1加长。
在旋转手把5内设有一个恒温器元件7，它具有一压力腔8。在压力腔8里有填充液或填充气，这种填充物的体积与温度大有关系，也就是说，当温度较低时，压力腔8里的填充物的体积小于当温度较高时。
按照已知方式，恒温器元件7具有一个内陷部9，它由一个也称为“内壁”的波纹套状壁包围住。波纹套状壁10具有有多个波纹11的波纹结构。有一个操纵端13的操作元件12被插入在内陷部9里，操纵端13又与操纵杆3共同作用。换句话说，操纵杆3将操作元件12一直压到如进入恒温器元件7里。当压力腔8的温度升高时，这导致了压力腔里的填充物的体积变化，那么必须使操作元件12进一步从恒温器元件7里被压出来。这又使操作杆3进一步压入暖气阀2里并因而造成对暖气阀2更强烈的节流。
恒温器元件7有一底板14和一端板15。底板14和端板15通过外周壁16相互连接，外周壁16同样有波纹部17，它具有预定数量的波纹18。因而，外周壁16的长度可变。若外周壁16的长度发生变化，则恒温器元件7的形状就改变了。
外周壁16的下端19径向向外变形。该端部19嵌入一个在旋转手把5里的短的内螺纹20里。该“内螺纹”也可以通过具有预定升程的简单接触面来形成。恒温器元件7通过一个防转动机构21就无法相对外壳4转动。
若旋转手把5在转动的支承点6上相对外壳4旋转，则螺纹20的转换改变了底板14在旋转手把5里的轴向位置。不过，螺纹20的升程较短，例如3mm/每转或更小，特别是1.5mm/转或更小。也就是说，底板14的位置变化是特别小的。
在保持端板15的位置的情况下，随着底板14位置的变化必然使恒温器元件7的形状发生变化。若底板14更接近端板15，则在保持压力腔8容积不变的情况下必须使操作元件12进一步从恒温器元件7里移出来。在这种情况下，充分利用了一定的转换比，即底板14在一次行程中对恒温器元件7的整个横断面起作用。为了造成相应的容积平衡，必须使操作元件12从恒温器元件7里移出一段距离，这个距离相当于底板14行程的多倍。所述倍数对应于内陷部9的横断面与底板14的横断面之比。
这应该在图3所示的实施例中加以叙述。在这里假定，在调整底板14时，压力腔8的容积是恒定的。这种前提条件只是为了简化叙述。对调整恒温器阀帽1的额定值来说，不需要这样的前提条件。
若底板14移动一小段距离，则造成在内陷部9里必须使一个对应的容积受到挤压。为此需要使操作元件12运动一小段距离b。在这种情况下，根据底板14的延伸长度和内陷部9的横断面之比，可以得到3倍或更高的且特别是5倍或更高的转换比。这适合于不受干扰的情况，就是说只要阀尚未关闭且操作元件12尚能移动时。
对普通的恒温器阀元件来说，操作元件12的位置变化估计为0.2mm/℃。对在20℃范围如10°-30℃的额定值改变来说，相应地需要4mm的运动。也就是说，如果就象以前做的那样通过移动恒温器元件7来改变额定值，就必须将恒温器元件7移动4mm。由于从现在起只要改变恒温器元件7的形状，即使底板14移动，因此，在这里只需要还有一个0.8mm的行程。
也就是说可以估计，底板14要有多大行程a才能使操作元件12的起始位置实现所希望的变化，并且然后根据旋转手把5的最大允许转角来选择螺纹20的升程。
图2表示经过改动的实施形式，其中，相同的零部件用相同的标记来表示。在这里没有画出暖气阀2和操作杆3。
外壳4在这里有一个盖22，恒温器元件7就布置在该盖里。旋转手把5在其端面23上有一个凸起24，它嵌入盖22的一个螺纹孔25里。凸起24和盖22之间的螺纹连接同样具有小的升程，例如为3mm/转或更小，尤其是1mm/转或更小。凸起24贴在恒温器元件7的端板15上，其中，端板15在这里有一定的刚性。
恒温器元件7的底板14通过一个支承在外壳4上的过压弹簧26被压向端板15。不过在这里，该盖有一个突起27，外周壁的下端19或者底板14的径向伸出部贴在突起27上，因而，底板14虽然能向下移向暖气阀2，但离开暖气阀2的运动被限制了。
通过使旋转手把5相对外壳4乃至相对盖22的旋转，凸起24被进一步移入盖22里或者继续从盖22里移出。凸起24的这种运动导致了恒温器元件7的压缩或者伸展，并因此导致压力腔8形状的改变，当容积恒定时，这种变化就表现为操作元件12的运动。
如果压力腔8温度在压力腔8的形状变化的同时发生变化，则这当然同样也可以。那么，在额定值调整上叠加上调节参数的变化。
在如图2所示的实施方式中，用来调整额定值所需的转矩，也就是说操纵力要小于在图1所示的实施形式中的情况。
在图2所示的实施方式中，恒温器元件的形状可变性带来一个附加的优点如果有这样一种情况，即暖气阀完全关闭，就是说操作元件12已经尽可能远地从恒温器元件7里被压出来，但室温却继续升高，那么恒温器元件7有受损的危险，这是因为压力腔8里的压力升高了。但在这里，压力腔8内的压力升高可能是没有问题的，因为在这种压力升高时，底板14可以克服过压弹簧26力移动并因此使压力腔8的容积变大，这种容积变大能阻止在压力腔8里出现危险的压力升高。在这里特别有利的是，在底板14的移动较小时就产生了所希望的容积增大。
由于底板14移动无论在额定值调整时还是在过压保护时都较小，因而，外周壁16的波纹部17的波纹18少于内壁10上的波纹就够了。
在这两种情况下，还有利的是，对于一种具有一个柔性的大型波纹套状外周壁16的恒温器元件7来说，人们选择了与传统的恒温器元件相比或多或少地填充压力腔8并由此改变恒温器元件7的增强。这种增强就是操作元件12的运动与温度改变之比。
权利要求
1.一种恒温器阀帽，它具有一有一个压力腔的恒温器元件，在该压力腔里设有改变容积的内部机构，该恒温器阀帽还有一个操作元件，该操作元件与该恒温器元件的一个伸展区有效连接，其特征在于，设有改变形状的外部机构(5，20；24，25)，这些外部机构从外面改变在伸展区外的压力腔(8)形状。
2.按权利要求1所述的帽，其特征在于，所述改变形状的外部机构(5，20；24，25)作用于该恒温器元件(7)的整个横断面面积上。
3.按权利要求1或2所述的帽，其特征在于，该恒温器元件(7)具有一个外周壁(16)，该外周壁被构造成长度可变。
4.按权利要求3所述的帽，其特征在于，该外周壁(16)具有波纹部(17)。
5.按权利要求4所述的帽，其特征在于，在该外周壁(16)上的波纹部(17)的波纹(18)少于在一个通过内折而形成的伸展区内的波纹，该操作元件(12)被装入该伸展区里。
6.按权利要求1至5中任意一项所述的帽，其特征在于，这些改变形状的外部机构(5，20；24，25)具有一个螺纹，借助该螺纹并通过旋转两个零件(5，14；5，22)，就可以改变一个供恒温器元件(7)使用的空腔。
7.按权利要求6所述的帽，其特征在于，在该恒温器元件(7)和一个旋转手把(5)之间设有螺纹(20)。
8.按权利要求6所述的帽，其特征在于，操作手把(5)以一个凸起(24)伸入一个盖(22)里，该恒温器元件(7)布置在该盖里。
9.按权利要求8所述的帽，其特征在于，螺纹(25)设置在凸起(24)上。
10.按权利要求6至9中任意一项所述的帽，其特征在于，该恒温器元件(7)具有一个防转动机构(21)。
11.按权利要求1至10中任意一项所述的帽，其特征在于，该恒温器元件(17)通过一个过压弹簧(26)支承。
12.一种调定恒温器阀帽的额定值的方法，该恒温器阀帽具有一个有一压力腔的恒温器元件，在该压力腔里设有改变容积的内部机构，这些机构根据温度来改变压力腔的容积，其特征在于，从外面在伸展区之外改变该压力腔的形状。
13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，通过一个短的行程来改变形状，这段行程对一个大的横断面面积起作用。
14.按权利要求12或13所述的方法，其特征在于，改变该恒温器元件的长度。
全文摘要
本发明提出一种恒温器阀帽(1)和调定其额定值的方法，该阀帽具有一个压力腔(8)的恒温器元件(7)，在该压力腔里设有改变容积的内部机构，该阀帽还有一个操作元件(12)，它与恒温器元件(7)的一个伸展区有效连接。人们希望保持恒温器阀帽有小的结构尺寸。为此，设有改变形状的外部机构(5，10)，它们从外面改变在伸展区之外的压力腔(8)形状。
文档编号G05D23/01GK1606722SQ02825708
公开日2005年4月13日 申请日期2002年12月13日 优先权日2001年12月20日
发明者B·弗雷德里克森 申请人:丹福斯有限公司