EP1212563B1 - Einbauventil für einen gliederheizkörper - Google Patents

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EP1212563B1
EP1212563B1 EP00958271A EP00958271A EP1212563B1 EP 1212563 B1 EP1212563 B1 EP 1212563B1 EP 00958271 A EP00958271 A EP 00958271A EP 00958271 A EP00958271 A EP 00958271A EP 1212563 B1 EP1212563 B1 EP 1212563B1
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valve seat
closing member
insert
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housing
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Fester Garm
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Danfoss AS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/0002—Means for connecting central heating radiators to circulation pipes
    • F24D19/0009—In a two pipe system
    • F24D19/0012—Comprising regulation means

Definitions

  • the invention relates to a cartridge valve for a Flat radiator, with a housing that is the first Penetrated member, wearing a valve seat, with a cooperates from the outside operable closure piece, and an outgoing from the housing circumference inlet channel and an outlet channel leading to the second member having.
  • Such a cartridge valve is known from DE 43 30 149 A1. It controls, as it is connected to the flow, the flow of the heat carrier from the first member to second member and thus all other members of the Radiator.
  • the housing has an inlet channel, the one from a radial bore and one to the valve seat leading axial bore exists.
  • the outlet channel is formed by a through hole that adjoins the room the closure piece with the second member facing Front side of the housing connects.
  • the housing therefore has a very complicated structure and is in the production expensive.
  • the invention is based on the object, a cartridge valve specify the type described above, the has a simpler structure and therefore more cost effective can be produced.
  • a particularly effective pressure relief with respect to the Outlet pressure results from the fact that the closure piece sealed on its side facing away from the valve seat engages in a cylinder chamber, whose effective Pressure surface substantially equal to the valve seat enclosed area, and that the cylinder space with connected to the space inside the valve seat.
  • closure piece penetrated by at least one pressure relief channel is.
  • closure piece an area having in which its cross-section to the valve seat increases, and that a close to the valve seat facing away End face of the closure piece arranged Ring flange partially overlaps this area and from the pressure acting on the area is loaded. This allowed taking into account the overlap area from valve seat and closure piece a substantial or complete pressure relief also on the inlet side.
  • Valve seat outside a circumferential groove is connected upstream.
  • the inlet channel a cutout provided in the housing wall. This leads to a very simple construction with a short inlet channel.
  • the tube at the free end a plate with a disk seal to attach to a first and second link connecting sleeve carries.
  • the housing has a screw-in and a attached thereto extension, at least the Includes valve seat and the outlet channel. Under retention of the screw can be different Extensions are used that suit the particular application are specially adapted.
  • plastic can be sprayed or even by subsequent editing easily in the desired Bring shape.
  • a sectional heating element 1 has a plurality of members 2, 3, with the help of sleeves 4, which partly left-hand thread, partly have right-hand thread, connected together are.
  • the cavity 5 of the first member 2 is at the bottom End provided with a flow connection.
  • a cartridge valve 6 controls the transition of the heat carrier from Cavity 5 to the cavity 7 of the second member 3, the via several more links with the return port connected is.
  • the flow pattern is indicated by the arrows 8 and 9 on.
  • the cartridge valve 6 is held by a threaded bushing 10 on the end face of the first member 2. It has a housing 11 which has a screw 12 and an extension 13. The screw 12 is connected via a thread 14 with the sleeve 10 and a thread 15 with the extension 13.
  • the extension has a valve seat 16 which cooperates with a closure member 17 having the pressure relief channels 18 and is actuated via a valve stem 19 from a thermostatic attachment 20 ago.
  • a cutout in the wall of the extension 13 serves as an inlet channel 21, a pipe adjoining the valve seat 16 as an outlet channel 22. This plate is adjoined by a plate 23 which carries a sealing washer 24.
  • the cartridge valve 106 has a housing 111, which is a screw 112 with a thread 114, and an extension 113 has.
  • the extension 113 has the valve seat 116 and the outlet channel 122 on.
  • the inlet channel 121 is through a section formed in the housing wall.
  • a closure piece 117 is actuated via a plunger 119 from the outside.
  • a presetting 125 Between Housing 111 and the closure member 117 is located itself a presetting 125, with the help of Knob 126 can be rotated while the inlet channel 121, which is the shape of a section of the housing wall has, more or less covering.
  • valve stem 119 through an opening spring 127 is loaded, which is located on the Presetting jack supported.
  • outlet channel 122 provided on the circumference with a ring seal 123, so that he is in the cylindrical interior of a not illustrated sleeve, the connection of two Serves limbs, can be pushed.
  • closure piece 117 preferably is largely or completely depressurized, so the applied from the outside actuating forces a allow trouble-free operation.
  • the following measures are provided:
  • the closure piece 117 is of several pressure relief channels 118 interspersed, which the connection to a Cylinder space 128 produce its effective cross-sectional area equal to that of the exit channel 122, that is, within the valve seat 116 lying and thus the area acted upon by the outlet pressure of the closure piece 117 is.
  • the closure piece 117 On the outside, the closure piece 117 has a Area 129 with the valve seat 116 toward increasing Cross section, here bounded by a conical surface on. This is followed by a cylindrical surface 130 and an annular flange 131, which bears sealingly against the circumference of the cylinder chamber 128. The area 129 is necessary to allow the valve seat 116 is covered. The partial overlap of the Area 129 through the annular flange 131 causes under Considering the overlap area between Closure 117 and valve seat 116 a full or at least partially relieving the inlet pressure.
  • the cross-sectionally rounded valve seat 116 forms a Art Wall on the inside of a circumferential groove 132. This leads in connection with the end face of the closure piece 117 input side to a pressure increase, the is denoted by "++", and to the output side a pressure drop marked by "-" is. This will cause a flutter or rattling of the Closure piece, as is the case in particular with closure pieces or valve seats made of elastic material occurs, Fixed.
  • the extension 13th or 113 may be metal or preferably plastic consist. He can also be considered a telescopically movable Cylinder part with built-in spring in order Tolerance compensation may be formed. Many parts of the Cartridge 6 or 106 can already work with those on the market. This allows a production in large series, so that too this reduces the costs.
  • the limbs of the Radiators can be omitted by eliminating the connection sleeve 4 also welded together.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist.
Ein solches Einbauventil ist aus DE 43 30 149 A1 bekannt. Es steuert, da es mit dem Vorlauf verbunden ist, den Durchfluß des Wärmeträgers vom ersten Glied zum zweiten Glied und damit allen weiteren Gliedern des Heizkörpers. Das Gehäuse besitzt einen Eintrittskanal, der aus einer Radialbohrung und einer zum Ventilsitz führenden Axialbohrung besteht. Der Austrittskanal wird durch eine Durchgangsbohrung gebildet, die den Raum neben dem Verschlußstück mit der dem zweiten Glied zugewandten Stirnseite des Gehäuses verbindet. Das Gehäuse hat daher einen sehr komplizierten Aufbau und ist in der Herstellung teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einbauventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das einen einfacheren Aufbau besitzt und daher kostengünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß das Verschlußstück druckentlastet ist, vorzugsweise einen vollständigen Druckausgleich erfährt, kann der Eintrittskanal mit geringer Länge seitlich angeordnet werden und der Austrittskanal zentrisch an den Ventilsitz anschließen. Dies ergibt eine einfache und preiswert herstellbare Konstruktion. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ventile produzierte Gehäuse- und Buchsenteile verwenden. Infolge der Druckentlastung kann man thermostatische Betätigungselemente mit geringerer Stellkraft und daher kleinen Abmessungen verwenden.
Eine besonders effektive Druckentlastung bezüglich des Austrittsdrucks ergibt sich dadurch, daß das Verschlußstück auf seiner dem Ventilsitz abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum greift, dessen wirksame Druckfläche im wesentlichen gleich der vom Ventilsitz umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum mit dem Raum innerhalb des Ventilsitzes verbunden ist.
Hierbei ist es empfehlenswert, daß das Verschlußstück von mindestens einem Druckentlastungskanal durchsetzt ist.
Günstig ist es auch, daß das Verschlußstück einen Bereich aufweist, in dem sein Querschnitt zum Ventilsitz hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes angeordneter Ringflansch diesen Bereich teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist. Dies erlaubt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches von Ventilsitz und Verschlußstück eine weitgehende oder vollständige Druckentlastung auch auf der Eintrittsseite.
Eine weitere Verbesserung erhält man dadurch, daß dem Ventilsitz außen eine Umfangsrinne vorgeschaltet ist.
Mit Vorteil ist zur Bildung des Eintrittskanal ein Ausschnitt in der Gehäusewand vorgesehen. Dies führt zu einer sehr einfachen Konstruktion mit kurzem Eintrittskanal.
Vorteile bietet es auch, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück eine den Querschnitt des Eintrittskanals bestimmende Voreinstellbuchse vorgesehen ist. Es läßt sich daher auch eine Voreinstellung des kv-Werts vornehmen. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ventile produzierte Gehäuse- und Buchsenteile verwenden.
Empfehlenswert ist es, daß das Gehäuse zur Bildung des Austrittskanals ein an den Ventilsitz anschließendes Rohr aufweist. Dieses Rohr kann einen vergleichsweise großen Durchmesser haben und daher die Drosselverluste mindern.
Günstig ist es, daß das Rohr am freien Ende eine Platte mit einer Scheibendichtung zur Anlage an eine ein erstes und zweites Glied verbindende Muffe trägt. Durch Einschrauben des Einbauventils wird gleichzeitig die Scheibendichtung gegen die Muffe gedrückt, so daß sich eine sichere Abdichtung ergibt.
Eine ebenfalls vorteilhafte Alternative besteht darin, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt. Dies setzt lediglich eine Muffe mit zylindrischem Innenumfang voraus.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, daß das Gehäuse ein Einschraubteil und einen daran befestigten Fortsatz aufweist, der zumindest den Ventilsitz und den Austrittskanal umfaßt. Unter Beibehaltung des Einschraubteils können unterschiedliche Fortsätze verwendet werden, die dem jeweiligen Anwendungszweck speziell angepaßt sind.
Günstig ist es hierbei, daß der Fortsatz aus Kunststoff besteht. Der Kunststoff läßt sich durch Spritzen oder auch durch nachträgliche Bearbeitung leicht in die gewünschte Form bringen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
einen Teilquerschnitt durch ein eingebautes Einbauventil gemäß der Erfindung,
Fig. 2
einen Schnitt durch eine abgewandelte Form des Einbauventils und
Fig. 3
eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A in Fig. 2.
Ein Gliederheizkörper 1 weist mehrere Glieder 2, 3 auf, die mit Hilfe von Muffen 4, die teils Linksgewinde, teils Rechtsgewinde besitzen, miteinander verbunden sind. Der Hohlraum 5 des ersten Gliedes 2 ist am unteren Ende mit einem Vorlauf-Anschluß versehen. Ein Einbauventil 6 steuert den Übergang des Wärmeträgers vom Hohlraum 5 zum Hohlraum 7 des zweiten Gliedes 3, das über mehrere weitere Glieder mit dem Rücklauf-Anschluß verbunden ist. Den Strömungsverlauf deuten die Pfeile 8 und 9 an.
Das Einbauventil 6 wird von einer Schraubbuchse 10 an der Stirnseite des ersten Gliedes 2 gehalten. Es besitzt ein Gehäuse 11, das einen Einschraubteil 12 und einen Fortsatz 13 aufweist. Der Einschraubteil 12 ist über ein Gewinde 14 mit der Buchse 10 und über ein Gewinde 15 mit dem Fortsatz 13 verbunden. Der Fortsatz weist einen Ventilsitz 16 auf, der mit einem Verschlußstück 17 zusammenwirkt, das Druckentlastungskanäle 18 aufweist und über einen Ventilstößel 19 von einem Thermostataufsatz 20 her betätigt wird. Weitere Merkmale, die eine Druckentlastung bewirken, werden in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben. Ein Ausschnitt in der Wand des Fortsatzes 13 dient als Eintrittskanal 21, ein an den Ventilsitz 16 anschließendes Rohr als Austrittskanal 22. An dieses Rohr schließt eine Platte 23 an, die eine Dichtungsscheibe 24 trägt. Beim Einschrauben des Einbauventils wird daher die Dichtungsscheibe 24 gegen die Stirnfläche der Muffe 4 dichtend angedrückt. Zwischen Verschlußstück 18 und der Umfangswand des Gehäuses 11 befindet sich noch eine Voreinstellbuchse 25, die mit Hilfe des Stellringes 26 verdreht werden kann, um den kv-Wert des Ventils voreinzustellen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Wiederum besitzt das Einbauventil 106 ein Gehäuse 111, das ein Einschraubteil 112 mit einem Gewinde 114, und einen Fortsatz 113 aufweist. Der Fortsatz 113 weist den Ventilsitz 116 und den Austrittskanal 122 auf. Der Eintrittskanal 121 wird durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet. Ein Verschlußstück 117 wird über einen Stößel 119 von außen her betätigt. Zwischen Gehäuse 111 und dem Verschlußstück 117 befindet sich eine Voreinstellbuchse 125, die mit Hilfe des Drehknopfes 126 gedreht werden kann und dabei den Eintrittskanal 121, der die Form eines Ausschnitts der Gehäusewand hat, mehr oder weniger abdeckt.
Zu ergänzen ist noch, daß der Ventilstößel 119 durch eine Öffnungsfeder 127 belastet ist, die sich an der Voreinstellbuchse abstützt. Außerdem ist der Austrittskanal 122 am Umfang mit einer Ringdichtung 123 versehen, so daß er in den zylindrischen Innenraum einer nicht veranschaulichten Muffe, die der Verbindung zweier Glieder dient, geschoben werden kann.
Wichtig ist es, daß das Verschlußstück 117 vorzugsweise weitgehend oder vollständig druckentlastet ist, damit die von außen aufzubringenden Betätigungskräfte einen einwandfreien Betrieb ermöglichen. Zu diesem Zweck sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen:
Das Verschlußstück 117 ist von mehreren Druckentlastungskanälen 118 durchsetzt, die die Verbindung zu einem Zylinderraum 128 herstellen, dessen wirksame Querschnittsfläche gleich derjenigen des Austrittskanals 122, also der innerhalb des ventilsitzes 116 liegenden und damit der vom Ausgangsdruck beaufschlagten Fläche des Verschlußstücks 117 ist.
An der Außenseite weist das Verschlußstück 117 einen Bereich 129 mit zum Ventilsitz 116 hin zunehmendem Querschnitt, hier begrenzt durch eine Konusfläche, auf. Es folgt eine Zylinderfläche 130 und ein Ringflansch 131, der am Umfang der Zylinderkammer 128 dichtend anliegt. Der Bereich 129 ist notwendig, damit der Ventilsitz 116 überdeckt wird. Die teilweise Überlappung des Bereichs 129 durch den Ringflansch 131 bewirkt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches zwischen Verschlußstück 117 und Ventilsitz 116 eine vollständige oder wenigstens teilweise Entlastung des Eintrittsdrucks.
Der im Querschnitt gerundete Ventilsitz 116 bildet eine Art Wall an der Innenseite einer Umfangsrinne 132. Dies führt in Verbindung mit der Stirnseite des Verschlußstücks 117 eingangsseitig zu einem Druckanstieg, der durch "++" gekennzeichnet ist, und ausgangsseitig zu einer Druckabsenkung, die durch "--" gekennzeichnet ist. Hierdurch wird ein Flattern oder Klappern des Verschlußstücks, wie es insbesondere bei Verschlußstücken oder Ventilsitzen aus elastischem Material auftritt, behoben.
Von den veranschaulichten Ausführungsbeispielen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den in den Ansprüchen definierten Schutzumfang zu verlassen. Der Fortsatz 13 oder 113 kann aus Metall oder vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Er kann auch als ein teleskopartig verschiebbares Zylinderteil mit eingebauter Feder zwecks Toleranzausgleich ausgebildet sein. Viele Teile des Einbauventils 6 oder 106 können mit denjenigen bereits auf dem Markt befindlicher Ventile übereinstimmen. Dies erlaubt eine Fertigung in großen Serien, so daß auch hierdurch die Kosten gesenkt werden. Die Glieder des Heizkörpers können unter Fortfall der Verbindungsmuffe 4 auch miteinander verschweißt sein.

Claims (11)

  1. Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das vorlaufseitige, erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal (21; 121) seitlich neben dem Verschlußstück (17; 117) vorgesehen und durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet ist und daß der Austrittskanal (22; 122) auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz (16; 116) anschließt.
  2. Einbauventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) auf seiner dem Ventilsitz (116) abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum (128) greift, dessen wirksame Druckfläche etwa gleich der vom Ventilsitz (116) umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum (128) mit dem Raum innerhalb des Ventilsitzes (116) verbunden ist.
  3. Einbauventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) von mindestens einem Druckentlastungskanal (18; 118) durchsetzt ist.
  4. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (117) einen Bereich (129) aufweist, in dem sein Querschnitt zum Ventilsitz (16; 116) hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes (117) angeordneter Ringflansch (131) diesen Bereich (129) teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist.
  5. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilsitz (116) außen eine Umfangsrinne (132) vorgeschaltet ist.
  6. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück (17; 117) eine den Querschnitt des Eintrittskanals (21; 121) bestimmende Voreinstellbuchse (25; 125) vorgesehen ist.
  7. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) zur Bildung des Austrittskanals (22; 122) ein an den Ventilsitz (16; 116) anschließendes Rohr aufweist.
  8. Einbauventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am freien Ende eine Platte (23) mit einer Scheibendichtung (24) zur Anlage an eine ein erstes und zweites Glied (2, 3) verbindende Muffe (4) trägt.
  9. Einbauventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung (123) zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt.
  10. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) ein Einschraubteil (12; 112) und einen daran befestigten Fortsatz (13; 113) aufweist, der zumindest den Ventilsitz (16; 116) und den Austrittskanal (22; 122) umfaßt.
  11. Einbauventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13; 113) aus Kunststoff besteht.
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