DE10062681C2 - Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Flüssigkeitsventile werden insbesondere als Voreinstell- und Regulierven­ tile in sogenannten Kühldeckenanlagen verwendet, wobei mittels der Voreinstellvor­ richtung der Regeldurchfluß des Flüssigkeitsventiles und damit der vorgeschalteten Kühldecke voreingestellt werden kann. Darüber hinaus weisen derartige Flüssig­ keitsventile einen Regelventilstutzen zum Anschluß eines thermostatischen Regel­ ventiles auf, durch das der Flüssigkeitsdurchfluß umgebungstemperaturabhängig regelbar ist.

Dabei muß die erforderliche Voreinstellung orientiert an den hydraulischen Verhält­ nissen in der gesamten Heiz- oder Kühlanlage erfolgen. Hierzu ist eine Druckmes­ sung an dem Flüssigkeitsventil über Druckmeßstutzen vorgesehen, wobei über die Druckmessung ein Rückschluß auf die voreingestellte Regeldurchflußmenge möglich ist.

Ein derartiges Flüssigkeitsventil ist aus der DE 198 31 993 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Flüssigkeitsventil erfolgt die zulaufseitige Druckabnahme zwischen einer Drosselstelle, auf die ein Voreinstellkörper der Voreinstellvorrichtung wirkt und einem Regelventilsitz, mit dem ein Ventilkörper eines Ventileinsatzes zusammenwirkt. Die ablaufseitige Druckabnahme erfolgt hinter dem Regulierventilsitz.

Zwar ist mit der bekannten Anordnung der Druckmeßkanäle im Ventilgehäuse eine sogenannte Blendenmessung möglich, die den Rückschluß von den gemessenen Drücken auf die voreingestellte Regeldurchflußmenge vereinfacht. Diese bekannte Anordnung der Druckmeßkanäle weist jedoch Nachteile auf. Einerseits ergibt sich aufgrund der gewählten Anordnung der Druckmeßkanäle ein proportionaler Zusam­ menhang zwischen den gemessenen Druckdifferenzen und den voreingestellten Durchflußmengen. Dies hat zur Folge, dass bei sehr geringen einzustellenden Durchflußmengen die meßbaren Druckdifferenzen sehr gering sind. Andererseits erfordert die zulaufseitige Druckmessung zwischen der Drosselstelle und dem Re­ gelventilsitz einen Mindestabstand zwischen der Drosselstelle und dem Regelventilsitz, um eine Strömungsberuhigung und damit eine Vergleichmäßigung des gemes­ senen zulaufseitigen Druckes in diesem Bereich zu gewährleisten. Dadurch wird die Baugröße des bekannten Ventiles vergrößert.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen zu schaffen, das bei sehr geringer Baugröße eine möglichst zuverlässige Druckdiffe­ renzmessung zur Voreinstellung der Regeldurchflußmenge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass der Regelventilsitz und die Drosselstelle, anders als bei dem be­ kannten Flüssigkeitsventil, direkt benachbart zueinander angeordnet sind, ist kein Mindestabstand zwischen dem Regelventilsitz und der Drosselstelle erforderlich, so dass die Baugröße des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsventiles gegenüber dem vorbekannten deutlich verringert werden kann. Ermöglicht wird dies durch die erfin­ dungsgemäße Auslagerung des Mündungsbereiches des zulaufseitigen Druckmeß­ kanals aus dem Bereich zwischen der Drosselstelle und dem Regelventilsitz in dem Bereich vor der Gesamtheit aus Regelventilsitz und Drosselstelle, so dass die zu­ laufseitige Druckmessung vor der Gesamtheit erfolgt. Die ablaufseitige Druckmes­ sung erfolgt hinter der Gesamtheit aus Regelventilsitz und Drosselstelle, in dem der Mündungsbereich des ablaufseitigen Druckmeßkanals hinter dem Regelventilsitz angeordnet ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird darüber hinaus eine nicht lineare Skalenkomprimierung zwischen den gemessenen Druckdifferenzen und den vorein­ gestellten Regeldurchflußmengen erzielt, so dass bei sehr geringen Durchflußmen­ gen noch deutlich höhere Druckdifferenzen meßbar sind als dies bei dem vorbe­ kannten Flüssigkeitsventil der Fall ist. Dies vereinfacht die Differenzdruckmessung wesentlich und führt letztlich zu einer höheren Einstellgenauigkeit der Voreinstellung des Regeldurchflusses.

Insgesamt wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen geschaffen, das bei einer deutlich geringeren Baugröße gegenüber dem vorbekannten letztlich eine genauere Druckdifferenzmessung und damit eine genauere Voreinstellung des Regeldurchflusses ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Flüssig­ keitsventiles ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Druckmeßstutzen, in denen die Druckmeßka­ näle münden, zumindest teilweise versetzt zur gemeinsamen Mittelachse von Zu­ laufstutzen und Ablaufstutzen angeordnet sind, weil mit dieser Maßnahme der erfor­ derliche Bauraum des Flüssigkeitsventiles weiter verringert werden kann. Insbeson­ dere wird der erforderliche Mindestabstand zwischen dem Zulaufstutzen und dem Ablaufstutzen verringert.

Die Druckmeßstutzen können in Ebenen senkrecht zur gemeinsamen Mittelachse des Regelventilstutzens und des Voreinstellstutzens angeordnet sein, um abhängig von den Einbaubedingungen insbesondere in einer sogenannten Kühldecke die Zu­ gänglichkeit der verschiedenen Stutzen für den Heizungsinstallateur zu gewährlei­ sten. Andererseits können die Druckmeßstutzen jedoch auch in der gemeinsamen Ebene des Regelventilstutzens und des Voreinstellstutzens und auf der Seite des Voreinstellstutzens angeordnet sein, so dass bei entsprechender Anordnung in der Kühldecke sowohl die Druckmeßstutzen als auch der Voreinstellstutzen von einer Seite frei zugänglich sind. Der Zugang zum Regelventilstutzen ist für die beschriebe­ nen Einstellarbeiten nicht so dringend erforderlich.

Der Voreinstellkörper der Voreinstellvorrichtung kann besonders vorteilhaft zugleich Absperrkörper zur Absperrung des Strömungsstranges der mit dem Flüssigkeitsventil ausgerüsteten Anlage sein. Damit übernimmt die Voreinstellvorrichtung zusätzlich die Funktion der Absperrung des Strömungsstranges. In diesem Zusammenhang kann die Voreinstellvorrichtung Anschlußmittel zum Anschluß einer Füll- und/oder Entleerungseinrichtung aufweisen, so dass die Voreinstellvorrichtung noch die zu­ sätzlichen Funktionen Füllung und Entleerung des Strömungsstranges bzw. des Kühldeckenelementes ermöglicht. Derartige Voreinstellvorrichtungen sind bereits bekannt und werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung Regulux Rücklauf­ verschraubung bereits vertrieben.

Andererseits ist es möglich, dass ein Druckmeßstutzen Anschlußmittel zum Anschluß einer Füll- und/oder Entleerungseinrichtung aufweist, so dass die Funktionen Füllung und/oder Entleerung des Strömungsstranges bzw. des Kühldeckenelementes über einen Druckmeßstutzen erfüllt werden.

Zum problemlosen Wiederfinden der gewählten Voreinstellungen des Regeldurch­ flusses nach der Absperrung des Strömungsstranges kann die Voreinstellvorrichtung besonders vorteilhaft einen Anschlagring für einen Voreinstellkörper, der zugleich Absperrkörper ist, aufweisen.

Zum einfachen Kontrollieren der gewählten Voreinstellung des Regeldurchflusses kann die Voreinstellvorrichtung eine Voreinstellskala aufweisen, die als solche ebenfalls von anderen Voreinstellmitteln bekannt ist.

Verschiedene Ausführungsbeispiele des beanspruchten Flüssigkeitsventiles sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Flüssigkeitsventil im Schnitt mit einer Voreinstellvorrichtung mit Voreinstell- und Absperrkörper und mit einer Anordnung der Druckmeßstutzen in Ebenen senkrecht zur gemeinsamen Mittelachse von Zulauf- und Ablauf­ stutzen,

Fig. 2 einen weiteren Schnitt durch das Flüssigkeitsventil gemäß Fig. 1, wobei das Flüssigkeitsventil um 90° gedreht ist,

Fig. 3 eine Außenansicht des Flüssigkeitsventiles gemäß Fig. 1,

Fig. 4 das Flüssigkeitsventil gemäß Fig. 1, jedoch mit einer andern Voreinstellvor­ richtung mit Anschlagring,

Fig. 5 das Flüssigkeitsventil gemäß Fig. 1 mit einem Anschlußmittel für Füllung und Entleerung an einem Druckmeßstutzen und

Fig. 6 ein Flüssigkeitsventil mit separaten Füll- und/oder Entleerungsstutzen.

In den Figuren weisen die Flüssigkeitsventile ein Ventilgehäuse (1) auf, das jeweils mit einem Zulaufstutzen (2) und mit einem Ablaufstutzen (3) versehen ist. Bei der Verwendung in sogenannten Kühldeckenanlagen ist der Zulaufstutzen mit der Kühl­ decke und der Ablaufstutzen mit dem Rücklaufstrang hydraulisch verbunden.

Zusätzlich weist das Ventilgehäuse einen Regelventilstutzen (4) auf, in den ein Ven­ tileinsatz (5) eingeschraubt ist, der einen in Öffnungsrichtung federbelasteten Ventil­ körper (6) aufweist. Dieser Ventilkörper (6) wirkt mit einem Regelventilsitz (7) zu­ sammen, wobei ein nicht in den Zeichnungen dargestellter aber für sich bereits be­ kannter Stellantrieb über die Ventilstange den Ventilkörper gegen die Federkraft in Richtung auf den Ventilsitz bewegen kann.

Gegenüber von dem Regelventilsitz (7) und direkt benachbart zu diesem Regelven­ tilsitz (7) ist eine Drosselstelle (10) in dem Ventilgehäuse (1) vorgesehen, die mit ei­ nem Voreinstellkörper (15) einer Voreinstellvorrichtung (9) zusammenwirkt. Die Vor­ einstellvorrichtung (9) ist dabei in einen Voreinstellstutzen (8) eingeschraubt.

Außerhalb des Bereiches gebildet aus der Drosselstelle (10) und dem Redelventilsitz (7) sind die Mündungsbereiche eines zulaufseitigen Druckmeßkanales (11) und ei­ nes ablaufseitigen Druckmeßkanales (12) angeordnet, die jeweils in einen zulaufsei­ tigen Druckmeßstutzen (13) und in einen ablaufseitigen Druckmeßstutzen (14) mün­ den.

Durch die gewählte Anordnung der Mündungsbereiche der Druckmeßkanäle (11, 12) erfolgt also die Druckabnahme vor der Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Dros­ selstelle (10) und hinter dieser Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Drosselstelle (10), so dass auf Grund der direkt benachbarten Anordnung des Regelventilsitzes (7) und der Drosselstelle (10) diese Vorrichtungsteile sehr nahe zusammenrücken kön­ nen und kein Beruhigungsvolumen zur Strömungs- und Druckberuhigung vorgese­ hen werden muß.

In den Figuren wirkt der Voreinstellkörper (15) der Voreinstellvorrichtung (9) zugleich als Absperrkörper, so dass der Voreinstellkörper an der Drosselstelle (10) anliegen kann und dadurch eine Absperrung des Strömungsstranges der mit dem Flüssig­ keitsventil ausgerüsteten Anlage möglich ist. D. h., die Voreinstellvorrichtung (9) ge­ mäß Fig. 1 dient nicht nur zur Voreinstellung sondern auch zur Absperrung des hy­ draulischen Stranges. Darüber hinaus sind, wie in der Fig. 1 dargestellt, Anschluß­ mittel (16) für Füll- und/oder Entleerungseinrichtungen vorgesehen, so dass die Vor­ einstellvorrichtung gemäß Fig. 1 zusätzlich noch die Funktion Füllen und Entleeren des hydraulischen Stranges erfüllen kann. Derartige Voreinstellvorrichtungen sind für sich bereits bekannt und werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung Regulux Rücklaufverschraubungen vertrieben.

In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Vorrichtungsteile mit den selben Be­ zugszeichen wie in der Fig. 1 versehen. Man erkennt in dieser Fig. 2 die Lage der Druckmeßstutzen (13, 14) relativ zu den Zulaufstutzen (2) und Ablaufstutzen (3) und dem Regelventilstutzen (4) und dem Voreinstellstutzen (8). In dieser Darstellung wird ersichtlich, dass die Druckmeßstutzen (13, 14) in Ebenen senkrecht zu der gemein­ samen Mittelachse von Zulaufstutzen (2) und Ablaufstutzen (3) angeordnet sind und darüber hinaus noch zueinander versetzt angeordnet sind, so dass der beanspruchte Bauraum zur Unterbringung dieser Druckmeßstutzen (13, 14) möglichst gering ge­ halten wird.

In der Fig. 3 sind ebenfalls gleiche oder gleichwirkende Vorrichtungsteile mit den sel­ ben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen. In der Fig. 3 ist zusätzlich er­ kennbar, dass die Voreinstellvorrichtung (9) zusätzlich eine Voreinstellskala (21) aufweist, die es dem Heizungs- und Kühlanlageninstallateur als Bediener der Vorein­ stellvorrichtung ermöglicht, die gewählte Voreinstellung unmittelbar an der Vorein­ stellvorrichtung (9) abzulesen.

Auch in der Fig. 4 sind gleiche oder gleichwirkende Vorrichtungsteile wie in den Fig. 1 und 3 mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet. In der Fig. 4 wurde jedoch eine noch kompaktere Bauweise erzielt, in dem die Mündungsbereiche der Druck­ meßkanäle (11, 12) noch näher an die Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Dros­ selstelle (10) herangerückt wurden, so dass auch die Druckmeßstutzen (13, 14), wie bereits aus der Fig. 3 ersichtlich, noch näher zusammenrücken. Damit kann ein Mit­ tenabstand der Druckmeßstutzen (13, 14) von beispielsweise 25 mm erzielt werden, der mit dem Mittenabstand von vorkonfektionierten Druckmeßeinrichtungen überein­ stimmt, so dass der Anschluß der Druckmeßeinrichtungen an die Druckmeßstutzen (13, 14) noch weiter vereinfacht wird.

Darüber hinaus weist das Flüssigkeitsventil gemäß Fig. 3 und 4 eine anders geartete Voreinstellvorrichtung (9) auf, dahingehend, dass zwar keine Füllung und Entleerung des Flüssigkeitsstranges über diese Voreinstellvorrichtung (9) möglich ist. Dafür ist jedoch ein Anschlagring (18) vorgesehen, der nur ein begrenztes Herausdrehen des Voreinstellkörpers (15) aus der Voreinstellvorrichtung (9) ermöglicht, so dass nach erfolgter Absperrung durch Herausdrehen des Voreinstellkörpers (15) aus der Vor­ einstellvorrichtung (9) die vorher gewählte Voreinstellung ohne erneutes Einmessen oder ohne die Erinnerung an die auf der Voreinstellskala (21) eingestellte Zahl mög­ lich ist.

Das Flüssigkeitsventil gemäß Fig. 5 entspricht den Flüssigkeitsventilen gemäß Fig. 3 und 4 mit dem vorher beschriebenen sehr engen Achsabstand der Druckmeßstutzen (13, 14). Auch die übrigen Bezugszeichen wurden entsprechend den Bezugszeichen in den Fig. 3 und 4 gewählt. In der Fig. 5 ist jedoch einer der Druckmeßstutzen, näm­ lich der zu laufseitige Druckmeßstutzen (13) mit einem separaten Anschlußmittel (17) für die Füllung oder Entleerung des Flüssigkeitsstranges ausgerüstet. Dies ist zweckmäßig, weil, wie vorher beschrieben, die Voreinstellvorrichtung (9) gemäß Fig. 3 und 4 diese Funktionen Füllen und Entleeren nicht ermöglicht.

In der Fig. 6 sind gleiche oder gleichwirkende Vorrichtungsteile wie in den Fig. 1 bis 5 mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Flüssigkeitsventil gemäß der Fig. 6 weist jedoch Druckmeßstutzen (13, 14) auf, die in der Ebene des Regelven­ tilstutzens (4) und des Voreinstellstutzens (8) und auf der Seite des Voreinstellstut­ zens (8) angeordnet sind.

Claims (9)

1. Flüssigkeitsventil für Heiz- und/oder Kühlanlagen mit einem Ventilgehäuse (1), mit einem Zulaufstutzen (2), mit einem Ablaufstutzen (3), mit einem zwischen dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3) angeordneten Regelventilstut­ zen (4) zur Aufnahme eines Ventileinsatzes (5), dessen Ventilkörper (6) mit einem Regelventilsitz (7) zusammenwirkt, mit einem zwischen dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3) angeordneten Voreinstellstutzen (8) zur Aufnahme ei­ ner Voreinstellvorrichtung (9), die mit einer Drosselstelle (10) zusammenwirkt und mit zwei zwischen dem Zulaufstutzen (2) und dem Ablaufstutzen (3) angeordne­ ten Druckmeßkanälen (11, 12), die in Druckmeßstutzen (13, 14) münden, da­ durch gekennzeichnet, dass der Regelventilsitz (7) und die Drosselstelle (10) di­ rekt benachbart zueinander angeordnet sind und dass der Mündungsbereich des zulaufseitigen Druckmeßkanals (11) vor und der Mündungsbereich des ablaufsei­ tigen Druckmeßkanals (12) hinter der Gesamtheit aus Regelventilsitz (7) und Drosselstelle (10) angeordnet ist.

2. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck­ meßstutzen (13, 14) zumindest teilweise versetzt zur gemeinsamen Mittelachse vom Zulaufstutzen (2) und Ablaufstutzen (3) angeordnet sind.

3. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck­ meßstutzen (13, 14) in Ebenen senkrecht zur gemeinsamen Mittelachse des Re­ gelventilstutzens (4) und des Voreinstellstutzens (8) angeordnet sind.

4. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck­ meßstutzen (13, 14) in der gemeinsamen Ebene des Regelventilstutzens (4) und des Voreinstellstutzens (8) und auf der Seite des Voreinstellstutzens (8) angeord­ net sind.

5. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorein­ stellkörper (15) der Voreinstellvorrichtung (9) zugleich Absperrkörper zur Absperrung des Strömungsstranges der mit dem Flüssigkeitsventil ausgerüsteten Anlage ist.

6. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (9) Anschlußmittel (16) zum Anschluß einer Füll- und/oder Entlee­ rungseinrichtung aufweist.

7. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck­ meßstutzen (13) Anschlußmittel (17) zum Anschluß einer Füll- und/oder Entlee­ rungseinrichtung aufweist.

8. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (9) einen Anschlagring (18) für einen Voreinstellkörper (15) auf­ weist.

9. Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorein­ stellvorrichtung (9) eine Voreinstellskala (21) aufweist.