-
Die Erfindung betrifft ein Durchflussregelventil für flüssigkeitsführende Heizungs- oder Kühlanlagen, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass und einem dazwischen angeordneten Anschlussstutzen, in den eine Druckregeleinrichtung, welche die Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen vor und hinter einer im Anschlussstutzen angeordneten Durchflussreguliereinheit konstant hält, sowie eine Spindel mit aus dem Gehäuse ragendem Betätigungsteil und im Gehäuse befindlichen ersten Drosselkörper eingesetzt ist, der auf die Durchflussreguliereinheit oder auf Teile davon einwirkt, als Zusatz zu Patentanmeldung
DE 10 2013 107 762.5 .
-
Solche Durchflussregelventile sind im Stand der Technik bekannt. Um einen hydraulischen Abgleich in einem fluidführenden Heizungs- oder Kühlsystem durchzuführen, ist es vorteilhaft, ein Ventil mit integrierter Druckregeleinrichtung an den einzelnen Verbrauchern zu installieren. Da die Mehrzahl der Ventile in den vorhandenen Bestandsanlagen ohne eine solche integrierte Druckregeleinrichtung verbaut sind, ist bisher der komplette Ersatz eines solchen üblichen Ventiles durch ein Ventil mit integrierter Druckregeleinrichtung erforderlich.
-
Aus der
DE 102 56 035 B3 und auch aus der
WO 2009/135490 A2 sind Ventile mit integrierter Druckregelung zum Regeln eines durch das Ventil strömenden Fluidstromes bekannt. Hierbei kann ein Voreinstellquerschnitt mittels zweier gegeneinander beweglicher Teile verändert werden und so der Fluidstrom auf einen maximalen Wert begrenzt werden. Allerdings benötigt diese Art der Voreinstellung einen zusätzlichen Bauraum im Ventil. Bei vorhandenen, handelsüblichen Thermostatventilgehäusen, die ohne integrierte Druckregeleinrichtung aufgebaut sind, steht ein solcher zusätzlicher Einbauraum nicht zur Verfügung. Bei diesen Lösungen wird deshalb ein neues, auf die entsprechenden Bauteile abgestimmtes Gehäuse benötigt und installiert.
-
Aus der
DE 10 2007 050 454 B4 , insbesondere aus den Abbildungen gemäß
3 und
4, sind Ausführungsformen von voreinstellbaren Durchflussregelventilen bekannt, bei denen die Druckregeleinrichtung als separates Bauteil unterhalb des Drosselkörpers und zugehörigem Sitz angeordnet ist. Auch hierbei wird ein zusätzlicher Bauraum benötigt. Ein Einbau in vorhandene, handelsübliche Thermostatventilgehäuse ohne integrierte Druckregeleinrichtung ist auch bei diesen Ausführungsformen nicht möglich. Es muss daher auch dann ein komplett neues, auf die Bauteile abgestimmtes Gehäuse verwendet werden.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Durchflussregelventil gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches kostengünstig zu fertigen ist und zwar mit integrierter Druckregelung, welches einfach aufgebaut ist und möglichst geringen Raum in Anspruch nimmt und welches die Möglichkeit bietet, vorhandene Thermostatventile mit einer entsprechenden Ausgestaltung des Durchflussregelventils auszustatten, in dem die vorhandenen, nicht-dynamischen Ventileinsätze durch ein erfindungsgemäßes Ventil ersetzt werden.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass ein Ventileinsatz angeordnet ist, der in den Anschlussstutzen einsetzbar oder eingesetzt ist, mit einer darin integrierten membrangesteuerten, die Spindel koaxial umfassenden und axial auf dieser verschieblichen Druckregeleinrichtung, welche die Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen vor und hinter der im Ventileinsatz integrierten Durchflussreguliereinheit konstant hält, die aus dem Ventilsitz und dem Drosselkörper besteht, wobei die in den Ventileinsatz integrierte Spindel ein aus dem Gehäuse und aus dem Ventileinsatz vorragendes Betätigungsteil und den auf ihre befestigten Drosselkörper aufweist, und dass die Voreinstellung der Durchflussreguliereinheit mittels einstellbarer Hubbegrenzungsmittel des Drosselkörpers erfolgt.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Durchflussreguliereinheit des Durchflussregelventils sehr kompakt ausgebildet und weist sämtliche notwendigen Bestandteile auf. Es handelt sich hiermit also um eine autarke Durchflussreguliereinheit, die in ein entsprechendes Gehäuse eingebaut werden kann, also insbesondere auch in ein Gehäuse, welches bisher nicht-dynamische Ventileinsätze aufgenommen hat, die durch das erfindungsgemäße Durchflussregelventil ersetzt werden können.
-
Aufgrund dieser Ausgestaltung können also die entsprechenden Ventile in vorhandene, handelsübliche Thermostatventilgehäuse eingebaut werden, wobei durch die vorgegebenen, kompakten Außenabmessungen eine sehr geringe Eintauchtiefe in das Thermostatventilgehäuse erreicht wird, so dass die Rohranschlussgeometrien der vorhandenen Gehäuse nicht durch den Ventileinsatz verdeckt werden und wobei diese Lösung erlaubt, das Bauteil als eine Einheit in ein Thermostatventilgehäuse zu montieren oder daraus zu entnehmen.
-
Erfindungsgemäß wird die Durchflussreguliereinheit im Wesentlichen aus einem Ventilsitz und einem Drosselkörper gebildet, wobei die Voreinstellung der Durchflussreguliereinheit mittels einer Hubbegrenzung des Drosselkörpers erreicht wird, so dass der Fluidstrom auf einen maximalen Wert begrenzt werden kann, der mit der Hubhöhe des Drosselkörpers korrespondiert. Zudem umgreift die Druckregeleinrichtung die mit dem Drosselkörper gekoppelte Spindel koaxial und ist axial beweglich auf dieser angeordnet, so dass eine kompakte Einheit gebildet ist, die auch als Montageeinheit in vorhandene handelsübliche Thermostatventilgehäuse montiert und aus diesen demontiert werden kann.
-
Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Druckregeleinrichtung und die Durchflussregeleinrichtung samt Hubbegrenzungsmittel als Bestandteile des Ventileinsatzes zu einer Montageeinheit unverlierbar miteinander verbunden sind, so dass der Ventileinsatz als komplette Einbaueinheit in das Gehäuse montierbar oder daraus demontierbar ist.
-
Hierdurch wird sowohl die kompakte Bauform als auch die Handhabbarkeit weiter gefördert.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung der Hubbegrenzung wird darin gesehen, dass die Spindel mindestens einen radial abragenden Kragen oder Absatz aufweist, der mit einem Anschlag an einem relativ zum Ventileinsatz axial beweglich am Ventileinsatz gehaltenen Einstellring korrespondiert, und in einer Endlage an dem Anschlag anliegt.
-
Zudem ist hierbei vorgesehen, dass der axial bewegliche Einstellring die Spindel koaxial umgreift.
-
Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Einstellring ein Gewinde aufweist, welches mit einer Gewindeausbildung des Ventileinsatzes gewindemäßig zusammenwirkt, wobei eine Drehbewegung des Einstellringes in eine axiale Hubbewegung umgesetzt wird.
-
Insbesondere ist auch vorgesehen, dass der Einstellring mit einem drehfeste daran gekoppelten Handrad versehen ist, das eine Skala mit ablesbaren Voreinstellwerten aufweist, die mit einem am Ventileinsatz fixierten Zeiger korrespondiert.
-
Schließlich ist vorgesehen, dass die Drehbewegung des Handrades durch einen am Handrad vorgesehenen mit dem Zeiger korrespondierenden Anschlag begrenzt ist.
-
Durch diese Merkmale wird teilweise oder vollständig eine vorzügliche Handhabung zur Einstellung des Hubes des Drosselkörpers erreicht und somit eine einfache Art und Weise der einstellbaren Hubbegrenzungsmittel zur Verfügung gestellt.
-
Um die Anordnung von Betätigungsteilen zu ermöglichen und zu erleichtern, mittels derer die Spindel betätigt, das heißt in axialer Richtung verschoben werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Ventileinsatz ein Ventileinsatzgehäuse aufweist, das eine Anschlussgeometrie für das Befestigen von Stellgliedern, die auf das Betätigungsteil der Spindel wirken, hat.
-
Um den Innenraum des Einsatzes frei von Verschmutzungen zu halten ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ventilsitz des Ventileinsatzes ein Filtersieb aufweist.
-
Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass das Filtersieb lösbar am Ventileinsatz oder Bestandteilen davon befestigt ist.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben:
-
Es zeigt:
-
1 ein erfindungsgemäßes Durchflussregelventil mit integrierter Druckregelung im Zusammenbau im Mittelschnitt gesehen;
-
2 einen erfindungsgemäßen Ventileinsatz mit großem Voreinstellwert ebenfalls im Mittellängsschnitt gesehen;
-
3 den Schnitt A-A der 2 mit drehfest auf dem Einstellring montiertem Handrad und einem daran ausgebildeten, mit einem Zeiger korrespondierenden Anschlag;
-
4 zeigt den Ventileinsatz gemäß 2 mit kleinem Voreinstellwert ebenfalls im Mittellängsschnitt gesehen;
-
5 zeigt eine Draufsicht auf den Ventileinsatz von oben gesehen;
-
6 zeigt einen Ventileinsatz mit separatem Voreinstellelement und Anschlussgeometrien zum Befestigen eines Stellantriebes in einer Ansicht analog 2 gesehen.
-
In der Zeichnung ist ein Durchflussregelventil 1 für flüssigkeitsführende Heizungs- oder Kühlanlagen gezeigt. Es besteht im Wesentlichen aus einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse 2, welches einen Einlass 3 und einen Auslass 4 aufweist. Zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 ist ein Anschlussstutzen 13 vorgesehen, in den eine Druckregeleinrichtung 14 eingebaut ist, welche die Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen vor und hinter einer im Gehäuse 2 angeordneten Durchflussreguliereinheit 8 konstant hält. Des Weiteren ist eine Spindel 7 nach Art einer Ventilspindel angeordnet, die ein aus dem Gehäuse 2 nach oben abragendes Betätigungsteil 7' aufweist. Auf das Gehäuse 2 ist ein Stellantrieb montierbar, wobei das Gehäuse 2 eine Anschlussmöglichkeit 6 zum Anschließen eines solchen Stellantriebes aufweist. Der Stellantrieb wirkt auf das obere Ende 7' der Spindel 7 ein und damit auf die Durchflussreguliereinheit 8 oder Teile derselben. Damit wird der Strömungskanal durch das Ventil beziehungsweise den später noch beschriebenen Ventileinsatz im Querschnitt verändert.
-
Die Spindel trägt an ihrem unteren Ende einen ersten Drosselkörper 9, durch den der Durchfluss bestimmt wird. Die Durchflussreguliereinheit 8 besteht somit aus einer Drosseleinrichtung mit dem an der Spindel 7 befestigten Drosselkörper 9 und einem diesen zugeordneten Sitz 10. Der Drosselkörper 9 bildet mit dem Sitz 10 einen Abstandsspalt 15, der zum Auslass 4 hin offen ist, so dass ein entsprechender Durchfluss durch das Ventil möglich ist.
-
Wie insbesondere die 2, 4 und 6 zeigen, sind sämtliche Teile, nämlich die Druckregeleinrichtung 14, die Spindel 7 mit dem Drosselkörper 9 und die Durchflussreguliereinheit 8 mit dem Sitz 10 als Ventileinsatz 5 zu einer Montageeinheit zusammengefasst, die als solche komplett in den Anschlussstutzen 13 des Gehäuses 2 als komplette Einheit eingeschoben und montiert werden kann. Die Einzelteile sind dabei miteinander unverlierbar verbunden. Diese Ausgestaltung ermöglicht es unter anderem, bei im Markt befindlichen Thermostatventilen mit nicht-dynamischen Ventileinsätzen einen Austausch vorzunehmen, in dem der vorhandene Ventileinsatz gegen den erfindungsgemäßen Ventileinsatz getauscht wird. In diesen Ventileinsatz 5 integriert ist zudem die Voreinstellung der Durchflussreguliereinheit 8, die mittels einstellbarer Hubbegrenzungmittel des Drosselkörpers 9 vorgenommen werden kann.
-
Die Druckregeleinrichtung 14 ist in an sich bekannter Weise ausgestaltet. Dabei ist in einem Hohlraum des Ventileinsatzes 5 eine Membran 17 eingespannt gehalten, deren dem Betätigungsteil der Spindel 7 (in der Zeichnung oben) zugewandte Seite über einen in der Spindel 7 ausgebildeten ersten Kanal 18 mit dem Einlass 3 in leitungsoffener Verbindung steht. Deren der Durchflussreguliereinrichtung 8 zugewandte Seite steht über einen zweiten Kanal 19, der zur Durchflussreguliereinheit 8 hin offen ist, in Verbindung. Somit ist in einfacher Weise die Druckregelung in die Ausgestaltung des Ventileinsatzes 5 integriert.
-
Der Ventileinsatz 5 weist besonders kompakte Außenabmessungen und damit eine möglichst geringe Eintauchtiefe in das Gehäuse 2 des Thermostatventiles auf, so dass die Rohranschlussgeometrien 13 des Gehäuses 2 nicht durch den Ventileinsatz 5 verdeckt werden, wenn der Ventileinsatz 5 als Einheit in das Gehäuse montiert oder daraus demontiert wird.
-
Durch die Hubbegrenzung des Drosselkörpers 9 wird eine Voreinstellung der Durchflussreguliereinheit 8 erreicht, so dass der Fluidstrom auf einen maximalen Wert begrenzt werden kann, der mit der eingestellten Hubhöhe des Drosselkörpers 9 korrespondiert.
-
Die Druckregeleinrichtung 14 umgreift die mit dem Drosselkörper 9 gekoppelte Spindel koaxial und ist auf dieser axial beweglich angeordnet, so dass wiederum eine kompakte montierbare Einheit besteht.
-
Zum Zwecke der Hubbegrenzung weist die Spindel 7 mindestens einen radial vorstehenden Kragen 20 oder Absatz auf, der mit einem an einem axial beweglichen Einstellring 21 angebrachten Anschlag 22 zur Anlage gelangen kann. Der axial bewegliche Einstellring 21 umgreift die Spindel 7 koaxial. Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel der Einstellring 21 mit einem Gewinde 23 versehen, welches die Drehbewegung in eine Hubbewegung umwandelt. Des Weiteren ist der Einstellring 21 mit einem daran drehfest gekoppelten Handrad 24 versehen. Dieses Handrad 24 weist eine Skala 25 zum Ablesen der Voreinstellwerte auf, die mit einem am Ventileinsatz 5 angebrachten Zeiger 26 korrespondiert. Die Drehbewegung des Handrades 24 wird durch einen an dem Handrad 24 ausgebildeten und mit dem Zeiger 26 korrespondierenden Anschlag 27 begrenzt. Zusätzlich kann das Ventileinsatzgehäuse 28, wie in 6 gezeigt ist, mit einer Anschlussgeometrie 29 für das Befestigen von Stellgliedern versehen sein, welche auf das Betätigungsteil 7' der Spindel 7 einwirken.
-
Zum Zwecke der Hubbegrenzung können die entsprechenden Elemente eingestellt werden, wie dies in den Zeichnungsfiguren ersichtlich ist, beispielsweise in eine Position gemäß 2, die einen großen Voreinstellwert und somit einen großen Hub des Drosselkörpers 9 definiert oder aber, wie in 4 gezeigt, kann die Hubbegrenzung entsprechend eingestellt werden, um einen kleinen Voreinstellwert zu bilden. Auch kann, wie in 6 gezeigt ist, der Ventileinsatz 5 mit separatem Voreinstellelement und Anschlussgeometrien 29 zum Befestigen eines Stellantriebes ausgebildet sein.
-
Zusätzlich ist zur Vermeidung von Verschmutzungen, die die Funktion des Ventileinsatzes 5 beeinträchtigen könnten, vorgesehen, dass unterhalb des Ventilsitzes 10 des Ventileinsatzes 5 ein Filtersieb 30 vorgesehen ist, welches gegebenenfalls lösbar befestigt, also auswechselbar angeordnet ist.
-
Insbesondere durch die Ausbildung der Hubbegrenzungsmittel für den Hub des Drosselkörpers wird eine besonders kompakte Bauform des Ventileinsatzes 5 gefördert, so dass ein solcher Ventileinsatz 5 gegen herkömmliche Ventileinsätze in üblichen Thermostatventilen ausgetauscht werden kann.
-
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
-
Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Durchflussregelventil
- 2
- Gehäuse
- 3
- Einlass
- 4
- Auslass
- 5
- Ventileinsatz
- 6
- Anschlussmöglichkeit (für Stellantrieb)
- 7
- Spindel
- 7'
- Spindelende
- 8
- Durchflussreguliereinheit
- 9
- erster Drosselkörper
- 10
- Sitz für 9
- 13
- Anschlussstutzen
- 14
- Druckregeleinrichtung
- 15
- Spalt
- 17
- Membran
- 18
- erster Kanal
- 19
- zweiter Kanal
- 20
- Kragen
- 21
- Einstellring
- 22
- Anschlag
- 23
- Gewinde
- 24
- Handrad
- 25
- Skala
- 26
- Zeiger
- 27
- Anschlag für 26
- 28
- Ventileinsatzgehäuse
- 29
- Anschlussgeometrie
- 30
- Filtersieb
- 31
- Rohranschlussgeometrie
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013107762 [0001]
- DE 10256035 B3 [0003]
- WO 2009/135490 A2 [0003]
- DE 102007050454 B4 [0004]
