DD226340A1 - Heizkoerperventil in zweiwegeform - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizkoerperventil in Zweiwegeform, welches vorzugsweise in Einrohrheizungen Anwendung findet. Durch die vorliegende Erfindung soll ein besonders material- und lohndefensives Heizkoerperventil geschaffen werden, bei dem zur Kammerung des Doppelkegels zur Regelung des Heizmittelstromes zwischen Heizkoerper und By-Pass keine zusaetzlichen Bauelemente Anwendung finden. Erreicht wird das dadurch, dass im Doppelkegel zumindest eine elastische Dichtung im Zentrum verspannt, aber an der Peripherie flexibel angeordnet ist, die sich bei axialer Belastung des Doppelkegels in Richtung Druckfeder soweit elastisch verformt, dass sich der an und fuer sich groessere Durchmesser der flexiblen Dichtung durch den Ventilsitz fuer den By-Pass-Abschluss druecken laesst. Im Betriebszustand nimmt die elastische Dichtung wieder die urspruengliche Form an. Die Abdichtung des By-Pass-Ventils wird von einer anderen zwischen Kegelteil und Oberteil angeordneten Dichtung in der gewuenschten Endlage gehalten. Sie uebernimmt auch gleichzeitig die Abdichtung des Innenraumes des Ventils gegen die Atmosphaere der Spindelabdichtung unter Betriebsbedingungen. Fig. 2

Description

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Titel der Erfindung Heizkörperventil in Zweiwegeform

Anwendungsgebiet aer Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizkörperventil in Zweiwegeform, das sowohl von Hand verstellt, als auch von einem Thermostat geregelt werden kann. Das Heizkörperventil in Zweiwegeform wird angewandt, um den Mengenstrom des Heizmediums durch den Heizkörper oder durch den By-Paß oder eine Mengenstrpmteilung in beliebigem Verhältnis in beiden Richtungen vorzunehmen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist eine Vielzahl von Heizkörperventilen in Zweiwegeform bekannt, die geeignet sind, die Heizkörper in Einrohrheizungen im Nebenschluß oder/und Reihenschluß einzuordnen. Bei Nebenschlußeinordnung fließt nur ein gewisser Teil des Hsizmediums durch den Heizkörper und vereinigt sich danach wieder mit dem Hauptstrom. Beim Reihenfluß durchfließt das gesamte Heizmedium nacheinander alle Heizkörper.

Es sind außerdem noch die unterschiedlichsten Anschlußarten der Heizkörperventile an den Heizkörpern bekannt. Zu unterscheiden wäre, daß die Heizmediumzu- bzw. -abführungen am Heizkörper an getrennten Anschlüssen oder die Zu- und Abführungen durch besondere Gestaltung der Zweiwegeventile an nur einem Anschluß erfolgt, indem in konzentrisch im Ventil

angeordneten Kanälen, die unterschiedlich tief.in den Innenraum des Heizkörpers eintauchen,.die Zu- bzw. Abführung im Sinne der Wärmeabgabe des Heizmediums erfolgt.

Als üblicher Stand der Technik eines Heizkörperventils mit 3 Anschlüssen und mit axial verstellbarem Steuerglied für Neben- und Reihenschlußeinordnung der Heizkörper sowie mit separater Zu- und Abführung des Heizmediums kann die Ausführung nach der DE-OS 3 125 459 betrachtet werden, bei der eine Lösung vorliegt, wo mit einem Ventilkegel die Teilströme des Heizmediums für Heizkörper und By-Paß geregelt werden. Besonderer Wert wird bei diesem Vorschlag auf das Erreichen einer hohen Genauigkeit der Ventilkennlinie gelegt, was sich u.a. in einem sich axial erstreckenden umfangseitig geschlossenen Drosselabschnitt zumindest an einem der beiden Ventilglieder ausdrückt,, was letzten Endes einen angemessenen großen Ventilhub erfordert. Gemäß vorliegender Konstruktion ist das Steuerglied zwischen 2 Ventilsitzen, die im freien Öffnungsquerschnitt kleiner sind als die damit korrespondierenden Querschnitte des Steuergliedes, im Gehäuse gekammert. Damit nun das Steuerglied in die Ventilkammer eingeordnet werden kann, muß zumindest ein Ventilsitz separat in das Ventilgehäuse nach dem Einbringen des Steuergliedes einsetz- und abdichtbar sein. Diese Konstruktionsart bringt Nachteile mit sich, da die 3-auraaSe vergrößert und. die Lohnkosten wegen der zusätzlichen Bearbeitung der Ventilsitzelemente und der damit verbundenen Bearbeitung im-Gehäuse erhöht werden. Außerdem wird damit eine zusätzliche Abdichtstelle geschaffen, die bekanntlich in der Anzahl so gering wie möglich gehalten werden sollten.

Eine- ähnliche Lösung ist aus der DE-OS 2 621 886 (Fig. 3) zu entnehmen. Auch hier ist funktions- und montagebedingt der zweite Ventilsitz separat, mit den bereits beschriebenen Nachteilen, anzuwenden.

Des weiteren ist ein Heizkörperventil in By-Paß-Form auf dem Markt (Vaillant 3RD), das in Einrohrheizungen sine Mengenstromteilung des Meizmediums durch den Heizkörper und/oder durch den By-PaS bewerkstelligt. Der Ventilkegel bewegt sich zwischen 2 Ventilsitzen und besitzt größere Abmessungen als die zugeordneten Sitzflächen. Damit hier die Einordnung des Doppelkegels in die Ventilkammer möglich wird, ist der den 3y-Pa3-Äbschluß realisierende Sitz separat in das Ventilgehäuse eingesetzt und wird vom eingeschraubten Oberteil mit dem Ventilgehäuse annähernd dicht verspannt. Das Konstruktionsprinzip erfordert eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit, da sowohl das Oberteil dicht ins Ventilgehäuse einzuschrauben ist und gleichzeitig ein annähernd dichtes Verklemmen des Sitzes im Ventilgehäuse damit erreicht werden muß. Als Nachteil resultiert daraus ein hoher, lohnintensiver Aufwand für die Bauelemente, die am Oberteil- und Sitzabschluß beteiligt sind.

Wie aus den Lösungen nach den DE-OS 3 125 459 und 2 621 886 ersichtlich, sind die Stellglieder der Ventile überwiegend mit starren Dichtflächen ausgerüstet; es gibt aber auch Mehrwegeventile, deren Verschlußteile aus elastischen Materialien in flexibler Anordnung bestehen. So zeigt z.3, die A3 1 550 383 in ihren Fig. 1 bis 4 am äußeren bzw. inneren Umfang in Ringnuten gehaltene elastische Scheiben, die vom axial verstellbaren Steuerglied beeinflußt, sich derart verformen, daß sie entweder ihren Gegensitz gegenüber dem strömenden Medium abdichten oder freigehen.

Als Nachteil wirkt sich hierbei genau so wie bei den bereits betrachteten Lösungen der Umstand aus, daß das Stellglied in seiner Gesamtheit erst durch zusätzliche Verschluß- bzw. Sitzelemente gekammert werden muß, um seine Funktionsfähigkeit zu erhalten..Die zusätzlichen Verschlußteile mit Dichtungen und Verschraubungen, die dazu erforderlich sind, komplizieren und verteuern demgemäß die Armatur.

Im ΞΡ O 092 333 wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der das Dichtelement aus einer elastischen, im Zentrum fest verspannten und an der Peripherie frei beweglichen, auf dem Ventilkegel befestigten Dichtung besteht. Eine derartige Dichtungsanordnung kann für sich alleine jedoch auch nicht die genannten Mangel beseitigen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel öer Erfindung besteht darin, ein besonders material- und lohndefensives Heizkörperventil in Zweiwegeform zu schaffen, bei dem vorgenannte Nachteile ausgeschaltet oder weitgehend gemindert werden. Dabei ist die geforderte Ventilkennlinie ausreichend genau zu erfüllen. Die Ventilabschlüsse in Richtung Heizkörper und Richtung By-Paß sind zu gewährleisten und das Verschleißteil Spindelabdichtung soll unter Betriebsbedingungen ohne Entleerung der Heizungsanlage auswechselbar sein.

Darlegung des Wesens der. Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heizkörperventil in Zweiwegeform den Doppelkegel in die Ventilkammer einzubringen, ohne daß danach separate Sitze oder andere aen Ventilabschluß sichernde Bauelemente einzuordnen sind. Damit werden Voraussetzungen geschaffen für eine kleine materialsparende und lohndefensive Bauweise. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der zum Zwecke des Einbringens des Doppelkegels ansonsten notwendigerweise separat in das Gehäuse eingefügte Ventilsitz als Gehäusebestandteil ausgeführt ist, dadurch ein kompaktes, einteiliges Gehäuse vorliegt, das innerhalb seiner durch die beiden Ventilsitze begrenzten Ventilkammer den durch den dem Oberteil zugewandten Ventilsitz hindurchgeführten komplett montierten Doppelkegel aufnimmt. Erfindungsgemäß besitzt der Doppelkegel zumindest eine elastisch-flexible Dichtung, die in bekannter Weise im Zentrum verspannt sowie an ihrer Peripherie frei beweglich gehalten, in ihrem Durchmesser größer'als der zugeordnete

Ventilsitz ausgebildet ist, während die dem zweiten Ventilsitz zugeordnete Dichtung maximal gleich oder kleiner als der Durchgang des dem Oberteil naheliegenden Ventilsitzes ausgeführt ist. In erfindungsgemäßer Ausgestaltung der elastischflexiblen Dichtung weist diese in ihrem freibeweglichen Querschnitt auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite, beginnend von der Sinspannstelle im Doppelkegel zu ihrem äußeren Rand hin verlaufend, eine lippenförrnige Abflachung auf, wobei dieser Querschnitt eine Ausbildung derart erfährt, daß sein Widerstandsmoment ausreichend bemessen ist die Durchbiegung der elastisch-flexiblen Dichtung aus der Kraft der Druckfeder zur Kompensation der Stellkraft in solchen Grenzen zu halten, daß ein rückwärtiges Ausschnappen ausgeschlossen ist. Sine an und für sich bekannte, zwischen dem Kegelteil des Doppelkegels und dem Oberteil angeordnete Rückdichtung berührt in erfindungsgemäßer Weise in SchlieSstellung der elastisch-flexiblen Dichtung gegenüber ihrem zugeordneten Ventilsitz druckbelastet die Stirnseite des Kegelteiles.

Dank dem bei diesem Ventil vorhandenen geringen Differenzdruck und den daraus resultierenden kleinen Ventilkräften des 3y-Paß-Ventils kann eine elastisch-flexible Dichtung eingesetzt '«erden. Diese Dichtung, größer als der zugehörige Sitzdurchmesser, im Zentrum unterstützt und an der Peripherie beweglich im Doppelkegel eingefügt, verformt sich beim Eindrücken des .Doppelkegels in die Ventilkammer kugelkalottenförmig und schnappt bei entsprechend fortgeschrittener Verformung durch den 3y-Paß-Sitz in die Ventilkammer ein. Der Sitzdurchmesser für den HaizkörperdurchfluS ist kleiner gewählt als der vom By-Paß-Ventil, so daß diese Ventilscheibe mühelos durch den Sitz des Sy-Paß-Ventils durchgedrückt werden kann. Die Form der Sy-Paß-Dichtung gewährleistet, daß die Rückstellkraft der Druckfeder zur Kompensation dar Kraft des Thermostaten ein rückwärtiges Ausschnappen des Doppelkegels nicht zuläßt. Nach Einschrauben des Oberteiles erfolgt eine

zusätzliche Abstützung des Doppelkegels an einer Dichtung zwischen der Stirnfläche Doppelkegel und Stirnfläche Oberteil, die den Innenrsum des Heizkörperventils abdichtet, damit unter Betriebsbedingungen die Auswechselung des Verschleißteiles Spindelabdichtung vorgenommen werden kann,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: .

Fig. 1: das Heizkörperventil in Zweiwegeform

in der Ansicht Fig. 2: einen Längsschnitt durch das Heizkörperventil in Zweiwegeform.

In der Fig. 1 sind die Anschlüsse für den Zufluß und Abfluß des Heizmediums dargestellt. Die Fora der Anschlüsse kann rrach den Erfordernissen variiert werden und ist für das Wesen der Erfindung bedeutungslos.

In der Fig. 2 ist das H_eizkörperventil in Zweiwegeform so dargestellt, daß das gesamte Heizmedium durch den Heizkörper fließt und demgemäß das Ventil für den By-PaS geschlossen ist. In einem Ventilgehäuse 1 ist eine Ventilkammer 2, . die mit dem Zuflußkanal 3 verbunden ist und durch den Ventilsitz 4 für den-HeizkörperdurchfIuS und den Ventilsitz 5 für den By-PaS-Durchfluß begrenzt wird, angeordnet. Die Ventilsitze 4 und 5 werden unmittelbar von der Ventilgehäusewandung gebildet , ohne daS zusätzliche Sauelemente eingesetzt sind. In der Vsntilkammer 2 ist der Doppelkegel 6 axial beweglich angeordnet. Die Axialbewegung wird im Falle des Beispiels von einem Thermostaten 7 in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur vorgenommen, wobei natürlich die Axialbewegung ebenfalls auf andere Art erzielt werden kann. Die Druckfeder 8 kompensiert die Stellkraft des Thermostaten 7. .

Der Doppelkegel 6 kann sowohl den Ventilsitz 4 für den Heizkörperdurchfluß oder den Ventilsitz 5 für den By-Paß-DurchfluS abdichten, als auch zur Gewährleistung der Ventilkennlinie Mittelstellungen einnehmen. Für die Abdichtung des Ventilsitzes 5 für den By-Paß-Durchfluß hat der Doppelkegel 6 eine elastisch-flexible Dichtung 9_f die geringfügig größer ist als der Ventilsitz 5 und im Zentrum durch den Doppelkegel 6 und das Kegelteil IO dicht verspannt ist. An der Peripherie ist die elastisch-flexible Dichtung nicht unterstützt und frei beweglich. Im Beispiel ist die elastisch-flexible Dichtung 9 zur Erzielung eines zweckentsprechenden günstigen »Viderstandsmomentes abgeschrägt, was zur Bildung einer kugelkalottenförmigen Form beim Eindrücken des Doppelkegels 6 in die Ventilkammer 2 beiträgt. Das Widerstandsmoment der elastisch-flexiblen Dichtung 9 ist jedoch so groß zu wählen, daß der Doppelkegel 5 durch die Rückstellkraft der Druckfeder 8 nicht wieder durch den Ventilsitz 5 zurückgedrückt wird, auch wenn die Unterstützung durch das Oberteil 11 noch nicht wirksam ist.

Im Betriebszustand befindet sich zwischen dem Oberteil 11, welches in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt ist, und dem Kegelteil 10 eine Rückdichtung 12. Diese Dichtung besitzt eine doppelte Funktion. Sie übernimmt in dem Falle, wo die elastisch-flexible Dichtung 9 des Doppelkegels 6 den Ventilsitz 5 für den By-Paß-Durchfluß abdichtet, die zusätzliche Abstützung des Kegelteiles 10 gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 8. Die Autorität der Abdichtung hat dabei zunächst die elastisch-flexible Dichtung 9 mit dem Ventilsitz 5. In dem Falle, wo das Verschleißteil O-Ring für die Abdichtung der Spindel 14 unter Betriebsbedingungen ausgewechselt v/erden muß, wird nach Entfernen des Thermostaten 7 vom Gehäuse 1 des Ventils die Rückstellkraft der Druckfeder 8 voll auf die Rückdichtung ,12 wirksam und dichtet damit den Innenraum des Ventils gegen die Atmosphäre ab. In dieser Stellung kann die Erneuerung des

Verschleißteiles O-Ring 13 durch Auswechseln der gesamten Baugruppe O-Ring-Halter 15 unter Betriebsbedingungen vorgenommen werden. Nach Wiederaufsetzen des Thermostaten 7 auf das Gehäuse 1 ist das Ventil sofort funktionsbereit, ohne daß Dustierarbeiten erforderlich werden.

Claims (2)

1. - 9 E rfindungsansp ruch

   1* Heizkörperventil in Zweiwegeform, bei dem ein Doppelkegel axial in einer Ventilkammer, die mit dem Zuflußkanal des Ventiles in Verbindung steht und durch die Ventilsitze für den By-PaS-Durchfluß und Heizkörperdurchfluß begrenzt wird, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine einteilige Ausführung in der Art erfährt, indem der ansonsten notwendigerweise separat in das Gehäuse (1) einzufügende Ventilsitz (4) ebenso wie Ventilsitz (5) fester Bestandteil des Gehäuses (1) ist, daß weiterhin der durch den Durchgang des Ventilsitzes (5) einführbare komplett montierte Doppelkegel (6) zumindest eine elastisch-flexible Dichtung (9) besitzt, die auf dem Doppelkegel (5) in bekannter Weise im Zentrum verspannt sowie an der Peripherie frei beweglich gehalten und im Durchmesser größer als der zugeordnete Ventilsitz (5) ausgebildet ist und daß die zweite, dem Ventilsitz (4) zugeordnete Dichtung in ihrem äußeren Durchmesser maximal gleich oder kleiner als der Durchgang des Ventilsitzes (5) ausgeführt ist, wobei die elastisch-flexible Dichtung (9) an ihrer dem Ventilsitz (5) abgewandten Seite, ausgehend von der ifinspannstelle im Doppelkegel (6) zu ihrem äußeren Rand hin eine lippenförmzge Abfla- · chung erfährt, dergestalt, daß die freibewegliche Ringfläche in ihrem Querschnitt ein Widerstandsmoment aufweist, welches,die aus der Kraft der Druckfeder (8) resultierende Durchbiegung innerhalb des funktionswirksamen elastisch-flexiblen Bereiches der Dichtung (9) begrenzt .
2. 2. Heizkörperventil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an und für sich bekannte, zwischen Kegelteil (10) und Oberteil (11) angeordnete Rückdichtung (12) in Schließstellung der elastisch-flexiblen Dichtung (9) gegenüber dem Ventilsitz (5) mit der Stirnseite des Kegelteiles (10) eine druckbelastete Berührung erfahrt.

   - Hierzu 1 BL Zeichnungen -