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Die Erfindung betrifft ein Heizkörperventil.
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Ein derartiges Heizkörperventil wird verwendet, um den Durchfluß einer Wärmeträgerflüssigkeit, beispielsweise heißes Wasser, durch einen Heizkörper zu beeinflussen. Je nachdem, wie weit das Ventilelement vom Ventilsitz abgehoben wird, fließt eine größere oder kleinere Menge von Wärmeträgerflüssigkeit durch den Heizkörper. Wenn das Ventilelement am Ventilsitz anliegt, ist der Durchfluß der Wärmeträgerflüssigkeit in der Regel unterbunden.
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Vielfach weist ein derartiges Heizkörperventil auch noch eine Voreinstelleinrichtung auf. Diese Voreinstelleinrichtung enthält eine Drossel, die den maximalen Durchfluß der Wärmeträgerflüssigkeit durch das Heizkörperventil bestimmt. Auch bei voll geöffnetem Ventil kann durch die Voreinstelleinrichtung dann eine zusätzliche Begrenzung vorgegeben werden.
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In
DE 829 845 B ist ein Handabsperr- und Regelventil mit einer voreinstellbaren Drossel beschrieben, wobei die Drossel durch ein hülsenförmiges Element gebildet wird, das um ein Ventilelement drehbar ist. Das Ventilelement wirkt mit einem Ventilsitz zusammen. Das hülsenförmige Element weist ein Fenster auf, das in Überdeckung mit einem Auslasskanal gebracht werden kann. Je nach Überdeckungsgrad des Fensters mit dem Auslasskanal ergibt sich ein maximaler Strömungsquerschnitt.
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In
DE 735 932 A ist ein Niederschraubventil beschrieben, dessen Durchflussquerschnitt mittels eines Drosselelements einstellbar ist, das über eine Hilfsspindel einstellbar ist, die innerhalb einer Ventilspindel gelagert ist. Die Ventilspindel wirkt mit einem Ventilelement zusammen, das wiederum mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Das Drosselelement kann mit Hilfe der Hilfsspindel aus dem Ventilelement hinaus in Richtung zum Ventilsitz und in diesen hinein bewegt werden, so dass ein freier Strömungsquerschnitt durch das in den Zuflusskanal eintauchende Drosselelement beschränkt wird.
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In
DE 36 04 031 A1 ist ein thermostatgesteuertes Regulierventil gezeigt, das ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilelement aufweist, das über eine Ventilspindel bewegbar ist. Die Ventilspindel ist dabei in einer Voreinstellhülse geführt, die in eine weitere Hülse eingeschraubt ist. Je nach Lage, also je nachdem, wie weit die Voreinstellhülse in die Hülse eingeschraubt ist, gibt die Voreinstellhülse einen mehr oder weniger großen Strömungsquerschnitt frei und dient damit zur Voreinstellung eines maximal möglichen Durchflusses.
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Aus
DE 1 012 134 A ist ein Regulierventil mit Voreinstelleinrichtung bekannt, wobei ein Drosselelement über ein Innengewinde an einer Ventilspindel geführt ist. An einem Ende der Ventilspindel ist ein Ventilelement ausgebildet, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Durch Rotation der Ventilspindel wird die Voreinstellhülse mehr oder weniger weit in einen freien Zulaufquerschnitt hinein bewegt und bewirkt so eine Voreinstellung eines maximal möglichen Durchflusses.
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DE 44 31 013 C1 offenbart ein Thermostatventil für Plattenheizkörper, das zur Voreinstellung eines maximalen Durchflusses ein Drosselelement aufweist, das über ein Gewinde in einem Gehäuse gehalten ist. Innerhalb des Drosselelements ist ein Ventilschaft geführt, der an einem Ende mit einem Ventilelement verbunden ist, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Je nach Einschraubtiefe des Drosselelements ergibt sich ein mehr oder weniger freier Strömungsquerschnitt und damit eine Voreinstellung eines maximalen Durchflusses.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Voreinstellung eines Heizkörperventils mit geringem Aufwand zu realisieren.
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Diese Aufgabe wird durch ein Heizkörperventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Man verwendet das Ventilelement also nicht nur dazu, einen Öffnungsquerschnitt zu beeinflussen, der zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz gebildet ist. Man verwendet das Ventilelement auch dazu, die Voreinstellung zu bewirken. Da das Ventilelement ohnehin von aussen betätigt werden muß, ist die zusätzliche Betätigung des Ventilelements, um die Voreinstellung zu bewirken, mit einem geringen zusätzlichen Aufwand verbunden.
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Das Ventilelement weist ein Fenster und ein Drosselelement der Voreinstelleinrichtung weist eine Öffnung auf und das Fenster und die Öffnung sind relativ zueinander verlagerbar. In Abhängigkeit davon, inwieweit sich das Fenster und die Öffnung überdecken, wird die Strömung der Wärmeträgerflüssigkeit durch das Ventil stärker oder weniger stark gedrosselt. Dies läßt sich einfach dadurch bewirken, daß das Drosselelement und das Ventilelement relativ zueinander beweglich angeordnet sind.
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Hierbei ist bevorzugt, daß die Voreinstelleinrichtung durch ein Verdrehen des Ventilelements einstellbar ist. In der Regel wird die eigentliche Steuerfunktion des Ventilelements dadurch bewirkt, daß das Ventilelement linear bewegt wird, also zum Ventilsitz hin oder vom Ventilsitz weg. Wenn man nun zusätzlich eine Bewegungsmöglichkeit des Ventilelements zuläßt, nämlich das Verdrehen, dann kann man die Voreinstelleinrichtung unabhängig von dem Öffnungsquerschnitt einstellen, der sich zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz bildet.
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Bevorzugterweise weist der Einlaßkanal eine Mündung auf, die den Ventilsitz bildet und die den Auslaßkanal umgibt. Diese Ausgestaltung kann beispielsweise dazu genützt werden, die Kapazität des Ventils zu vergrössern. Die Wärmeträgerflüssigkeit, die durch den Einlaßkanal fließt, kann nämlich vielfach nach zwei Seiten über die Mündung abfließen.
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Vorzugsweise ragt das Drosselelement in das Ventilelement hinein. Damit kann man gleichzeitig erreichen, daß das Ventilelement durch das Drosselelement geführt wird.
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Vorzugsweise ist das Drosselelement stationär relativ zum Ventilsitz angeordnet. Der Aufbau des Heizkörperventils wird dadurch relativ einfach. Man muß im Grunde nur das Drosselelement am Ventilsitz befestigen oder von vornherein das Drosselelement einteilig mit dem Teil des Ventils ausbilden, das den Ventilsitz trägt.
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Alternativ dazu kann das Drosselelement relativ zum Ventilsitz und/oder axial relativ zum Ventilelement bewegbar sein. In diesem Fall läßt sich das Drosselelement relativ zum Ventilsitz verlagern oder relativ zum Ventilelement oder relativ zu beiden. Dies ergibt erweiterte Einstellmöglichkeiten.
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Vorzugsweise ist das Drosselelement drehfest relativ zum Ventilsitz gehalten. Eine axiale Bewegung relativ zum Ventilsitz bleibt allerdings möglich. Damit ist es auf einfache Weise möglich, durch Verdrehen des Ventilelements das Drosselelement axial zu verlagern. Hierzu ist lediglich eine Gewindeverbindung zwischen dem Drosselelement und dem Ventilelement erforderlich.
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Bevorzugterweise ist das Drosselelement als Buchse ausgebildet, die eine in den Auslaßkanal hineinragende Stirnseite aufweist, deren Umfangsrand außerhalb einer Ebene verläuft, die auf einer Bewegungsrichtung des Drosselelements senkrecht steht. In Abhängigkeit davon, wie weit das Drosselelement verlagert wird, wird dann der Umfangsrand vollständig oder nur teilweise von der Mündung des Auslaßkanals abgedeckt, so daß man auch dadurch eine gewisse Voreinstellung vornehmen kann, also nicht oder nicht nur durch ein Fenster und eine Öffnung.
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Hierbei ist bevorzugt, daß der Umfangsrand gegenüber der Ebene geneigt ist. Die Stirnseite des Drosselelements ist also ”schräg” ausgebildet.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Umfangsrand gegenüber der Ebene gewellt ist. In Abhängigkeit davon, wie weit das Drosselelement aus dem Auslaßkanal herausbewegt worden ist, ergeben sich dann mehrere Öffnungen, deren Größe von der Position des Drosselelements gegenüber dem Auslaßkanal abhängt.
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Vorzugsweise weist das Ventilelement ein Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde am Drosselelement zusammenwirkt. Damit wird der im Innern des Heizkörperventils zur Verfügung stehende Platz besonders gut ausgenutzt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform eines Heizkörperventils,
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2 eine zweite Ausführungsform eines Heizkörperventils und
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3 eine dritte Ausführungsform eines Heizkörperventils.
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1 zeigt ein Heizkörperventil 1 in Form eines Einbauventils. Das Heizkörperventil 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das mit einem Außengewinde 3 in einen nicht näher dargestellten Heizkörper eingeschraubt werden kann. In das Gehäuse 2 ist von einer Stirnseite 4 aus ein Ventilsitzelement 5 eingesetzt und befestigt. Die Befestigung kann dabei beispielsweise durch Schrauben oder durch Pressen erfolgen. Das Ventilsitzelement 5 weist einen Einlaßkanal 6 und einen Auslaßkanal 7 auf. Der Einlaßkanal ist ringförmig ausgebildet und umgibt den Auslaßkanal 7. Der Einlaßkanal 6 weist eine Mündung auf, die einen Ventilsitz 8 bildet.
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Mit dem Ventilsitz 8 wirkt ein Ventilelement 9 zusammen, das mit einer Dichtung 10 am Ventilsitz 8 anliegt, wenn das Heizkörperventil 1 geschlossen ist. Das Ventilelement 9 wird über einen Stößel 11 betätigt, der einstückig mit dem Ventilelement 9 ausgebildet ist. Der Stößel 11 wird durch eine Feder 12 in eine Öffnungsstellung des Heizkörperventils 1 vorgespannt. In die Schließrichtung wirkt ein Betätigungsstift 13, der durch eine Stopfbuchse 14 nach außen geführt ist. Der Betätigungsstift 13 wird üblicherweise von einem Thermostatventilaufsatz (nicht näher dargestellt) beaufschlagt, um das Heizkörperventil 1 mehr oder weniger stark zu drosseln.
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Der Stößel 11 ist in einer Stößelführung 15 axial verschiebbar geführt. Er ist in der Stößelführung jedoch drehfest gehalten. Hierzu weist die Stößelführung beispielsweise eine Innenverzahnung 16 auf, die mit einer entsprechenden Außenverzahnung 17 am Stößel 11 zusammenwirkt. Die Stößelführung 15 ist mit einem Mitnehmer 18, der auf dem der Stirnseite 4 gegenüberliegenden Ende aus dem Gehäuse 2 herausragt, drehfest verbunden. Der Mitnehmer 18 wiederum ist mit einem Betätigungsring 19 drehfest verbunden, so daß bei Drehen des Betätigungsrings 19 der Stößel 11 und damit letztendlich auch das Ventilelement 9 verdreht werden kann.
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Der Auslaßkanal 7 setzt sich zum Ventilelement hin in einem Drosselelement 20 fort, das als Rohr ausgebildet und einstückig mit dem Ventilsitzelement 5 ausgebildet ist. Das Drosselelement 20 ist in das Ventilelement 9 hineingesteckt. Es dient jedenfalls teilweise auch zur Führung des Ventilelements 9.
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Das Drosselelement 20 weist eine Öffnung 21 auf, die in der Umfangswand des Drosselelements 20 angeordnet ist und von dem dem Stößel 11 zugewandten Ende des Drosselelements 21 ausgeht. Das Ventilelement 9 weist ein Fenster 22 auf. Sowohl die Öffnung 21 als auch das Fenster 22 erstrecken sich nur über einen Teil des Umfangs von Drosselelement 20 bzw. Ventilelement 9.
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Das Drosselelement 20 ist ortsfest im Gehäuse 2 angeordnet. Das Ventilelement 9 hingegen ist nicht nur in der Verlagerungsrichtung des Stößels 11 bewegbar, sondern durch den Stößel 11 auch drehbar. Man kann durch Verdrehen des Ventilelements 9 gegenüber dem Drosselelement 20 also eine Überdeckung zwischen der Öffnung 21 und dem Fenster 22 verändern. Wenn diese Überdeckung maximal ist, dann wird der größte Strömungsquerschnitt freigegeben. Wenn diese Überdeckung minimal ist, dann hat eine Voreinstelleinrichtung, die im wesentlichen aus dem Ventilelement 9 und dem Drosselelement 20 gebildet ist, ihre größte Drosselwirkung und begrenzt damit am stärksten den Strom von Wärmeträgerflüssigkeit, der durch Pfeile 23 dargestellt ist.
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Die Voreinstelleinrichtung kann von außen eingestellt werden, indem der Betätigungsring 19 verdreht wird. Gegebenenfalls kann am Betätigungsring 19 eine Markierung 24 vorhanden sein, um die Position des Fensters 22 anzuzeigen. Man kann dann von außen sehen, auf welchen maximalen Durchfluß die Voreinstelleinrichtung mit Ventilelement 9 und Drosselelement 20 eingestellt worden ist.
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Wenn das Ventilelement 9 vom Ventilsitz 8 abgehoben wird, dann entsteht an der dem Stößel 11 zugewandten Stirnseite des Drosselelements 20 zwar ein etwas vergrößerter Einströmquerschnitt. Diese Vergrößerung kann jedoch im Vorhinein berücksichtigt werden.
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2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Heizkörperventils 1 in verschiedenen Stellungen des Ventilelements 9 und verschiedenen Stellungen der Voreinstelleinrichtung 9, 20.
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Gleiche und einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen.
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Während bei der Ausführungsform nach 1 das Drosselelement 20 fest mit dem Ventilsitzelement 5 und damit mit dem Ventilsitz 8 verbunden ist, ist das Drosselelement 20 nunmehr nur noch über eine Drehmomentstütze 25 mit dem Ventilsitzelement 5 verbunden. Das Drosselelement 20 läßt sich also gegenüber dem Ventilsitzelement 5 axial bewegen, nicht jedoch drehen.
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Das Ventilelement 9 ist mit einem Innengewinde 26 und das Drosselelement 20 mit einem Außengewinde 27 versehen. Wenn das Ventilelement 9 mit Hilfe des Stößels 11 verdreht wird, dann wird das Drosselelement 20 innerhalb des Ventilelements 9 verlagert, wie beispielsweise ein Vergleich der 2a und 2c zeigt. Dadurch läßt sich eine axiale Überdeckung zwischen der Öffnung 21 im Drosselelement 20 und dem Fenster 22 im Ventilelement 9 verändern. In der in den 2a und 2b dargestellten Stellung des Drosselelements 20 relativ zum Ventilelement 9 weist die Voreinstelleinrichtung ihre geringste Drosselwirkung auf. In der Stellung des Drosselelements 20 relativ zum Ventilelement 9, die in 2c und 2d dargestellt ist, ergibt sich eine kleinere axiale Überdeckung zwischen dem Fenster 22 und der Öffnung 21 und damit eine entsprechend größere Drosselung.
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Bei der in den 2a, 2b dargestellten geringen Drosselung durch das Ventilelement 9 und das Drosselelement 20 kann, wie dies durch Pfeile 23 dargestellt ist, die Wärmeträgerflüssigkeit in zwei Richtungen über den Ventilsitz 8 abfließen, nämlich radial nach innen und radial nach außen. Bei dem Abfluß radial nach innen erfolgt allerdings keine Drosselung durch die Voreinstelleinrichtung.
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Anders sieht das aus, wenn die Voreinstelleinrichtung stärker gedrosselt ist, d. h. das Drosselelement 20 weiter in den Auslaßkanal 7 hineinbewegt worden ist. Auch hier wird dann beim Abheben des Ventilelements 9 vom Ventilsitz 8 das Drosselelement 20 aus dem Auslaßkanal 7 etwas herausgezogen. Das Drosselelement 20 hat jedoch eine abgeschrägte Stirnseite 28, so daß ein Überströmen der Flüssigkeit über den Ventilsitz 8 nur über einen Teil des Umfangs radial nach innen möglich ist. Dort, wo das Drosselelement 20 noch im Auslaßkanal 7 angeordnet ist, wird ein Überströmen der Flüssigkeit über den Ventilsitz 8 radial nach innen verhindert.
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3 zeigt eine dritte Ausgestaltung, bei der gleiche und einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 versehen sind.
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Die Ausgestaltung der 3 unterscheidet sich von der der 2 im wesentlichen dadurch, daß sich das Innengewinde 26 mehr oder weniger über die gesamte innere Länge des Ventils 9 erstreckt, wobei das Ventilelement 9 nur mehrere sternförmig angeordnete Arme aufweist, die einen Ring 28 tragen, an dem die Dichtung 10 befestigt ist. Auch hier wird aber die Voreinstellung auf zwei Arten beeinflußt. Zum einen kann die axiale Überdeckung zwischen den Fenstern 22 im Ventilelement 9 und den Öffnungen 21 im Drosselelement 20 verändert werden. Zum anderen wird das Drosselelement 20 mit seiner abgeschrägten Stirnseite 28 bei einer Veränderung der axialen Höhe des Drosselelements 20 gegenüber dem Ventilelement 9 auch mehr oder weniger aus dem Auslaßkanal 7 herausgezogen, so daß die abgeschrägte Stirnseite 28 einen größeren oder kleineren Umfang des ”inneren” Ventilsitzes 8 für die Überströmung durch das Wärmeträgermedium 23 freigibt.
