DE102006026059A1

DE102006026059A1 - Flow valve for conveying e.g. particular water, has actuating unit formed as torsion unit rotating one of shutters depending on temperature of medium opposite to another shutter, so that covering of flow openings of both shutters is shifted

Info

Publication number: DE102006026059A1
Application number: DE200610026059
Authority: DE
Inventors: Thomas Schettler; Dieter Herrmann; Klaus Halter; Reinhold Krause
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2006-06-03
Filing date: 2006-06-03
Publication date: 2007-12-06

Abstract

The flow valve (1) has a sealing unit formed as a shutter (2) with a flow opening (9). Another sealing unit is formed as a shutter (3) with another flow opening (10), where the shutter (3) is rotatably supported opposite to the shutter (2). An actuating unit is formed as a torsion unit (4) rotating the shutter (3) depending on the temperature of the medium opposite to the shutter (2), so that covering of the flow openings of both shutters is shifted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchflussventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a flow valve according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiges Durchflussventil wird beispielsweise in der US 4,570,851 sowie in dem Datenblatt „Temperature Actuated Flow Reducers (TAFR)" des Unternehmens CASH ACME, Reliance Worldwide Corporation beschrieben. Es kommt zur Steuerung der Durchflussrate von Wasser zum Einsatz und dient z.B. dem Verbrühschutz. Bei den bekannten Ausführungsbeispielen wird ein erstes Verschlusselement beispielsweise in Form eines Verschlusskolbens mittels eines Stellelements in ein als Ventilsitz ausgebildetes zweites Verschlusselement gedrückt, so dass die Durchflussrate zumindest reduziert wird. Das Stellelement ist temperaturabhängig ausgebildet, so dass die Krafteinwirkung auf den Verschlusskolben von der aktuellen Temperatur des durchgeleiteten Mediums abhängt. Das Stellelement ist bei den bekannten Ausführungsformen entweder ein Zug- bzw. Druckfederelement, z.B. eine Drahtfeder, oder ein unter einer Vorspannung stehender Draht. Das Stellelement arbeitet gegen die Rückstellkraft einer weiteren, beispielsweise als Stahldruckfeder ausgebildeten Feder. Deshalb muss das Stellelement in der Lage sein, eine sehr große Kraftwirkung zu entfalten und auch große Stellwege zu bewirken. Bei den bekannten Durchflussventilen resultiert für die Aktivierung und die Rückstellung, also für das Schließen und das Öffnen, eine relativ lange Reaktionszeit von zum Teil mehr als 5 Sekunden.Such a flow valve is used for example in the US 4,570,851 as well as in the data sheet "Temperature Actuated Flow Reducers (TAFR)" of the company CASH ACME, Reliance Worldwide Corporation., It is used to control the flow rate of water used and scalding protection example The adjusting element is designed to be temperature-dependent, so that the force acting on the closing piston depends on the current temperature of the medium being conducted Embodiments Either a tension or compression spring element, for example a wire spring, or a wire under prestressing, the actuating element works against the restoring force of another spring, for example designed as a steel compression spring Actuator to be able to develop a very large force and also to effect large travel. In the known flow valves results for the activation and the provision, ie for closing and opening, a relatively long reaction time of sometimes more than 5 seconds.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Durchflussventil der gattungsgemäßen Art so anzugeben, dass es verglichen mit dem Stand der Technik eine niedrigere Reaktionszeit aufweist.Of the The invention is therefore based on the object, a flow valve of the generic type so specify that it compared to the prior art one having lower reaction time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Durchflussventils entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Anders als beim Stand der Technik ist das Stellelement als Torsionselement ausgeführt, das abhängig von der Temperatur des durchfließenden Mediums eine relative Rotation der zweiten Blende gegenüber der ersten Blende bewirkt.These The object is achieved by means of a Flow valve solved according to the features of claim 1. Different As in the prior art, the actuator is designed as a torsion, the dependent from the temperature of the medium flowing through a relative Rotation of the second diaphragm relative to the first diaphragm causes.

Selbst eine kleine, temperaturabhängige Änderung des Torsionszustands reicht aus, um die Durchflussmenge des Mediums zu steuern oder zu begrenzen. Zur Erzielung des erwünschten Effekts ist nur ein kleiner Torsionswinkel erforderlich. Aufgrund dieses nur sehr geringen Verstellweges und der geringen Masse des Torsionselements resultiert zum einen eine sehr gute Reversibilität und zum anderen auch eine geringe Reaktionszeit.Even a small, temperature-dependent change of the torsional state is sufficient to the flow rate of the medium to control or limit. To achieve the desired Effects only a small torsion angle is required. Because of this only very small adjustment path and the low mass of the torsion element results on the one hand a very good reversibility and on the other hand also one low reaction time.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Durchflussventils ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the flow valve according to the invention result from the dependent of claim 1 Dependent claims.

Gemäß Anspruch 2 besteht das Torsionselement aus einer Formgedächtnislegierung (= Shape Memory Alloy (SMA)). Bei diesem bevorzugten Materialtyp tritt eine spezielle temperaturabhängige reversible Änderung des Phasenzustands (Phasenumwandlung) auf. Die Phasenänderung führt zu einer Formänderung, die im Rahmen des Torsionselements eine Veränderung des Torsionszustandes ist.According to claim 2, the torsion element consists of a shape memory alloy (= shape memory Alloy (SMA)). In this preferred type of material, a special occurs temperature-dependent reversible change of the phase state (phase transformation). The phase change leads to a change in shape, in the context of the torsion element, a change in the Torsionszustandes is.

Bei der gemäß Anspruch 3 vorgesehenen länglichen Gestalt des Torsionselements lässt sich eine Torsionsspannung besonders einfach einbringen.at the according to claim 3 provided elongated Leaves shape of the torsion element a torsional stress bring in particularly easy.

Die Variante gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine sehr gute Kraftübertragung vom Torsionselement auf die beiden Blenden. Hierbei kommen insbesondere auch die Vorzüge des Hebelgesetzes zum Tragen. Ein kleiner Verstellweg am Torsionselement führt zu einem deutlich größeren Verstellweg an den Durchlassöffnungen der Blenden.The Variant according to claim 4 allows one very good power transmission from the torsion element on the two panels. Here are in particular also the advantages of the leverage law to bear. A small adjustment on the torsion leads to a much larger adjustment at the passage openings the aperture.

Das gemäß Anspruch 5 für die Blenden vorgesehene Material, wie ein Kunststoff oder eine Keramik, hilft eine unerwünschte Verschmutzung oder Verkalkung zu verhindern. Die Blenden können komplett aus einem solchen Material gefertigt sein oder auch nur an den Oberflächen, die dem Medium ausgesetzt sind, damit beschichtet sein. Insbesondere kommt als Kunststoff ein Polymer wie beispielsweise PEEK in Betracht. Außerdem ermöglichen die beanspruchten Materialien ein sehr geringes Gewicht der Blenden, sodass sehr kleine Torsionskräfte zur Verdrehung der zweiten Blende ausreichen und ein schnelles Ansprechverhalten resultiert.The according to claim 5 for the Covering provided material, such as a plastic or a ceramic, helps an unwanted Prevent contamination or calcification. The panels can completely be made of such a material or even only on the surfaces that exposed to the medium, be coated with it. In particular, comes as plastic a polymer such as PEEK into consideration. Furthermore enable the claimed materials have a very low weight of the panels, so very little torsional forces sufficient to twist the second aperture and a fast response results.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 zeichnet sich dadurch aus, dass eine vergleichbare Wirkung hinsichtlich der Durchflusssteuerung bereits bei einem deutlich kleineren Torsionswinkel des Torsionselements erreicht wird, als dies bei einer Ausführungsform unter Einsatz eines Spiralfederelements mit nur einer einzigen Durchlassöffnung der Fall ist.The Embodiment according to claim 6 is characterized by having a comparable effect in terms of the flow control already at a much smaller torsion angle of the torsion element is achieved, as in one embodiment using a spiral spring element with only a single passage opening the Case is.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 gewährleistet einen vollständigen Verschluss der Durchlassöffnungen mittels der Zwischenstege, insbesondere wenn die Temperatur des durchfließenden Mediums einen hohen Temperaturwert annimmt und die zweite Blende entsprechend weit gegenüber der ersten Blende verdreht wird.The Embodiment according to claim 7 guaranteed a complete one Closure of the passage openings by means of the intermediate webs, in particular when the temperature of the flowing through Medium assumes a high temperature value and the second aperture correspondingly far from the first aperture is twisted.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 8 ermöglicht eine unmittelbare Ausnutzung des Torsionseffekts, insbesondere also ohne den Einsatz einer zusätzlichen Umlenkmechanik. Dadurch resultiert ein sehr kompakter Aufbau, der sich insbesondere leicht in ein Rohrsystem, in dem das Medium transportiert wird, einbauen lässt.The measure according to claim 8 allows an immediate utilization of the torsion effect, in particular without the use of an additional deflection mechanism. This results in a very compact design, which is particularly easy in a pipe system in which the medium transported is, can be installed.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles eines Durchflussventils anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further Features, advantages and details of the invention will become apparent the following description of an embodiment of a flow valve based on the drawing. Show it:

1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Durchflussventils, 1 an exploded perspective view of a flow valve,

2 eine perspektivische Darstellung des Durchflussventils gemäß 1 in zusammengebautem Zustand und geöffneter Stellung, 2 a perspective view of the flow valve according to 1 in assembled condition and open position,

3 eine Draufsicht des Durchflussventils gemäß 1 in geöffneter Stellung und 3 a plan view of the flow valve according to 1 in open position and

4 ein Querschnitt des Durchflussventils gemäß 1 in geöffneter Stellung. 4 a cross-section of the flow valve according to 1 in open position.

Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in the 1 to 4 provided with the same reference numerals.

Anhand der 1 bis 4 wird ein Ausführungsbeispiel eines Durchflussventils 1 zur temperaturabhängigen Durchleitung von Wasser dargestellt.Based on 1 to 4 is an embodiment of a flow valve 1 shown for the temperature-dependent passage of water.

Der perspektivischen Explosionsdarstellung gemäß 1 ist zu entnehmen, dass es als wesentliche Komponenten eine erste und eine zweite Blende 2 bzw. 3 sowie ein Torsionselement 4 in Gestalt eines länglichen Drahtelements enthält. Die Blenden 2 und 3 bestehen aus dem Polymer-Kunststoff PEEK, das Torsionselement 4 aus einer Nickel-Titan-Formgedächtnislegierung (= NiTi-SMA).The perspective exploded view according to 1 It can be seen that there are as essential components a first and a second aperture 2 respectively. 3 and a torsion element 4 in the form of an elongated wire element. The irises 2 and 3 consist of the polymer plastic PEEK, the torsion element 4 made of a nickel-titanium shape memory alloy (= NiTi-SMA).

In dem aus 2 bis 4 ersichtlichen zusammengebauten Zustand ist die zweite Blende 3 um eine Torsionsachse 5 drehbar gegenüber der ersten Blende 2 gelagert. Dies ist in 2 durch den Doppelpfeil angedeutet. Die Torsionsachse 5 verläuft parallel zu einer Durchflussrichtung 6 des Wassers. Die beiden Blenden 2 und 3 umfassen jeweils einen kreisscheibenförmigen Teilbereich 7 bzw. 8, der senkrecht zur Torsionsachse 5 und zur Durchflussrichtung 6 orientiert ist.In the out 2 to 4 apparent assembled state is the second aperture 3 around a torsion axis 5 rotatable relative to the first panel 2 stored. This is in 2 indicated by the double arrow. The torsion axis 5 runs parallel to a flow direction 6 of the water. The two panels 2 and 3 each comprise a circular disk-shaped portion 7 respectively. 8th , which is perpendicular to the torsion axis 5 and to the flow direction 6 is oriented.

Die beiden kreisscheibenförmigen Teilbereiche 7 und 8 haben jeweils mehrere Durchlassöffnungen 9 bzw. 10, die gleichmäßig über den Umfang der Kreisscheiben verteilt sind. Zwischen den Durchlassöffnungen 9 bzw. 10 sind jeweils Zwischenstege 11 bzw. 12 angeordnet. Die Durchlassöffnungen 9 und 10 sowie die Zwischenstege 11 und 12 weisen senkrecht zur Durchflussrichtung 6 jeweils eine kreissegmentförmige Fläche auf. Die Durchlassöffnungen 9 sowie die Zwischenstege 11 der ersten Blende 2 haben die gleiche Gestalt und die gleiche Größe wie die Durchlassöffnungen 10 bzw. die Zwischenstege 12 der zweiten Blende 3. Außerdem sind die Zwischenstege 11 und 12 mindestens genauso groß wie die Durchlassöffnungen 9 bzw. 10, so dass bei einer entsprechend gegeneinander verdrehten Position der beiden Blenden 2 und 3 die Zwischenstege 12 der zweiten Blende 3 die Durchlassöffnungen 9 der ersten Blende 2 sowie die Zwischenstege 11 der ersten Blende 2 die Durchlassöffnungen 10 der zweiten Blende 3 jeweils vollständig überdecken.The two circular disc-shaped sections 7 and 8th each have multiple ports 9 respectively. 10 , which are evenly distributed over the circumference of the circular disks. Between the passage openings 9 respectively. 10 are each intermediate bridges 11 respectively. 12 arranged. The passage openings 9 and 10 as well as the intermediate bridges 11 and 12 pointing perpendicular to the direction of flow 6 each have a circular segment-shaped surface. The passage openings 9 as well as the intermediate bridges 11 the first aperture 2 have the same shape and size as the ports 10 or the intermediate webs 12 the second aperture 3 , In addition, the intermediate bridges 11 and 12 at least as big as the passage openings 9 respectively. 10 , so that at a correspondingly mutually rotated position of the two panels 2 and 3 the gutters 12 the second aperture 3 the passage openings 9 the first aperture 2 as well as the intermediate bridges 11 the first aperture 2 the passage openings 10 the second aperture 3 completely cover each.

Weiterhin umfassen die beiden Blenden 2 und 3 jeweils eine zentral angeordnete Führungshülse 13 bzw. 14. Die Führungshülse 13 der ersten Blende 2 erstreckt sich auf beide Seiten des kreisscheibenförmigen Teilbereichs 7, wohingegen die Führungshülse 14 der zweiten Blende 3 nur auf der von der ersten Blende 2 abgewandten Seite des kreisscheibenförmigen Teilbereichs 8 angeordnet ist. Beide Führungshülsen 13 und 14 sowie die kreisscheibenförmigen Teilbereiche 7 bzw. 8 weisen durchgehende zentrale Bohrungen 15 bzw. 16 auf. Die Bohrung 16 ist an dem der ersten Blende 2 zugewandten Ende groß genug zur Aufnahme der Führungshülse 13. Im zusammengebauten Zustand ist die Führungshülse 13 der ersten Blende 2 in die Führungshülse 14 der zweiten Blende 3 gesteckt.Furthermore, the two covers include 2 and 3 in each case a centrally arranged guide sleeve 13 respectively. 14 , The guide sleeve 13 the first aperture 2 extends on both sides of the circular disk-shaped portion 7 whereas the guide sleeve 14 the second aperture 3 only on the of the first aperture 2 opposite side of the circular disc-shaped portion 8th is arranged. Both guide sleeves 13 and 14 as well as the circular disc-shaped subregions 7 respectively. 8th have continuous central bores 15 respectively. 16 on. The hole 16 is at the first aperture 2 facing end large enough to accommodate the guide sleeve 13 , When assembled, the guide sleeve 13 the first aperture 2 in the guide sleeve 14 the second aperture 3 plugged.

Das Torsionselement 4 ist innerhalb der zentralen Bohrungen 15 und 16 angeordnet. Das längliche Torsionselement 4 enthält an beiden Enden rechtwinkelig zur Torsionsachse 5 verlaufende Mitnehmer 17 und 18, die in in den Führungshülsen 13 bzw. 14 vorgesehene Ausnehmungen 19 bzw. 20 eingreifen.The torsion element 4 is inside the central holes 15 and 16 arranged. The elongated torsion element 4 contains at both ends perpendicular to the torsion axis 5 running carriers 17 and 18 that in in the guide sleeves 13 respectively. 14 provided recesses 19 respectively. 20 intervention.

Eine als Stahlfeder ausgeführte Rückstellfeder 21 ist außen um die Führungshülse 14 der zweiten Blende 3 platziert. Die Rückstellfeder 21 ist an ihrem einen verlängerten Ende mittels einer Buchse 22 an der zweiten Blende 3 fixiert. Ihr anderes ebenfalls verlängertes Ende ist in eine weitere Buchse 23 eingesteckt, die an einer geschlitzten Seitenwand 24 der ersten Blende 2 vorgesehen ist.A return spring designed as a steel spring 21 is outside the guide sleeve 14 the second aperture 3 placed. The return spring 21 is at its one extended end by means of a socket 22 at the second aperture 3 fixed. Her other also extended end is in another socket 23 plugged in, on a slotted side wall 24 the first aperture 2 is provided.

Zur Sicherung des zusammengebauten Zustands ist auf den freien Enden der Führungshülsen 13 und 14 jeweils eine Klemmkappe 25 bzw. 26 angeordnet.To secure the assembled state is on the free ends of the guide sleeves 13 and 14 one clamping cap each 25 respectively. 26 arranged.

Das Durchflussventil 1 ist im Ausführungsbeispiel als Einbauteil ausgebildet, das innerhalb einer zur Wasserführung bestimmten Vorrichtung angeordnet ist. Bei dieser nicht näher gezeigten Vorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Rohrstück, einen Wasserhahn oder einen Duschkopf handeln. Gegenüber der Vorrichtung ist das Durchflussventil 1 mittels eines O-Ringes 27 abgedichtet, der in eine an der ersten Blende 2 außen umlaufende Nut eingelegt ist.The flow valve 1 is formed in the embodiment as a built-in part, which is arranged within a device intended for water supply. In this device not shown in detail, it may be, for example, a pipe section, a faucet or a shower head. Opposite the device is the flow valve 1 by means of an O-ring 27 sealed in one at the first panel 2 outside circumferential groove is inserted.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Durchflussventils 1 näher erläutert.The following is the operation of the flow valve 1 explained in more detail.

Das Torsionselement 4 wirkt als Stellelement, das die zweite Blende 3 relativ zur fixierten ersten Blende 2 verdreht. Dies erfolgt selbsttätig – also ohne aktives Eingreifen mittels eines externen Steuerung – und je nach aktueller Temperatur des durchzuleitenden Wassers. Die eingesetzte Nickel-Titan-Formgedächtnislegierung hat die günstige Eigenschaft, oberhalb einer gewissen Schwelltemperatur ihren Phasenzustand zu ändern. Dieser Vorgang ist reversibel, sodass bei einem nachfolgenden Unterschreiten der Schwelltemperatur der Phasenzustand zurückwechselt. Dieser Materialtyp ist also in der Lage sich an eine Form zu „erinnern" und diese Form bei Überschreiten der Schwelltemperatur einzunehmen.The torsion element 4 acts as an actuator, which is the second aperture 3 relative to the fixed first aperture 2 twisted. This is done automatically - ie without active intervention by means of an external control - and depending on the current temperature of the water to be passed through. The nickel-titanium shape memory alloy used has the favorable property of changing its phase state above a certain threshold temperature. This process is reversible, so that the phase state returns when the threshold temperature falls below below. This type of material is thus able to "remember" a shape and take that shape when the threshold temperature is exceeded.

Im Ausführungsbeispiel ist die „erinnerte" Form ein untordierter oder zumindest ein deutlich geringer tordierter Zustand des Drahtelements, in den das Torsionselement 4 bei entsprechender Wassertemperatur auch gegen die Federkraft der Rückstellfeder 21 wechselt. Unterschreitet die Wassertemperatur die Schwelltemperatur wieder, bewirkt die Federkraft der Rückstellfeder 21 eine Verdrillung des Torsionselements 4 um die Torsionsachse 5 und damit eine Rückkehr in den (stärker) tordierten Zustand.In the exemplary embodiment, the "remembered" shape is an unthreaded or at least a significantly lower twisted state of the wire element into which the torsion element 4 at appropriate water temperature and against the spring force of the return spring 21 replaced. If the water temperature falls below the threshold temperature, the spring force causes the return spring 21 a twist of the torsion element 4 around the torsion axis 5 and thus a return to the (stronger) twisted state.

Aufgrund der zentralen Anordnung des Torsionselements 4 in den Bohrungen 15 und 16 sowie aufgrund der mechanischen Verbindung mit den Blenden 2 und 3 mittels der an den Enden des Torsionselements 4 vorgesehenen Mitnehmern 17 bzw. 18 wird eine unmittelbare und effiziente Kraftübertragung auf die Blenden 2 und 3 erreicht. Es genügt eine nur sehr geringe Veränderung der Torsionsstellung des Torsionselements 4, um die zweite Blende 3 ausgehend von dem in 2 bis 4 gezeigten vollständig geöffneten Zustand soweit gegenüber der ersten Blende 2 zu verdrehen, dass alle Durchlassöffnungen 9 und 10 vollständig von den Zwischenstegen 12 bzw. 11 verschlossen sind.Due to the central arrangement of the torsion element 4 in the holes 15 and 16 as well as due to the mechanical connection with the panels 2 and 3 by means of the at the ends of the torsion element 4 provided drivers 17 respectively. 18 Immediate and efficient power transmission to the panels 2 and 3 reached. It only takes a very small change in the torsion of the torsion 4 to the second aperture 3 starting from the in 2 to 4 shown fully open condition as far as the first panel 2 to twist all the ports 9 and 10 completely from the intermediate bridges 12 respectively. 11 are closed.

Die aus einem Kunststoff gefertigten Blenden 2 und 3 haben ein geringes Gewicht, das in Verbindung mit der nur geringen Torsionswinkeländerung zu einem sehr raschen Ansprechverhalten führt. Diesbezüglich günstig ist außerdem, dass die Klemmkappen 25 und 26 vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, mit Öffnungen versehen sind. Dadurch wird ein kleiner Teil des Wassers durch die zentralen Bohrungen 15 und 16 geleitet, sodass das Torsionselement 4 in unmittelbarem Kontakt mit dem Wasser steht. Auch dies verkürzt die Reaktionszeit.The made of a plastic panels 2 and 3 have a low weight, which in conjunction with the only small Torsionswinkeländerung leads to a very rapid response. In this regard, it is also favorable that the clamping caps 25 and 26 preferably, but not necessarily, are provided with openings. This will cause a small portion of the water through the central holes 15 and 16 passed so that the torsion element 4 is in direct contact with the water. This also shortens the reaction time.

Das Durchflussventil 1 bewirkt also einen sehr effizienten Verbrühschutz, indem es ab einer bestimmten Wassertemperatur mit einer sehr kurzen Reaktionszeit automatisch in den geschlossenen Zustand übergeht. Dieser Übergang ist reversibel, so dass sich das Durchflussventil 1 ebenso rasch wieder öffnet, falls die Wassertemperatur unter den Schwellwert zurückfällt.The flow valve 1 Thus, a very efficient scalding protection, by automatically switching from a certain water temperature with a very short reaction time in the closed state. This transition is reversible, so that the flow valve 1 opens again as soon as the water temperature falls below the threshold.

Vorteilhaft ist außerdem das geringe Einbaumaß, das sich aufgrund des kompakten Aufbaus mit den aufeinander gesteckten Blenden 2 und 3 sowie dem in den Bohrungen 15 und 16 platzierten Torsionselement 4 ergibt. Verglichen mit den bei bekannten temperaturabhängigen Durchflussventilen als SMA-Federn ausgebildeten Stellelementen ist die Ausgestaltung des Torsionselements 4 als einfaches Drahtelement sehr preiswert.Another advantage is the low installation dimension, which is due to the compact design with the superimposed aperture 2 and 3 as well as in the holes 15 and 16 placed torsion element 4 results. Compared with the control elements designed as SMA springs in known temperature-dependent flow valves is the design of the torsion element 4 as a simple wire element very cheap.

Als Formgedächtnislegierungen für das Torsionselement 4 kommen insbesondere in Frage:

– NiTi – Shape-Memory-Legierungen mit Au, Pa, Pt, Cu, Cr als möglichen weiteren Legierungsbestandteilen zur Beeinflussung der Hystereseeigenschaften, also insbesondere der Temperaturgrenzen bei denen eine Hin- beziehungsweise eine Rückänderung des Phasenzustandes der Legierung erfolgt;
– CuZn- und/oder CuSn – Shape-Memory-Legierungen.

As shape memory alloys for the torsion element 4 are in particular:

NiTi shape memory alloys with Au, Pa, Pt, Cu, Cr as possible further alloy constituents for influencing the hysteresis properties, thus in particular the temperature limits at which a change in the phase of the alloy takes place;
- CuZn and / or CuSn - shape memory alloys.

In Abwandlungen der vorliegenden Erfindung kann auch eine temperaturabhängige Dosierung von heißem Wasser in Heißgetränkegeräten (beispielsweise Kaffeemaschinen, Espressomaschinen, Teemaschinen, Maschinen in Haushalt und Gewerbe) erfolgen, die die Vorteile des erfindungsgemäßen Durchflussventils nutzt.In Modifications of the present invention may also include a temperature-dependent dosage of hot Water in hot beverage devices (for example Coffee machines, Espresso machines, Tea machines, Household machines and trade), the advantages of the flow valve according to the invention uses.

Ein Durchflussventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch genutzt werden, um Wasser temperaturabhängig in einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine zu dosieren oder zu verteilen.One Flow valve according to the present invention can also be used to control water temperature dependent to dose a washing machine or a dishwasher or to distribute.

Eine andere Anwendung kann ein Dampfbügeleisen betreffen, in dem ein Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung die Dampf- und/oder Wasserabgabe thermisch steuert.A Other application may be a steam iron in which a valve according to the present Invention controls the steam and / or water output thermally.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Durchflussventil auch vorteilhaft in einem Heizkreislauf eines Gebäudes eingesetzt werden, um einzelne Kreisläufe in temperaturabhängiger Weise zu schalten. Dies kann auch auf Anwendungen bei der Geothermienutzung erweitert werden.Finally, can the flow valve according to the invention also advantageously used in a heating circuit of a building become individual circuits in temperature-dependent Way to switch. This can also apply to geothermal applications be extended.

Claims

Flow valve for the temperature-dependent passage of a liquid or gaseous medium, in particular of water, with a) two counteracting Verschlussele and an actuating element which is mechanically connected at a first end to the first closure element and at a second end to the second closure element and causes a dependent on the temperature of the medium change in the relative position of the two closure elements to each other, characterized in that b) the first closure element as a first panel ( 2 ) with at least one flow opening ( 9 ) is formed, c) the second closure element as compared to the first panel ( 2 ) rotatably mounted second aperture ( 3 ) with at least one flow opening ( 10 ) is formed, d) the actuating element as a torsion element ( 4 ) is formed, the second diaphragm ( 3 ) depending on the temperature of the medium with respect to the first diaphragm ( 2 ), so that an overlap of the flow openings ( 9 . 10 ) of both diaphragms ( 2 . 3 ) changed.

Flow valve according to claim 1, characterized in that the torsion element ( 4 ) consists of a shape memory alloy, in particular of a nickel-titanium alloy.

Flow valve according to claim 1 or 2, characterized in that the torsion element ( 4 ) has an elongated shape, in particular in the form of a rod or a piece of wire.

Flow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion element ( 4 ) a torsion axis ( 5 ) and two perpendicular to the torsion axis ( 5 ) running carriers ( 17 . 18 ), of which the one in a recess ( 19 ) at the first aperture ( 2 ) and the other in a recess ( 20 ) at the second aperture ( 3 ) intervenes.

Flow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the two diaphragms ( 2 . 3 ) consist of a plastic or a ceramic or are coated at least on the media exposed surfaces with a plastic or ceramic.

Flow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the two diaphragms ( 2 . 3 ) each have a plurality of circumferentially distributed flow openings ( 9 . 10 ) exhibit.

Flow valve according to claim, characterized in that the flow openings ( 9 . 10 ) by intermediate webs ( 11 . 12 ) are separated from each other, wherein the intermediate webs ( 11 . 12 ) each one perpendicular to a flow direction ( 6 ) oriented surface that is at least as large as one perpendicular to the flow direction ( 6 ) oriented surface of each of the flow openings ( 9 . 10 ).

Flow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the two diaphragms ( 9 . 10 ) each have a central bore ( 15 . 16 ), in which the torsion element ( 4 ) is arranged.