AT394426B - Ueberstroemventil - Google Patents

Description

AT 394 426 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überströmventil mit einem Ein- und Auslaßgewindestutzen, vorzugsweise zum Einbau in die Bypass-Leitung zwischen der Heizwasser-Vorlauf- und der Heizwasser-Riicklaufleitung einer Warmwasser-Heizungsanlage, wobei im Ventilgehäuse ein Ventilteller mit einem Ventilschaft axial geführt und gelagert ist und der Ventilteller durch eine Druckfeder, welche sich an einer Gehäuseschulter abstützt, in Schließstellung auf einen im Gehäuse angeordneten Ventilsitzring preßbar ist, wobei die kreisförmige Dichtfläche des Ventiltellers plan ausgeführt und am Umfang mit ein» Strömungskante versehen ist, deren Radius weniger als 0,5 mm beträgt und das Verhältnis der Fläche des Ventiltellers zum Durchströmquerschnitt des Ventilsitzringes 1,6 und das Verhältnis des Innenquerschnittes des Ventilgehäuses zur Fläche des Ventiltellers 1,83 beträgt.

Ein solches Ventil wurde durch die veröffentlichte Anmeldung A 2860/89 bekannt. Bei einem solchen Ventil wird üb» einen ausreichend großen Fördermengenb»eich eine konstante Restförderhöhe erreicht. Für viele Anwendungen in Heizungsanlagen ist es zweckmäßig, die Stellung des Überströmventiles, das meist in der Bypass-Leitung zu einem Heizkörp» angeordnet ist, anzuzeig»i, oder v»schiedene Steuervorgänge vom Schaltzustand des Überströmventiles abzuleiten.

Um dies zu erreichen, ist bei einem Überströmventil der eingangs »wähnten Art eine Meßkammer vorgesehen, die über mindestens eine Bohrung in der Wand des Üb»strömventiles, die anströmseitig des Ventilsitzringes angeordnet ist, mit der Zuströmleitung verbunden ist, und in der eine mit einem Schaltorgan in Verbindung stehende, die Kammer teilende und mittels ein» Feder in Richtung ein» Verkleinerung d» über die Bohrung mit der Zuströmleitung verbundene Teilkammer der der Meßkammer vorgespannte Membran angeordnet ist, wobei die ob»halb der Membran liegende Teilkammer über mindestens eine Bohrung mit der Abströmseite des Ventiles verbunden ist.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß sich in der Meßkammer die Membran in Abhängigkeit vom Differenzdruck in den beiden Teilkammem d» Maßkammer einstellt und bei Erreichen einer entsprechenden Auslenkung aus deren Ruhelage einen Schaltvorgang auslöst. Dabei können wahlweise Steuervorgänge ausgelöst werden, od» einfach eine Anzeige der Schaltstellung des Überströmventiles entsprechend gestellt werden.

Nach einem weiteren Merkmal kann vorgesehen sein, daß der Ventilschaft hohl ausgebildet ist.

Auf diese Weise ergibt sich eine geringe Massenträgheit des Ventilkörpers, wodurch sich ein günstigeres Verhalten des Ventiles ergibt.

Weiters kann vorgesehen sein, daß der Ventilteller mit einer Drosselbohrung versehen ist.

Durch diese kontrollierte Undichtheit ist sichergestellt, daß es nicht durch Temperatureinflüsse zu einem kurzzeitigen Ansprechen des Ventiles auch bei fehlendem Durchfluß durch die Leitung kommt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein »findungsgemäßes Ventil,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Ventilteller und

Fig. 3 ein Diagramm sowie

Fig. 4 einen Wasserheizer mit dem Ventil.

Das Überströmventil (1) besitzt einen Einlaßstutzen (2) und einen Auslaßstutzen (3), die mit entsprechenden Gewinden für den Anschluß an eine Bypass-Leitung versehen sind. In den Einlaßstutzen (2) ist ein Ventilsitzring (4) eingedrückt. Dieser Ventilsitzring (4) weist auf sein» nach innen weisenden Seite eine nutförmige Ausdrehung (5) auf, wodurch sich einerseits ein kegelförmiger Dichtringsitz (6) und anderseits am Umfang gleichmäßig v»teilte schnappbar ausgeführte Nocken (7), durch welche der Ventilsitzring (4) im Einlaßstutzen (2) sich» fixiert werden kann, ergeben. Der Innendurchmess» (d) des Ventilsitzringes entspricht der lichten Weite der Bypass-Leitung. Auf dem kreisringförmigen Dichtsitz (6) liegt die kreisförmige, plane Dichtfläche eines Ventiltellers (8) auf. D» Ventilteller weist eine Strömungskante (9) auf, deren Radius maximal 0,5 mm betragen soll. Ein Ventilschaft (10) ist auf der Dichtfläche des Ventiltellers (8) abgewandten Seite vorgesehen. Aus Masseträgheitsgründen ist dieser Schaft (10) hohl ausgeführt. Er ist in einer Nabe (11) eines Speichenringes (12) axial verschieblich gelagert. Der Speichenring (12), der zumindest drei Speichen (13) aufweisen soll, ist in einer Ringschulter (15) im Ventilgehäuse (14) eingelegt Auf den Ventilkörper (8), (10) wirkt eine Druckfeder (16), die den Ventilteller (8) in dichtende Anlage an den kreisringförmigen Dichtsitz (6) bringt. Diese Druckfeder (16) stützt sich ein»seits an der Nabe (11) und and»seits an der Rückseite des Ventiltellers (8) ab und wird vorzugsweise durch eine im Ventilteller befindliche Nut (17) bzw. durch die Mantelfläche der zum Ventilteller hin v»längerten Nabe (11) geführt. Diese Nabenverlängerung dient auch als Öffnungsanschlag für den Ventilkörper (8), (10).

Um sicherzustellen, daß über einen für die Heizanlage ausreichend großen Pumpenfördermengenbereich eine konstante Restförd»höhe erreicht wird, sind die Querschnittsverhältnisse im Überströmventil (1) von entschei-dender Bedeutung. So ist es hierfür erforderlich, daß sich das V»hältnis des lichten Durchmessers (d) des Ventilsitzringes (4) zum Durchmesser (D) des Ventiltellers (8) wie 1 : 1/26 verhält, was einem Flächenverhältnis von 1:1,6 entspricht Weiters ist es notwendig, daß das Durchmesserverhältnis des Gehäuses (14) und des Ventiltellers DG/D =135 beträgt Dies ergibt ein Verhältnis der beiden Fläch»i von 1,83 :1, d. h. der Gehäusequerschnitt ist um 83 % größ» als die Ventiltellerfläche.

An der Zuströmseite des Ventiles (1) weist die Wand des Ventiles (1) eine Bohrung (30) auf, die eine Verbindung zu einer Meßkammer (31) herstellt, u. zw. zu deren unter ein» Membran (32) liegenden Teilkammer (33). Diese Membran (32) ist durch eine Feder (34) in Richtung einer Verkleinerung der unter der -2-

Claims (3)

1. AT 394 426 B Membran (33) liegenden und mit der Bohrung (30) mit der Zuströmseite des Ventiles (1) verbundenen Teil-kammer (33) vorgespannt Die Membran (32) ist über ein Übertragungsglied (35) mit einem Schalter (36) verbunden und betätigt diesen bei Erreichen eines vorbestimmten Schaltdruckes an der Zuströmseite des Ventiles (1). Dabei ist an der Abströmseite des Ventiles eine weitere Bohrung (37) angeordnet, die die Abströmseite des Ventiles, also den stromab des Dichtsitzes liegenden Bereich des Ventiles (1) mit der oberen Teilkammer (33') der Meßkammer (31) verbindet Dadurch spricht die Membran (32) auf den Ober dem Überströmventil anfallenden Differenzdruck an, wobei in der unteren Teilkammer (33) der an der Anströmseite (2) des Überströmventiles herrschende Druck und in der oberen Teilkammer (33') der an der Abströmseite (3) harschende Druck wirkt da diese Teilkammem über Bohrungen (30), bzw. (37), (27') mit der Anströmseite, bzw. der Abströmseite des Ventiles in Verbindung stehen. Um ein Ansteigen des Druckes in einem nicht durchströmten Leitungsabschnitt z. B. aufgrund eines Temperaturanstieges, zu verhindern, ist der Ventilteller (8), wie in der Fig. 5 dargestellt, mit einer Drosselbohrung (38) versehen, die in den hohlen Schaft (10) des Ventiltellers (8) mündet und eine definierte Undichtheit des Überströmventiles bestimmt Aus der Figur 3 geht ein Diagramm hervor, das die Abhängigkeit des Wasserdurchsatzes (V) in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zeigt. Hier ergeben sich Kurven (42) bis (45). Vom Nullpunkt ergibt sich zunächst ein einziger Kurvenzug (45) bis zu einer bestimmten Δ-P-Stelle, aus da1 die 3 Kurven (42), (43) und (44) bei größer wadenden Δ-P-Werten divagieren. Hiabei stellt die Kurve (44) Seriengeräte nach dem Stand der Technik dar. Hiaaus ist ersichtlich, daß beim Stand da Technik eine nur unwesentliche Volumenstromzunahme bei stark ansteigendem Differenzdruck oder Druckabfall erfolgt. Bei einem anderen Stand der Technik agibt sich die Kurve (43), bei der der Zusammenhang zwischen Wasserdurchsatz und Druckabfall schon besser ist Bei der Ausbildung des Ventils gemäß der Erfindung ergibt sich hingegen die Kurve (42), d. h., bei im oberen Kurvenast zunehmenden Volumenmassenstrom ergibt sich ein nur unwesentlich geänderter Druckabfall. Hieraus ist der Vorteil des Anmeldungsgegenstandes prägnant asichtlich. Im Rahmen der Figur 4 ist dargestellt, wie das erfindungsgemäße Ventil gemäß der Erfindung in einen Umlauf-Wasserheizer integriert ist So weist ein von einem Brenner beheizter Wärmetauscher (50) eines Umlauf-Wasserheizers eine Vorlaufleitung (51) und eine Rücklaufleitung (52) auf, welche mit einer Umwälzpumpe (53) versehen ist. Stromauf der Umwälzpumpe (53) befindet sich ein
2. 2-Wege-Umschaltventil (54), dessen einer Eingang an den Rücklauf eines Raumheizsystems (57) angeschlossen ist, während der andere Eingang von einem Brauchwasserwärmetauscher (59) kommt Sowohl der Brauchwasserwärmetauscher (59) wie auch das Heizungssystem (57) sind überbrückt durch eine Bypass-Leitung (55), die sich zwischen den Leitungen (51) und (52) »streckt und die mit einem Überströmventil (58) versehen ist Durch den Brauchwasserwärmetauscher (59) erstreckt sich im Rahmen einer Wärmetauschrohrwendel (60) eine Brauchwasserleitung, die stromab des Wärmetauschers zu einem Wasserauslauf führt und stromauf des Wärmetauschers mit dem erfindungsgemäßen Überströmventil (1) verbunden ist. PATENTANSPRUCH Überströmventil mit einem Ein- und Auslaßgewindestutzen, vorzugsweise zum Einbau in die Bypass-Leitung zwischen der Heizwasser-Vorlauf- und der Heizwasser-Rücklaufleitung einer Warmwasser-Heizungsanlage, wobei im Ventilgehäuse ein Ventilteller mit einem Ventilschaft axial geführt und gelagert ist und der Ventilteller durch eine Druckfeder, welche sich an einer Gehäuseschulter abstützt, in Schließstellung auf einen im Gehäuse angeoid-neten Ventilsitzring preßbar ist, wobei nach der Anmeldung A 2860/89 die kreisförmige Dichtfläche des Ventilkörpers plan ausgeführt und am Umfang mit einer Strömungskante versehen ist, deren Radius weniger als 0,5 mm beträgt und das Verhältnis der Fläche des Ventiltellers zum Durchströmquerschnitt des Ventilsitzringes 1,6 und das Verhältnis des Innenquerschnittes des Ventilgehäuses zur Fläche des Ventiltellers 1,83 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßkammer (31) vorgesehen ist, die über mindestens eine Bohrung (30) in der Wand des Überströmventiles (1), die anströmseitig des Ventilsitzringes (4) angeordnet ist, mit der Zuströmleitung verbunden ist, und in der eine mit einem Schaltorgan (36) in Verbindung stehende, die Kammer (31) teilende und mittels einer Feder (34) in Richtung einer Verkleinerung der üb» die Bohrung (30) mit der Zuströmleitung verbundene Teilkamm» (33) d» der Meßkamm» (31) vorgespannte Membran (32) angeordnet ist, wobei die oberhalb d» Membran (32) liegende Teilkammer (33') über mindestens eine Bohrung (37) mit der Abströmseite (3) des Ventiles verbunden ist. Hiezu
3. 3 Blatt Zeichnung«! -3-