DE102006047880A1 - Durchflußeinstellventil - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Durchflußeinstellventil (1) mit einem Ventilgehäuse (2), das einen Durchflußkanal (3) und einen unter einem Winkel zum Durchflußkanal (3) stehenden Stutzen (10) aufweist, wobei im Durchflußkanal (3) eine Drosseleinrichtung (6) angeordnet ist, die ein durch den Stutzen (10) hindurch betätigbares Drosselelement (8) aufweist, und mit zwei Meßstellen (14, 15) zum Erfassen des Drucks im Durchflußkanal (3) beidseits einer Drosselanordnung, von denen jeder über einen Druckmeßkanal (26, 27) mit einem Druckmeßanschluss (17) verbunden ist. Man möchte die Gestaltungsmöglichkeiten eines derartigen Durchflußeinstellventils erweitern. Hierzu ist vorgesehen, daß mindestens ein Druckmeßkanal (26) durch den Stutzen (10) geführt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Durchflußeinstellventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Durchflußkanal und einen unter einem Winkel zum Durchflußkanal stehenden Stutzen aufweist, wobei im Durchflußkanal eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, die ein durch den Stutzen hindurch betätigbares Drosselelement aufweist, und mit zwei Meßstellen zum Erfassen des Drucks im Durchflußkanal beidseits einer Drosselanordnung, von denen jede über einen Druckmeßkanal mit einem Druckmeßanschluß verbunden ist.
- Ein derartiges Durchflußeinstellventil ist beispielsweise aus
DE 196 19 125 C2 bekannt. Die Drosselanordnung ist hier durch eine Meßbuchse gebildet, die der eigentlichen Drosseleinrichtung vorgeschaltet ist. Die auf beiden Seiten dieser Meßbuchse abzweigenden Druckmeßkanäle sind seitlich herausgeführt, so daß die Druckmeßanschlüsse in Seitenflächen des Ventilgehäuses angeordnet sind und zum Stutzen einen Winkel von etwa 45° und zueinander einen Winkel von 90° haben. - Ein derartiges Durchflußeinstellventil dient dazu, ein hydraulisches System, beispielsweise eine pumpenbetriebene Warmwasserheizung, hydraulisch abzugleichen. Durch den Abgleich möchte man erreichen, daß die Durchflußmengen in unterschiedlichen Abschnitten des flüssigkeitsgefüllten Systems bestimmten Vorgaben entsprechen.
- Hierzu wird der Druck auf beiden Seiten der Drosselanordnung ermittelt. Wenn die Größe der Drosselanordnung bekannt ist, kann man aus dem Druck den Durchfluß errechnen. Mit Hilfe der Drosseleinrichtung läßt sich der Durchfluß verändern.
- Es ist auch bekannt, die Drosseleinrichtung als Drosselanordnung zu verwenden. In diesem Fall benötigt man noch eine Skala oder eine andere Anzeigeeinrichtung, mit der man den aktuellen Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung ablesen kann.
- Unabhängig davon benötigt man eine Möglichkeit, den Druck auf beiden Seiten der Drosselanordnung und damit die Druckdifferenz über die Drosselanordnung ermitteln zu können.
- Ein derartiges Durchflußeinstellventil wird nur selten betätigt, in der Regel bei der Inbetriebnahme einer derartigen hydraulischen Anlage oder nach Änderungen in der hydraulischen Anlage. Damit es ansonsten nicht weiter stört, wird es vielfach an unzugänglichen Stellen montiert, beispielsweise unter Decken oder in Schäch ten. Dadurch wird aber die Einstellung des Durchflusses für einen Monteur erschwert, weil das Durchflußeinstellventil nur schwer zugänglich ist. Insbesondere bereitet es vielfach Schwierigkeiten, Meßsonden in die Druckmeßanschlüsse einzuführen. Dies erfordert teilweise ein erhebliches Geschick des Monteurs.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gestaltungsmöglichkeiten bei einem Durchflußeinstellventil zu erweitern.
- Diese Aufgabe wird bei einem Durchflußeinstellventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens ein Druckmeßkanal durch den Stutzen geführt ist.
- Dadurch erhält man weitere Möglichkeiten bei der Positionierung des Druckmeßanschlusses. Es ist nicht länger erforderlich, den Druckmeßanschluß unmittelbar neben der Mündung des Druckmeßkanals in den Durchflußkanal zu positionieren. Vielmehr kann man den Druckmeßanschluß nun auch im Bereich des Stutzens positionieren, wo er für einen Monteur besser zugänglich ist. Unter den Begriff des "Stutzens" fällt dabei alles, was unter dem eingangs erwähnten Winkel zum Durchflußkanal vom Ventilgehäuse absteht. Der Stutzen kann dabei ganz oder teilweise als Teil des Ventilgehäuses ausgebildet sein. Es ist auch möglich, als Stutzen ein getrenntes Element zu verwenden, das mit dem Ventilgehäuse verbunden ist. Der Stutzen kann auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Teile in axialer und/oder radialer Richtung (bezogen auf den Stutzen) oder auch in Umfangsrichtung zusammengebaut sein können.
- Vorzugsweise ist im Stutzen ein Einsatz angeordnet und der Druckmeßkanal ist über mindestens einen Teil seiner Länge zwischen dem Einsatz und einer Stutzenwand ausgebildet. Eine Bearbeitung des Stutzens selbst ist vielfach nicht mehr erforderlich, wenn man von einer Öffnung absieht, die unter Umständen die Stutzenwand durchdringt, damit der Druck nach außen geführt werden kann.
- Hierbei ist bevorzugt, daß der Einsatz das Drosselelement trägt. Der Einsatz wird also für zwei Zwecke ausgeführt, nämlich einmal zur Ausbildung des Druckmeßkanals und zum anderen zum Halten des Drosselelements.
- Vorzugsweise sind die Druckmeßanschlüsse in jeweils einem Meßstutzen angeordnet und beide Meßstutzen verlaufen parallel zueinander. Dies vereinfacht das Anbringen oder Einsetzen von Druckmeßsensoren, weil beide Druckmeßsensoren gemeinsam bewegt werden können, um sie in die Meßstutzen einzusetzen. Damit ist es möglich, die Druckmeßsensoren mechanisch miteinander zu verbinden, beispielsweise an einer gemeinsamen Halterung anzuordnen, so daß die Zeit, die man zum Anbringen der Druckmeßsensoren benötigt, praktisch halbiert wird.
- Vorzugsweise schließen die Meßstutzen einen Winkel im Bereich von 20° bis 70° mit dem Stutzen ein. Die Meßstutzen können damit in dem Bereich zwischen dem Stutzen und dem Gehäuse angeordnet sein, das in diesem Bereich den Durchflußkanal umgibt. Da der Monteur ohnehin auf den Stutzen zugreifen können muß, um das Drosselelement zu betätigen, ist anzunehmen, daß in diesem Be reich auch die Druckmeßanschlüsse zugänglich sind, um eine Meßsonde einführen zu können.
- Vorzugsweise sind die Meßstutzen in einem Zwickel zwischen dem Stutzen und einem den Durchflußkanal umgebenen Längsabschnitt des Ventilgehäuses gerichtet. Das Durchflußeinstellventil wird also von außen sehr kompakt gehalten. Alle Elemente, die vom Ventilgehäuse seitlich vorstehen, gehen sozusagen von einem Punkt aus. Dadurch wird auch die Gefahr klein gehalten, daß man an dem Meßstutzen hängen bleibt.
- Vorzugsweise ist der Stutzen zumindest auf einem Teil ihrer Länge zwischen den beiden Druckmeßkanälen angeordnet. Man verwendet also den Stutzen auch dafür, die beiden Druckmeßkanäle voneinander zu trennen. Weitere Bauelemente sind dafür nicht erforderlich. Dies vereinfacht die Ausbildung des Ventilgehäuses.
- Vorzugsweise ist mindestens ein Druckmeßanschluß in einem Anschlußelement angeordnet, das verdrehbar am Stutzen gehalten ist. Damit ist es möglich, den Druckmeßanschluß gegenüber dem Stutzen zu verdrehen und in eine Position zu bringen, die zum Anbringen einer Druckmeßsonde günstig ist. Dies erleichtert die Handhabung weiter.
- Vorzugsweise ist das Anschlußelement als Tülle ausgebildet, die den Stutzen umgreift. Die Tülle bildet also eine Art Manschette, die den Stutzen ringförmig umgibt. Der Stutzen bildet dann ein Drehlager für die Tülle, so daß sich eine mechanisch relativ gut belastbare Konstruktion ergibt.
- Vorzugsweise ist zwischen der Tülle und dem Stutzen ein Ringkanal ausgebildet. Der Ringkanal bildet einen Teil des Druckmeßkanals. Der Ringkanal kann sicherstellen, daß die Flüssigkeit unter Druck unabhängig von der Drehposition der Tülle gegenüber dem Stutzen immer zum Druckmeßanschluß gelangen kann.
- Vorzugsweise ist zwischen der Tülle und dem Ventilgehäuse im Bereich einer Stirnfläche der Tülle ein Ringkanal ausgebildet. Dieser Ringkanal, sozusagen der zweite Ringkanal, bildet dann einen Teil des Druckmeßkanals vom anderen Druckmeßanschluß. Man kann dann die beiden Druckmeßkanäle klar voneinander trennen, nämlich einen an der Stirnseite der Tülle und einen im Bereich der axialen Länge der Tülle. Dies vereinfacht die Ausbildung.
- Vorzugsweise ist der Ringkanal durch eine Außenwand des Stutzens begrenzt. Der zweite Ringkanal befindet sich also in einem Zwickel zwischen dem Stutzen und dem übrigen Teil des Ventilgehäuses, so daß diese beiden Elemente bereits zwei Begrenzungswände des Ringkanals bilden. Die übrige Begrenzung des Ringkanals wird dann durch die Tülle selbst gebildet.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
-
1 eine Ansicht eines Durchflußeinstellventils von oben, -
2 einen Schnitt I-I mit Teilschnitt II-II nach1 und -
3 einen Schnitt I-I mit Teilschnitt III-III nach1 . - Ein Durchflußeinstellventil
1 weist ein Ventilgehäuse2 auf, durch das ein Durchflußkanal3 mit einem Einlaß4 und einem Auslaß5 verläuft. Die Strömungsrichtung kann auch umgekehrt sein. Zwischen dem Einlaß4 und dem Auslaß5 ist eine Drosseleinrichtung6 angeordnet, die ein entlang einer Achse7 verstellbares Drosselelement8 aufweist. Das Drosselelement8 ist durch eine Stellspindel9 verlagerbar, die zu diesem Zweck in einem nicht näher dargestellten Schraubgewinde verdrehbar ist. - Das Ventilgehäuse
1 weist einen Stutzen10 auf, der etwa rechtwinklig zu einem Längsabschnitt11 angeordnet ist, wobei der Längsabschnitt11 parallel zum Durchflußkanal3 verläuft. Der Stutzen10 hat zunächst die Aufgabe, das Drosselelement8 zu lagern. Hierzu ist das Drosselelement8 in einem Einsatz12 aufgenommen, der in den Stutzen10 eingesetzt ist. Der Einsatz12 ist gegenüber dem Stutzen10 so abgedichtet, daß keine Flüssigkeit aus dem Durchflußkanal3 nach außen gelangen kann. - Die Drosseleinrichtung
6 bildet mit Hilfe des Drosselelements8 einen Strömungsquerschnitt13 , der verändert werden kann, um einen gewünschten Durchfluß durch das Durchflußeinstellventil1 einzustellen. Um diesen Durchfluß kontrollieren zu können, sind beidseits der Drosseleinrichtung6 jeweils eine Meßstelle14 ,15 vorgesehen. An jeder Meßstelle14 ,15 kann der im Durchflußkanal3 an dieser Stelle herrschende Druck gemessen werden. Aus der Druckdifferenz, die dann durch diese Messung zur Verfügung steht, und einer Information über die Größe des Strömungsquerschnitts13 kann man dann den Durchfluß errechnen. - Um den Druck von den beiden Meßstellen
14 ,15 nach außen zu bringen, so daß er von außen erfaßt werden kann, sind zwei Druckmeßanschlüsse16 ,17 vorgesehen, von denen jeder in einem Meßstutzen18 ,19 angeordnet ist. Beide Meßstutzen18 ,19 sind Bestandteil eines als Tülle20 ausgebildeten Anschlußelements, das drehbar auf dem Stutzen10 gelagert ist. Zwischen der Tülle20 und dem Stutzen10 sind zwei Dichtungen21 ,22 angeordnet. Eine weitere Dichtung befindet sich zwischen der Tülle20 und dem Längsabschnitt11 des Ventilgehäuses2 . - Die Meßstelle
14 ist über eine Öffnung24 im Ventilgehäuse2 mit einem Ringkanal25 verbunden, der von der Tülle20 , dem Ventilgehäuse2 und dem Stutzen10 begrenzt ist. Der Druckmeßanschluß16 mündet in den Ringkanal25 und zwar unabhängig davon, welche Winkelstellung die Tülle20 zum Stutzen10 hat. - Die andere Meßstelle
15 ist über einen Kanal26 , der parallel zur Achse7 verläuft, mit einem Ringkanal27 verbunden, der mit dem anderen Druckmeßanschluß17 verbunden ist. In nicht näher dargestellter Weise kann man den Stutzen10 zumindest im Bereich des Kanals26 auch mehrteilig ausbilden, wobei ein erstes Teil mit dem Ventilgehäuse2 fest verbunden oder sogar einstückig ausgebildet ist und ein anderes Teil in das erste Teil eingesetzt ist oder das erste Teil umgibt. - Der Kanal
26 ist dabei zwischen dem Einsatz12 und dem Stutzen10 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stutzen10 mehrteilig ausgebildet und zwar mit einem Stutzenteil28 , der Bestandteil des Ventilgehäuses2 ist und von diesem rechtwinklig absteht, und mit einem Stutzenteil29 , der mit dem Stutzenteil28 verbunden wird, wie dies an sich bekannt ist. - Der Kanal
26 ist ebenfalls als Ringkanal ausgebildet, der den Einsatz12 umgibt. Da sich der Kanal26 innerhalb des Stutzens10 befindet, ist hier eine Abdichtung nach außen zunächst nicht erforderlich. Der Ringkanal27 ist hingegen durch die beiden Dichtungen21 ,22 abgedichtet. - Wie aus
1 hervorgeht, sind die beiden Meßstutzen18 ,19 parallel zueinander angeordnet. Dementsprechend sind auch die beiden Druckmeßanschlüsse16 ,17 parallel zueinander. Sie sind durch Kappen30 ,31 verschlossen. Um eine Messung durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, die beiden Kappen30 ,31 zu entfernen. Nicht näher dargestellte Meßsonden, die an einem ebenfalls nicht dargestellten gemeinsamen Halter befestigt sind, können dann mit einer Bewegung durch den Monteur in die Druckmeßanschlüsse16 ,17 eingesetzt werden. Es ist also nur ein Handhabungsvorgang erforderlich, was die Arbeit des Monteurs bedeutend erleichtert, insbesondere dann, wenn das Durchflußeinstellventil an unzugänglichen Stellen angeordnet ist. - Wenn das Einsetzen von Druckmeßsonden in die Druckmeßanschlüsse
16 ,17 in einer Position nicht möglich ist, dann kann die Tülle20 auf dem Stutzen10 verdreht werden, um eine günstigere Position zum Einführen der Meßsonden in die Druckmeßanschlüsse16 ,17 zu finden. - Die beiden Meßstutzen
18 ,19 halbieren etwa den Winkel zwischen dem Stutzen10 und dem Längsabschnitt11 des Ventilgehäuses2 . Der Winkel, den die Meßstutzen18 ,19 einnehmen, ist allerdings nicht auf 45° genau festgelegt. Er kann irgendwo im Bereich von 20° bis 70° liegen. Vorteilhafterweise sind die beiden Meßstutzen18 ,19 so gerichtet, daß sie in den Zwickel hineinragen, der zwischen dem Längsabschnitt11 des Ventilgehäuses2 und dem Stutzen10 gebildet ist. - Das Drosselelement
8 ragt in einen Kanal30 hinein, der mit einem Kugelelement31 ausgebildet ist. Das Kugelelement31 ist um die Achse7 verdrehbar, um den Durchflußkanal3 vollständig zu verschließen. Damit kann der Abschnitt der Anlage, durch den der Durchfluß eingestellt wird, auch abgesperrt werden, beispielsweise zu Wartungszwecken. - Das Kugelelement
31 ist durch einen Ringeinsatz32 festgehalten, der in seiner Umfangswand Durchbrechungen33 aufweist, durch die die Meßstelle14 mit Druck versorgt wird. - Wenn man mit einer festen Meßblende arbeiten möchte, dann kann man diese Meßblende in dem Ringeinsatz
32 ausbilden. In diesem Fall kann man im Ringeinsatz32 vor und hinter der Meßblende in Durchflußrichtung Durchbrechungen33 vorsehen, die dann jeweils mit der Meßstelle14 oder mit der Meßstelle15 verbunden sind.
Claims (12)
- Durchflußeinstellventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Durchflußkanal und einen unter einem Winkel zum Durchflußkanal stehenden Stutzen aufweist, wobei im Durchflußkanal eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, die ein durch den Stutzen hindurch betätigbares Drosselelement aufweist, und mit zwei Meßstellen zum Erfassen des Drucks im Durchflußkanal beidseits einer Drosselanordnung, von denen jede über einen Druckmeßkanal mit einem Druckmeßanschluß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Druckmeßkanal (
26 ) durch den Stutzen (10 ) geführt ist. - Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stutzen (
10 ) ein Einsatz (12 ) angeordnet ist und der Druckmeßkanal (26 ) über mindestens einen Teil seiner Länge zwischen dem Einsatz (12 ) und einer Stutzenwand ausgebildet ist. - Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (
12 ) das Drosselelement (8 ) trägt. - Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßanschlüsse (
16 ,17 ) in jeweils einem Meßstutzen (18 ,19 ) angeordnet sind und beide Meßstutzen (18 ,19 ) parallel zueinander verlaufen. - Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstutzen (
18 ,19 ) einen Winkel im Bereich von 20° bis 70° mit dem Stutzen (10 ) einschließen. - Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstutzen (
18 ,19 ) in einem Zwickel zwischen dem Stutzen (10 ) und einem dem Durchflußkanal (3 ) umgebenen Längsabschnitt (11 ) des Ventilgehäuses (2 ) gerichtet sind. - Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (
10 ) zwischen den beiden Druckmeßkanälen (23 ,25 ;26 ) zumindest auf einem Teil ihrer Länge angeordnet ist. - Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Druckmeßanschluß (
16 ,17 ) in einem Anschlußelement angeordnet ist, das verdrehbar am Stutzen (10 ) gehalten ist. - Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement als Tülle (
20 ) ausgebildet ist, das den Stutzen (10 ) umgreift. - Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tülle (
20 ) und dem Stutzen (10 ) ein Ringkanal (27 ) ausgebildet ist. - Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tülle (
20 ) und dem Ventilgehäuse (2 ) im Bereich der Stirnfläche der Tülle (20 ) ein Ringkanal (25 ) ausgebildet ist. - Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (
25 ) durch eine Außenwand des Stutzens begrenzt ist.
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