DE9204951U1

DE9204951U1 - Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil für Einrohrheizungsanlagen

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Publication number: DE9204951U1
Application number: DE9204951U
Authority: DE
Original assignee: Fw Oventrop Kg 5787 Olsberg De
Current assignee: Fw Oventrop Kg 5787 Olsberg De
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1992-06-25
Anticipated expiration: 2002-04-10

Description

PATENTANWÄLTE Aktenzeichen:

DiPL-iNG. CONRAD KÖCHLING

DiPL-iNG. CONRAD-JOACHIM KÖCHLING

Fleyer Straße 135, W-5800 Hagen 1 Anm.: F.W. Oventrop KG.

Ruf(02331)81164 + 85033 Pa U 1-0 V &thgr; &Pgr; t &Ggr; O O - S t &Ggr; .

Fax(02331) 84840 ^

Telegramme: Patentköchllng Hagen Konten: Commerzbank AG, Hagen 3515095 (BLZ 45040042) W-5787 Olsberg 1

Sparkasse Hagen 100012043 (BLZ 45050001) Postgiro: Dortmund 5989-460 (BLZ 44010046)

VNR: LLJt* 51

_1Mkl 10560/92 Hi.
Lfd. Nr.

.April1992

Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil für Einrohrheizungsanlagen

Die Erfindung betrifft ein thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil für Einrohrheizungsanlagen, wobei das Dreiwegeventil zwischen die Vorlauf leitung und den Heizkörperzulauf eingebaut und über eine Bypassleitung mit dem Heizkörper rücklauf verbunden ist.

Bisher ist es üblich, zwischen den Heizkörperanschluß und die Vorlaufleitung ein Dreiwegeventil (auch thermostatisch betätigt) anzuordnen, welches mit einer Bypassleitung in Verbindung steht, die wiederum an die Rücklaufleitung des Heizkörpers angeschlossen ist, welche den Vorlauf für den nächsten Heizkörper der Anlage bildet. Bei der Anordnung von solchen thermostatisch gesteuerten Ventilen ergeben sich besondere Probleme hinsichtlich der erforderlichen Versorgung der Heizkörper

mit Heizwasser, wenn die Heizkörper (Heizflächen) nicht der in einer Einrohrheizungsanlage zwangsläufig von Heizkörper zu Heizkörper veränderten jeweiligen Vorlauftemperatur angepaßt waren. In solchen Fällen ist es notwendig, unterschiedliche Anteile des gesamten Strangdurchflusses durch die Heizkörper strömen zu lassen. Der Heizkörperanteil wird dabei gemäß Stand der Technik erhöht, indem ein einstellbarer Widerstand im Bypass angeordnet und entsprechend eingestellt wird. Erniedrigt wird der Heizkörperanteil durch einen einstellbaren Widerstand am Heizkörper selbst. Auch Kombinationen beider Maßnahmen sind im Stand der Technik üblich.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß sich der Strangdurchfluß mit dem Ventilhub des Dreiwegeventils ändert, was sich auf die Durchflüsse der vor- oder nachgeschalteten Heizkörper auswirkt. Zudem tritt bei den im Stand der Technik üblichen Maßnahmen eine Steigerung des gesamten Strömungswiderstandes auf, so daß eine höhere Pumpenleistung erforderlich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil gattungsgemäßer Art zu schaffen, mittels dessen es zwar möglich ist, den Heizkörperanteil und/oder den Bypassanteil des Strangdurchflusses zu ändern, ohne daß.sich dabei aber der Gesamtwiderstand des Heizkörperanschlusses ändert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß dem Dreiwegeventil ein einstellbares Umschaltorgan vorgeschaltet ist mittels dessen der Zulauf des Volumenstromes des Heizmediums zum Dreiwegeventil und zur Bypassleitung ungedrosselt gegensinnig steuerbar ist, so daß der Volumenstrom vor dem Dreiwegeventil in einen Bypassanteil und einen zum Ventil fließenden Heizkörperanteil aufteilbar ist und der Heizkör peranteil mittels des Dreiwegeventils wiederum in einen Heizkörperanteil und einen Bypassanteil aufteilbar ist.

Durch die Vorschaltung des Umschal torganes vor das eigentliche Thermos tatventi1 (Dreiwegeventil) ist es

möglich, gegensinnig den Zulauf zum Thermostatventil bzw. zum Bypass zu steuern. Das dem eigentlichen Thermostatventil zugeführte Heizwasser wird dann wiederum in einen Anteil zum Heizkörper bzw. zum Bypass aufgeteilt. Durch dieses zweimalige Aufteilen bleibt der Widerstand des Heizkörperanschlusses und damit der Strangdurchfluß unabhängig von den Einstellungen. Wesentlich ist dabei, daß die Durchflußsteuerung nicht durch Drosselwiderstände oder dergleichen bewirkt wird, sondern daß der Durchfluß nur aufgeteilt wird, so daß der Widerstand nicht erhöht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird darin gesehen, daß im Ventilgehäuse des Dreiwegeventils vor dem Dreiwegeventil der Vorlaufanschlußkanal in einen zum Dreiwegeventil führenden Kanal und einen zum Bypass führenden Kanal aufgeteilt ist, wobei im Übergang zwischen Vor laufanschlußkanal und den abgezweigten Kanälen das Umschaltorgan angeordnet ist.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, das Dreiwege-

ventil samt Umschaltorgan in einem gemeinsamen Ventilgehäuse unterzubringen.

Eine besonders bevorzugte und raumsparende Lösung wird darin gesehen, daß das Dreiwegeventil einen thermostatisch gesteuerten Doppelventilkörper aufweist, der alternativ den Vorlaufeingang mit dem Bypass oder dem Heizkörperzulauf verbindet und Zwischenstellungen zuläßt, wozu das Ventilgehäuse im Verstellweg des Doppel ventilkörpers hintereinander einen mittleren Raum bildet, der durch die Ventilsitze in Stellrichtung des Doppelventilkörpers begrenzt ist und mit dem Vor laufeingang in Verbindung steht, einem in axialer Richtung dem Ventiloberteil zugewandten Raum bildet, der durch den einen Ventilsitz begrenzt ist und zum Heizkör per zulauf ausmündet, sowie einen in axialer Richtung dem Ventiloberteil abgewandten Raum bildet, der durch den anderen Ventilsitz begrenzt ist und zum Bypass ausmündet, und daß von der dem Ventiloberteil axial abgewandten Gehäuseseite ein Drehschieber in das Ventilgehäuse eingesetzt ist, der mit Gehäusewandungsteilen radiale

Fensterausschnitte im Bereich des mittleren Raumes und des dem Ventiloberteil abgewandten Raumes bildet sowie vorzugsweise den Ventilsitz zwischen Zulauf und Bypass umfaßt, wobei die Fensterausschnitte durch Drehung des Drehschiebers veränderbar sind und dabei eine Vergrößeren des einen Fensterausschnittes mit einer Verkleinerung des anderen Fensterausschnittes zwangsweise gekoppelt erfolgt.

Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäßen Dreiwegeventile als
Ersatz bisher üblicher Dreiwegeventile nachgerüstet
werden sollen, da durch diese Ausbildung das Ventil
die gleichen Einbaumaße besitzt, wie dies bei den bisher im Stand der Technik üblichen Dreiwegeventilen der Fall gewesen ist.

Um eine Strömungsbeeinflussung im Bereich des Bypasses zu vermeiden und insbesondere Rückströmungen in diesem Bereich zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß in dem mit dem Bypass verbindbaren Raum eine Strömungsleitwandung zwischung dem Bypassabgang und dem Ventilsitz ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Einrohrheizungsanlage in schematischer Darstellung ;

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines thermostatisch gesteuerten Dreiwegeventils in Prinzipansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform in gleicher Darstellung ;

Fig. 4 die Ausführungsform gemäß Figur 3 in Draufsicht.

Bei einer Einrohrheizungsanlage gemäß Figur 1 sind jeweils Dreiwegeventile 1 zwischen die Vorlaufleitung 2 und den Heizkörperzulauf 3 eingebaut, die über eine Bypassleitung 4 mit dem Heizkör per rücklauf 5 verbunden

sind. Der Heizkör perrücklauf 5 des in Strömungsrichtung vornliegenden Heizkörpers 6 bildet jeweils den Vorlauf für den in Strömungsrichtung folgenden Heizkörper. Jedem Dreiwegeventil 1 ist ein einstellbares Umschaltorgan 7 vorgeschaltet, mittels dessen der Zulauf des Volumenstroms des Heizmediums zum Dreiwegeventil 1 und zur Bypassleitung 4 ungedrosselt gegensinnig steuerbar ist. Der Volumenstrom 8 wird vor dem Dreiwegeventil 1 in einen Bypassanteil 9 und einen zum Ventil 1 fließenden Heizkörper an teil 10 aufgeteilt, wobei der Heizkörperanteil 10 wiederum mittels des Dreiwegeventils 1 in einen Heizkörperan teil 11 und einen Bypassanteil 12 aufgeteilt wird. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist dazu im Ventilgehäuse 13 des Dreiwegeventils 1 vor dem Dreiwegeventil 1 der Vorlaufanschlußkanal 2 in einen zum Dreiwegeventil führenden Kanal 14 und einen zum Bypass führenden Kanal 15 aufgeteilt. Im Übergang zwischen Vorlaufanschlußkanal 2 und den abgezweigten Kanälen 14, 15 ist das Umschaltorgan 7 angeordnet. Je nach Verstellung des Umschaltorganes 7 in Richtung der Pfeile 16 wird entweder der

Volumenstrom im Kanal 10 vergrößert und gleichzeitig der Volumenstrom im Kanal 9 verkleinert oder umgekehrt. Es erfolgt also keine Drosselung des Volumenstromes, sondern der Volumenstrom wird nur den entsprechenden Gegebenenheiten angepaßt umgelenkt, so daß der Gesamtströmungswiderstand nicht oder nur unwesentlich ansteigt.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist in Figur 3 und 4 gezeigt .

Dabei ist das Dreiwegeventil 1 mit einem thermostatisch steuerbaren Doppelventilkörper mit den Ventiltellern 17, 18 versehen, welche Abstand voneinander aufweisen. Die Ventilteller 17, 18 wirken mit Ventilsitzen 19, 20 zusammen. Je nach Stellung der Ventilteller 17, 18 relativ zu den entsprechenden Ventilsitzen 19, 20 wird entweder der Vor laufeingang 2 mit dem Bypass 4 (in der Zeichnungsfigur 3 hintenliegend) oder dem Heizkörperzulauf 3 verbunden. Auch Zwischenstellungen sind möglich. Das Ventilgehäuse 13 bildet hierzu in Richtung des Stellweges des Doppelventilkörpers hintereinanderliegende Räume. Der mittlere Raum 21 ist durch die Ventilsitze

19, 20 in Stellrichtung des Dop pelventilkörpers begrenzt. Er steht mit dem Vorlaufeingang 2 in Verbindung. Desweiteren ist in axialer Stellrichtung dem Ventiloberteil zugewandt ein Raum 22 gebildet, der durch den Ventilsitz 19 begrenzt ist und zum Heizkör per zulauf 3 ausmündet. Schließlich ist in axialer Richtung dem Ventiloberteil abgewandt ein Raum 23 ausgebildet, der durch den anderen Ventilsitz 20 begrenzt ist und zum Bypass 4 hin ausmündet.

Von der dem Ventiloberteil axial abgewandten Gehäuseseite ist ein Drehschieber 24 in das Ventilgehäuse abgedichtet eingesetzt, der mit Gehäusewandungsteilen radiale Fensterausschnitte 25, 26 im Bereich des mittleren Raumes 21 und des dem Ventiloberteil abgewandten Raumes 23 bildet, wobei der Drehschieber 24 zudem den Ventilsitz 20 zwischen Zulauf 2 und Bypass 4 mit umfaßt. Durch Drehung des Drehschiebers 24 sind diese Fensterausschnitte 25, 26 veränderbar, wobei eine Vergrößerung des einen Fensterausschnittes mit einer Verkleinerung des anderen Fensterausschnittes zwangsweise gekoppelt

erfolgt. Die Betätigung des Drehschiebers kann über einen Mehrkant 27 mittels eines Werkzeuges erfolgen. Zusätzlich kann in dem mit dem Bypass 4 verbindbaren Raum 23 eine Strömungsleitwandung zwischen dem Bypassabgang 4 und dem Ventilsitz 20 ausgebildet sein, um Rückströmungen und Verwirbelungen bzw. Strömungsbeeinflussungen in diesem Bereich zu vermeiden.

Die mit den Ventilsitzen 19, 20 zusammenwirkenden Ventilteller 17,18 werden vom Thermostaten gemeinsam verstellt. Der Ventilteller 17 beeinflußt zusammen mit dem Ventilsitz 19 den Heizkörperdurchfluß, während der Ventilteller 18 zusammen mit dem Ventilsitz 20 den Bypassanteil steuert. Unabhängig von dieser thermostatischen Steuerung ist je nach Einstellung des Drehschiebers 24 das Fenster 25 wenig geöffnet und das Fenster 26 weit oder analog umgekehrt. Die durch das Fenster 26 einströmende Menge an Heizwasser wird bei Öffnung des Ventiles (17,19) in den Heizkörper eingeleitet, wobei ein Teil der durch das Fenster 26 einströmenden Menge je nach Öffnungsgrad des Ventiles über den Ventilbereich 18, 20 zusätzlich

in dem Bypass 4 abgeleitet wird. Durch diese zweimalige Aufteilung des Volumenstromes bleibt der Widerstand des Heizkörperanschlusses und damit der Strangdurchfluß unabhängig von den Einstellungen.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt,sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Schutzanspriiche :

1. Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil für Ein-

rohrheizungsanlagen, wobei das Dreiwegeventil zwischen die Vorlaufleitung und den Heizkörper zulauf eingebaut und über eine Bypassleitung mit dem Heizkörper rücklauf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dreiwegventil (1) ein einstellbares Umschaltorgan (7) vorgeschaltet ist, mittels dessen der Zulauf des Volumens tromes des Heizmediums zum Dreiwegeventil (1) und zur Bypassleitung (4) ungedrosselt gegensinnig steuerbar ist, so daß der Volumenstrom vor dem Dreiwegeventil (1) in einen Bypassanteil und einen zum Ventil fließenden Heizkörperanteil aufteilbar ist und der Heizkörperanteil mittels des Dreiwegeventils (1) wiederum in einen Heizkörperanteil und einen Bypassanteil aufteilbar ist.

2. Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (13) des Dreiwegeventils (1) vor dem Drei-

wegeventil (1) der Vorlaufanschlußkanal (2) in einen zum Dreiwegeventil (1) führenden Kanal und einen zum Bypass (4) führenden Kanal aufgeteilt ist, wobei im Übergang zwischen Vor laufanschlußkanal (2) und den abgezweigten Kanälen das Umschaltorgan (7) angeordnet ist.

3. Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwegeventil (1) einen thermostatisch gesteuerten Doppelventilkörper aufweist, der alternativ den Vorlaufeingang (2) mit dem Bypass (4) oder dem Heizkörperzulauf (3) verbindet und Zwischenstellungen zuläßt, wozu das Ventilgehäuse (13) im Verstellweg des Doppelventilkörpers hintereinander einen mittleren Raum (21) bildet, der durch die Ventilsitze (19,20) in Stellrichtung des Dop pel ventilkörpers begrenzt ist und mit dem Vor laufeingang (2) in Verbindung steht, einen in axialer Richtung dem Ventiloberteil zugewandten Raum (22) bildet, der durch den einen Ventilsitz (19) begrenzt ist und zum Heizkörper zulauf (3)

ausmündet, sowie einem in axialer Richtung dem Ventiloberteil abgewandten Raum (23) bildet, der durch den anderen Ventilsitz (20) begrenzt ist und zum Bypass (4) ausmündet, und daß von der dem Ventiloberteil axial abgewandten Gehäuseseite ein Drehschieber (24) in das Ventilgehäuse (13) eingesetzt ist, der mit Gehäusewandungsteilen radiale Fensterausschnitte (25,26) im Bereich des mittleren Raumes (21) und des dem Ventiloberteil abgewandten Raumes (23) bildet sowie vorzugsweise den Ventilsitz (20) zwischen Zulauf (2) und Bypass (4) umfaßt, wobei die Fensterausschnitte (25,26) durch Drehung des Drehschiebers (24) veränderbar sind und dabei eine Vergrößerung des einen Fensterausschnittes mit einer Verkleinerung des anderen Fensteraus schnitt es zwangsweise gekoppelt erfolgt .

4. Thermostatisch gesteuertes Dreiwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit dem Bypass (4) verbindbaren Raum (23) eine Strömungsleitwandung zwischen dem Bypassabgang (4) und dem Ventilsitz (20) ausgebildet ist.