CH672672A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wasserschalter gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Eine solche Konstruktion ist bereits vorgeschlagen worden, wobei der verstellbare Anschlag als Wassertemperaturwähler ausgestaltet ist, der auf die den Ventilkörper beherrschende Feder einwirkt. Durch Verstellen der Temperaturwählerspindel ist es damit möglich, die auf den Ventilkörper wirkende Federkraft zu beeinflussen. Sowie an der Venturidüse eine Druckdifferenz auftritt, deren zugehörige Kraft grösser als die eingestellte Federkraft ist, öffnet das Ventil. Die Folge hiervon ist das Ansprechen des Gerätes und damit die Heizenergiefreigabe, wobei der Ansprechdruck und der Ansprechwasserdurchsatz variabel und verstellbar sind, was aber nicht gewünscht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, das Anspringen des Wasserheizers zu erleichtern und bereits bei niedrigen Durchsätzen erfolgen zu lassen, wobei das Anspringen unabhängig vom schlussendlich gewünschten Zapfwasserdurchsatz sein soll, das heisst, nicht von dem gewünschten Zapfwasserdurchsatz beeinflusst ist.

Die Lösung der Aufgabe liegt erfindungsgemäss in den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.

Die Lösung der Aufgabe liegt darin, dass der Anschlag eine Begrenzung für die maximale Öffnung des Ventils bildet. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass das Ventil aufgrund der Federwirkung zunächst immer geschlossen ist und erst dann öffnet, wenn sich aufgrund des Durchströmens der Venturidüse eine so grosse Druckdifferenz bildet, dass diese, die auf das parallelgeschaltete Ventil wirkt, dieses entgegen der Federwirkung zum Öffnen bringt. Da die Feder unbeeinflusst ist, ist die Öffnungsdruckschwelle für das Bypassventil immer die gleiche. Da der Anschlag lediglich den maximalen Öffnungsgrad des Ventils beeinflusst, ist der Durchsatz im Bypass zur Venturi auf ein einstellbares s Maximum begrenzt, ohne dass dies einen Einfluss auf die Anspringcharakteristik hat.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der Beschreibung, die ein Ausführungs-lo beispiel der Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine Prinzipdarstellung der Erfindung und 15 Figur 2 eine besonders vorteilhafte konstruktive Durchgestaltung.

In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Einzelheiten.

20 Bei dem in Figur 1 dargestellten Wasserheizer handelt es sich um einen Umlaufwasserheizer, bei dem ein nicht dargestellter Primärwärmetauscher von einem Gasbrenner beheizt ist, wobei dieser Primärwärmetauscher sein Wasser je nach der Stellung eines nicht dargestellten 3-Wege-2s Umschaltventils entweder auf einen nicht dargestellten Heizungskreis oder auf einen Brauchwasserwärmetauscher 1 abgibt, und zwar über Zuführungsleitungen 2 und 3, die im Inneren des Wärmetauschers 1 über eine Wärmetauscher-Rohrschlange 4 miteinander verbunden sind. 30 Der Wärmetauscher 1 könnte auch bei einem unmittelbar wirkenden Brauchwasserheizer als Primärwärmetauscher ausgebildet sein, der unmittelbar von einem Gasbrenner beheizt ist. Die Beheizung wäre ebensogut von einem Ölbrenner möglich oder auch von elektrischen Widerstands-35 wendein. Zur Einschaltung entweder des Gas- oder Ölbren-ners beziehungsweise des elektrischen Stroms bei einem direkt wirkenden Wasserheizer ist eine Stellspindel 5 vorgesehen, die entweder ein Gas- oder Ölventil oder einen elektrischen Schalter betätigt. Die Stellspindel 5 durchragt ein 40 Gehäuse 6 eines Wasserschalters 7, das einen Zapfwasserein-lass 8 und einen Zapfwasserauslass 9 aufweist. Der Zapfwas-sereinlass 8 ist mit dem speisenden Kaltwassernetz verbunden, der Zapfwasserauslass 9 mit einer Zapfleitung 10, die den Wärmetauscher 1 durchsetzt und die an ihrem Ende 45 von einem oder mehreren Zapfventilen 11 beherrscht ist. Im Gehäuse 6 des Wasserschalters ist eine Membran 12 druckdicht längs ihres Randes 13 eingespannt, so dass sich eine erste Druckkammer 14 und eine zweite Druckkammer 15 bilden, die von der Membran getrennt sind, wobei die Druck-50 kammer 15 druckmässig dem Einlass 8 zugeordnet ist. Zwischen Einlass 8 und Druckkammer 15 ist ein Stellglied eines Wasserdurchsatzreglers in Form eines Kolbens 16 vorgeschaltet, der zusammen mit einer Bohrung 17 einen Drosselspalt bildet. Der Kolben 16 steht unter der Wirkung einer ss sich gegenüber dem Gehäuse 6 abstützenden Druckfeder 18, die das Bestreben hat, die Kolben 16 gegen den Rand der Bohrung 17 zu drücken. Zwischen dem Ausgang 9 und der Druckkammer 15 ist eine Venturidüse 19 angeordnet, an deren Engstelle eine Leitung 20 angeschlossen ist, die die «o Engstelle mit der Druckkammer 14 verbindet. Weiterhin ist ein die Venturidüse 19 überbrückendes Ventil vorgesehen, das aus einem Ventilsitz 21 und einem Ventilkörper 22 besteht, wobei letzterer unter der Rückstellwirkung einer Druckfeder 23 steht, die sich gegenüber dem Gehäuse 65 abstützt. Der maximale Öffnungsgrad des Ventils 21/22 ist durch einen verstellbaren Anschlag 24 bestimmt, der von einer Handhabe 25 bewegbar ist und so positioniert ist, dass sein der Handhabe 25 abgewandtes Ende 29 mit der dem Ven-

tilsitz 21 abgewandten Seite des Ventilkörpers 22 zugewandt ist.

In der Druckkammer 14 ist die Membran mit einem Membranteller 26 versehen, der seinerseits die Stellspindel 5 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 27 trägt. Die Kraft der Feder 27 ist grösser als die der Feder 18, so dass in der in der Figur 1 dargestellten Ruhelage der zwischen dem Stellkörper 16 und der Bohrung 17 herrschende Drosselquerschnitt weitgehend geöffnet ist, wenn das Zapfventil 11 geschlossen ist.

Die Funktion der in der Figur 1 dargestellten Ausführung ist folgende:

Wird das Zapfventil 11 geöffnet, so resultiert ein Wasserdurchsatz aus der Leitung 8 über den offenen Drosselquerschnitt 16/17 und die Druckkammer 15 durch die Venturi 19, die Leitung 9 den Wärmetauscher 1 und die Zapfleitung 10. Da das Ventil 21/22 geschlossen ist, muss im Moment des Zapfbeginns der gesamte Wasserdurchsatz durch die Venturidüse 19 erfolgen. Das bedingt einen schnellen Druckanstieg in der Druckkammer 15 und einen starken Druckabfall in der Druckkammer 14 über die Saugwirkung der Venturi, mit der die Druckkammer 14 über die Leitung 20 entleert wird. Das bedeutet, dass entgegen der Rückstellkraft der Feder 27 die Membran und damit die Stellspindel 5 nach oben angehoben werden. Das Anheben der Stellspindel 5 bewirkt ein Umschalten des 3-Wege-Umschaltventils, so dass heisses Wasser aus dem Primärwärmetauscher des Umlauf wasserheizers über die Leitungen 2 und 3 zur Rohrschlange 4 geführt wird und dort das fliessende Zapfwasser aufheizt. In der alternativen Ausgestaltungsform wird durch die Stellspindel 5 Gas oder Öl zu einem Brenner freigegeben, der direkt den Wärmetauscher 1 beheizt, beziehungsweise es wird ein Mikroschalter betätigt, der elektrischen Strom in den Heizwendeln des Wärmetauschers 1 fliessen lässt.

In dem Augenblick, in dem ein bestimmter Wasserdurch-satz durch die Venturidüse 19 erfolgt, ergibt sich hier ein bestimmter Druckabfall, der auch auf dem Ventilkörper 22 lastet, und zwar in Öffnungsrichtung gegen die Rückstellkraft der Feder 23. Nach Massgabe der Rückstellkraft dieser Feder entfernt sich der Ventilkörper 22 vom Sitz 21, so dass ein zur Venturidüse beigepasster Wasserdurchsatz erfolgt. Dieser Wasserdurchsatz ist auch geregelt, da er ja dem Ein-fluss des Stellkolbens 16 unterliegt. Der maximale Wasserdurchsatz ist bestimmt durch den Abstand 28, mit dem das Ende 29 vom Ventilkörper 22 steht. Es ist kein grösserer Durchlassquerschnitt möglich, wenn der Ventilkörper an das Ende zur Anlage kommt.

Da die Feder 23 von dem Anschlag 24 nicht beeinflusst wird öffnet das Ventil 21/22 abhängig vom Öffnungsgrad des Zapfventils immer bei dem gleichen Druckabfall an der Venturidüse. Damit wird die Anspringcharakteristik des Gerätes nicht beeinflusst.

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Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform. Im Gehäuse 6 des Wasserschalters ist eine Stufenbohrung 30 vorgesehen, in die eine Baugruppe 31 insgesamt eingeschraubt ist. Die Baugruppe weist eine Hülse 32 auf, die ein Aussengewinde 33 besitzt, mit dem sie in ein Innengewinde der Stufenbohrung eingeschraubt ist. Ein O-Ring 34 besorgt die Dichtung zwischen Stufenbohrung und Hülse. Die Hülse weist einen Innenraum 36 auf, in dem eine Stellwelle 37 über eine Gewindeverbindung 38 axial verschiebbar gelagert ist. Sie ist mit der Handhabe 25 starr verbunden. Die Stellwelle 37 weist auf ihrer der Handhabe 25 abgewandten Seite einen Hohlraum 39 auf, der von einer Hinterschneidung 40 begrenzt ist. Die Hinterschneidung definiert das Ende 29 des Anschlags 24, wobei der Anschlag von der Stellwelle 37 verkörpert wird. Der Ventilkörper 22 ist fest mit einer Stange 41 verbunden, die an ihrer dem Ventilkörper 22 abgewandten Seite einen Kopf 42 aufweist, der im Hohlraum 39 gelagert ist. Der Kopf 42 ist so ausgebildet, dass er nach Einschnappen hinter die Hinterschneidung 40 durch Eindrücken von aussen unverlierbar mit der Stellwelle 37 verbunden ist. Gegen den Kopf 42 stützt sich die Druckfeder 23, die sich auf der anderen Seite gegen den Ventilsitz abstützt, der hier als Ventilsitzeinsatz gestaltet ist. Die Druckfeder 23 ist somit auch innerhalb der Stellwelle teilweise gelagert.

Die Funktion der Baugruppe 31 ist folgende:

Durch Verdrehen der Handhabe 25 wird die Stellwelle 37 entweder in das Gehäuse hinein- oder aus ihm herausbewegt. Damit ändert die Hinterschneidung 40 beziehungsweise der Anschlag 21 seinen Platz im Gehäuse, und es verringert beziehungsweise vergrössert sich mithin der Abstand 28 zwischen dem Kopf 42 und der Hinterschneidung 40. Die Feder 23 bleibt von dieser Stellbewegung unbeeinflusst, da sie sich ausschliesslich zwischen dem Ventilsitzeinsatz 21 und dem Kopf 42 abstützt und dieser Abstand nicht beeinflussbar ist. Die Feder 23 hat das Bestreben, die Ventilkörper 22 gegen den Sitz 21 zu ziehen. Der Druckabfall an der Ventildüse wird über Bohrungen 43 im Innenraum 44 des Ventilsitzeinsatzes 21 wirksam und damit auf der ihm zugewandten Stirnseite des Ventilkörpers 22, der in Richtung auf den Stellkolben 16 abheben kann, wobei hier die Rückstellfeder 23 gespannt wird. Im Ruhezustand ist jedenfalls das Ventil 21/22 geschlossen, der Öffnungsdruck ist beeinflussbar durch ein Verdrehen des Ventilkörpers 21 bezüglich der Stange 41, da beide durch ein Gewinde miteinander verbunden sind, das aber nach Justage durch einen Klebstoff ungängig gemacht wird.

Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Ausbildung des gesamten Temperaturwählers als einheitliche Baugruppe, die als Ganzes gewechselt werden kann, ohne das weitere Eingriffe in den Wasserschalter notwendig sind.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Wasserschalter für einen mit Gas, Öl oder elektrischem Strom beheizten Wasserheizer mit einem Gehäuse (6), das einen Wassereinlass (8) und einen Wasserauslass (9) aufweist, wobei im Strömungsweg des Wassers ein von einer Membran (12) gesteuertes erstes Ventil und eine Venturidüse (19) angeordnet sind, deren Einlass mit einem Druckraum (7) auf der einen Seite der Membran (12) und deren Engstelle mit einem Druckraum (14) auf der anderen Seite der Membran (12) verbunden sind und wobei die Venturidüse von einem zweiten, federbelasteten Ventil (21/22) überbrückt ist, dessen Ventilkörper (22) von einem verstellbaren Anschlag (24) beherrscht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) eine Begrenzung für die maximale Öffnung des zweiten Ventils (21/22) bildet.

2. Wasserschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (29) des Anschlags (24) im einstellbaren Abstand (28) von dem dem Ventilsitz (21) abgewandten Ende des Ventilkörpers (22) des zweiten Ventils positioniert ist.

3. Wasserschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit einer Stufenbohrung im zweiten Ventil, in der über eine Gewindeverbindung eine Hülse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (32) eine in einem Innengewinde (34) gelagerte Stellwelle (37) aufnimmt, die von einer Handhabe (25) drehbar ist, und dass die Stellwelle einen mit einer Hinterschneidung (40) versehenen Hohlraum (39) aufweist, in dem ein Ende eines den Ventilkörper (22) tragenden Stiftes (41) zusammen mit einer Feder (23) gelagert ist,

welche sich auf einem auf dem Stift (41) gelagerten Ventilsitzelement (21) abstützt.