DE2543190A1

DE2543190A1 - Ventil zur fluessigkeits-durchflusssteuerung

Info

Publication number: DE2543190A1
Application number: DE19752543190
Authority: DE
Inventors: Roland Brehmer; Bengt Soerberg
Original assignee: SOERBERG ARMATURFAB ERIK AB; FELLINGSBRO VERKSTADER AB
Current assignee: SOERBERG ARMATURFAB ERIK AB; FELLINGSBRO VERKSTADER AB
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1975-09-27
Publication date: 1976-04-15
Also published as: JPS5166530A; IT1042993B; CA1024856A; SE414334B; SE7511022L; NL7511391A; BE834048A; DK445075A; FI752757A; IE41798B1; AT346034B; ATA737375A; FR2287062A1; GB1518797A; JPS5547668B2; LU73487A1; NL160077C; IE41798L; CH600427A5; FR2287062B1

Description

DIPL.-INS. DR. IUR. DIPL.-IN6.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück, 23. September 1975

MDSERSTR ASSE 2O/24 EB/Ri

AKTIEBOLAGET FELLIMG-SBRO VERKSTADER Fellingsbro, Schweden

ERIK SÖRBERG ARMATURFABRIK AKTIEBOLAG Kungsör, Schweden

Ventil zur Flüssigkeits-Durchflußsteuerung

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Flüssigkeits-Durchflußsteuerung, das ein Ventilgehäuse aufweist mit einem Einlaß, einem Hauptauslaß und einer Abzweigung, die für eine vom Einlaß kommende Vorlaufströmung und eine in den Haupteinlaß gehende Rücklaufströmung ausgebildet ist, sowie einer Bypass-Leitung für einen Nebenschluß vom Einlaß zum Hauptauslaß, wobei die Abzweigung eine feste Unterteilung in seitlich nebeneinanderliegende Vorlauf- und Rücklaufdurehgänge aufweist, und wobei in dem Gehäuse ein linear beweglich gelagertes Hauptsteuerventil zur Veränderung des Durchflusses in der Abzweigung bei normalem Ventilbetrieb vorgesehen ist.

Ein Ventil dieser Art (GB-PS 1 221 026) ist insbesondere, jedoch

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nicht ausschließlich zur Anwendung in einer Einrohr-Zentralheizungsanlage bestimmt. Dieses Ventil ist für einen Hauptfluß von heißem Wasser von dem Einlaß durch die Abzweigung in einen Radiator hinein und einen Rücklauf durch die Abzweigung zum Hauptauslaß und für eine Bypass-Strömung direkt vom Einlaß zum Hauptauslaß ausgelegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Ventil für eine solche Haupt- und Bypass-Durchströmung zu schaffen, welches insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für eine thermostatische Regelung in einem Einrohr-Zentralheizungssystem geeignet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Ventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein zweites Ventilglied zur Begrenzung des Durchflusses durch die Abzweigung veränderlich einstellbar angeordnet ist und daß der Durchlaßquerschnxtt der Bypass-Leitung unabhängig von der Stellung des Haiptsteuerventils und des zweiten Ventilgliedes ist.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispxelen des Gegenstands der Erfindung, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schnittbildliche Seitenansicht von Teilen eines

Ventils gemäß der Erfindung, Pig. 2 einen thermostatischen Regelaufsatz,

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Pig. 3 einen Aufsatz für Handbedienung und Pig. 4 den Anschluß eines Ventils an einen Radiator.

Das erfindungsgemäße Ventil umfaßt ein Ventilgehäuse 10, das einen Einlaß 12, einen Hauptauslaß 14 parallel zum Einlaß 12 und eine Abzweigung 16 gegenüber und parallel zu dem Einlaß 12 und dem Auslaß 14 aufweist, wobei die Achsen der Ein- und Auslasse in einer Ebene liegen. Wie noch ausgeführt wird, sind der Einlaß 12 und der Hauptauslaß 14 in ihrer Funktion vertauschbar. Der Einlaß 12 und der Auslaß 14 sind für einen Anschluß an einen Hexßwasservorlauf und -rücklauf (nicht dargestellt) über Kupplungsmuttern 12a bzw. l4a vorgesehen, die Metalldichtringe 13 (nur einer dargestellt) aufweisen.

Die Abzweigung 16 ist symmetrisch durch eine feste ebene Teilwand 17 in Vorlauf- und Rücklauföffnungen 18 bzw. 20 in paralleler Nebeneinanderlage unterteilt, so daß die Vorlauföffnung (eingeschlossen deren in Strömungsrichtung vorderen Bereich l8a) vollständig von der Rücklauföffnung 20 (einschließlich deren in Strömungsrichtung hinteren Bereich 20a) zu jeder Zeit bei normalem Betrieb des Ventils getrennt ist. Bei der Anwendung des Ventils ist die Abzweigung 16 an einen Zentralheizungs-Radiator 106 (Fig. 4) über eine Kupplung 20b angeschlossen, die fest mit dem Ventilgehäuse über eine Kupplungsmutter 20c verbunden ist. Eine Unterteilung 20d erstreckt sich längs der Kupplung 20a, um Vor- und Rücklauf zu trennen.

Der Einlaß 12 ist mit der Vorlauföffnung 18 über eine Bohrung

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in dem Gehäuse 10 und eine öffnung 24 in einer Seitenwand des Durchlasses 18 verbunden. Die Bohrung 22 liegt rechtwinklig zum Einlaß 12 und gleichfalls rechtwinklig zur Abzweigung...16, Am Umfang der öffnung 24 ist ein Ventilsitz 28 für ein Zusammenwirken mit einem linear bewegbaren Hauptsteuerventilglied 30 vorgesehen, das im normalen Betrieb des Ventils dazu bestimmt ist, die Regelung des Durchflusses vom Einlaß 12 durch die Vorlauföffnung 18 in den Radiator durch direkte Veränderung des Durchflusses durch die öffnung 24 durchzuführen.

Die Rücklauföffnung 20 steht in ähnlicher Weise mit dem Hauptauslaß 14 über eine öffnung 32 in einer Seitenwand der Abzweigung 16 und über eine Bohrung 34 im Gehäuse 10 in Verbindung, Die Bohrung 34 liegt parallel zur Bohrung 22. Ein unterschiedlich einstelü bares Ventilglied öder Drosselstopfen 36 ist in die Bohrung 34 eingeschraubt und dient der Durchflußbegrenzung. Der Stopfen 36 ist gegenüber der Bohrung 34 durch einen Gummi-O-Ring 36a abgedichtet. Die Bohrung 34 ist um den Stopfen 36 herum durch eine lösbar aufgeschraubte Verschlußkappe 36b abgeschlossen. Wenn eine Verstellung des Stopfens 36 erforderlich ist, wird die Kappe 36b entfernt und der Stopfen 36 mit Hilfe eines in einen Endschlitz 36c des Stopfens eingreifenden Schraubenziehers od, dgl, hinein- oder herausgeschraubt. Der Stopfen 36 besitzt einen Endansatz 36d, der zur Anlage gegen einen Sitz 36e an der öffnung 32 ausgebildet ist, um die öffnung 32 erforderlichenfalls zu schließen, beispielsweise, wenn der Radiator für Wartungszwecke abgesperrt werden soll.

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Eine Bypass-Leitung 38 führt von dem Einlaß 12 zum Auslaß 14 und schafft einen Nebenstrom direkt vom Einlaß 12 zum Auslaß 14, Die Leitung 38 weist einen engeren _x in Strömungsrichtuns vorangehenden Teil 40 im Anschluß an den Einlaß 12 auf, gefolgt von einen weiteren, in Strömungsrichtung nachfolgenden Teil 42 zur Ausmündung in den Auslaß 14. In einer Abwandlung kann die Leitung 38 einen einheitlichen Durchmesser aufweisen. Der in Strönungsrichtung nachfolgende Teil 42 liegt einer Leitungsverlängerung gegenüber, die aus dem Auslaß 14 ausmündet und entsprechend der Darstellung durch einen Gewindestopfen 46 geschlossen ist. In einer Abwandlung für Zweirohr-Heizungsanlagen wird der Gewindestopfen 46 durch einen anderen, nicht dargestellten Gewindestopfen ersetzt, der die Bypass-Leitung 38 ganz verschließt, Der Strömungs querschnitt der Bypass-Leitung 38 ist unabhängig von der Stellung des Absperrteils 30 und des Dorsselstopfens 36.

Das Ventilglied 30 ist Teil einer in ein Gewinde der Bohrung 22 eingeschraubten Ventileinheit 48. Die Ventileinheit 48 umfaßt eim, gegenüber der Bohrung 22 durch einen O-Ring 52 aus Gummi abgedichtetes Gehäuse 50. In dem Gehäuse 50 ist.ein Ventilschaft 54 des Ventilglieds 30 gelagert, und an dem Ventilschaft 54, wo dieser aus dem Gehäuse 50 vorsteht, ist eine Ventilplatte 56 aus Gummi angeordnet, die in der Schließstellung gegen den Ventilsitz 28 anliegt. Eine Feder 58 sitzt zwischen einer Endfläche 60 des Gehäuses 50 und einer auf dem Ventilschaft 54 befestigten Platte 62. Das Gehäuse 50 ist durch einen Gewindestopfen 64 abgeschlossen, der einen Endanschlag für die Platte 62 bildet. Ein

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Portsatz 66 des Ventilschaftes 54 steht frei durch den Gewindestopfen 64 heraus und ist für eine Verbindung mit einem Kolben 102 eines thermostatischen Steuerkopfes 70 (Fig. 2) ausgebildet. Statt dessen kann auch ein handbetätigter Steuerkopf 72 (Pig, 3) ν wendet werden. Wie ersichtlich, bewirkt die Feder 58 eine Verschiebung der Ventilplatte 56 nach links (Fig. 1), von dem

Ventilsitz 28 weg, und eine geeignete Betätigung durch den Steueroder 72

kopf 70/bewirkt über den Ventilschaft 54 eine entsprechende Bewegung der Ventilplatte 56 in Richtung auf den Ventilsitz 28 und entgegen der Wirkung der Feder 58. Eine entgegengesetzte Betätigung des Steuerkopfes bex\d.rkt eine entsprechende Bewegung der Ventilplatte 56 von dem Ventilsitz 28 weg in Andruckrichtung der Feder 58.

Ein geeigneter thermostatischer Steuerkopf 70 ist z.B. eine von der A.B. Markaryds Metallarmatur aus Markaryd, Schweden, vertriebene Type, die für TFB-TFR-TFW Thermostatik-Ventile geeignet ist. Eine ganz ähnliche Type eines Thermostaten wird in Großbritannien durch Honeywell vertrieben. Diese Thermostat-Type enthält ein wärmeempfindliches Element 100, das den gegen den Fortsatz 66 anliegenden Kolben 102 verstellt. Die Einstellung des Thermostaten ist durch einen handbetätigten Einstellknopf 74 veränderbar, der auf ein Gehäuseteil 104 des Steuerkopfes 70 aufgeschraubt ist, so daß ein Verdrehen des Einstellkopfes Jh eine axiale Verschiebung des wärmeempfindlichen Elements und des Kolbens bewirkt.

Der thermostatische Steuerkopf 70 ist mit dem Ventilgehäuse 10

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durch eine auf ein Gewinde 78 am Ventilgehäuse 10 aufgeschraubte Mutter 76 fest verbunden.

Das erfindungsgemäße Ventil ist für eine thermostatische Arbeitsweise unter Verwendung des Steuerkopfes 70 gut geeignet, es kann aber auch in herkömmlicher Weise mit einem handbetätigten Steuerkopf 72 unter entsprechenden Umständen verwandt werden; die beidei Steuerköpfe 7O₃72 sind leicht austauschbar, falls dieses gewünscht wird - beispielsweise um von Handbedienung auf thermostatische Arbeitsweise überzugehen, was ohne irgendein Entleeren des Heizungssystems erfolgen kann.

Der handbetätigte Steuerkopf 72 besitzt einen äußeren, im wesentlichen hohlen Griffknopf 80, in dem ein Federgehäuse 82 mittels einer Schraube 81 befestigt ist. Das Federgehäuse 82 enthält eine Feder 84 in Anordnung zwischen einem ringförmig in die hintere Endfläche des Federgehäuses 82 eingesenkten Federsitz 86 und einer inneren, nach hinten offenen Einsenkung 87 eines Kolbens 88, der in dem Federgehäuse 82 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 88 wird durch die Feder 86 gegen einen ringförmig nach innen vorstehenden Flansch 90 am vorderen Ende des Federgehäuses 82 gedrückt, Das Federgehäuse 82 ist in ein mit einem Gewinde versehenes Verbindungsstück 92 eingeschraubt. Ein Verdrehen des Griffknopfes 80 gegenüber dem Verbindungs-stück 92 bewirkt eine Verschiebung des Federgehäuses 82 und des Griffknopfes 80 in axialer Richtung gegenüber dem Verbindungsstück 92. In Fig. 3 sind das Federgehäuse 82 und der Griffknopf 80 in linksseitiger Endlage dargestellt,, in der ein Flansch 9^Ü des Federgehäuses 82 gegen eine Schulter 96

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in dem Verblradungsstflek 92 anliegt. Das Verbindungsstück 92 auf" das Gewinde 78 dös Gehäuses 10 f estsehraubiiar^ so daß der Kolben 88 gegen den Fortsatz 66 des Ventilsehaftes 54 anliegt. Sdm: bewirkt ein Verdrehen des Griffknopfes 80 eine Bewegung der Yenfcil-j platte 56 üi>er den Kolbe« 88 und den Ventilschaft 5^- Zweck der

B4 . . .

Feder/ist es_a die Gefahr eines zu starken Ändruckens der Ventil— platte 56 gegen den Ventilsitz 28 za verringern,, -wozu die Stärke der Feder %H so bemessen ist, daß der .Kolben BB entgegen der Feuerwirkung naclagieöt, -wenn die Yentilplatte 5-6 gegen den Ventilsitz 2B anliegt wnd versucht iwirdj, den Griiiknopi* über die hinreichend abdichtende Einstellage hinaus zu

Wird das Ventil in einer Einrohr-Zeiitralheizungsanlage verwandt _s dann "wird der· Stopfen 3δ noi^Eaalerweise in einer geeigneifcen Stellung festgelegte, und *diese Festlegung wird -wahrend des normalen Betrieb des Ventils nicht geändert. Der Einlaß 12 Tand der Auslaß 14 sind in dem Elnrohr verbanden und, wenn die Yeaatilplatte 56 von ihrem Ventilsitz·;,28 abgehoben wird,, fließt heißes Sasser von dem Einlaß 12 an der Ventilplatte 56 vorbei durch die Vorlaaafoffmmg Il in den Radiator, Heißes ¥asser fließt weiterhin direkt vom Einlaß 12 in den Auslaß 14 durcla die Bypass -Lei tiuig 3S, Ein Eüeklauf von heißem Wasser aus dein Hadiator erfolgt durch die Bücklauföffnung 20 in den Auslaß l4.

Wenn es erforderlich Ist, den Badiator vollkommen abzusperrerij ,ζ_Λ zu WartungszTvecken, etwa für ein Auswechseln des Radiators _Λ "wird der Stop'fen 36 nach links bewegt (Fig. I)₃ so daß die .öffnung 32

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durch den Endansatz 36d geschlossen ist. Liegt weiterhin die Ventilplatte 56 gegen ihren Ventilsitz 28 an, dann ergibt sich eine 100 #ige Bypass-Strömung vom Einlaß 12 zum Auslaß 14 und •die Abzweigung 16 ist von der He ißvrass er zu führung abgesperrt.

Wie vorstehend dargelegt, sind Einlaß 12 und Auslaß 14 in ihrer Punktion austauschbar, v/ob ei dann der Einlauf in den Radiator durch die öffnung 20, der Rücklauf durch die öffnung l8 und die Bypass-^Strömung wie zuvor, jedoch in umgekehrter Richtung erfolgt. In diesem Fall wird jedoch ersichtlich der Radiator durch Veränderung des Rücklaufs durch die öffnung l8 und hinter der Ventilplatte 56 geregelt. Es sei bemerkt, daß die Anordnung des Ventils im wesentlichen symmetrisch ist, was diese Umkehrbarkeit seiner Wirkungsweise erleichtert.

Das Ventil ist nach Anordnung und Dimensionierung so ausgelegt, daß der Anteil der Bypass-Strömung bezüglich der Gesamtströmung durch das Ventil in einem Bereich zwischen 100 %_t wenn keine Strömung durch die·Abzweigung hindurchgeht, und 50 %_f wenn die Ventilplatte 56 und der Drosselstopfen 36 vollständig geöffnet sind, liegt.

Die Fig. 4 zeigt den Anschluß des Ventils gemäß der Erfindung an den Radiator 106 (nur teilweise dargestellt) über die Kupplung 20b Die Kupplung 20b besitzt einen nach oben gerichteten, mit der Abzweigung 16 koaxialen Teil 110 mit der Unterteilung 20d, die eine im wesentlichen ungebrochene Verlängerung der Teilwand 17 (vgl. Fig. 1) darstellt. Die Kupplung 20b besitzt weiterhin einen

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rechtwinklig zu dem Teil 110 abgewinkelten Teil 112 mit einem Außengewinde zum Einschrauben in ein Innengewindeteil 114 des .Radiators 106. Der Teil 112 enthält weiterhin ein inneres Rohrteil 118, das die Unterteilung 20d durchdringt. Das Rohrteil 118 erstreckt sich in bekannter Weise in einem unteren Be-' reich des Radiators, uin eine geeignete Verteilung des Einlauf s von heißem Wasser in den Radiator 106 zu erzielen. Der Rücklauf aus dem Radiator 106 erfolgt durch den Ringraum zwischen dom Rohrteil 118 und dem Teil 112 der Kupplung 20b.

Die Winkellage der Kupplung 20b um die Achse des Teils 112 ist ■ durch Einschrauben oder Herausschrauben in bzw. aus dem Innengewindeteil 114 innerhalb der durch die Wasserabdichtung gegebenen Grenzen einstellbar, um verschiedene Stellungen des. Ventils gegenüber dem Radiator 106 mit Rücksicht auf räumliche Bedingungen od. dgl. zu ermöglichen.

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Claims

Patentansprüche;

Ventil zur Flussigkeits-Durchf!umsteuerung, das ein Ventilgehäuse aufweist mit elnesi EinlaS, einem Hauptauslae und einer Abzweigung, die für eine vom Einlaß konaaende Vorlau fs tröstun^ und eine In den MauptauslaB gehende Rücklaufströmung ausgebildet ist, sowie einer Bypass-Leitung für einen Nebenschluß vosa Einlaß zuni Hauptauslaß, wobei "die Abzweigung eine feste Unterteilung In seitlich nebeneinanderliegende Tor lauf- und Rüeklaufdurehgange aufweist, und wobei In dem Gehäuse ein linear beweglich gelagertes Hauptsteuerventil zur Veränderung des Durchflusses In der Abzweigung bei normalem Ventilbetrieb vorgesehen Ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ventilglied (36) zur Begrenzung des Durchflusses durch die Abzweigung (16) veränderlich einstellbar angeordnet Ist und daß der Durchlaßquerschnxtt der Bypassleitung (38) unabhängig von der Stellung des Hauptsteuerventils (30) und des zweiten Ventilglieds (36) ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteuerventil (30) von Hand bewegbar ist«

3. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine temperaturempfindliche Einrichtung zum Ein- bzw. Verstellen des Hauptsteuerventils.

^. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Leitung (38) ungedrosselt Ist

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5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Leitung (38) abgesperrt ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen von Einlaß, Abzweigung und Haupt auslaß in einer Ebene liegen.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Radiator (Io6) mittels einer Kupplung (2Ob) verbunden ist, die einen ersten, an die Abzweigung (16) in koaxialer Ausrichtung angeschlossenen Teil (110) und einen zweiten, rechtwinklig an den ersten Teil (110) anschließenden und mit dem Radiator (106) verbundenen zweiten Teil (112) aufweist, wobei die Winkelstellung der Kupplung (20b) um die Achse des zweiten Teils (112)-, beispielsweise zur Anpassung an räumliche Gegebenheiten, veränderbar ist.

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