Mehrweghahn für Heizungsanlagen Die Erfindung betrifft einen Mehrweghahn für Heizungsanlagen mit einem Hahngehäuse mit An schlüssen für den Heizkessel-Vor- und -Rücklauf, sowie den Vor- und Rücklauf des Heizsystems und einem im Gehäuse verstellbaren Schliesskörper, der mit dem Gehäuse mehrere Kanäle bildet.
Es sind bereits solche Mehrweghähne auf dem Markte, deren Kennzeichen es ist, dass sie einen Schliesskörper besitzen, z. B. in der Form eines Flügels oder einer drehbaren Drosselscheibe, der ent weder die eine oder auch beide an den gleichen Kreislauf angeschlossenen Durchlauföffnungen, wie z. B. solche, die in direkter Verbindung mit einem Heizkessel stehen, steuern. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, eine gute Regulierung der in den Hähnen zwischen den vier Durchlauföffnungen auf tretenden inneren Strömungen zu erhalten.
Teils ist es schwierig, eine ausreichend gute Reguliercharak teristik zu erreichen (das heisst die Variation der Strö mungsmenge bei den verschiedenen Einstellungen des Schliesskörpers), teils kommt es bei gewissen Hähnen vor, dass in ein und derselben Durchlauföffnung eine in zwei entgegengesetzte Richtungen fliessende Strömung entsteht, wodurch der Regulierverlauf nicht mehr mit dem beabsichtigten übereinstimmt.
Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile bei diesem Hahntyp durch eine derartige Ausbildung beseitigt, dass die Kanäle derart aus gebildet und angeordnet sind, dass beim Übergang von einer Endstellung des Schliesskörpers über Zwi schenstellungen zur anderen Endstellung die Quer schnitte der Verbindungen zwischen den Kesselleitun- gen und dem Vor- und Rilcklauf des Heizsystems sich stetig von ganz offen bis ganz geschlossen ver kleinern oder sich stetig von ganz geschlossen bis ganz offen vergrössern und gleichzeitig der Quer schnitt der Verbindung zwischen dem Vor- und Rücklauf des Heizsystems sich von ganz geschlossen bis ganz offen stetig
vergrössert bzw. sich von ganz offen bis ganz geschlossen stetig verkleinert.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. <B>1</B> ist eine perspektivische Ansicht<B>-</B> zum Teil im Schnitt<B>-</B> eines Mehrweghahns nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt, ebenfalls in der Perspektive, die Gestaltung des Schliesskörpers im gleichen Hahn; Fig. 3a bis 3c zeigen den Querschnitt des Mehr weghahns in drei verschiedenen Einstellungen; Fig. 4 ist ein Prinzipschema zwecks Veranschauli chung einer Installation des Mehrweghahns in einem Heizungssystem.
In Fig. <B>1</B> wird das Gehäuse mit<B>1</B> bezeichnet, das einen Anschlussflansch 2 besitzt, durch welchen der Hahn z. B. direkt an der Wandung eines Heizkessels montiert werden kann. Aus dem Flansch ragt ein mit zwei Kanälen versehener Teil<B>3</B> hervor, welcher in einen zylindrischen Teil 4 übergeht. Das Gehäuse besitzt noch einen Flansch<B>5,</B> an dem ein Deckel<B>6</B> befestigt ist. Der zylindrische Teil besitzt eine Aus- bohrung mit einer lotrecht zur Achse der Ausbohrung liegenden Bodenfläche<B>7,</B> in welcher sich zwei Durchlauföffnungen P" und P, befinden.
Diese<B>Öff-</B> nungen sind symmetrisch zur genannten Achse an geordnet und haben beide im grossen und ganzen gesehen die Form von Kreisausschnitten mit einem Winkel von etwa<B>900.</B> Die Öffnungen stehen durch zwei Kanäle<B>8</B> und<B>9</B> in Verbindung mit zwei runden Anschlussöffnungen <B>10</B> und<B>11</B> im Flansch 2. Die Bodenfläche<B>7</B> ist sorgfältig bearbeitet, so dass die zwischen den Durchlauföffnungen P, und Pr liegen den Flächen als Abdichtflächen dienen können.
In der Wandung der zylindrischen Ausbohrung sind zwei Durchlauföffnungen <B>S</B> und R gelegen, die ebenfalls symmetrisch zur Achse des Gehäuses an geordnet sind. Unmittelbar vor diesen Öffnungen sind zwei mit Innengewinden versehene Rohrstutzen 12 und<B>13</B> angebracht.
Die zylindrische Ausbohrung des Hahns ist derart ausgeführt, dass ein Schliesskörper 14 darin so ein gesetzt werden kann, dass dessen Bodenwand<B>15</B> auf der Bodenfläche<B>7</B> zum Aufliegen kommt. In dieser Lage wird der Schliesskörper von dem Deckel<B>6</B> da durch gehalten, dass eine der Deckelflächen gegen die bogenförmigen Endstücke<B>16</B> des Schliesskörpers anliegt.
Eventuell kann der Schliesskörper gegen die Bodenfläche<B>7</B> durch eine Feder angepresst werden, Durch eine im Deckel eingesetzte und abgedichtete Spindel<B>17,</B> deren eines Ende mit einem Drehgriff <B>18</B> versehen und deren anderes Ende im Schliesskörper verankert ist, kann der Schliesskörper in der Aus- bohrung zwischen zwei Endlagen verdreht werden. Diese Endlagen sind durch das Anschlagen des Dreh griffes an eine von zwei Schrauben<B>19</B> bedingt, die zusammen die Skala 20 festhalten, mittels deren Gradierung die Einstellung des Hahns leicht bestimmt werden kann. Der Drehwinkel zwischen den zwei Endlagen beträgt im vorliegenden Fall etwa<B>900.</B>
Wie näher aus Fig. 2 und<B>3</B> hervorgeht, besitzt der Schliesskörper zwei aus der Bodenwand<B>15</B> in axialer Richtung hervortretende, schalenförmige Partien 21 und 22, die, von aussen her betrachtet<B>'</B> konkav sind und die zusammen mit der Wandung der zylindrischen Ausbohrung zwei voneinander getrennte Durchlauf- kanäle K, und K, bilden. Deren Länge und Quer schnitt sind derart gewählt, dass eine Verbindung mit vollem, z.
B. der Nennweite des Hahns entsprechen dem Durchgangsquerschnitt teils zwischen der ersten Öffnung P#, des Gehäuses und der dritten Öffnung<B>S,</B> teils zwischen der vierten Öffnung R und der zweiten Öffnung P, zustandekommt, wenn der Schliesskörper sich in der in Fig. <B>1</B> und 3a gezeigten Lage be findet, welche eine der beiden Endlagen ist. Der Raum zwischen den schalenförmigen Partien 21 und 22 bildet einen dritten Durchlaufkanal Kf, dessen Hauptrichtung lotrecht zur Mittelebene der Partien verläuft. Daraus ergibt sich, dass in dieser Einstellung der dritte Kanal völlig geschlossen ist.
Im Augenblick, da der Schliesskörper aus der in Fig. <B>1</B> und 3a gezeigten Lage weggedreht wird, wer den die Durchlaufkanäle K" und K, dadurch, dass die Öffnungen P, und P, teilweise durch die Bodenwand <B>15</B> verdeckt werden wie auch, dass gleichzeitig sich die Ausgänge der Kanäle nicht mehr mit den öff- nungen R und<B>S</B> decken, gedrosselt.
Statt dessen werden, wie in Fig. <B>3b</B> gezeigt wird, zwei neue Öffnungen<B>25</B> und<B>26</B> freigelegt, so dass eine Entlastungsverbindung entsteht, welche von der vierten Öffnung R im Gehäuse über den dritten Kanal K, zu der dritten Öffnung<B>S</B> im Gehäuse führt. Die neuen Öffnungen<B>25</B> und<B>26</B> werden stetig vergrössert,<B>je</B> weiter der Schliesskörper von der zuvor genannten Endlage weggedreht wird, während gleich- zeitig der wirksame Durchgangsquerschnitt der bei den anderen existierenden Verbindungen vermindert wird.
Ist der Schliesskörper dann schliesslich in die entgegengesetzte Endlage gelangt, die in Fig. 3c gezeigt ist, hat nur noch die Entlastungsleitung durch die Öffnungen R und<B>S</B> Verbindung mit dem äusseren System. Die Öffnungen P" und P, zum Heizkessel hin sind dagegen völlig geschlossen.
Demnach wird die Strömung von der vierten Öffnung R bei einer Mittellage des Schliesskörpers in zwei Strömungen aufgeteilt, wovon die eine kaltes Wasser enthält, das zum Kessel zurückläuft, und die andere in das System abgeleitet wird. Zu dem letzteren Teilstrom wird im Hahn eine dem zurück laufenden Kaltwasser entsprechend gleichgrosse Menge Heisswasser vom Kessel beigemischt. Ein Beispiel über die oben angeführte Verwendung des Hahns wird in Fig. 4 schematisch gezeigt, in der der Kessel mit P, die Zirkulationspumpe mit<B>C</B> und der Wärmever braucher, z. B. ein Radiator, mit V bezeichnet wer den.
Wie in der Figur angedeutet wird, kann es, zur Verbesserung der Zirkulation zum bzw. vom Hahn, von Vorteil sein, innen im Kessel zwei Schirme<B>27</B> und<B>28</B> einzubauen.
Dadurch, dass der Schliesskörper mit derartig geformten Durchlaufkanälen versehen ist, erhält man für die aufgeführten Strömungen eine gute Regu liercharakteristik, was die Voraussetzung dafür ist, dass man lediglich mit Hilfe des Drehgriffes auf der Skala die Temperatur des zu den wärmeverbrauchen den Anlagen strömenden Wassers regulieren kann.
Die Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf die nur als Beispiel gewählte und beschriebene Ausfüh rung. Es kann z. B. von Nutzen sein, die Ausbohrung im Gehäuse konisch zu gestalten oder alle vier Durch- lauföffnungen in die Wandung der Ausbohrung zu verlegen. Die Form der Durchlauföffnungen kann natürlich auch variieren, besonders zur Verbesserung der Strömung. Aus dem gleichen Grund können die Durchlaufkanäle im Schliesskörper auf andere Art und Weise geformt werden, ohne dass dabei von dem Grundgedanken der Erfindung abgewichen werden würde.
Multi-way valve for heating systems The invention relates to a multi-way valve for heating systems with a tap housing with connections for the boiler flow and return, as well as the flow and return of the heating system and an adjustable closing body in the housing, which forms several channels with the housing.
There are already such returnable taps on the market, the characteristic of which is that they have a closing body, z. B. in the form of a wing or a rotatable throttle disc, the ent neither one or both of the flow openings connected to the same circuit, such as. B. those that are in direct connection with a boiler, control. However, it has proven difficult to obtain good regulation of the internal currents occurring in the taps between the four passages.
Sometimes it is difficult to achieve a sufficiently good regulation characteristic (i.e. the variation of the flow rate with the different settings of the closing element), sometimes with certain taps it happens that a flow in two opposite directions occurs in one and the same passage opening whereby the regulation process no longer coincides with the intended one.
The present invention eliminates these disadvantages with this type of tap by designing the channels in such a way that the cross-sections of the connections between the boiler lines when transitioning from one end position of the closing body via intermediate positions to the other end position and the flow and return of the heating system steadily decrease from completely open to completely closed or steadily increase from completely closed to completely open and at the same time the cross-section of the connection between the flow and return of the heating system changes from completely closed to completely open steadily
increases or decreases steadily from completely open to completely closed.
An embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to the drawing.
Fig. 1 is a perspective view, partly in section, of a multi-way tap according to the invention; Fig. 2 shows, also in perspective, the design of the closing body in the same valve; 3a to 3c show the cross section of the multi-way tap in three different settings; Fig. 4 is a schematic diagram for the purpose of illustrating an installation of the multi-way tap in a heating system.
In Fig. 1, the housing is denoted by <B> 1 </B>, which has a connecting flange 2 through which the tap z. B. can be mounted directly on the wall of a boiler. A part <B> 3 </B> provided with two channels protrudes from the flange and merges into a cylindrical part 4. The housing also has a flange <B> 5 </B> to which a cover <B> 6 </B> is attached. The cylindrical part has a bore with a bottom surface 7, which is perpendicular to the axis of the bore and in which two through-openings P ″ and P are located.
These <B> openings </B> are arranged symmetrically to the named axis and both have, by and large, the shape of circular sections with an angle of about <B> 900. </B> The openings stand through two channels <B> 8 </B> and <B> 9 </B> in connection with two round connection openings <B> 10 </B> and <B> 11 </B> in the flange 2. The bottom surface <B> 7 </B> is carefully machined so that the surfaces between the passage openings P and Pr can serve as sealing surfaces.
In the wall of the cylindrical bore there are two passage openings <B> S </B> and R, which are also arranged symmetrically to the axis of the housing. Immediately in front of these openings are two pipe sockets 12 and 13 provided with internal threads.
The cylindrical bore of the tap is designed in such a way that a closing body 14 can be inserted therein in such a way that its bottom wall <B> 15 </B> comes to rest on the bottom surface <B> 7 </B>. In this position, the closing body is held by the cover 6 because one of the cover surfaces rests against the arcuate end pieces 16 of the closing body.
The closing body can possibly be pressed against the bottom surface <B> 7 </B> by a spring, through a spindle <B> 17 </B> inserted and sealed in the cover, one end of which with a rotary handle <B> 18 </ B> and the other end of which is anchored in the closing body, the closing body can be rotated in the bore between two end positions. These end positions are caused by the hitting of the rotary handle on one of two screws <B> 19 </B>, which together hold the scale 20, by means of whose graduation the setting of the tap can be easily determined. The angle of rotation between the two end positions is approximately <B> 900 </B> in the present case
As can be seen in more detail in FIGS. 2 and 3, the closing body has two shell-shaped parts 21 and 22 protruding from the bottom wall 15 in the axial direction, which when viewed from the outside B> '</B> are concave and which, together with the wall of the cylindrical bore, form two separate flow channels K 1 and K 1. Their length and cross-section are chosen so that a connection with full, z.
B. the nominal width of the tap correspond to the passage cross-section partly between the first opening P #, the housing and the third opening <B> S, </B> partly between the fourth opening R and the second opening P, comes about when the closing body be found in the position shown in Fig. 1 and 3a, which is one of the two end positions. The space between the shell-shaped parts 21 and 22 forms a third flow channel Kf, the main direction of which is perpendicular to the center plane of the parts. This means that in this setting the third channel is completely closed.
At the moment when the closing body is rotated away from the position shown in FIGS. 1 and 3a, the passages K "and K, because the openings P, and P, partially through the bottom wall < B> 15 </B> as well as the fact that at the same time the outputs of the channels no longer coincide with the openings R and <B> S </B>, throttled.
Instead, as shown in FIG. 3b, two new openings <B> 25 </B> and <B> 26 </B> are exposed, so that a relief connection is created, which is separated from the fourth opening R in the housing via the third channel K, leads to the third opening <B> S </B> in the housing. The new openings <B> 25 </B> and <B> 26 </B> are steadily enlarged, <B> the </B> further the closing body is rotated away from the aforementioned end position, while at the same time the effective passage cross-section which is reduced in the other existing connections.
If the closing body has finally reached the opposite end position, which is shown in FIG. 3c, only the relief line has a connection with the outer system through the openings R and S. The openings P ″ and P, on the other hand, to the boiler are completely closed.
Accordingly, the flow from the fourth opening R is divided into two flows in a central position of the closing body, one of which contains cold water that runs back to the boiler, and the other is diverted into the system. A quantity of hot water from the boiler of the same size as the cold water flowing back is added to the latter partial flow in the tap. An example of the above use of the tap is shown schematically in Fig. 4, in which the boiler with P, the circulation pump with <B> C </B> and the Wärmever consumer, z. B. a radiator, denoted by V who the.
As indicated in the figure, in order to improve the circulation to and from the tap, it can be advantageous to install two screens <B> 27 </B> and <B> 28 </B> inside the boiler.
The fact that the closing body is provided with flow channels shaped in this way provides good regulating characteristics for the currents listed, which is the prerequisite for regulating the temperature of the water flowing to the systems that consume heat using only the rotary handle on the scale can.
The invention is in no way limited to the execution selected and described only as an example. It can e.g. For example, it may be useful to make the bore in the housing conical or to relocate all four through-openings in the wall of the bore. The shape of the passage openings can of course also vary, especially to improve the flow. For the same reason, the flow channels in the closing body can be shaped in a different way without deviating from the basic idea of the invention.