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Die
Erfindung betrifft ein Durchflußeinstellventil
mit einem Ventilgehäuse,
das einen Durchflußkanal
aufweist, in dem eine Drosseleinrichtung mit einem durch eine Handhabe
von außen
verstellbaren Drosselelement angeordnet ist, und mit einer digitalen
Anzeige, die eine Drosselstellung des Drosselelements anzeigt.
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Ein
derartiges Durchflußeinstellventil
ist beispielsweise aus
EP
0671 578 B1 bekannt. Das Drosselelement ist als Kugelelement
ausgebildet, das einen Durchgangskanal aufweist. Die Kugel kann
aus einer Position, in der der Durchgangskanal mit dem Durchflußkanal ausgerichtet
ist, in eine Stellung verdreht werden, in der der Durchgangskanal
praktisch rechtwinklig zum Durchflußkanal verläuft. In dieser Position ist
das Durchflußeinstellventil
geschlossen. Vor und hinter der Drosseleinrichtung zweigen Meßkanäle aus dem
Durchfluß kanal
ab, die mit Meßstellen
in Verbindung stehen, an denen Drucksensoren angeordnet werden können.
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Ein
derartiges Durchflußeinstellventil
wird in flüssigkeitsbetriebenen
Anlagen, beispielsweise Heizungs- oder Kühlanlagen verwendet, um eine
Verteilung der Flüssigkeit
auf verschiedene Abschnitte der Anlage sicherzustellen. Hierzu wird
die Drosseleinrichtung so eingestellt, daß ein bestimmter Durchfluß erzielt
wird. Dieser Durchfluß hängt natürlich auch von
dem Druck ab, der in dem betreffenden Anlagenabschnitt herrscht.
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Prinzipiell
gibt es zwei Arten von Durchflußeinstellventilen.
Eine Art verwendet eine Konstantdrossel. Die Druckdifferenz über die
Konstantdrossel wird gemessen und die Drosseleinrichtung, die getrennt
von der Konstantdrossel vorgesehen ist, wird verwendet, um den Durchfluß so einzustellen,
daß über der
Konstantdrossel ein vorbestimmter Druckabfall entsteht.
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Ein
anderer Typ von Durchflußeinstellventilen
verwendet die Drosseleinrichtung, um den Druckabfall zu erzeugen,
anhand dessen der Durchfluß ermittelt
wird. Da in diesem Fall die Drosseleinrichtung aber gleichzeitig
den Flüssigkeitsstrom
durch das Ventil drosselt, reicht die Information über den
Druckabfall nicht aus, um die korrekte Einstellung des Durchflusses
vornehmen zu können.
Die Bedienungsperson oder eine Auswerteeinrichtung benötigt zusätzlich die
Information über
die Drosselstellung des Drosselelements, wobei daraus Rückschlüsse auf
den Drosselwiderstand der Drosseleinrichtung gezogen werden können. Üblicherweise
wird für
die Auswertung dann eine Tabelle verwendet, in der ein Zusammenhang zwischen
einer Einstellung der Drosseleinrichtung und der Druckdifferenz
sowie dem eingestellten Durchfluß entnehmbar sind.
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Aus
diesem Grunde ist die Anzeige vorgesehen, die die Drosselstellung
des Drosselelements anzeigt.
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Ein
derartiges Durchflußeinstellventil
wird in der Regel nur sehr selten verstellt, nämlich bei der Inbetriebnahme
oder bei einer Änderung
an der Anlage, in die es eingebaut ist. Damit es ansonsten nicht weiter
stört,
wird es vielfach an Positionen eingebaut, die nur schwer zugänglich sind,
beispielsweise unter Decken oder in Schächten. Bei derartigen Einbaupositionen
ist die digitale Anzeige aber vielfach schlecht ablesbar.
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Eine
andere Art von Einbauventilen verwendet daher analoge Anzeigen,
bei denen mit der Verstellung des Drosselelements eine Markierung
bewegt wird, die dann mit einer Skala verglichen werden kann, um
die Information über
die Drosselstellung des Drosselelements zu gewinnen. Ein derartiges
Durchflußeinstellventil
ist beispielsweise in
DE 35
15 752 A1 offenbart.
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Wenn
das Durchflußeinstellventil
in den oben genannten ungünstigen
Positionen montiert wird, ist es aber ebenfalls schwierig, diese
analoge Anzeige mit der notwendigen Genauigkeit abzulesen und auszuwerten.
Für eine
klare Aussage haben also digitale Anzeigen einen gewissen Vorteil,
weil für
jede Drosselstellung des Drosselelements fast immer ein eindeutiger
Wert abgelesen werden kann, der durch ein Stellungssymbol, üblicherweise
eine Ziffer, angezeigt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellung eines Durchflußeinstellventils
zu erleichtern.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Durchflußeinstellventil
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anzeige mindestens drei
in unterschiedliche Richtungen weisende Ablesestellen aufweist,
in denen jeweils das gleiche Stellungssymbol erscheint.
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Mit
dieser Ausgestaltung wird die Möglichkeit,
das Stellungssymbol ablesen zu können,
beträchtlich
erhöht.
Da der Monteur aus unterschiedlichen Richtungen auf das Durchflußeinstellventil
blicken kann und trotzdem das jeweils gültige Stellungssymbol mit hoher
Zuverlässigkeit
erkennen kann, spielt die Einbauposition für das Durchflußeinstellventil
nicht mehr eine so große
Rolle. Im Grunde wird der Monteur immer auf eine Ablesestelle blicken können, in
der das Stellungssymbol erscheint. Da an allen Ablesestellen immer
das gleiche Stellungssymbol erscheint, werden durch die Betrachtung
unterschiedlicher Stellen auch immer die gleichen Informationen
gewonnen. Die Einstellung wird also erheblich vereinfacht.
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Vorzugsweise
sind zwei Meßanschlüsse vorgesehen,
die beidseits der Drosselanordnung in den Durchflußkanal münden. Mit
Hilfe der Meßanschlüsse läßt sich
eine Druckdifferenz über
die Drosselanordnung von außen
ermitteln.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß die
Handhabe um eine Achse drehbar ist und mindestens drei Ablesestellen
in Um fangsrichtung um die Achse verteilt sind. Die Handhabe ist
also als Drehgriff ausgebildet, der um die Achse drehbar ist. Der
Monteur muß also
in diesem Fall nur die Möglichkeit
haben, seitlich auf das Durchflußeinstellventil blicken zu
können,
also senkrecht zur Achse, um das Stellungssymbol mit einer hohen
Wahrscheinlichkeit erkennen zu können. Wenn
man mindestens drei Ablesestellen in Umfangsrichtung verteilt, dann
hat man bei einer gleichförmigen
Verteilung jeweils nach 120° in
Umfangsrichtung eine neue Ablesestelle. Bei einem derartigen Abstand
läßt sich
aber in der Regel über
den gesamten Umfang sicherstellen, daß der Monteur die Ablesestelle
so erkennen kann, daß er
das Stellungssymbol identifizieren kann.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine weitere Ablesestelle parallel zur Achse gerichtet.
Dies erweitert die Erkennbarkeit weiter. Die Stellungssymbole sind
dann praktisch von all den Seiten ablesbar, die für den Blick
des Monteurs ohnehin zugänglich
sind. Durch das Rohr oder die Leitung, an der das Durchflußeinstellventil
montiert ist, wird der Fachmann ohnehin nicht hindurch blicken wollen.
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Bevorzugterweise
ist zumindest ein Teil der Stellungssymbole auf einer Zylinderfläche angeordnet,
wobei diese Stellungssymbole auf mehrere axial versetzte Gruppen
aufgeteilt sind, von denen jede eine Ablesestelle zugeordnet ist,
und die Gruppen in Umfangsrichtung entsprechend einem Winkelabstand
der Ablesestellen zueinander versetzt sind. Damit lassen sich die
einzelnen Stellungssymbole, beispielsweise die oben bereits erwähnten Ziffern,
so auf der Zylinderfläche
verteilen, daß in jeder
Ablesestelle immer die gleiche Ziffer erscheint. Wenn beispielsweise
die Ablesestellen um 120° zueinander versetzt
sind, dann wird man die einzelnen Zahlengruppen in drei Ringen anordnen,
von denen jeweils zwei aufeinanderfolgende Ringe immer um 120° zueinander
versetzt sind. Man muß lediglich
sicherstellen, daß in
jeder Ablesestelle ein eindeutiger Bezug zu einem Ring von Stellungssymbolen
gegeben ist.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß die
Zylinderfläche durch
die Umfangsfläche
einer Trommel gebildet ist, an deren Stirnseite mindestens eine
weitere Gruppe von Stellungssymbolen angeordnet ist. Damit läßt sich
auf einfache Weise die Ablesestelle realisieren, die parallel zur
Achse eingesehen werden kann.
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Vorzugsweise
sind mindestens drei Ablesestellen als Fenster in einer Umfangswand
der Handhabe ausgebildet, wobei diese Fenster in Umfangs- und in
Axialrichtung zueinander versetzt sind. Ein Fenster bildet eine
Ausnehmung, in der Umfangswand der Handhabe, wobei sich ein Fenster
durchaus bis zum axialen Rand der Handhabe erstrecken kann. Jedes
Fenster ist so groß,
daß man
ein Stellungssymbol erkennen kann. Es kann in Umfangsrichtung auch
größer sein.
In diesem Fall ist eine Markierung zweckmäßig, die auf das jeweils gültige Stellungssymbol
zeigt. Durch die Fenster läßt sich eine
einfache Abstufung in axialer Richtung erreichen und damit sicherstellen,
daß jeweils
der richtige Ring auf der Zylinderfläche ausgewählt wird.
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Bevorzugterweise
sind die Ablesestellen durch Vorsprünge voneinander getrennt. Die
Vorsprünge
erleichtern es dem Monteur, an der Handhabe anzugreifen. Sie bilden
sozusagen verlängerte Drehmomentangriffsflächen. Die
Ablesestellen, also die Fenster, sind geschützt zwischen den Vorsprüngen angeordnet,
so daß die
Gefahr einer Beschädigung
oder Verschmutzung von außen
klein gehalten werden kann. Darüber
hinaus ist es auf diese Weise möglich,
die Fenster sehr nahe an der Zylinderfläche zu halten, so daß die Gefahr
einer fehlerhaften Ablesung bei einer Betrachtung unter einem ungünstigen Winkel
klein gehalten werden kann.
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Vorzugsweise
weist die Handhabe einen Umdrehungszähler auf. Neben der Information über die
aktuelle Winkelstellung der Handhabe in eine Umdrehung läßt sich
dann auch eine Information darüber
gewinnen, wie viele Umdrehungen man mit der Handhabe bereits durchgeführt hat.
Ein Umdrehungszähler
muß allerdings
nicht aus allen Winkelpositionen sichtbar sein. Vielmehr reicht
es aus, wenn der Umdrehungszähler
pro Umdrehung einmal sichtbar ist.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß der
Umdrehungszähler
ein Zählerrad
aufweist, das sich pro Umdrehung der Handhabe um eine Zählsymbol-Teilung weiter
dreht. Wenn beispielsweise das Zählerrad zehn
Zählsymbole
aufweist, um zehn Umdrehungen der Handhabe anzuzeigen, dann dreht
sich das Zählerrad
pro Umdrehung der Handhabe um eine Zehntel Umdrehung.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß jeweils
ein Zählsymbol
an der Umfangsfläche
des Zählerrades
und ein gleichartiges Zählsymbol
an der Stirnseite des Zählerrades
sichtbar ist. Die Zählsymbole
können beispielsweise
durch Fen ster hindurch betrachtet werden, die in der Wand der Handhabe
angeordnet sind. Die Zählsymbole
an der Umfangsfläche
und an der Stirnseite der Handhabe müssen dann lediglich so zueinander
in Umfangsrichtung versetzt sein, wie die Fenster an der Handhabe.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
Ansicht eines Durchflußeinstellventils,
teilweise im Schnitt,
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2 das
Durchflußeinstellventil
in einer Explosionsdarstellung,
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3 das
Durchflußeinstellventil
in einer perspektivischen Darstellung,
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4 das
Durchflußeinstellventil
nach 3 aus einer anderen Blickrichtung,
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5 eine
Explosionsansicht einer Handhabe des Durchflußeinstellventils und
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6 die
Handhabe in zusammengesetztem Zustand.
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Ein
Durchflußeinstellventil 1 weist
ein Ventilgehäuse 2 auf,
das einen Durchflußkanal 3 umgibt. Im
Durchflußkanal 3 ist
zwischen einem Einlaß 4 und einem
Auslaß 5 eine
Drosseleinrichtung 6 angeordnet, die mit Hilfe eines Drosselelements 7 den
freien Querschnitt zwischen Einlaß 4 und Auslaß 5 verändern kann.
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In
der Richtung zwischen Einlaß 4 und
Auslaß 5 ist
vor der Drosseleinrichtung 6 ein erster Meßanschluß 8 und
hinter der Drosseleinrichtung ein zweiter Meßanschluß 9 vorgesehen, die
beide vom Durchflußkanal 3 abgehen.
Die Meßanschlüsse 8, 9 sind
zu Stutzen 10, 11 herausgeführt. Jeder Stutzen 10. 11 ist
normalerweise durch eine Verschlußklappe 12, 13 verschlossen.
Nach Entfernen der Schutzkappen 12, 13 können Druckmeßsonden
in die Stutzen 10, 11 eingeführt werden, um eine Druckdifferenz
zu ermitteln, die sich über
der Drosseleinrichtung 6 einstellt, wenn der Durchflußkanal 3 von
einer Flüssigkeit,
beispielsweise heißem
oder kaltem Wasser durchströmt
wird.
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Durch
Verändern
der Position des Drosselelements 7 wird ein Strömungsquerschnitt 14 verändert, der
wiederum den Durchfluß durch
das Durchflußeinstellventil 1 bestimmt.
Um die Größe des Durchflusses
bestimmen zu können,
ist allerdings nicht nur die Kenntnis der Druckdifferenz zwischen den
Meßanschlüssen 8, 9 notwendig,
sondern auch eine Information darüber, wie groß der Strömungsquerschnitt 14 ist,
mit anderen Worten, welche Stellung das Drosselelement 7 tatsächlich hat.
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Das
Drosselelement 7 ist an einer Einstellspindel 15 befestigt,
die ein Außengewinde 16 aufweist,
das mit einem entsprechenden Innengewinde 17 in Eingriff
steht. Das Innengewinde 17 ist an einem Teil 18 angebracht,
das in axialer Richtung (bezogen auf eine Achse 19 der
Einstellspindel 15) ortsfest im Ventilgehäuse 2 gehalten
ist.
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Bei
einer Drehung der Einstellspindel 15 um die Achse 19 wird
das Drosselelement 7 parallel zur Achse 19 verlagert
und vergrößert oder
verkleinert damit den Strömungsquerschnitt 14 des
Durchflußkanals 3 im
Bereich der Drosseleinrichtung 6.
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Zum
Verdrehen der Einstellspindel 15 ist eine Handhabe 20 vorgesehen,
die in Umfangsrichtung verteilt mehrere Vorsprünge 21–23 aufweist,
um das Aufbringen eines Drehmoments zu erleichtern.
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In
den Zwischenräumen
zwischen den Vorsprüngen
sind jeweils Fenster 24, 25, 26 vorgesehen, wobei
an jedem Fenster noch eine Markierung 27, beispielsweise
ein Pfeil vorhanden sein kann. Die Fenster 24–26 sind
in Umfangsrichtung an der Handhabe 20 etwa um 120° versetzt
zueinander angeordnet. Sie sind bezogen auf die Achse 19 auch
in Axialrichtung zueinander versetzt.
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Durch
die Fenster 24–26 kann
man auf eine Trommel 27 blicken, die drehfest und axial
ortsfest in einem Aufsatz 28 gehalten ist, der wiederum
mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden
ist.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 5 hervorgeht,
weist die Trommel 27 an ihrer Umfangsfläche drei Gruppen von Ziffern
auf (jede Gruppe enthält
die Ziffern 0-9), wobei die Gruppen in Axialrichtung
genau so zueinander versetzt sind, wie die Fenster 24–26.
In Umfangsrichtung sind gleiche Ziffern der Gruppen genauso weit
zueinander versetzt, wie die Fenster 24–26 in der Handhabe 20.
Damit wird sichergestellt, daß in
jeder Dreh stellung der Handhabe 20 in allen Fenstern 24–26 die
gleiche Ziffer erscheint.
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Zusätzlich ist
an der Stirnseite der Trommel 27 eine weiteren Gruppe von
Ziffern 0–9 vorgesehen, wobei
diese Ziffern durch ein weiteres Fenster 29 sichtbar sind.
Im Fenster 29 erscheint dann jeweils die gleiche Ziffer,
wie in den Fenstern 24–26.
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Die
Fenster 24–26, 29 bilden
damit Ablesestellen, wobei diese Ablesestellen in Drehrichtung der
Handhabe 20 aus drei Richtungen und zusätzlich noch aus einer Richtung
parallel zur Achse 19 erkennbar sind. Damit kann ein Monteur
praktisch aus jeder Stellung erkennen, in welcher Drehwinkellage sich
die Handhabe 20 befindet. Damit steht ein Teil der Informationen
zur Verfügung,
die der Monteur für die
Ermittlung der Drosselstellung des Drosselelements 7 benötigt. Die
Einbaulage des Durchflußeinstellventils 1 ist
damit weitgehend unkritisch.
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Zusätzlich weist
die Handhabe 20 noch einen Umdrehungszähler mit einem Zählerrad 30 auf, das
an seiner Umfangsfläche
ebenfalls eine Reihe von Zählsymbolen,
beispielsweise wiederum Ziffern von 0 bis 9 aufweist.
Zusätzlich
sind auch an der Stirnseite des Zählerrades 30 entsprechende
Zählsymbole
oder Ziffern angeordnet. Das Zählerrad 30 ist
an einem Zapfen 31 des Aufsatzes 28 drehbar gelagert
und steht über
eine nur schematisch durch eine Verzahnung 32 dargestellte
Getriebeeinrichtung mit der Handhabe 20 in Eingriff, so
daß sich
das Zählerrad 30 pro
Umdrehung der Handhabe 20 um jeweils eine Zählsymbol-Teilung
weiterdreht.
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Die
Handhabe weist zwei weitere Fenster 33, 34 auf.
Durch das Fenster 33 sind die Zählsymbole an der Umfangsseite
des Zählerrades 30 sichtbar. Durch
das Fenster 34 sind die Zählsymbole oder Ziffern an der
Stirnseite des Zählerrades 30 zu
erkennen.
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Das
Fenster 33 ist nicht immer sichtbar. Dies ist aber in der
Regel auch nicht erforderlich, weil davon ausgehen kann, daß sich ein
Monteur das Zählsymbol über eine
Umdrehung der Handhabe 20 merken kann, das im Fenster 33 erscheint.
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Der
Monteur wird also mit der Handhabe 20 zunächst eine
grobe Voreinstellung vornehmen, indem er die Handhabe so oft dreht,
bis das Drosselelement 7 etwa eine gewünschte Position erreicht hat. Wenn
für den
gesamten Stellweg des Drosselelements 7 beispielsweise 10 Umdrehungen
notwendig sind, dann wird der Monteur die Handhabe 20 fünf mal drehen,
um das Drosselelement 7 etwa in eine mittige Position zu
bewegen.
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Anhand
der in den Fenstern 24–26, 29 sichtbaren
Ziffern kann der Monteur dann eine Feineinstellung vornehmen, wobei
er während
dieser Feineinstellung praktisch aus allen notwendigen Blickrichtungen
die Informationen über
die jeweilige Winkelposition der Handhabe 20 und damit
auch die axiale Einstellage des Drosselelements 7 gewinnen kann.