-
Die Erfindung betrifft ein Hubventil zum Schließen und Öffnen einer sekundären Öffnung eines Rohres eines Rohrverteilersystems eines Heizung- oder eines Kühlsystems zwecks Befüllen oder Entleeren des Heizung- oder des Kühlsystems oder von einem oder mehreren seiner Abschnitte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Rohrverteilersystemen für Heizung- oder Kühlsysteme bekannt. Derartige Rohrverteilersysteme werden in der Fachwelt unter anderem auch kurz Anschlussverteiler oder Anschlussverteiler für Flächen- oder Wandheizungen genannt, z. B im
Produkt-Datenblatt "FB-Anschlussverteiler e-class 63 VA, Artikel-Nr.: 51-xxo3xx" der Firma strawa Wärmetechnik GmbH, 99869 Schwabhausen, DE.
-
Ein derartiges Rohrverteilersystem ist zum Beispiel aus der
DE 10 2013 110 982 A1 bekannt. Bei einem Hauptrohr dieses Rohrverteilersystems sind an seiner Oberseite mehrere Ventile zur Regelung eines Fluids angeordnet. An der Unterseite dieses Hauptrohres, welches oft auch Verteilerbalken genannt wird, sind Anschlüsse vorhanden, die axial diesen Ventilen gegenüber liegen.
-
An den Anschlüssen werden die weiterführenden Leitungen – beispielsweise für eine Fußbodenheizung – angeschlossen. Das Hauptrohr kann mittels einer Überwurfmutter mit weiteren, – dort nicht dargestellten Rohren – verbunden werden. Das Ende des Hauptrohres ist mit einem Verschlussstopfen versehen. Eine Entleerungseinheit zum Befüllen oder auch Entleeren des Rohrverteilersystems ist an der Unterseite des Hauptrohres angebracht. Ist das System gefüllt, so wird ein hier nicht dargestellter Hahn am Entleerungseinheit geschlossen. Eine Verschlusskappe verhindert das Verschmutzen des Anschlussgewindes an der Entleerungseinheit. Oberhalb der Entleerungseinheit ist eine Entlüftungseinheit angeordnet. In der Regel wird ein solches Rohrverteilersystem in einen Verteilerschrank eingebaut. Dieser Verteilerschrank ist üblich in einer Wand eingelassen. Für die Handhabung/Bedienung der an den Hauptrohren des Rohrverteilersystems angeordneten Funktionseinheiten, wie Ventile, Entleerungseinheit, Entlüftungseinheit und dergleichen mehr, ist im Verteilerschrank relativ wenig Platz, sodass ungeübte Personen bei der Bedienung sehr umsichtig sein müssen, damit Fehleinstellungen an den Funktionseinheiten aber auch Verletzungen an den Händen der Bediener vermieden werden.
-
Aus dem Markt, insbesondere von Seiten der Anwender und Monteure, werden in letzter Zeit vermehrt Forderungen an die Hersteller solcher Rohrverteilersysteme dahingehend gestellt, dass – einerseits – die Anzahl der Funktionseinheiten an den Hauptrohren eines Rohrverteilersystems verringert werden sollen. Andererseits soll die Bedienung dieser Systeme verbessert werden. Zudem herrscht auch ein enormer Druck auf die Verkaufspreise solcher Funktionseinheiten und Rohrverteilersysteme.
-
Ausgehend von diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, an einem Hauptrohr eines besagten Rohrverteilersystems das Handling für die Bedienung der an einem Hauptrohr vorhandenen Funktionseinheiten zu verbessern sowie die Herstellungskosten und/oder die Wartungskosten zu senken.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hubventil mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die nachgeordneten Ansprüche offenbaren Ausführungsvarianten und Weiterbildungen der Erfindung.
-
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die Funktionseinheiten Entleerungseinheit und Entlüftungseinheit eines Rohrverteilersystems zu einer einzigen Funktionseinheit kombiniert werden. Zudem ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Bedienelemente dieser neuen Funktionseinheit auf einer Seite des betreffenden Hauptrohres bzw. der betreffenden Hauptrohre des Rohrverteilersystems angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind diese Bedienelemente auf der Seite des Hauptrohres angeordnet, auf welcher im Wesentlichen die Bedienelemente der weiteren Funktionseinheiten angeordnet sind. Vorzugsweise auf der Seite des Hauptrohres, auf der auch die Bedienelemente der am Hauptrohr angeordneten Ventile sind. Vorzugsweise ist dies jeweils die Oberseite des betreffenden Hauptrohres, welches von den Fachleuten auch Anschlussverteiler oder z. B Verteilerbalken genannt wird.
-
Wesentlich ist bei der neuen Funktionseinheit, dem kombinierten Hubventil, dass die Funktionsachsen der einzelnen Baugruppen der neuen Funktionseinheit, also die Körperachsen der Baugruppe 'Entleerung/Befüllung' und der Baugruppe 'Entlüftung', entlang derer die Bauteile dieser Baugruppen für eine Funktionsausübung bewegt werden, auf einer gemeinsamen Achse liegen.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Entlüftungseinheit im Wesentlichen in und/oder an der Spindel des Ventileinsatzes des Hubventiles angeordnet ist. Die Entlüftungseinheit ist also nun quasi in die der Befüllung bzw. Entleerung dienenden Entleerungseinheit integriert. Vorzugsweise ist hierzu in einer Spindelstange der Spindel von oben her eine Grundbohrung eingebracht, in welcher ein regulierender, axial bewegbarer Bolzen der Entlüftungseinheit angeordnet ist. Vorzugsweise ist in der Grundbohrung durch entsprechende Formgebung an einem Abschnitt von deren Innenfläche einen Schließfläche angeformt und der in die Grundbohrung eingeführte Endabschnitt des Bolzens ist an seinem Ende als Schließkörper ausgebildet. Zum axialen Bewegen des Bolzens, also zum Öffnen bzw. schließen des Ventils der Entlüftungseinheit besitzt der Bolzen in einem mittleren Abschnitt an seiner Mantelfläche ein Außengewinde und die Grundbohrung besitzt an dem entsprechenden Abschnitt seiner Innenfläche ein Innengewinde. Dieses Außengewinde und dieses Innengewinde greifen ineinander. Wird der Bolzen an seinem freien Ende, welcher Schlüsselflächen aufweist, gedreht, so erfolgt eine axiale Verstellung des Bolzens, insbesondere seines Schließkörpers bezüglich der in der Grundbohrung der Spindelstange angeordneten Schließfläche.
-
Im hintersten Abschnitt der Grundbohrung, also nahe ihrer – inneren – Stirnfläche, ist eine Ausnehmung angeordnet, welche die Außenfläche der Spindel durchbricht und somit eine Öffnung/einen Durchbruch bildet. Dieser Durchbruch ist auch so in der Spindel angeordnet, dass er nach bestimmungsgemäßer Montage des Hubventiles stets im Inneren des Hauptrohres positioniert ist. Dabei ist es egal, ob das Hubventil die Funktionsstellung 'Offen' oder 'Geschlossen' oder eine Zwischenstellung hat. Das im Hauptrohr für die vorgesehenen Heizungszwecke oder Kühlungszwecke geführte fluide Medium und das oder die in Selbigem nicht erwünschten weiteren Medien, wie z. B. Luft, haben stets Zugang zu der im oberen Abschnitt der Spindel vorgesehenen Grundbohrung und damit zur Entlüftungseinheit.
-
Mit der Entlüftungseinheit nach der Erfindung soll neben den erzielten Vorteilen bezüglich der Verbesserung der Bedienung und der Kosteneinsparung darüber hinaus auch verhindert werden, dass während des Entlüftungsvorganges nach dem Entweichen der im Heizsystem bzw. im Kühlsystem befindlichen Luft auch nachdrückendes Fluid, z. B. Heizungswasser, unkontrolliert aus der Öffnung austritt bzw. aus der Schraub- und/oder Entlüftungsöffnung unter Druck herausspritzt; insbesondere wenn der Verschluss zu schnell oder zu weit geöffnet wurde.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Ventileinsatz im Wesentlichen aus einem kostengünstigen Material, z. B. Kunststoff hergestellt ist, jedoch seine Kontaktfläche/Kontaktflächen zu dem in der Regel aus Metall bestehenden Hauptrohr des Rohrverteilersystems aus einem Metall bestehen. Diese Kontaktfläche bzw. Kontaktflächen sind auch die Flächen welche für die Befestigung des Ventileinsatzes im Hauptrohr benötigt werden. Diese Kontaktfläche bzw. Kontaktflächen werden somit auch stärker belastet.
-
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass das Material dieser Kontaktfläche bzw. Kontaktflächen bezüglich auf die hergestellte Verbindung wirkender elektrochemischer Reaktionen besser auf das Material des Hauptrohres abstimmbar ist. Somit kann dem Auftreten von Korrosion durch elektrochemische Reaktionen an den Verbindungsstellen entgegengewirkt werden. Weil nach der Erfindung nicht der gesamte Ventileinsatz sondern nur entsprechende Bereiche seiner äußeren Mantelfläche aus dem hochwertigen Material bestehen ergibt sich eine enorme Kosteneinsparung. Diese Kosteneinsparung betrifft die Herstellung, die Lagerhaltung und die Instandhaltung solcher Rohrverteilersysteme.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in dem folgenden Beschreibungsteil genannt und näher erläutert und sind zudem in Verbindung mit der Beschreibung und den in Figuren schematisiert dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung offenbart. Dieser Ausführungsbeispiele beschränken jedoch die Erfindung nicht ein Es zeigen:
-
1 ein Längsschnitt durch ein Hauptrohr eines Rohrverteilersystems mit eingesetztem Hubventil nach der Erfindung bei einer Sekundäröffnung des Hauptrohres;
-
1a den Ventileinsatz des Hubventiles nach 1 in einer perspektivischen Ansicht und mit einem Halbschnitt entlang seiner Funktionsachse;
-
1b eine zweite Variante des Ventileinsatz des Hubventiles nach 1 in einer perspektivischen Ansicht und mit einem Halbschnitt entlang seiner Funktionsachse;
-
2 den Ventileinsatz des Hubventiles nach 1 in einem Längsschnitt und perspektivischer Ansicht nebst zugehörigen Ventilsitz;
-
3 die Darstellung nach 2 mit angehobenem Schließkörper;
-
4 den Ventileinsatz nebst zugehörigen Ventilsitz in einer perspektivischen Ansicht und einem Längsschnitt, mit geschlossenem Ventil und geöffneter Entlüftungseinheit
und
-
5 ein Hauptrohr eines Rohrverteilersystems nach Stand der Technik.
-
Zunächst wird vorausgeschickt, dass Begriffe wie „links”, „rechts”, „oben” oder „unten” sich lediglich auf die Darstellung in den Figuren beziehen, aber von der tatsächlichen Anordnung in der Praxis abweichen können. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Figuren keine reinen technischen Zeichnungen sind, weshalb teilweise Schraffuren und Abbruchlinien fehlen. Auch können die relativen Dimensionen von der Wirklichkeit abweichen. In der Beschreibung nicht erwähnte Bezugszeichen ergeben sich aus der Bezugszeichenliste. Die Bezugszeichen haben in allen Figuren die gleiche Bedeutung.
-
Die
5 zeigt ein Hauptrohr eines Rohrverteilersystems nach dem Stand der Technik. Das Hauptrohr eines Rohrverteilersystems wird in Fachkreisen unter anderem auch Anschlussverteiler oder Verteilerbalken genannt. Die
5 zeigt konkret einen Verteilerbalken
110 nach der
DE 10 2013 110 982 A1 . Dieser Verteilerbalken
110, ein speziell geformtes Rohr, besitzt zwei primäre Öffnungen. Die primären Öffnungen sind an den axialen Enden des Verteilerbalkens
110 konzentrisch zu einer Hauptachse
117 angeordnet. Am linken Ende ist am und auf dem Verteilerbalken
110 eine Überwurfmutter
115 positioniert, mit welcher eine Verbindung mit einem Fluid führenden Rohr herstellbar ist. Die rechts liegende primäre Öffnung ist hier mit einem Abschlussstutzen
116 verschlossen. An der Oberseite des Verteilerbalkens
110 sind mehrere Ventile
113 mit Abstand zueinander angeordnet. Funktionsteile dieser Ventile
113 ragen durch sekundäre Öffnungen in den Verteilerbalken
110 hinein. An der Unterseite des Verteilerbalkens
110 sind Anschlüsse in Form von Anschlussstutzen
114 vorgesehen. Funktionelle Abschnitte dieser Anschlussstutzen
114 ragen durch den erstgenannten sekundären Öffnungen gegenüber liegenden weiteren sekundären Öffnungen ebenfalls in den Verteilerbalken
110 hinein und wirken mit wenigstens einem Bauteil des jeweils gegenüberliegenden Ventils
113 funktionell zusammen. Im linken Endabschnitt des Verteilerbalkens
110 sind an dessen Oberseite eine Entlüftungseinheit
112 und an dessen Unterseite ein Einfüll- und Entleerungshahn
111 angeordnet. Die Entlüftungseinheit
112 wird von oben aus und der Füll- und Entlüftungshahn
111 von unten aus bedient.
-
In der 1 ist der Abschnitt eines Verteilerbalkens, also eines Hauptrohres eines Rohrverteilersystems dargestellt, an welchem die Funktionseinheiten für das Befüllen oder das Entleeren und für die Entlüftung des Rohrverteilersystems angeordnet sind. Die gezeigte Darstellung ist ein Längsschnitt durch den betreffenden Abschnitt des Verteilerbalkens. In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in sich gegenüberliegenden und konzentrisch zu einer Funktionsachse 7 des Hauptrohres 1 angeordneten sekundären Öffnungen ein erfindungsgemäßes Hubventil 100 eingesetzt.
-
Das Hubventil 100 besteht aus den zwei Hauptbaugruppen, dem Ventileinsatz 20 und dem Anschlussstutzen 10.
-
Der Anschlussstutzen 10 ist mit seinem Innenstutzen 14 in einer in der Unterseite 4 angeordneten unteren Öffnung 6 befestigt und ragt in das Hauptrohr 1 hinein. Für die Verbindung und Befestigung sind am Innenstutzen 14 ein Außengewinde und in der Öffnung 6 ein Innengewinde angebracht.
-
Der Anschlussstutzen 10 hat eine Längsachse 11. Diese Längsachse 11 ist deckungsgleich mit der Funktionsachse 7 des Hubventils 100.
-
Konzentrisch zu dieser Längsachse 11 ist im Anschlussstutzen 10 eine Durchgangsbohrung 15 vorgesehen. Der im Innenstutzen 14 liegende Endbereich der Innenfläche 16 dieser Durchgangsbohrung 15 ist ein Ventilsitz 17 des Hubventiles 100. Vorteilhaft ist dieser Ventilsitz 17 nach innen gerichtet zylindrisch und nach außen gerichtet kegelförmig geformt.
-
An dem zum Innenstutzen 14 gegenüberliegenden Ende besitzt der Anschlussstutzen 10 einen Außenstutzen 13. Dieser Außenstutzen 13 hat ein Außengewinde zur Befestigung eines Verbindungselementes, z. B. ein Kupplungsteil eines Rohrs oder eines Schlauches, welche für das Befüllen oder Entleeren des Hauptrohres 1 benötigt werden.
-
Zwischen dem Außenstutzen 13 und dem in den Stutzen 14 befindet sich ein Bund 12. Der Bund 12 dient zur Anlage und Verbindung des Anschlussstutzens 10 an und mit dem Hauptrohr 1, hier der Unterseite 4. Vorteilhaft sind an diesem Bund 12 eine oder mehrere Kontaktflächen für das Ansetzen eines Werkzeuges vorgesehen.
-
Die erste Hauptbaugruppe des Hubventils 100, der Ventileinsatz 20, besteht aus einer Spindel 40 nebst Schließkörper 42, einem Grundkörper 30, einer Arretierungskappe 60 und einer Entlüftungseinheit 70.
-
Für die Befestigung des Ventileinsatzes 20 an dem Hauptrohr 1 wird der außerhalb des Grundkörpers 30 freiliegende Abschnitt der Spindel 40 durch eine in der Oberseite 3 angeordnete obere Öffnung 5 des Hauptrohres 1 hindurch in dessen Innenraum eingeführt und mit einem am Grundkörper 30 angeordneten außenliegenden Gewinde an und in der oberen Öffnung 5 bis zum ”Festsitzen” eingeschraubt. Hierzu ist in der oberen Öffnung 5 ein Innengewinde vorgesehen.
-
Die Körperlängsachse des Ventileinsatzes 20 definiert zugleich die Lage der Funktionsachse 7 des Hubventils 100. Die Funktionsachse 7 liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel quer zur Hauptachse 2 des Hauptrohres 1.
-
Die Entlüftungseinheit 70 ist erfindungsgemäß im Bereich des mittleren und des oberen Abschnittes der Spindel 40 angeordnet. Der weitere Aufbau der Entlüftungseinheit 70 nebst ihrer Bauteile und deren Funktion wird weiter hinten noch detaillierter beschrieben.
-
Der in der 1 gezeigte Ventileinsatz 20 des Hubventils 1 ist in der 1a in einer perspektivischen Ansicht und mit einem Halbschnitt entlang seiner Funktionslängsachse 7 dargestellt.
-
Zunächst wird der Aufbau des Grundkörpers 30 weiter beschrieben.
-
Er ist ein hülsenförmiger Körper, quasi eine Führungshülse in Form eines gestuften Ringzylinders. Im Wesentlichen gliedert er sich in einen oberen Hülsenabschnitt 31 und einen unteren Hülsenabschnitt 32. Zwischen diesen beiden konzentrisch zur Funktionssachse 7 liegenden Abschnitten 31 und 32 des Grundkörpers 30 ist ein Bund 35 angeordnet.
-
Auf die äußere Mantelfläche des unteren Hülsenabschnitts 32 ist ein zylinderförmiges zweites Metallteil 90 aufgesteckt. Im Querschnitt gesehen ist dieses zweite Metallteil 90 L-förmig. Dieses zweite Metallteil 90 ist soweit auf den unteren Hülsenabschnitt 32 aufgeschoben, bis sein kurzer Schenkel an der unteren Stirnfläche des Bundes 35 anliegt. Für die Fixierung der eingenommenen Lage dieses zweiten Metallteils 90 wird ein klammerförmiges Teil, vorteilhaft eine gestufte ringförmige Klammer, vorzugsweise ein erstes Metallteil 91 bei und an dem Bund 35 positioniert und sodann am Bund 35 fixiert, vorteilhaft durch bördeln ihrer Ränder. Dabei liegt der eine gebördelte Rand an der oberen Stirnfläche des Bundes 35 an und der gegenüberliegende untere Rand der Klammer 91 umgreift den radial ausgerichteten kurzen Schenkel des zweiten Metallteils 90.
-
Die äußere Mantelfläche des langen Schenkels des zweiten Metallteils 90 besitzt ein Außengewinde. Mit diesem Außengewinde wird der Ventileinsatz 20 in die obere Öffnung 5 eingeschraubt, siehe 1, und am Hauptrohr 1 festgelegt. Dabei liegt der den radial ausgerichteten kurzen Schenkel des zweiten Metallteils 90 umgreifende untere Randabschnitt der Klammer 91 an der Oberseite 3 des Hauptrohres 1 an.
-
Oberhalb des Bundes 35 ist die äußere Mantelfläche des oberen Hülsenabschnitts 31 zumindest einmal abgestuft. Unmittelbar nach dem Bund 35 ist ein Abschnitt der Mantelfläche als n-Kantfläche, hier als 6-Kantfläche 38 geformt. Der dann folgende Abschnitt der Mantelfläche hat einen kleineren Durchmesser. In diese abgestufte Mantelfläche sind mit Abstand zueinander eine erste Ringnut 36 (eine untere Ringnut) und eine zweite Ringnut 37 (eine obere Ringnut) eingearbeitet. Der Zweck/die Aufgabe dieser technischen Details wird weiter hinten noch beschrieben.
-
Die innere Mantelfläche des unteren Hülsenabschnitts 32 ist eine Gleitläche 33. Die innere Mantelfläche des oberen Hülsenabschnitts 31 ist als Innengewinde 34 geformt.
-
Die den unteren Hülsenabschnitt 32 und den oberen Hülsenabschnitt 31 insgesamt durchsetzende Ausnehmung dient der Aufnahme und Führung der Spindel 40 des Ventileinsatzes 20. Für diese Führung in den Hülsenabschnitten 32 und 33 besitzt die Spindel 40 in ihrem mittleren Körperabschnitt ein Außengewinde 44, siehe 2, und mit axialen Abstand zu diesem Außengewinde eine radial hervorstehende Ringnut (ohne Bezugszeichen), in welcher ein Dichtungsring, ein sogenannter O-Ring, angeordnet ist.
-
Bei einer axialen Bewegung der Spindel 40 gleiten die Außenflächen dieser radial hervorstehenden Ringnut mitsamt Dichtungsring an der Gleitläche 33 des Grundkörpers 30 entlang. Einerseits wird hierdurch die Spindel 40 geführt und andererseits zugleich der Bereich des Ventileinsatzes 20, in welchem die Mittel für die Bewegung und weitere Führung der Spindel 40 angeordnet sind, gegen den Fluid führenden Bereich des Hauptrohres 1 abgedichtet.
-
Für die axiale Bewegung der Spindel 40 wirken das Innengewinde 34 des Grundkörpers 30 und das Außengewinde 44 der Spindel 40 funktionell zusammen. Hierzu ist zudem eine Drehbewegung der Spindel 40 notwendig.
-
Für die Erzeugung der Drehbewegung ist zunächst eine Arretierungskappe 60 am oberen Abschnitt des Grundkörpers 30 gelagert. Im Bereich dieses oberen Hülsenabschnitts 31 umgreift die im Durchmesser mehrfach gestufte Arretierungskappe 60 mit ihrem mittleren Abschnitt 62 die Mantelfläche des oberen Hülsenabschnitts 31. Von der Innenfläche dieses mittleren Abschnittes 62 ausgehend ragt wenigstens eine Rastnase 64 radial nach innen ab. Diese Rastnase 64 wirkt mit der schon genannten ersten Ringnut 36 und der zweiten Ringnut 37 funktionell zusammen. Hier, in der 1a, liegt die Rastnase 64 in der ersten Ringnut 36. Hierdurch ist die axiale verschiebbare Arretierungskappe 60 in axialer Richtung zeitweilig arretiert.
-
Der Bereich des mittleren Abschnittes 62, in welchem eine Rastnase 64 vorgesehen ist, ist bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel als federndes Segment 65 ausgestaltet.
-
Unterhalb des mittleren Abschnittes 62 ist der untere Abschnitt 61.
-
Die Innenfläche dieses unteren Abschnittes 61 ist korrespondierend zu der n-Kantfläche 38 des Grundkörpers 30 geformt. Diese n-Kantfläche 38 ist ortsfest und wirkt in Verbindung mit der Innenfläche des unteren Abschnittes 61 als Drehsicherung gegen eine unbeabsichtigte Bewegung der Spindel 40.
-
Oberhalb des mittleren Abschnittes 62 ist der obere Abschnitt 63 der Arretierungskappe 60. Ein axialer Bereich der Innenfläche dieses oberen Abschnitts 63 hat einen Innenring 67, welcher mit einem Bereich der Mantelfläche der Spindel 40 funktionell zusammen wirkt, hierzu auch die 3.
-
Weitere Details der Spindel 40 sind in den 2, 3 und 4 gezeigt und werden nun erläutert. Diese 2, 3 und 4 zeigen jeweils den Ventileinsatz 20 des Hubventiles 100 in einem Längsschnitt und perspektivischer Ansicht nebst zugehörigem Ventilsitz. In diesen Figuren ist das Hauptrohr 1 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Darstellungen nur jeweils mit Strichpunktlinien 1/3 und 1/4 angedeutet.
-
In der 2 ist das Hubventil 100 geschlossen, in der 3 geöffnet und in der 4 wieder geschlossen. In den 2 und 3 ist die Entlüftungseinheit 70 geschlossen und in der 4 geöffnet.
-
Die Spindel 40 besteht, von unten nach oben in axialer Richtung betrachtet, aus einem Schließkörper 42, einer Spindelstange 41 einem anschließenden mittleren Bereich, in welchem eine radial hervorstehende Ringnut (ohne Bezugszeichen) nebst einer Führungsscheibe 43 und ein Außengewinde 44 angeordnet sind, einem weiteren Bereich 45 und einem abschließenden oberen Bereich 47. Die Mantelfläche des weiteren Bereiches 45 besitzt parallel zur Funktionsachse 7 angeordnete Längsrillen 46, welche mit Längsstegen des Innenringes 67 der Arretierungskappe 60 in Wirkverbindung sind, zumindest zeitweise.
-
In der Mantelfläche des oberen Bereiches 47 ist eine Ringnut 48 angeordnet, deren Funktion später noch erläutert wird.
-
Die Stirnfläche des oberen Bereiches 47 hat das Bezugszeichen 49.
-
Konzentrisch zur Funktionsachse 7 und von der Stirnfläche 49 ausgehend ist eine Grundbohrung 50 in der Spindel 40 angeordnet.
-
Der hinterste Abschnitt 51 dieser Grundbohrung 50, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe von deren innerer Stirnfläche ist von innen ausgehend eine Ausnehmung in Form eines Durchbruches 52 angeordnet, welche die Mantelfläche der Spindel 40 im Bereich der Spindelstange 41 unterhalb der Führungsscheibe 43 durchbricht.
-
An der Arretierungskappe 60 sind wenigstens ein, vorzugsweise drei flügelförmige Griffelemente 66 gleichmäßig verteilt außen angeordnet.
-
Die Arretierungskappe 60 ist in dieser Darstellung in Pfeilrichtung P1 aus ihrer Position ”Drehsicherung” heraus axial nach oben in ihre Position ”Drehen” geschoben worden, sodass die Rastnasen 64, welche in der Darstellung gemäß 1a in der ersten Ringnut 36 positioniert waren, nunmehr in der zweiten Ringnut 37 positioniert sind. In dieser Position greifen die Längsstege des Innenringes 67 in die Längsrillen 46 der Spindel 40 ein.
-
Durch Drehen der Arretierungskappe 60 in Pfeilrichtung P2, siehe 3, wird die Spindel 40, aufgrund des Zusammenwirkens der Längsstege 67 mit den Längsrillen 46, gleichzeitig um die Funktionsachse 7 gedreht. Durch das Zusammenwirken des Außengewindes 44 der Spindel 40 mit dem feststehenden Innengewinde 34 des Grundkörpers 30 wird der Körper der Spindel 40 in Richtung des Pfeiles P3 axial bewegt. Hierbei wird der Schließkopf 42 von der Innenfläche 16 und von dem Ventilsitz 17 fort bewegt, sodass das Hubventil 100 die Funktionsstellung ”Geöffnet” einnimmt.
-
Über den freigegebenen Anschlussstutzen 10, genauer gesagt durch seine Durchgangsbohrung 15 hindurch kann nun das Hauptrohr gefüllt oder entleert werden.
-
Entsprechend der gegebenen örtlichen Situation kann an dem Außenstutzen 13 des Anschlussstutzens 10 ein Fluid führendes Element, z. B. ein Rohr oder ein Schlauch, angeschlossen werden dessen anderes Ende z. B. in einen Auffangbehälter führt oder an einer Pumpe angeschlossen ist.
-
In der 4 sind weitere Details der Entlüftungseinheit 70 schematisch gezeigt und werden nun, teils unter Hinzuziehung der 2, weiter erläutert.
-
Die in der Spindel 40 angeordnete Grundbohrung 50 ist Bestandteil der Entlüftungseinheit 70. Nahe dem Eingangsbereich der Grundbohrung 50 ist an deren dortiger Innenfläche ein Innengewinde 55 angeformt. Nach dem Ende dieses Innengewindes 55 verjüngt sich der Durchmesser der Grundbohrung 50 leicht und geht im Endbereich dieses mittleren Abschnittes 54 in einen Innenkegel mit einer Kegelfläche 53 über. Nach der Kegelfläche 53 folgt der hinterste Abschnitt 51 der Grundbohrung 50. Der hinterste Abschnitt 51 verjüngt sich weiter, sodass die Innenfläche leicht konisch an die innere Stirnfläche der Grundbohrung 50 anstößt.
-
Da die Grundbohrung 50 über den Durchbruch 52 mit dem Innenraum des Hauptrohres 1 funktionell verbunden ist, muss die Grundbohrung 50 grundsätzlich geschlossen sein und kann nur zum Entlüften geöffnet werden.
-
In der 4 ist die Entlüftungseinheit 70 geöffnet und das Hubventil 100 geschlossen. Der Schließkörper 42 der Spindel 40 sitzt straff in dem Ventilsitz 17/16.
-
Zum Verschließen der Grundbohrung 50 wird ein Bolzen 71 genutzt.
-
An dem in die Grundbohrung eingeführten Ende des Bolzens 71 ist ein Verschlusszapfen 72 angeordnet und Körper einwärts folgt eine Kegelfläche 73. Im Bereich seines mittleren Abschnittes 74 ist in der Mantelfläche des Bolzens 71 ein Außengewinde 75 angearbeitet.
-
Dieses Außengewinde 75 greift in das Innengewinde 55 der Grundbohrung 50 ein und wirkt mit diesem funktionell zusammen.
-
Nach dem Außengewinde 75 folgt in axialer Richtung ein weiterer Abschnitt 76 welcher in eine radial abstehende Dichtungsscheibe 77 übergeht. Der äußere Abschnitt 78 des Bolzen 71 besitzt Schlüsselflächen, damit hier mittels eines zeitweilig ansetzbaren Werkzeuges der Bolzen in Drehung und daraus folgend in eine axiale Bewegung gebracht werden kann.
-
Eine Hülse 81 ist im oberen Endbereich der Spindel 40, teilweise deren oberen Abschnitt/Bereich 47 überdeckend, auf die Spindel 40 aufgesteckt und greift mit ihrem innen liegenden ringförmigen Raststeg 83 in die am oberen Bereich 47 vorgesehene Ringnut 48 der Spindel 40 ein. In axialer Richtung und nach oben erstreckt sich die Hülse 81 soweit, dass sie die in Endbereich des Bolzens 71 angeordnete Dichtungsscheibe 77 übergreift. Der Durchmesser der Innenfläche 82 der Hülse 81 ist derart dimensioniert das der Außendurchmesser der Dichtungsscheibe 77 dicht an der Innenfläche 82 anliegt.
-
Somit ist in axialer Richtung zwischen der Dichtungsscheibe 77 und dem ringförmigen Raststeg 83 ein ringförmiger Hohlraum gebildet, welcher radial durch die Innenfläche 82 und Abschnitte der äußeren Fläche des Bolzens 71 nebst einem Bereich der Außenfläche des oberen Bereiches 47 der Spindel 40 begrenzt ist.
-
Bei geöffneten Entlüftungsventil, also bei teilweise heraus gedrehtem Bolzen 71 kann in dem Hauptrohr 1 enthaltene Luft durch den Durchbruch 52 hindurch in die Grundbohrung 50 gelangen, strömt dann seitlich an dem Verschlusszapfen 72 und der Kegelfläche 73 vorbei, strömt weiter durch die gelockerte Gewindeverbindung 75/55, strömt dann in den zwischen der Hülse 81 und dem weiteren Abschnitt 76 des Bolzens 71 gebildeten Hohlraum und kann über ein in der Wand der Hülse 81 angeordnetes Ausgangsröhrchen 84 nach außen in die Umgebung strömen.
-
Der vorgenannte Hohlraum hat zudem den Vorteil, dass nach dem schnellen Durchströmen des geöffneten Gewindeabschnittes ein Entspannungsraum angeordnet ist, bevor die Luft in die Umgebung abgeleitet wird.
-
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination des Hubventiles mit einer Entlüftungseinheit besteht darin, dass durch den zeitweilig und überwiegend geschlossenen hintersten Abschnitt 51 der Grundbohrung 50 der Entlüftungseinheit 70 und seiner Anordnung im Wesentlichen oberhalb der oberen Seite 3 des Hauptrohres 1 ein Sammelraum für im Rohrverteilersystem sich befindende Luft, also ein sogenannter Lufttopf geschaffen wurde. In diesem Lufttopf kann sich die über die Zeit hin aus dem Heizmedium bzw. Kühlmedium entweichende Luft sammeln. Unter anderem wird dadurch das Ansammeln von Luft an Korrosion gefährdeten Stellen im Rohrverteilersystem und/oder Fehlfunktionen von im Rohrverteilersystem angeordneten weiteren Funktionseinheiten vermieden bzw. zumindest vermindert.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des neuen, kombinierten Hubventils nach der Erfindung ist in der 1b gezeigt. Diese Ausführungsvariante des neuen Hubventils unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante darin, dass in der Mantelfläche des oberen Hülsenabschnitts 31 des Grundkörpers 30 nur eine Ringnut, die erste Ringnut 36 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die funktionelle Wirkverbindung zwischen den Längsstegen des Innenringes 67 der Arretierungskappe 60 mit den Längsrillen 46 der Spindel 40 bereits in der ersten Position der Arretierungskappe 60 hergestellt. Die Arretierungskappe 60 die zugleich Verbindungselement für die Übertragung einer Drehbewegung an die Spindel 40 ist, muss zur Ausführung dieser Funktion nicht erst in Pfeilrichtungen P1, siehe 2, angehoben werden. Die Fläche 38 des Grundkörpers 30 ist bei dieser Ausführungsvariante keine n-Kantfläche.
-
Diese Ausführungsvariante hat auch den Vorteil, dass der die Oberseite 3 das Hauptrohres 1 überragende Abschnitt des Hubventiles 100 kürzer ausgeführt werden kann Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie aus den Zeichnungen offenbarten Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht hervorgehoben und in den Schutzansprüchen erwähnt sind. Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung variabel. Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung von in der Anmeldung offenbarten, weitergehenden Patentschutzes.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rohr (Hauptrohr bzw. Anschlussverteiler eines Rohrverteilersystems; Verteilerbalken)
- 2
- Hauptachse (von Pos. 1)
- 3
- Oberseite (von Pos. 1)
- 4
- Unterseite (von Pos. 1)
- 5
- obere Öffnung (in Pos. 3 von Pos. 1)
- 6
- untere Öffnung (in Pos. 4 von Pos. 1)
- 7
- Funktionsachse (bezügl. Pos. 5 und Pos. 6 sowie der Pos. 20 und Pos. 10)
- 8, 9
- (frei)
- 10
- Anschlussstutzen (angeordnet in Pos. 1 an Pos. 4 und 6)
- 11
- Längsachse (von Pos. 10)
- 12
- Bund
- 13
- Außenstutzen (mit Außengewinde)
- 14
- Innenstutzen (mit Außengewinde, in Pos. 1 hineinragend)
- 15
- Durchgangsbohrung (in Pos. 10, konzentrisch zu Pos. 11)
- 16
- Innenfläche von Position 14
- 17
- Ventilsitz, an Position 16 angeformt
- 18,
- (frei)
- 19
- (frei)
- 20
- Ventileinsatz (umfassend Pos. 30, 40, 60 und 70)
- 30
- Grundkörper (von Pos. 20, Führungshülse, gestufter Ringzylinder)
- 31
- oberer Hülsenabschnitt
- 32
- unterer Hülsenabschnitt
- 33
- Gleitfläche (an innerer Mantelfläche von Pos. 32)
- 34
- Innengewinde (in innerer Mantelfläche von Pos. 31)
- 35
- Bund
- 36
- erste Ringnut
- 37
- zweite Ringnut
- 38
- 6-Kantfläche
- 40
- Spindel
- 41
- Spindelstange
- 42
- Schließkörper
- 43
- Führungsscheibe
- 44
- Außengewinde
- 45
- weiterer Bereich/Abschnitt
- 46
- Längsrillen
- 47
- oberer Bereich/Abschnitt
- 48
- Ringnut (in Pos. 47)
- 49
- obere Stirnfläche
- 50
- Grundbohrung (in Pos. 41)
- 51
- hinterster Abschnitt von Pos. 50 (mit leicht konischer Innenfläche
- 52
- Durchbruch
- 53
- Kegelfläche
- 54
- mittlerer Abschnitt von Pos. 50
- 55
- Innengewinde
- 56
- Längsachse der Spindel (Pos. 40)
- 57
- Lufttopf (Sammelraum für Luft)
- 60
- Arretierungskappe (gestufte Ringshülse)
- 61
- unterer Abschnitt
- 62
- mittlere Abschnitt
- 63
- oberer Abschnitt
- 64
- Rastnase
- 65
- federndes Segment
- 66
- flügelförmiges Griffelement
- 67
- Innenring mit Längsstegen (Wirkverbindung zu Pos. 46)
- 70
- Entlüftungseinheit
- 71
- Bolzen
- 72
- Verschlusszapfen
- 73
- Kegelfläche
- 74
- mittlerer Abschnitt (von Pos. 71)
- 75
- Außengewinde (an Pos. 71
- 76
- weiterer Abschnitt
- 77
- Dichtungsscheibe
- 78
- äußerer Abschnitt (von Pos. 71, mit Schlüsselflächen)
- 79
- Längsachse von Pos. 71
- 80
- Grundbohrung
- 81
- Hülse
- 82
- Innenfläche
- 83
- ringförmige Raststeg
- 84
- Ausgangsröhrchen
- 90
- zweites Metallteil (Anschlussteil, L-förmig mit Außengewinde)
- 91
- erstes Metallteil (Klammer, klammerförmiges Teil)
- 100
- Hubventil
- 110
- Verteilerbalken (nach Stand der Technik)
- 111
- Füll- und Entleerungshahn
- 112
- Entlüftungseinheit
- 113
- Ventile
- 114
- Anschlussstutzen
- 115
- Überwurfmutter (an einer primären Öffnung von Pos. 110)
- 116
- Abschlussstutzen (zum Verschließen der zweiten primären Öffnung von Pos. 110
- 117
- Hauptachse (von Pos. 110)
- P1
- axiale Bewegungsrichtung der Arretierungskappe (von Pos. 60)
- P2
- Drehbewegung zum Öffnen des Hubventiles (Bewegen von Pos. 40
- P3
- Richtung der axialen Bewegung von Pos. 40 beim Öffnen des Hubventils
-
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 102013110982 A1 [0003, 0024]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Produkt-Datenblatt ”FB-Anschlussverteiler e-class 63 VA, Artikel-Nr.: 51-xxo3xx” [0002]
