DE102008011273A1

DE102008011273A1 - Rückschlagventil mit Wegsensor

Info

Publication number: DE102008011273A1
Application number: DE200810011273
Authority: DE
Inventors: Edgar Budzynski; Günter Strelow
Original assignee: Wilo AG
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-08-27
Also published as: WO2009106221A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem die Stellung des Ventilstellgliedes anzeigenden Wegsensor, dessen bewegliches Teil mit dem Ventilstellglied verbunden ist, wobei das bewegliche Teil des Wegsensors innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem die Stellung des Ventilstellgliedes anzeigenden Wegsensor, dessen bewegliches Teil mit dem Ventilstellglied verbunden ist.
Es sind Rückschlagventile bekannt, deren Ventilstellglied über eine Übertragungsstange mit einem Wegsensor verbunden ist, um die Stellung des Ventilstellgliedes anzeigen zu können. Diese bekannten Konstruktionen sind konstruktiv aufwendig und führen zu erheblichen Außenabmessungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückschlagventil der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es bei einfacher Konstruktion geringe Außenabmessungen aufweist und vorzugsweise als kompaktes Teil in eine Leitung einsetzbar ist, ohne nach außen führende mechanische Teile.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das bewegliche Teil des Wegsensors innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist.
Dies führt zu einem integrierten insbesondere induktiven Wegsensor und erübrigt einen separaten und extern anzubringenden Sensor. Die technische Ergänzung findet innerhalb des Ventilgehäuses statt und ermöglicht damit auf einfache und platzsparende Weise den Durchfluss von Leitungen zu erfassen.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung bei Heizungskreisläufen einsetzbar insbesondere in einem dezentralen Pumpensystem. Durch das Ermitteln des Volumenstroms ist es möglich, den Arbeitspunkt einer Pumpe exakt zu erfassen. Diese Größe kann als Regelgröße genutzt werden.
Die konstruktive Gestaltung der Erfindung ermöglicht es, das Sensorelement zugleich als Rückschlagklappe zu nutzen und somit Bauraum als auch Kosten gegenüber einem separaten Bauteil zu sparen. Das Sensorelement kann aufgrund der möglichen geringen Baugröße in ein Pumpengehäuse integriert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das mit dem Ventilstellglied verbundene bewegliche Teil des Wegsensors ein Tauch- oder Queranker ist, dessen Bewegung durch mindestens eine Spule erfassbar ist. Alternativ wird vorgeschlagen, dass das mit dem Ventilstellglied verbundene bewegliche Teil des Wegsensors ein Permanentmagnet ist, dessen Bewegung durch mindestens eine Spule oder einen stromdurchflossenen Leiter (Hall-Effekt) erfassbar ist. Hierzu wird auch vorgeschlagen, dass die Spule(n) innerhalb oder außerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist/sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das bewegliche Teil des Wegsensors am Ventilstellglied insbesondere am Ventilteller unmittelbar befestigt ist, so dass eine besonders platzsparende Bauweise erzielt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird geschaffen, wenn das bewegliche Teil des Wegsensors an einem Körper insbesondere Zapfen oder Kolben angeordnet insbesondere befestigt ist, der innerhalb des Gehäuses am Ventilstellglied insbesondere koaxial vorsteht. Auch ist von Vorteil, wenn das bewegliche Teil des Wegsensors von einem Metallüberzug des Ventilstellgliedes und/oder eines am Ventilstellglied vorstehenden Körpers insbesondere Zapfens oder Kolbens gebildet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein in einem Rohr oder einem Pumpengehäuse angeordnetes Rückschlagventil mit Wegsensor in einem axialen Schnitt,
2 das Rückschlagventil nach 1 von außen betrachtet,
3 ein Ventilstellglied mit innerem metallenen Flachring,
4 ein Ventilstellglied mit innerem metallenen Rundring,
5 ein Ventilstellglied mit äußerem metallenen Flachring.
Das Rückschlagventil weist ein zylindrisches Ventilgehäuse 1 aus Kunststoff auf, das mit Dichtringen 2 innerhalb eines Rohres 3 oder eines Pumpenkanals befestigt ist.
Das Ventilgehäuse besitzt einen koaxialen Einlass 4 auf einer Seite und einen koaxialen Auslass 5 auf der gegenüberliegenden Seite, so dass das Gehäuse 1 entsprechend dem Pfeil F von einer Flüssigkeit durchströmt werden kann.
Der Einlass 4 bildet einen Ventilsitz 6, der von einem tellerförmigen Ventilstellglied 7 verschließbar ist. Hierbei ist das Ventilstellglied 7 durch eine Schraubendruckfeder 8 beaufschlagt, die das Ventilstellglied zur geschlossenen Stellung hin drückt.
Auf der der Strömung abgewandten Seite ist im Ventilgehäuse 1 ein Führungsteil 9 koaxial befestigt, das eine koaxiale Hülse 10 bildet, in der ein kolbenförmiger Zapfen 11 verschieblich einliegt und geführt ist, der an der Rückseite des Ventilstellglieds 7 befestigt insbesondere angeformt ist. Hierbei bestehen das Ventilstellglied 7 und der Zapfen 11 aus Kunststoff. Die Außenseite der Hülse 10 ist von der Schraubendruckfeder 8 umgeben, die sich an einem flanschförmigen Bereich 12 am Ende des Führungsteils 9 abstützt.
Am Ventilstellglied 7 ist am Tellerrand ein metallener Ring befestigt, der den beweglichen Teil 13 eines Wegsensors bildet. Hierzu ist die Außenseite des Ventilgehäuses 1 mit mindestens einer Spule 14 versehen, die das Ventilgehäuse 1 umgibt, wie dies 2 zeigt. Hierbei führt eine Bewegung des Ventilstellglieds 7 und damit des Teils 13 zu messbaren Stromveränderungen in der Spule 14 und damit zur Registrierung der Stellung des Ventilstellglieds 7.
Das metallene Teil 13 kann unterschiedlich am oder im Ventilstellglied 7 angeordnet sein. So kann im Inneren des Ventilstellglieds 7 ein Flachring (3), ein Rundring (4) angeordnet sein oder in einer weiteren Alternative befindet sich ein Flachring an der Außenseite des Ventilstellgliedes (5).
Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen induktive Wegaufnehmer, d. h. es wird die Induktivität eines beweglichen Eisenteils (Tauchankers) erfasst. Hierzu reicht bereits eine Spule aus. Bei der Verwendung von zwei Spulen wird eine differenzielle Messung der Induktivitätenänderungen durch den beweglichen Tauchanker möglich. Statt eines Tauchankers kann aber auch ein Queranker insbesondere bei der differenziellen Messung angeordnet werden, wobei dann das bewegliche Teil 13 des Sensors sich quer zu einer oder zwei Spulen bewegt.
Bei einer weiteren Alternative besteht eine Wirbelstrommessung, indem im Metallobjekt 13 ein Wirbelstrom erzeugt wird. Hierbei ist von Vorteil, wenn das Ventilstellglied an seiner Außenseite einen Metallüberzug aufweist insbesondere mit Metall bedampft ist. Auch kann eine Messung dadurch erreicht werden, dass am Ventilstellglied ein Permanentmagnet befestigt ist und aufgrund des Hall-Effektes die Stellung des Ventilstellgliedes durch einen das Ventilgehäuse umgebenden oder im Ventilgehäuse angeordneten Leiter erfasst wird, der stromdurchflossen ist und seine Spannung entsprechend der Stellung des Ventilstellgliedes ändert.

Claims

Rückschlagventil mit einem die Stellung des Ventilstellgliedes (7) anzeigenden Wegsensor, dessen bewegliches Teil (13) mit dem Ventilstellglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (13) des Wegsensors innerhalb des Ventilgehäuses (1) angeordnet ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Ventilstellglied (7) verbundene bewegliche Teil (13) des Wegsensors ein metallener Tauch- oder Queranker ist, dessen Bewegung durch mindestens eine Spule (14) erfassbar ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Ventilstellglied verbundene bewegliche Teil (13) des Wegsensors ein Permanentmagnet ist, dessen Bewegung durch mindestens eine Spule (14) oder einen stromdurchflossenen Leiter (Hall-Effekt) erfassbar ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (13) ein Metallobjekt ist, in dem ein Wirbelstrom erzeugt wird.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule(n) (14) innerhalb oder außerhalb des Ventilgehäuses (1) angeordnet ist/sind.
Rückschlagventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (13) des Wegsensors am Ventilstellglied (7) insbesondere am Ventilteller unmittelbar befestigt ist.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (13) des Wegsensors an einem Körper insbesondere Zapfen oder Kolben (11) angeordnet insbesondere befestigt ist, der innerhalb des Gehäuses (1) am Ventilstellglied (7) insbesondere koaxial vorsteht.
Rückschlagventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (13) des Wegsensors von einem Metallüberzug des Ventilstellgliedes (7) und/oder eines am Ventilstellglied vorstehenden Körpers insbesondere Zapfens (11) oder Kolbens gebildet ist.