DE10064620A1 - Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen - Google Patents

Abstract

Bei einem Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen mit einem Ventilgehäuse, mit einem Zulaufstutzen, mit einem Ablaufstutzen, mit einem zwischen dem Zulaufstutzen und dem Ablaufstutzen angeordneten Regelventilstutzen zur Aufnahme eines Ventileinsatzes, dessen Ventilkörper mit einem Regelventilsitz zusammenwirkt, mit einer Voreinstellvorrichtung, die mit einer Drosselstelle zusammenwirkt und mit zwei zwischen dem Zulaufstutzen und dem Ablaufstutzen angeordneten Druckmeßkanälen, die in Druckmeßstutzen münden, ist die Voreinstellvorrichtung, zur Verringerung der Baugröße und zur Schaffung einer möglichst zuverlässigen Druckdifferenzmessung, Teil des Ventileinsatzes. Dabei umfaßt die Drosselstelle den Regelventilsitz zumindest teilweise.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Flüssigkeitsventile werden insbesondere als Voreinstell- und Regulierven­ tile in sogenannten Kühldeckenanlagen verwendet, wobei mittels der Voreinstellvor­ richtung der Regeldurchfluß des Flüssigkeitsventiles und damit der vorgeschalteten Kühldecke voreingestellt werden kann. Darüber hinaus weisen derartige Flüssig­ keitsventile einen Regelventilstutzen zum Anschluß eines thermostatischen Regel­ ventiles auf, durch das der Flüssigkeitsdurchfluß umgebungstemperaturabhängig regelbar ist.

Dabei muß die erforderliche Voreinstellung orientiert an den hydraulischen Verhält­ nissen in der gesamten Heiz- oder Kühlanlage erfolgen. Hierzu ist eine Druckmes­ sung an dem Flüssigkeitsventil über Druckmeßstutzen vorgesehen, wobei über die Druckmessung ein Rückschluß auf die voreingestellte Regeldurchflußmenge möglich ist.

Ein derartiges Flüssigkeitsventil ist aus der DE 198 31 993 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Flüssigkeitsventil erfolgt die zulaufseitige Druckabnahme zwischen einer Drosselstelle, auf die ein Voreinstellkörper der Voreinstellvorrichtung wirkt und einem Regelventilsitz, mit dem ein Ventilkörper eines Ventileinsatzes zusammenwirkt. Die ablaufseitige Druckabnahme erfolgt hinter dem Regulierventilsitz.

Zwar ist mit der bekannten Anordnung der Druckmeßkanäle im Ventilgehäuse eine sogenannte Blendenmessung möglich, die den Rückschluß von den gemessenen Drücken auf die voreingestellte Regeldurchflußmenge vereinfacht. Diese bekannte Anordnung der Druckmeßkanäle weist jedoch Nachteile auf. Einerseits ergibt sich aufgrund der gewählten Anordnung der Druckmeßkanäle ein proportionaler Zusam­ menhang zwischen den gemessenen Druckdifferenzen und den voreingestellten Durchflußmengen. Dies hat zur Folge, dass bei sehr geringen einzustellenden Durchflußmengen die meßbaren Druckdifferenzen sehr gering sind. Andererseits erfordert die zulaufseitige Druckmessung zwischen der Drosselstelle und dem Re­ gelventilsitz einen Mindestabstand zwischen der Drosselstelle und dem Regelventilsitz, um eine Strömungsberuhigung und damit eine Vergleichmäßigung des gemes­ senen zulaufseitigen Druckes in diesem Bereich zu gewährleisten. Dadurch wird die Baugröße des bekannten Ventiles vergrößert.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen zu schaffen, das bei sehr geringer Baugröße eine möglichst zuverlässige Druckdiffe­ renzmessung zur Voreinstellung der Regeldurchflußmenge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass die Drosselstelle den Regelventilsitz umfaßt und damit, anders als bei dem bekannten Flüssigkeitsventil, diese Teile direkt benachbart zueinander ange­ ordnet sind, ist kein Mindestabstand zwischen dem Regelventilsitz und der Drossel­ stelle erforderlich, so dass die Baugröße des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsventi­ les gegenüber dem vorbekannten deutlich verringert werden kann. Ermöglicht wird dies durch die erfindungsgemäße Auslagerung des Mündungsbereiches des zulauf­ seitigen Druckmeßkanals aus dem Bereich zwischen der Drosselstelle und dem Re­ gelventilsitz in den Bereich vor der Gesamtheit aus Regelventilsitz und Drosselstelle, so dass die zulaufseitige Druckmessung vor der Gesamtheit erfolgt. Die ablaufseitige Druckmessung erfolgt hinter der Gesamtheit aus Regelventilsitz und Drosselstelle, in dem der Mündungsbereich des ablaufseitigen Druckmeßkanals hinter dem Regel­ ventilsitz angeordnet ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird darüber hinaus eine nicht lineare Skalenkomprimierung zwischen den gemessenen Druckdifferenzen und den vorein­ gestellten Regeldurchflußmengen erzielt, so dass bei sehr geringen Durchflußmen­ gen noch deutlich höhere Druckdifferenzen meßbar sind als dies bei dem vorbe­ kannten Flüssigkeitsventil der Fall ist. Dies vereinfacht die Differenzdruckmessung wesentlich und führt letztlich zu einer höheren Einstellgenauigkeit der Voreinstellung des Regeldurchflusses.

Insgesamt wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen geschaffen, das bei einer deutlich geringeren Baugröße gegenüber dem vorbekannten letztlich eine genauere Druckdifferenzmessung und damit eine genauere Voreinstellung des Regeldurchflusses ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Flüssig­ keitsventiles ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So ist es besonders vorteilhaft, wenn die Voreinstellvorrichtung eine Hülse aufweist, die zwischen einem Gewindeeinsatz des Ventileinsatzes und einer federbelasteten Rückstelleinrichtung für den Ventilkörper drehbar angeordnet ist. Durch Verdrehen der Hülse der Voreinstellvorrichtung gegenüber dem Gewindeeinsatz des Ventilein­ satzes kann dann auf sehr einfache Art und Weise der Regeldurchfluß voreingestellt werden.

Besonders vorteilhaft kann die Voreinstellvorrichtung in Richtung des Regelventilsit­ zes eine Schürze aufweisen, deren Stirnseite auf einer den Regelventilsitz umlau­ fenden Auflagefläche aufliegt, wobei die Umfangsfläche der Schürze zur Voreinstel­ lung des Regeldurchflusses mindestens eine Öffnung aufweist, die mit einer Ablauf­ öffnung des Ventilgehäuses zusammenwirkt. Dadurch wird eine Blende geschaffen, die in ihrer Fläche veränderlich ist und dadurch die Voreinstellung des Regeldurch­ flusses ermöglicht.

In diesem Zusammenhang kann mindestens eine Öffnung der Umfangsfläche eine Bohrung sein, die einerseits eine sehr genaue Blendenöffnung gewährleistet und andererseits nur geringe Strömungsgeräusche erzeugt. Sind jedoch größere Blen­ denflächen erforderlich, so kann besonders vorteilhaft mindestens eine Öffnung der Umfangsfläche eine Ausnehmung sein, die eine über den Drehwinkel der Schürze veränderliche Höhe aufweist, so dass quasi kontinuierlich die Blendenfläche und damit der Regeldurchfluß verändert werden kann.

Zur Durchführung der Voreinstellung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Hülse auf der vom Regelventilsitz abgewandten Seite Mittel zum formschlüssigen Verbinden mit einem Voreinstellwerkzeug aufweist, wobei in diesem Zusammenhang das Vor­ einstellwerkzeug ein Drehschlüssel sein kann, der zum Ablesen der Voreinstellung eine Skala trägt.

Um eine Absperrung des Strömungsstranges der mit dem Flüssigkeitsventil ausge­ rüsteten Anlage zu ermöglichen, kann die Voreinstellvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie beispielsweise auf der Umfangsfläche der Schürze einen Bereich aufweist, der frei von Öffnung ist und insofern im Zusammenwirken mit der Ablauföff­ nung diese Absperrung ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel des beanspruchten Flüssigkeitsventiles ist in den Zeichnun­ gen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Flüssigkeitsventil im Schnitt mit einer Voreinstellvorrichtung mit Voreinstell- und Absperrkörper,

Fig. 2 ein Detail des Flüssigkeitsventils gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwicklung der Schürze des Flüssigkeitsventiles gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Außenansicht des Flüssigkeitsventiles gemäß Fig. 1.

In den Figuren weist das Flüssigkeitsventil ein Ventilgehäuse (1) auf, das jeweils mit einem Zulaufstutzen (2) und mit einem Ablaufstutzen (3) versehen ist. Bei der Ver­ wendung in sogenannten Kühldeckenanlagen ist der Zulaufstutzen mit der Kühldec­ ke und der Ablaufstutzen mit dem Rücklaufstrang hydraulisch verbunden.

Zusätzlich weist das Ventilgehäuse einen Regelventilstutzen (4) auf, in den ein Ven­ tileinsatz (5) eingeschraubt ist, der einen durch eine Rückstelleinrichtung (16) in Öff­ nungsrichtung federbelasteten Ventilkörper (6) aufweist. Dieser Ventilkörper (6) wirkt mit einem Regelventilsitz (7) zusammen, wobei ein nicht in den Zeichnungen darge­ stellter aber für sich bereits bekannter Stellantrieb über die Ventilstange den Ventil­ körper gegen die Federkraft in Richtung auf den Ventilsitz bewegen kann.

Umlaufend um den Regelventilsitz (7) und direkt benachbart zu diesem Regelventil­ sitz (7) ist eine Drosselstelle (9) in dem Ventilgehäuse (1) vorgesehen, die mit einer Schürze (17) einer Voreinstellvorrichtung (8) zusammenwirkt. Die Voreinstellvorrich­ tung (8) weist dabei eine Hülse (14) auf, die in einen Gewindeeinsatz (15) des Ven­ tileinsatzes (5) eingeschraubt ist.

Eine Stirnseite (18) der Schürze (17) liegt dabei auf einer Auflagefläche (19) der Drosselstelle (9) auf.

Außerhalb des Bereiches gebildet aus der Drosselstelle (9) und dem Regelventilsitz (7) sind die Mündungsbereiche eines zulaufseitigen Druckmeßkanales (11) und ei­ nes ablaufseitigen Druckmeßkanales (10) angeordnet, die jeweils in einen zulaufsei­ tigen Druckmeßstutzen (13) und in einen ablaufseitigen Druckmeßstutzen (12) mün­ den.

Durch die gewählte Anordnung der Mündungsbereiche der Druckmeßkanäle (10, 11) erfolgt also die Druckabnahme vor der Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Dros­ selstelle (9) und hinter dieser Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Drosselstelle (9), so dass auf Grund der direkt benachbarten Anordnung des Regelventilsitzes (7) und der Drosselstelle (10) diese Vorrichtungsteile sehr nahe zusammenrücken kön­ nen und kein Beruhigungsvolumen zur Strömungs- und Druckberuhigung vorgese­ hen werden muß.

An der Voreinstellvorrichtung (8) ist auf der vom Ventilkörper (6) abgewandten Seite ein Außensechskant (24) ausgebildet, der als Mittel zum formschlüssigen Verbinden mit einem Voreinstellwerkzeug dient. Das Voreinstellwerkzeug ist in der Fig. 4 darge­ stellt und näher erläutert.

In der Fig. 2 sind gleiche und gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den selben Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 wird die geometrische Anordnung des Flüssigkeitsventiles im Bereich des Regelventilsitzes (7) und der Drosselstelle (9) besonders deutlich. Man erkennt, dass die Schürze (17) der Voreinstellvorrich­ tung (8) mit ihrer Stirnseite (18) auf einer Auflagefläche (19) des Ventilgehäuses (1) metallisch dichtend aufliegt und dass die Schürze (17) an ihrer Umfangsfläche min­ destens eine Öffnung (21) aufweist.

In der Fig. 3 sind gleiche und gleichwirkende Einrichtungsteile wie in den Fig. 1 und 2 mit den selben Bezugszeichen versehen. In dieser Fig. 3 ist eine Abwicklung der Schürze (17) der Voreinstellvorrichtung (8) dargestellt. Hier erkennt man die Form­ gebung der einen Öffnung (21), die als Bohrung ausgebildet ist, was zu einer sehr geringen Geräuschbildung im Bereich dieser Bohrung (21) im Zusammenwirken mit der Ablauföffnung (22) führt. Sollen jedoch größere Blendenquerschnitte zur Her­ stellung eines höheren Regeldurchflusses eingestellt werden, die mit einer derartigen Bohrung (21) nicht realisierbar sind, so ist es besonders vorteilhaft, wenn an der Umfangsfläche (20) eine Ausnehmung (23) vorgesehen ist, die eine über den Drehwinkel der Schürze (17) veränderliche Höhe (H) aufweist. Mit dieser Ausnehmung (23) ist dann eine Voreinstellung des Regeldurchflusses von sehr geringen Vorein­ stellwerten bis zu sehr hohen Voreinstellwerten, abhängig letztlich nur noch von dem Querschnitt der Ablauföffnung (22), möglich.

In der Fig. 4 sind gleiche und gleichwirkende Einrichtungsteile wie in den Fig. 2 und 3 mit den selben Bezugszeichen versehen. Man erkennt in der Fig. 3 das Ventilgehäu­ se (1) mit dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3). In den Regelventilstut­ zen (4) ist der Ventileinsatz (5) eingeschraubt. Auf einen Außensechskant (24), der als Mittel zum formschlüssigen Verbinden mit einem Voreinstellwerkzeug (25) dient, ist das Voreinstellwerkzeug (25) formschlüssig aufgesetzt. Das Voreinstellwerkzeug (25) weist zur Ablesung der gewählten Voreinstellung eine Skala (26) auf, die auf der Stirnseite des Voreinstellwerkzeuges aufgebracht ist.

Claims (8)

1. Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen mit einem Ventilgehäuse (1), mit einem Zulaufstutzen (2), mit einem Ablaufstutzen (3), mit einem zwischen dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3) angeordneten Regelventilstut­ zen (4) zur Aufnahme eines Ventileinsatzes (5), dessen Ventilkörper (6) mit einem Regelventilsitz (7) zusammenwirkt, mit einer Voreinstellvorrichtung (8), die mit ei­ ner Drosselstelle (9) zusammenwirkt und mit zwei zwischen dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3) angeordneten Druckmeßkanälen (10, 11), die in Druckmeßstutzen (12, 13) münden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (8) Teil des Ventileinsatzes (5) ist und dass die Drosselstelle (9) den Regelventilsitz (7) zumindest teilweise umfaßt.

2. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (8) eine Hülse (14) aufweist, die zwischen einem Gewindeeinsatz (15) des Ventileinsatzes (5) und einer federbelasteten Rückstelleinrichtung (16) für den Ventilkörper (6) drehbar angeordnet ist.

3. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (8) in Richtung des Regelventilsitzes (7) eine Schürze (17) auf­ weist, deren Stirnseite (18) auf einer den Regelventilsitz (7) umlaufenden Aufla­ gefläche (19) aufliegt und dessen Umfangsfläche (20) mindestens eine Öffnung (21) aufweist, die mit einer Ablauföffnung (22) des Ventilgehäuses (1) zusam­ menwirkt.

4. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Öffnung (21) der Umfangsfläche (20) eine Bohrung ist.

5. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Öffnung (21) der Umfangsfläche (20) eine Ausnehmung (23) ist, die eine über den Drehwinkel der Schürze (17) veränderliche Höhe (H) aufweist.

6. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (14) auf der vom Regelventilsitz (7) angewandten Seite Mittel (24) zum formschlüssi­ gen Verbinden mit einem Voreinstellwerkzeug (25) aufweist.

7. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorein­ stellwerkzeug (25) ein Drehschlüssel ist, der eine Skala (26) zum Ablesen der Voreinstellung trägt.

8. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (8) zugleich zur Absperrung des Strömungsstranges der mit dem Flüssigkeitsventil ausgerüsteten Anlage dient.