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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Montagering für einen Heizkörperventilaufsatz, welcher an einer Bodenplatte mehrere zylindrisch angeordnete, federnde Haltestege besitzt, die einen axial aus der Bodenplatte austretenden verschiebbaren Betätigungsstift umgreifen, zur Befestigung des Heizkörperventilaufsatzes an einem Ventilflansch von einem Überwurfring umgriffen und von diesem mit ihrem freien Ende in Richtung zu einer Stirnfläche des Ventilflansches gezogen werden.
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Aus der
DE 33 14 000 C2 ist ein thermischer Stellmotor, insbesondere für Ventile bekannt. Die den Stellmotor umfassende Einheit wird ähnlich wie ein herkömmlicher Thermostataufsatz an einem Ventilgehäuse befestigt, wozu federnde Beine über eine Wulst des Ventilgehäuses geschoben und mittels eines in eine Umfangsnut eingelegten Spannbandes festgehalten werden.
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Seitdem ist die Entwicklung von Thermostatventilaufsätzen deutlich vorangeschritten. Eine moderne Bauform wird in der
DE 10 2005 038 068 B3 beschrieben. Der dort gezeigte Thermostatventilaufsatz besitzt für die Betätigung des Ventilstößels eine Betätigungsfläche, die an einen Motor gekoppelt ist, dessen wirksame Länge durch seine Inbetriebnahme veränderbar ist. Aber auch hier erfolgt die Befestigung des Thermostatventilaufsatzes in der bekannten Weise an einem Heizkörperventil, indem Haltestege an dem Ventilflansch befestigt werden.
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Zur sicheren Betätigung üblicher Heizkörperventile müssen hohe axiale Kräfte auf einen Ventilstößel ausgeübt werden, um diesen relativ zum Ventilkörper zu verschieben. Bei Heizkörperventilen besteht auch die Gefahr, dass Ablagerungen am Ventil die erforderlichen Stellkräfte zusätzlich erhöhen. Um die Funktionsweise insbesondere eines motorisch angetriebenen Heizkörperventilaufsatzes zu gewährleisten, werden Kräfte zwischen 100 N und 200 N auf den Ventilstößel übertragen, damit dieser auch bei Schwergängigkeit gegen eine Rückstellfeder in seine Endlage gebracht werden kann.
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Die Montage eines Heizkörperventilaufsatzes am Heizkörperventil erfolgt üblicherweise durch Aufsetzen von Haltestegen am Ventilflansch und Anziehen eines Überwurfrings an einem Außengewinde des Ventilflansches. Dadurch werden die Haltestege des Heizkörperventilaufsatzes an eine Stirnfläche am Ventilflansch gepresst. Obwohl moderne Heizkörperventilaufsätze derart dimensioniert sind, dass ein Anziehen des Überwurfrings mit der Hand ausreichend wäre, werden von den Monteuren häufig Werkzeuge, insbesondere Rohrzangen verwendet, um den Überwurfring festzuziehen. Diese Vorgehensweise führt jedoch zu hohen Presskräften, die eine Deformation der Haltestege zur Folge haben, wodurch sich die Haltestege nach innen biegen und sich der Abstand zwischen dem Betätigungsstift des Heizkörperventilaufsatzes und dem Ventilstößel übermäßig verkleinert. Kommt es nachfolgend zu einer Betätigung des Stellmotors im Heizkörperventilaufsatz, treten dabei so große axiale Kräfte auf, dass die Haltestege weiter deformiert werden und aus dem Überwurfring herausspringen können. Dadurch löst sich der Heizkörperventilaufsatz vom Ventilflansch und/oder die Haltestege können dauerhaft beschädigt werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Befestigung des Heizkörperventilaufsatzes an einem Ventilflansch derart zu verbessern, dass zu hohe axiale Kräfte, die ein unerwünschtes Lösen des Heizkörperventilaufsatzes oder dessen Beschädigung bewirken können, sicher vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Montagering gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird zur Lösung der genannten Aufgabe ein Heizkörperventilaufsatz mit einem derartigen Montagering bereitgestellt, wie er im Anspruch 7 definiert ist.
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Der erfindungsgemäße Montagering wird in dem freien Querschnitt eingesetzt, der von den Haltestegen des Heizkörperventilaufsatzes umfasst ist. An seinem zur Bodenplatte des Heizkörperventilaufsatzes gerichteten Ende besitzt der Montagering einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser ist, den die Haltestege an der Bodenplatte umschließen. Dies hat eine Stabilisierung der Haltestege im Übergangsbereich zur Bodenplatte zur Folge. Damit wird vermieden, dass in diesem Übergangsbereich zu hohe Biegekräfte auftreten, die ein Ausbrechen der Haltestege aus der Bodenplatte zur Folge haben können. Anders als die Haltestege, die jeweils nur einen Winkelabschnitt von weniger als 1/6 des Vollkreises (wenn sechs Haltestege zum Einsatz kommen) einnehmen und zwischen denen Längsschlitze verlaufen, ist der Montagering in sich geschlossen, so dass er hohe radial wirkende Kräfte aufnehmen kann.
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Der erfindungsgemäße Montagering lässt einen Querschnitt frei, der den Zugang des Betätigungsstiftes zum Ventilstößel ermöglicht. Gleichzeitig besitzt der Montagering an seinem zum Ventilflansch gerichteten Ende einen Innendurchmesser, der kleiner als der Umfangskreis einer Anschlagfläche am Ventilkörper oder am Ventilflansch ist. Der Montagering sitzt auf dieser Anschlagfläche auf und bestimmt damit den axialen Abstand zwischen der Bodenplatte des Heizkörperventilaufsatzes und dem Ventilflansch. Die axiale Länge des Montagerings ist so gewählt, dass sie im Wesentlichen der Länge der Haltestege abzüglich des Abstandes zwischen Anschlagfläche und Stirnfläche entspricht. Damit ist sichergestellt, dass der Heizkörperventilaufsatz auch bei übermäßig fest angezogenem Überwurfring nicht zu stark an den Ventilflansch angenähert wird, um eine Deformation der Haltestege zu vermeiden. Da der Montagering die axial wirkende Kraft weitgehend aufnimmt, werden die Haltestege bei der Montage und bei der Betätigung des Heizkörperventilaufsatzes nicht nach innen deformiert, so dass ein Abspringen des Heizkörperventilaufsatzes vom Heizkörperventil sicher vermieden ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Montagerings besitzt an dem zur Bodenplatte gerichteten Ende eine Fase, die den Außendurchmesser verringert. Die Fase erstreckt sich vorzugsweise über 1/8 bis 1/4 der axialen Länge des Montagerings. Durch die Fase ist das Einsetzen des Montagerings in den Querschnitt zwischen den Haltestegen erleichtert. Außerdem kommt es unmittelbar am Übergangsbereich zwischen Bodenplatte und Haltestegen nicht zu unerwünschten Spreizkräften, wenn in diesem Bereich eine bei Kunststoffteilen kaum zu vermeidende Materialverdickung auftritt.
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Eine zweckmäßige Ausführung des Montagerings zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere axial verlaufende Profilstege an der Außenfläche angebracht sind. Diese führen zu Klemmkräften zwischen dem Montagering und den Haltestegen, so dass der Montagering nicht unbeabsichtigt aus der Aufnahme zwischen den Haltestegen herausfallen kann.
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Vorzugsweise ist der Montagering aus Kunststoff gefertigt, der eine höhere Steifigkeit als das Material der Haltestege aufweist.
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Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen Montagering für einen Heizkörperventilaufsatz in zwei Ansichten;
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2 eine vereinfachte Längsschnittdarstellung eines Heizkorperventilaufsatzes mit dem Montagering.
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In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Montagerings 1 für einen Heizkörperventilaufsatz dargestellt. Abbildung a) zeigt den Montagering in einer Draufsicht und Abbildung b) zeigt eine geschnittene Seitenansicht. Der Montagering 1 besitzt einen Innendurchmesser di von beispielsweise 19 mm und einen Außendurchmesser da von beispielsweise 23 mm. Eine axiale Länge l beträgt beispielsweise 9 mm.
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Eine Vorderseite 2 des Montagerings bildet eine Fläche, die im montierten Zustand zum Heizkörperventil gerichtet ist. Eine Rückseite 3 liegt der Vorderseite 2 parallel gegenüber und zeigt im montierten Zustand zum Heizkörperventilaufsatz. Bezogen auf den Umfang besitzt der Montagering 1 eine Außenfläche 4 und Innenfläche 5, die jeweils als Zylindermantelfläche gestaltet sind. Am Übergang zwischen der Außenfläche 4 und der Rückseite 3 ist vorzugsweise eine Fase 6 angebracht, in deren Bereich sich der Außendurchmesser da stetig reduziert. Die Außenfläche 4 ist mit zahlreichen axial verlaufenden Profilstegen 7 versehen.
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Die Funktionsweise des Montagerings wird aus 2 deutlich, die den Montagering 1 gemeinsam mit einem Heizkörperventilaufsatz 10 und einem Heizkörperventil 11 in einer vereinfachten Längsschnittansicht darstellt. Der Heizkörperventilaufsatz 10 besitzt eine Bodenplatte 12, an welcher mehrere Haltestege 13 befestigt sind, beispielsweise sechs Stück, die durch Schlitze voneinander getrennt sind und daher federnd an ihren freien Enden in radialer Richtung verbogen werden können. Die Haltestege 13 und die Bodenplatte 12 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet und aus Kunststoff gefertigt. An den Haltestegen 13 ist jeweils eine Schulter 14 radial nach außen angeformt, die von einem Überwurfring 15 hintergriffen wird, um in Achsrichtung eine Zugkraft auszuüben. Der Überwurfring 15 wird zur Befestigung des Heizkörperventilaufsatzes am Heizkörperventil an einem dort vorgesehenen Ventilflansch 16 angeschraubt.
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Der Montagering 1 befindet sich in dem zwischen den Haltestegen 13 verbleibenden Freiraum und schlägt mit seiner Rückseite 3 an der Bodenplatte 12 an. Der Außendurchmesser da des Montagerings ist so bemessen, dass dieser im Wesentlichen spielfrei, jedoch ohne übermäßige Spreizkräfte auszuüben, zwischen den Haltestegen eingeklemmt ist. Die Vorderseite 2 des Montagerings schlägt im montierten Zustand an einer Anschlagfläche 17 an, die vorzugsweise Teil des Ventilkörpers ist, bei abgewandelten Ausführungsformen aber auch Bestandteil des Ventilflansches 16 sein kann. Die axiale Länge l des Montagerings ist so dimensioniert, dass bei festgezogenem Überwurfring 15 zwischen den Haltestegen 13 und einer Stirnfläche 18 am Ventilflansch ein schmaler Spalt 19 verbleibt, so dass auf die Haltestege 13 keine Druckkraft von der Stirnfläche 18 oder allenfalls eine geringe Kraft ausgeübt wird.
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Anders als bei herkömmlichen Heizkörperventilaufsätzen ohne Montagering erfolgt durch Festziehen des Überwurfrings damit keine Verspannung innerhalb der Haltestege 13. Vielmehr wirkt zumindest der Hauptteil der Spannkraft über den Überwurfring 15, die Haltestege 13, die Bodenplatte 12 und den Montagering 1, der auf diese Weise gegen die Anschlagfläche 17 gepresst wird. Da der Montagering 1 aus einem ausreichend steifen Kunststoff gefertigt ist, erfährt er auch bei fest angezogenem Überwurfring keine nennenswerte Deformation.
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Bei der Aktivierung des Heizkörperventilaufsatzes wird z. B. von einem Stellmotor ein Betätigungsstift 20 axial verlagert, um relativ zur Bodenplatte 12 verschoben zu werden und auf einen Ventilstößel 21 einzuwirken. Die dadurch hervorgerufenen erhöhten Axialkräfte werden wiederum über den Montagering 1 und nicht über die Haltestege 13 gegenüber dem Heizkörperventil 11 abgestützt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montagering
- 2
- Vorderseite des Montagerings
- 3
- Rückseite des Montagerings
- 4
- Außenfläche des Montagerings
- 5
- Innenfläche des Montagerings
- 6
- Fase
- 7
- Profilstege
- 10
- Heizkörperventilaufsatz
- 11
- Heizkörperventil
- 12
- Bodenplatte
- 13
- Haltestege
- 14
- Schulter
- 15
- Überwurfring
- 16
- Ventilflansch
- 17
- Anschlagfläche
- 18
- Stirnfläche
- 19
- Spalt
- 20
- Betätigungsstift
- 21
- Ventilstößel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3314000 C2 [0002]
- DE 102005038068 B3 [0003]
