DE1009449B - Selbsttaetiges Zweiweg-Umschaltorgan - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Das erfindungsgemäße selbsttätige Zweiweg-Umschaltorgan ist zum Einbau in Pumpenwarmwasserheizungsanlagen bestimmt, insbesondere für solche Warmwasserheizungsanlagen, welche zeitweise auch als Schwerkraft-Warmwasserheizungsanlagen betrieben werden, und für Heißwasserheizungsanlagen.

Neuerdings werden für den Betrieb der Heizungsanlagen vielfach Umwälzpumpen verwendet, und zwar nicht nur für solche Anlagen, welche infolge ihrer großen Ausdehnung nicht mehr zufriedenstellend nach dem Prinzip der natürlichen. Wasserzirkulation (Schwerkraftwirkung) arbeiten können, sondern auch für kleinere und kleinste Anlagen. Früher wurden meist Kreiselpumpen mit einer beachtlichen Förderhöhe: verwendet. Ein Umschaltventil, welches in eine Umgehungsleitung eingebaut wurde, ermöglichte, daß beim Stillstand der Umwälzpumpe eine natürliche Wasserzirkulation auf dem Wege der Umgehungsleitung erfolgen konnte, und verhinderte, daß der Heizkessel infolge Wärmestauung oder Dampfbildung gefährdet wird, was aber sonst eintreten könnte, weil eine Kreiselpumpe einen erheblichen Widerstand für die Wasserzirkulation hervorrufen kann. Die Verwendung solcher Umschaltventile setzt jedoch einen gewissen Mindestdifferenzdruck, im Regelfall 800 bis 1000 mm Wassersäule, für die Umwälzpumpe voraus. Will man Umwälzpumpen mit geringen Förderhöhen und Fördermengen verwenden, so muß man Absperrorgane in die Umgehungsleitungen einbauen, welche von Hand aus betätigt werden.

Ein empfindliches Umschaltventil ist bekannt, das auf kleinen Differenzdruck anspricht und das mit einer Schwimmkugel arbeitet, die mit Gummi überzogen ist und so austariert ist, daß sie, im Wasser untergetaucht, gerade noch schwimmt. Bei zunehmender Wassertemperatur sinkt die Kugel allerdings unter, und der Differenzdruck oder die Wassergeschwindigkeit, welche¹ nötig ist, um das Ventil zum Ansprechen zu bringen, wird dann größer.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Umwälzpumpe bei den bekannten Anlagen mit Rückschlagventil keine große Förderhöhe entwickeln kann, und zwar deswegen, weil der Kreislauf über das offene Rückschlagventil sehr kurz ist und keinen Widerstand bietet. Die von der Pumpe geförderte Menge kann infolgedessen über den. kurzen Kreislauf durch das Rückschlagventil durchfließen, ohne daß dieses» schließt, außer wenn es auf einen sehr geringen Differenzdruck anspricht, der weit unter dem liegt, der sich aus der normalen Förderhöhe der Pumpe ergibt. Um den vollen Förderdruck der Umwälzpumpe zum sicheren Schalten des Umschaltventils auszunutzen, wird deshalb erfindungsgemäß in die Leitung zwischen Pumpe und Erhitzer an der Abzweigung für die Selbsttätiges Zweiweg-Umschaltorgan

Anmelder:
Erwin Paul, Fulda, Gallasiniring 7

Erwin Paul, Fulda,
ist als Erfinder genannt worden

Umgehungsleitung für die Schwerkraftzirkulation ein selbsttätiges Zweiweg-Umschaltorgan vorgesehen, dessen Verschlußstück stirnseitig vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagt ist und bei stillstehender Pumpe unter dem Einfluß einer Schließkraft, z. B. seines Eigengewichtes, die von der Pumpe herkommende Förderleitung abschließt, bei eingeschalteter Pumpe aber diese Förderleitung freigibt und dafür die Umgehungsleitung der Pumpe abschließt.

Um sicher zu gehen, daß kein Schwebezustand eintritt, in dem beim Umschalten beide Leitungen offen stehen und dann doch die von der Pumpe geförderte Menge durch die Umgehungsleitung zurückfließt, wird das Verschlußstück des Umschaltorgans zweckmäßig als Kolben ausgebildet, der beim Umschalten die eine Leitung erst dann freigibt, wenn die andere bereits geschlossen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt:

Das in Abb. 1 im Schnitt dargestellte selbttätige Zweiweg-Umschaltorgan besteht aus einem A^entilgehäuse 1, dem abschraubbaren Flainschoberte.il 2, dem beweglichen Hohlkolben 3, welcher in dem Führungszylinder 4 gleitet und die Aufgabe hat, die Fensteröffnungen, 6 nach Bedarf für den Pumpenstromkreis oder für die Schwerkraftzirkulation zu öffnen.

In Abb. 2 ist die Einbauweise des Zweiweg-Umschaltorgans im Schema dargestellt in Verbindung mit einer Umwälzpumpe U, den Vorlauf- und Rücklaufleitungen, V und R und dem Heizkessel H einer He i zu ngsanl age.

Die Umwälzpumpe U entnimmt das Wasser durch eine kurze Saugleitung, welche oberhalb des Zweiweg-Umschaltorgans Z von der Rücklaufleitung R abzweigt, und drückt das Wasser direkt in das Zweiweg-UmschaltOTgan Z.

Wenn die Umwälzpumpe nicht in Betrieb ist, dann arbeitet die Heizungsanlage nach dem Schwerkraftprinzip durch die natürliche Wasserzirkulation.

Das Rücklaufwasser der Heizungsanlage, von den Heizkörpern kommend, fließt durch das Flamschober-

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teil in den Ventilzylinder 4. Die Fensteröffnungen 6 des Ventilzylinders sind offen, weil der Ventilkolben 3 infolge seines Eigengewichtes auf dem Rand der Rohrkammer 9 ruht bzw. sitzt. Das Rücklaufwasser kann ungehindert durch die großen Fenster- öffnungen 6 nach dem Gehäuseraum 7 und von dort über den Austrittsflansch 10 nach dem Heizkessel fließen. Vom Heizkessel gelangt das erwärmte Wasser durch die Vorlaufleitungen zu den Heizkörpern, wo· es sich abkühlt und den Weg über die Rückleitungen durch das Zweiweg-Umschaltorgan wieder zum Heizkessel zurückfindet, welcher Vorgang als Schwerkraftzirkulation bezeichnet wird.

Wird die Umwälzpumpe in Betrieb gesetzt, so saugt dieselbe das Rücklaufwasser aus der Rücklaufleitung R an und drückt es in die Rohrkammer 9 des Zweiweg-Umschaltorgans Z. Da der Ventilkolben unten auf dem Rand der Rohrkammer 9 sitzt, ist der Weg für das Druckwasser der Pumpe durch die Ventilzylinderfenster 6 nach dem Gehäuseraum 7 versperrt. Dadurch kommt der volle Pumpendruck auf die Fläche des Ventilkolbens zur Wirkung, und dies hat zur Folge, daß der Ventilkolben 3 nach oben bewegt, d. h. gehoben wird, und zwar bis die Fensteröffnungen 6 des Ventilzylinders für den Durchfluß des Pumpendruckwassers freigelegt sind.

Bei diesem Vorgang, nämlich wenn der Ventilkolben gehoben wird, werden die Fensteröffnungen 6 oberhalb des Ventilkolbens., durch welche vorher die Schwerkraftzirkulation erfolgte, abgesperrt, und zwar bevor dieser Ventilkolben 3 den unteren Rand der Fensteröffnungen 6 für den Durchfluß des Pumpendruckwassers erreicht hat, und demnach ist es auch nicht möglich, daß das Druckwasser der Umwälzpumpe auf dem unrichtigen Wege nach dem Ventiloberteil 2 gelangen kann, weil dieser Weg durch den Ventilkolben vollständig abgesperrt ist. Auf den Ventilkolben 3 wird nun der volle, d. h. der maximale Pumpendruck wirksam, weil die Rohrkammer 9 die verlängerte Druckseite und der Raum des Ventiloberteils 2 die verlängerte Saugseite der Umwälzpumpe darstellt.

Der Ventilkolben wird durch den Einfluß der Förderhöhe der Umwälzpumpe so hoch gehobem, bis er an den Ventilsitzring 5 gelangt und dort einen ganz dichten Abschluß herstellt, welcher so lange erfolgt, so lange die Umwälzpumpe in Betrieb ist; Das Druckwasser der Pumpe hat dabei einen widerstandslosen Durchfluß durch die unteren Ventilfenster 6 nach dem Gehäuseraum 7 durch den Flanschaustritt 10 zum Heizkessel. Vom letzteren gelangt es durch die Vorlaufleitungen zu den Heizkörpern, von welchen es nach erfolgter Abkühlung durch die Hauptrückleitung von der Umwälzpumpe wieder angesaut wird. Wird die Umwälzpumpe abgestellt, so sinkt die Förderhöhe derselben auf Null, der Einfluß der Saug- und Druckwirkung auf den Ventilkolben hört auf, und dadurch wird bewirkt, daß sich der Ventilkolben infolge seines Eigengewichtes wieder auf den Rand der Rohrkammer 9 setzt, wodurch die oberen Fensteröffnungen 6 des Ventilzylinders 4 für die Schwerkraftzirkulation von neuem geöffnet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiges Zweiweg-Umschaltorgan für Warmwasserheizungsanlagen mit Pumpenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß es in die Leitung zwischen Pumpe und Erhitzer an der Abzweigung für die Umgehungsleitung für Schwerkraftzirkulation eingebaut ist und daß sein Verschlußstück stirnseitig vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagt und bei stillstehender Pumpe unter dem Einfluß der Schließkraft, 2. B. seines Eigengewichtes, die von der Pumpe her kommende Förderleitung abschließt, bei eingeschalteter Pumpe aber die Förderleitung freigibt und dafür die Umgehungsleitung für Schwerkraftzirkülation abschließt.

2. Selbsttätiges Zweiweg-Umschaltorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück als Kolben ausgebildet ist oder mit fensterartigen Öffnungen in einem Führungszylinder zusammenwirkt und beim Umschalten die eine Leitung erst dann freigibt, wenn die andere bereits geschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 192 368.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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