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Die Erfindung bezieht sich auf Regelventile mit mindestens zwei Ventilsitzen
und einer den Schließkörper exzentrisch tragenden Schwenkachse. Ventile dieser Art
werden beispielsweise zur Regelung des Wasserdurchflusses in Heiz- oder Kühlanlagen
eingesetzt. Sie sollen deshalb möglichst klein und billig und mit geringer Antriebsenergie
verstellbar, andererseits aber auch zuverlässig sein und über möglichst lange Zeiträume
wartungsfrei arbeiten. Um Energieverluste durch Leckströme zu vermeiden, sollen
die Ventile im geschlossenen Zustand eine gute Abdichtung der angeschlossenen Leitungen
gewährleisten.
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Für die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten solcher Ventile werden
teilweise Ventile benötigt, die in der Ruhestellung die Leitung abschließen und
solche, die in der Ruhestellung geöffnet sind. Manchmal soll das Ventil gegen den
Strömungsdruck und manchmal mit dem Strömungsdruck schließen. Für andere Zwecke
werden Dreiwegemisch- oder -verteilerventile benötigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art
bei möglichst einfachem Aufbau auf verschiedene Betriebsarten umstellbar auszubilden,
ohne daß hierfür ein besonderer reversierbarer Antrieb erforderlich ist, wie er
von pneumatisch gesteuerten Regelventilen (vgl. deutsche Patentschrift 921607) her
bekannt ist.
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Von einem nur für eine Betriebsart vorgesehenen Regelventil mit mindestens
zwei Ventilsitzen und einer den Schließkörper exzentrisch tragenden Schwenkachse
ausgehend, wie es in der deutschen Patentschrift 624406 beschrieben ist, besteht
die Erfindung darin, daß die Schwenkachse gegenüber den Mittellinien der beiden
Ventilsitze versetzt, aber symmetrisch zu diesen angeordnet und von einer das Ventilgehäuse
abschließenden Tragplatte gehalten ist, die in verschiedenen Winkelstellungen zum
Gehäuse auf dieses aufsetzbar ist. Durch Abnehmen der Tragplatte und Umsetzen in
eine andere Winkelstellung läßt sich das Ventil mit wenigen Handgriffen derart umbauen,
daß es mit oder gegen den Strömungsdruck schließt. Hierzu ist es nicht erforderlich,
das Ventil aus dem Leitungszug herauszunehmen oder den Schließkörper oder die Ventilsitze
auszuwechseln. Die Tragplatte ist vorzugsweise symmetrisch gestaltet und in zwei
gegeneinander um 180° versetzten Winkelstellungen am Gehäuse befestigbar.
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Es ist bekannt, bei Ventilen der eingangs genannten Art einen kugelförmigen
Schließkörper zu verwenden, der auf einer von der Schwenkachse getragenen, an dieser
exzentrisch befestigten Hilfsachse frei drehbar gelagert ist. Eine solche Ausbildung
und Lagerung des Schließkörpers bietet auch in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen
Ventil besondere Vorteile. Wenn nämlich der Schließkörper mit axialem und radialem
Spiel auf der Drehachse sitzt, so wird gewährleistet, daß er sich unabhängig von
etwaigen Fertigungstoleranzen im Ventilgehäuse, der Tragplatte oder der Schwenkachse
stets selbstzentrierend auf den Ventilsitz aufsetzt und damit ein allseitig dichter
Abschluß der Ventilöffnung gewährleistet ist. Außerdem erreicht man, daß die an
dem Schließkörper vorbeiströmende Flüssigkeit diesen während des öffnens oder Schließens
des Ventils stets etwas dreht, so daß bei jedem Schließvorgang ein anderer Teil
der Kugeloberfläche auf dem Ventilsitz aufsitzt und auf diese Weise die Abnutzung
des Schließkörpers gleichmäßig über dessen gesamte Oberfläche verteilt wird. Es
ist ersichtlich, daß hierdurch der Verschleiß des Schließkörpers erheblich verringert
und damit die gewünschte Wartungsfreiheit solcher in Heizungsanlagen vielfach auch
an unzugänglichen Stellen eingesetzter Ventile über längere Zeiträume sichergestellt
wird.
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Die Erfindung schlägt ferner vor, daß zum Verstellen der Schwenkachse
ein Zahnsegment, Zahnrad od. dgl. in verschiedenen Winkelstellungen zur Schwenkachse
an dieser befestigt werden kann. Je nach Winkelstellung zwischen Zahnsegment und
Schwenkachse ist. das Ventil in der Ruhestellung geöffnet oder geschlossen. Es kann
auch derart eingestellt werden, daß der Schließkörper bei Dreiwege-Betrieb in der
Ruhestellung beide Auslässe offenhält und je nach Schwenkrichtung den einen oder
den anderen in zunehmendem Maße verschließt.
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Der Aufbau, die Wirkungsweise und weitere Einzelheiten des neuen Regelventils
gemäß der Erfindung sollen nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Einzelheiten der Ausführungsbeispiele
sind, auch soweit Unteransprüche darauf gerichtet sind, nur im Rahmen der Erfindung
nach dem Hauptanspruch geschützt.
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Es zeigen die F i g. 1 und 2 aufeinander senkrecht stehende Schnitte
parallel zur Schwenkachse des Schließkörpers, und zwar F i g. 1 einen Schnitt in
der Ebene der Schwenkachse in Richtung der Rohranschlüsse gesehen bei geöffnetem
Ventil und F i g. 2 einen hierzu senkrecht geführten Teilschnitt in der Ebene der
Mittellinie der -Rohranschlüsse liegend bei geschlossenem Ventil. Die Schnittlinien
1-1 in F i g. 2 und 2-2 in F i g. 1 lassen die gegenseitige Lage der Schnittebenen
erkennen.
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F i g. 3 zeigt im Teilschnitt längs der Schnittlinie 3-3 der F i g.1
in etwas vergrößertem Maßstab und um 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht eine Draufsicht
auf den Antriebsteil des Ventils.
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F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Ventilgehäuse längs der Schnittlinie
4-4 der F i g. 1 -bei abgenommenem Antrieb, während F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende
Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Antriebes wiedergibt.
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Das Ventilgehäuse 10 umschließt den Ventilinnenraum 11 und weist eine
Einlaßöffnung 12 sowie eine Auslaßöffnung 13 auf, die einander gegenüberliegen und
in den Innenraum 11 münden. Die Öffnungen 12 und 13 werden durch in das Gehäuse
10 eingesetzte und mit diesem druckdicht verbundene Rohrstücke od. dgl. gebildet,
die an ihren äußeren Enden mit einem Gewinde oder sonstigen Anschlußmitteln für
die Rohrleitungen versehen sind. Diese Rohrstücke 12 und 13 können in das Gehäuse
10 eingeschraubt, durch Preßsitz oder durch Löten bzw. Schweißen befestigt und abgedichtet
sein. Das Ausführungsbeispiel zeigt das Ventilgehäuse eines Durchgangsventils, welches
jedoch auch als Dreiwege- oder Verteilerventil ausgebildet sein könnte, wenn man
beispielsweise im Boden 18 oder in einer der nicht durch die Öffnungen 12 und 13
besetzten Gehäusewände eine weitere Öffnung zum Anschluß einer dritten Leitung vorsieht.
Man kann das Ventil auch als Durchgangs-Eckventil verwenden, wenn man eine der beiden
Öffnungen 12 oder 13 verschließt und statt dessen im Boden 18 oder in einer der
beiden anderen Seitenwände eine entsprechende Anschlußöffnung
vorsieht.
Wie man leicht aus F i g. 4 ersehen kann, ist der Ventilinnenraum 11 symmetrisch.
Er kann beispielsweise rund sein, wobei die den Öffnungen 12 und 13 benachbarten
Flächen etwas abgeflacht sind.
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An der Oberseite des Ventilgehäuses 10 befindet sich ein im wesentlichen
quadratischer Flansch 14 mit je einem Gewindeloch 15 in den vier Ecken. Konzentrisch
zum Innenraum 11 ist im Flansch 14 eine Ringnut vorgesehen, in die ein O-Ring 16
eingelegt ist. Dieser gewährleistet einen flüssigkeitsdichten Abschluß des Ventilinnenraumes
11, sobald die Deckplatte 17 aufgesetzt und durch in die Gewindelöcher 15 eingeschraubte
Schrauben 20 fest mit dem Ventilgehäuse 10 verbunden ist. Wie später noch erläutert
werden wird, sind die Trag- und Abdeckplatte 17 und die Gewindelöcher 15 im Flansch
14 derart ausgestaltet bzw. angeordnet, daß die Platte 17 in zwei um 180° gegeneinander
versetzten Stellungen auf dem Ventilgehäuse 10 befestigt werden kann.
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In einer Öffnung der Tragplatte 17 ist eine Lagerbuchse 21 befestigt
und in geeigneter Weise abgedichtet, die eine zylindrische Bohrung aufweist. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Lagerbuchse 17 mit einer Schulter an der
Unterseite der Tragplatte 17 an und ist auf der Oberseite der Tragplatte umgebördelt
bzw. angestaucht. Um einen flüssigkeitsdichten Abschluß zu gewährleisten, ist die
an der Unterseite der Tragplatte 17 anliegende Schulter durch eine Lötung 22 mit
der Tragplatte verbunden.
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In der Lagerbuchse 21 ist die Ventilstange 23
drehbar
gelagert. Sie dient als Schwenkachse für den Schließkörper und ist zu diesem Zweck
mit einem abgeflachten Endteil 24 versehen, der in den Gehäuseinnenraum
11 hineinragt. Das obere Ende 25
ragt aus der Lagerbuchse 21 heraus.
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Zur Abdichtung zwischen der Schwenkachse 23 und der Lagerbuchse 21
sind zwei O-Ringe 26 und 27 vorgesehen, die in zwei im Bereich der Buchse 21 vorgesehene
Ringnuten der Schwenkachse 23 eingelegt sind. Diese beiden O-Ringe sorgen nicht
nur für die erforderliche Abdichtung, sondern ermöglichen gleichzeitig die Drehung
der Achse 23 in der Buchse 21. Unmittelbar oberhalb der Lagerbuchse 21 ist ein Federring
30 in eine weitere Ringnut der Schwenkachse 23 eingesetzt und begrenzt die
Bewegung der Achse 23 nach unten. Der obere Teil 25 der Achse 23 ist mit einer Abflachung
32 versehen. Ein eine entsprechend abgeflachte Öffnung aufweisendes Verbindungsteil
33 ist auf diese Weise gegen Verdreiien gesichert auf der Achse 23 befestigt. An
seinem äußeren oberen Ende ist die Achse 23 ferner mit einem Zapfen 34 versehen,
der in eine entsprechende Öffnung einer Lagerplatte 63 für den Antriebsmotor 66
hineinragt. Der Durchmesser des Zapfens 34 ist so gewählt, daß das Verbindungsteil
33 darüber geschoben werden kann.
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Am abgeflachten unteren Ende 24 der Schwenkachse 23 ist der Mittelteil
36 eines im wesentlichen U-förmig gestalteten Haltebügels 35 befestigt, dessen Schenkel
37 und 38 radial von der Schwenkachse abstehen. Die freien Enden der Schenkel 37
und 38 halten den Lagerbolzen 40, der mit seinen Enden durch Öffnungen in den Schenkeln
37 und 38 hindurchragt und umgebördelt oder angestaucht ist. Dieser Lagerbolzen
40 dient als Drehachse für den im wesentlichen kugelförmig gestalteten Schließkörper
41, durch dessen zylindrische Bohrung 42 die Drehachse 40 hindurchragt. Der Außendurchmesser
des Schließkörpers 41 ist etwas geringer als der Abstand zwischen den beiden
Schenkeln 37 und 38, so daß er in Achsrichtung in gewissem Umfange verschiebbar
ist. Auch ist der Durchmesser der Bohrung 42 im Schließkörper 41 um so viel größer
gewählt als der Außendurchmesser der Drehachse 40; daß der Schließkörper in begrenztem
Maße quer zur Drehachse verschiebbar und/oder kippbar ist. Durch diese begrenzte
Bewegungsmöglichkeit des Schließkörpers 41 in bezug auf die Schwenkachse 23 wird
erreicht, daß er sich beim Aufsetzen auf den Ventilsitz selbst zentriert und einen
allseitig dichten Abschluß gewährleistet. Man braucht also die Ventilsitze nicht
besonders zu justieren.
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Man könnte eine weitere Bewegungsmöglichkeit für den Schließkörper
41 dadurch schaffen, daß die Drehachse 40 nur lose im Bügel 35 gehalten wird. Es
zeigt sich jedoch, daß die zuvor beschriebene und dargestellte Befestigungsart der
Drehachse an beiden Enden einen praktisch gleichförmigen Anpreßdruck des Schließkörpers
über die gesamte Berührungslinie mit dem Ventilsitz gewährleistet. Da der Schließkörper
41 auf der Achse 40 frei drehbar gelagert ist, übt die Flüssigkeitsströmung auf
den Schließkörper ein Drehmoment aus, so daß bei jedem Schließen des Ventils ein
anderer Teil seiner Oberfläche am Ventilsitz anliegt. Die Abnutzung des Schließkörpers
wird also über eine längere Betriebszeit gesehen gleichmäßig über die gesamte als
Sitzfläche in Frage kommende Oberfläche des Schließkörpers verteilt und hierdurch
dessen Lebensdauer erhöht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Regelventils
besteht der Schließkörper aus einem gummiartigen Material, welches durch seine Verformbarkeit
die Abdichteigenschaften noch erhöht. Statt dessen kann der Schließkörper beispielsweise
auch aus Kunststoff oder aus Metall bestehen.
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Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Drehachse 40 parallel zur Schwenkachse
23 liegt darin, daß der Schließkörper 41 beim Bewegen in die Schließlage in die
Sitzfläche hineinrollt, wodurch nur geringe Verstellkräfte benötigt werden und mangels
Abrieb des Schließkörpers dessen Lebensdauer zusätzlich erhöht wird.
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Das am oberen Ende der Schwenkachse 23 befestigte Verbindungsteil
33 weist zwei stufenförmig abgesetzte, umlaufende Flansche 43 und 44 auf. Sein oberer
Teil 45 ist als Achteck, Sechseck, Zahnkranz, Zahnrad od. ä. geformt, und zwar beim
dargestellten Ausführungsbeispiel als Zahnrad. Aufgesetzt auf dieses Verbindungsteil
33 ist ein Zahnradsegment 46, welches konzentrisch zu seiner Umfangslinie eine öffnung
aufweist, in die der obere Teil 45 des Verbindungsteils 33 in verschiedenen Winkelstellungen
eingesetzt werden kann. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Öffnung im
Zahnsegment 46 als Innenzahnkranz ausgebildet. Der Zahnradsektor 46 liegt mit seiner
unteren Seite auf der Oberkante des Flansches 44 des Verbindungsteils
33 auf. Durch die zueinander passende, konzentrische Ausgestaltung der Öffnung
im Zahnradsegment 46 und des äußeren Umfanges des oberen Endes 45 des Verbindungsteils
33 können diese beiden Teile zwar in verschiedenen relativen Winkelstellungen zusammengesetzt
werden; sind aber gegen Verdrehen gegeneinander gesichert. Auf der Oberfläche des
Verbindungsteils 33 ist eine
Markierung 47 angebracht, die vorzugsweise
mit der Schwenkachse 23 und der Drehachse 40 in einer gemeinsamen Ebene liegt. Man
kann also durch Beobachtung der Lage der Markierung 47 von außen feststellen, welche
Winkelstellung der Schließkörper 41 im Inneren des Ventils gerade einnimmt. Im gezeib
ten Ausführungsbeispiel sind auf der Oberseite des Zahnradsektors 46 drei Markierungen
50, 51 und 52 angebracht, die mit der Markierung 47 auf dem Verbindungsteil 33 zusammen
die jeweilige Winkelstellung zwischen Zahnradsektor 46 und Schwenkachse 23 kennzeichnen.
Je nachdem, welche dieser Markierungen der Marke 47 gegenübersteht, werden, wie
später noch gezeigt wird, unterschiedliche Betriebsweisen des Ventils ermöglicht.
Durch Verändern der Winkellage zwischen dem Zahnradsektor 46 und der Schwenkachse
23 kann das Ventil wahlweise auf Betrieb mit in der Ruhestellung geschlossenem oder
geöffnetem Ventil oder von Durchgangs- auf Dreiwege-Betrieb umgestellt werden.
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Der Zahnradsektor 46 weist ferner zwei nach unten gebogene Haken 53
und 54 auf, die im gleichen Abstand, aber in entgegengesetzter Richtung vom Drehpunkt
angebracht sind. An jedem dieser beiden Haken 53 und 54 greift eine Feder an, die
den Zahnradsektor und mit ihm den Schließkörper in die eine Drehrichtung zu schwenken
versuchen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zwei praktisch gleiche Federn
55 und 56 benutzt, die mit ihrem einen Ende an den genannten Haken 53 bzw. 54 und
mit ihrem anderen Ende in gestellfeste Ösen 60 bzw. 61 eingehängt sind. Die beiden
nach oben gerichteten Wandteile 58, an denen die beiden Ösen 60 und 61 angebracht
sind, bilden gleichzeitig Teile des Schutzgehäuses für den Antrieb. Wie man aus
F i g. 3 ersieht, spannen die beiden im gleichen Drehsinne auf den Zahnradsektor
46 einwirkenden Federn 55 und 56 diesen im Uhrzeigersinne vor. Eine solche Federvorspannung
kann selbstverständlich auch durch andere Arten oder Anbringung der Federn, beispielsweise
durch eine Torsionsfeder oder eine Spiralfeder, erzielt werden. Die Verwendung von
zwei an gegenüberliegenden- Seiten der Achse angreifenden Federn ist jedoch deshalb
günstig, weil hierdurch der Druck auf die Achse 23 und die O-Ringe 26 und 27 vermindert
wird.
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Oberhalb der Tragplatte 17 wird durch Abstandsbolzen 62 eine Lagerplatte
63 für den Motor 66 gehalten und mittels Schrauben 64, die durch Bolzen 62 hindurchragen,
an der Tragplatte 17 befestigt. Auf der Lagerplatte 63 ist mit Hilfe der Schrauben
65 ein Elektromotor 66 aufgeschraubt, vorzugsweise ein kleiner, nur in einer Drehrichtung
arbeitender Synchronmotor mit eingebautem Untersetzungsgetriebe. Der Motor zusammen
mit diesem Untersetzungsgetriebe bildet den elektrischen Antrieb für das Ventil.
Er hat ein Ausgangs-Ritzel 67, welches nach unten aus dem elektrischen Antrieb herausragt
und in die Zähne am äußeren Umfang des Zahnradsektors 46 eingreift. Der Motor 66
treibt den Zahnradsektor 46 im Gegenuhrzeigersinn und damit entgegen der Kraft der
beiden Rückstellfedern 55 und 56 an. Es wird ein Motor verwendet, der für beliebig
lange Zeiten angehalten werden kann, ohne Schaden zu nehmen. In die Lagerplatte
63 ist ferner ein Lager 68 eingesetzt, welches den Zapfen 34 der Schwenkachse 23
führt.
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Wie die F i g.1 bis 4 zeigen, ist das Ventil in der Ruhelage geschlossen,
weil die Federn 55 und 56 den Schließkörper 41 gegen den Druck der durch den Eimaß
12 zugeführten Flüssigkeit auf den durch den Rohrstutzen 12 gebildeten Ventilsitz
drücken. Zu diesem Zweck sind das an der Schwenkachse befestigte Verbindungsteil
33 und der Zahnradsektor 46 derart zusammengesetzt, daß sich die Marken 47 und 52
gegenüberstehen. Bei dieser Betriebsart werden die Drehung des Zahnradsektors 46,
der Schwenkachse 23 und des Schließkörpers 41 im Uhrzeigersinn durch das Aufsetzen
des Schließkörpers auf die Anschlußöffnung 12 begrenzt. Sobald der Motor 66 eingeschaltet
wird, dreht er den Zahnradsektor 46 im Gegenuhrzeigersinn und schwenkt dabei den
Schließkörper 41 in eine zwischen den Anschlüssen 12 und 13 befindliche Lage. Diese
Stellung wird durch einen, vorzugsweise von der Lagerplatte 63 getragenen Anschlag
bestimmt, gegen den sich der Zahnradsektor 46 legt, sobald die gewünschte Offen-Stellung
des Ventils erreicht ist. Als Anschlag kann einfach ein nach unten abgebogener Teil
der Platte 63 oder eine in die Platte 63 eingeschraubte Schraube 70 (siehe F i g.
3) dienen, gegen die sich der Vorsprung 71 des Zahnradsektors 46 legt. Sobald der
Zahnradsektor an diesem Anschlag anliegt, hält der Motor an, aber bleibt eingeschaltet,
um den Zahnradsektor entgegen der Kraft der beiden Federn 55 und 56 in dieser Lage
zu halten. Wird der Motor 66 abgeschaltet, so schwenken die Federn 55 und 56 den
Schließkörper wieder so weit zurück, bis er an der Einlaßöffnung 12 anliegt.
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Soll das Ventil derart umgestellt werden, daß es in der Ruhestellung
nicht entgegen, sondern mit dem Strömungsdruck geschlossen wird, so braucht lediglich
die Tragplatte 17 abgenommen und um 180° geschwenkt wieder auf das Ventilgehäuse
aufgesetzt zu werden. Hierfür werden dieselben Schrauben 20 und Schraubenlöcher
15 benutzt wie in der vorhergehenden Lage. In dieser Stellung ist die Schwenkachse
um den gleichen Betrag, aber in entgegengesetzter Richtung gegenüber der Mittellinie
der beiden Anschlußöffnungen 12 und 13 versetzt. Die Federn 55 und 56 drücken den
Schließkörper 41 jetzt gegen die Auslaßöffnung 13. Das Öffnen des Ventils durch
den Motor wird wiederum durch Anliegen des Vorsprunges 71 des Zahnradsektors 46
am Anschlag 70 begrenzt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Hebel
72 zur Handbetätigung des Ventils frei um das Verbindungsteil 33 und um die
Achse 23 drehbar gelagert und liegt mit seiner Unterseite auf dem Flansch 43 auf,
während der Flansch 44 des Verbindungsteils 33 durch eine Ausnehmung im Hebel 72
hindurchragt. Der Hebel 72 ist mit einer radial gerichteten Anschlagfläche 73 versehen,
die beim Schwenken des Hebels im Gegenuhrzeigersinn die Rückseite des aus dem Zahnradsektor
46 nach unten abgebogenen Hakens 54 ergreift (siehe F i g. 3) und diesen und mit
ihm den Schließkörper entgegen der Kraft der Federn 55 und 56 schwenkt. Der äußere
Teil 74 des Hebels 72 ragt durch eine Öffnung in der den Antrieb umgebenden Wand
58 hindurch. Die Größe dieser Öffnung begrenzt den möglichen Schwenkbereich des
Hebels, beispielsweise auf einen Winkelbereich von 45°.
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Das Ventil läßt sich ohne Schwierigkeiten auch derart umstellen, daß
es in der Ruhestellung geöffnet ist. Hierfür braucht lediglich die Winkellage des
Zahnradsektors 46 zur Schwenkachse derart geändert
zu werden, daß
die Marke 47 auf dem Verbindungsteil 33 der Markierung 50 auf dem Zahnradsektor
46 gegenübersteht. Eine solche Verstellung bedeutet eine Drehung der Schwenkachse
23 und des Schließkörpers 41 gegenüber dem Zahnradsektor 46 im Uhrzeigersinn. Außerdem
muß der Anschlagstift 70 entfernt werden. Ist der Anschlag 70 Teil der Lagerplatte
63, so muß diese gegen eine Platte ausgetauscht werden, die keinen derartigen Anschlag
aufweist. Die durch Federn 55 und 56 bewirkte Drehung des Zahnradsektors 46 im Uhrzeigersinn
wird jetzt durch Anlegen der Rückseite des Hakens 54 an die Anschlagfläche 73 des
Hebels 72 begrenzt. Die Bewegung des Hebels 72 ist ihrerseits durch die Größe der
Öffnung in der Wand 58 begrenzt, so daß die Anschlagfläche 73 für diesen Fall einen
ortsfesten Anschlag darstellt. Der Schließkörper befindet sich dann in einer Lage
zwischen den beiden Anschlüssen 12 und 13. Wird der Motor eingeschaltet, so ist
er bestrebt, den Zahnradsektor 46 im Gegenuhrzeigersinn zu schwenken und dabei den
Schließkörper in Richtung auf die Auslaßöffnung 13 zu bewegen. Sobald der Schließkörper
den Auslaß 13 verschließt, hält der Motor an und hält das Ventil so lange in der
Schließstellung, bis er abgeschaltet wird. Dann schwenken die Federn 55 und 56 den
Zahnsektor 46 so weit zurück, bis der Haken 54 an der Anschlagfläche 73 anliegt
und das Ventil sich wieder in der Offen-Stellung befindet. Bei dieser Betriebsweise
schließt das Ventil mit dem Strömungsdruck. Soll es gegen den Strömungsdruck schließen,
so braucht man lediglich den Antrieb und die Tragplatte um l.80° zu drehen und wieder
auf das Ventilgehäuse aufzusetzen. In der Ruhestellung befindet sich dann der Schließkörper
ebenfalls zwischen den beiden Anschlüssen 12 und 13, wird aber durch die Drehung
des Motors in Richtung auf die Einlaßöffnung 12 bewegt und schließt diese in der
Endstellung gegen den Strömungsdruck ab.
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Wie bereits erwähnt, ist das Ventilgehäuse derart aufgebaut, daß es
ohne Schwierigkeiten mit einer zusätzlichen Öffnung ausgestattet und auf Dreiwege-oder
Verteiler-Betrieb umgestellt werden kann. Der Antrieb ist auch für diese Betriebsweise
verwendbar. Ebenso wie bei Verwendung als in der Ruhestellung offenes Ventil wird
auch bei Dreiwege-Betrieb der Anschlag 70 entfernt. Der Zahnradsektor wird in Bezug
auf das Verbindungsteil 33 in eine solche Lage gebracht, daß sich die Markierungen
47 und 51 gegenüberstehen. Wie F i g. 3 zeigt, liegt die Marke 51 zwischen den beiden
Marken 50 und 52 auf dem Zahnradsektor 46. Bei dieser Art des Zusammenbaues von
Zahnradsektor 46 und Verbindungsteil 33 kommt die Anschlagfläche 73 des Hebels 72
nicht mit dem Haken 54 in Berührung, weil die Drehung des Zahnradsektors 46 durch
die Federn 55 und 56 im Uhrzeigersinn den Schließkörper 41 schon auf die Einlaßöffnung
12 aufsetzt, bevor der Haken 54 die Anschlagfläche 73 berührt. Wird der Motor in
Betrieb gesetzt, so schwenkt er den Zahnradsektor 46 i und mit ihm den Schließkörper
41 in einem Bogen bis in die andere Endstellung, wo der Schließkörper die Auslaßöffnung
13 verschließt. Soll der Antrieb umgekehrt arbeiten, d. h. in der Ruhestellung der
Auslaß 13 verschlossen und der Schließkörper mit i Hilfe des Motors in Richtung
auf den Einlaß 12 bewegbar sein, so ist es wiederum lediglich erforderlich, die
Tragplatte 17 und mit ihr den Antrieb um 180° in die entgegengesetzte Winkelstellung
bezogen auf das Ventilgehäuse umzusetzen.
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F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des Antriebes für das neue Regelventil,
die bei Betrieb mit in der Ruhestellung geöffnetem Ventil besondere Vorteile mit
sich bringt. Es wurde gefunden, daß bei der Rückführung des Zahnradsektors mit Hilfe
der Federn in die durch den Anschlag eines beweglichen an einem festen Teil definierte
Endstellung das schlagartige Anhalten der Bewegung des Zahnradsektors eine beträchtliche
mechanische Belastung der Bauteile des Antriebes bedeutet. Dies liegt u. a. auch
daran, daß die Federn nicht nur den Zahnradsektor und den Schließkörper, sondern
auch den Läufer des Motors mitdrehen müssen. Ist der Motor aber erst einmal in Drehung
versetzt, so übt er infolge seines Trägheitsmomentes beim plötzlichen Beenden der
Bewegung des Zahnradsektors ein Drehmoment auf diesen aus, welches auf dem Wege
zwischen der Motorwelle und dem Anschlag für den Zahnradsektor abgebaut werden muß.
Verwendet man einen relativ leichten Zahnradsektor und ein massearmes Ritzel, was
für die schnelle und verzögerungsarme Steuerung des Ventils von Vorteil ist, so
kann das plötzliche Anhalten des Zahnradsektors, beispielsweise beim Anschlagen
des Hakens 54 an der Anschlagfläche 73 des Hebels 72 zur Zerstörung
der Verzahnung am Zahnradsektor und am Ritzel führen. Dieses Problem tritt nicht
in Erscheinung, wenn die Federn den Schließkörper in der Ruhestellung gegen eine
der Anschlußöffnungen drücken, weil dann der Schließkörper selbst einen beträchtlichen
Teil der Stoßkraft absorbiert. Diese Möglichkeit ist jedoch nur bei Betrieb mit
in der Ruhestellung geschlossenem Ventil gegeben. Um auch bei Betrieb mit in der
Ruhestellung geöffnetem Ventil einen Zahnradsektor und ein Ritzel leichter Bauart
verwenden zu können, sieht die in F i g. 5 gezeigte Ausführungsform des Antriebes
vor, daß an dem Zahnradsektor 46 zwei Federn 75 und 76 in entgegengesetzter Drehrichtung
angreifen und bei fehlender äußerer Krafteinwirkung durch das Ritzel 67 den Zahnradsektor
in einer durch das Gleichgewicht der Federkräfte bestimmten Ruhestellung halten.
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Wie F i g. 5 erkennen läßt, sind die Federn 55 und 56 der Ausführungsform
gemäß F i g. 3 durch zwei Federn 75 und 76 ersetzt, die jedoch beide am Haken 53
des Zahnradsektors 46 angreifen. Die Feder 75 ist wesentlich stärker als die Feder
76 und schwenkt den Zahnradsektor im Uhrzeigersinn. Wird der Motor 66 in Betrieb
gesetzt, so versucht er, den Zahnradsektor im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Dabei
wird die Feder 75 gespannt und die Feder 76 praktisch entspannt. Schaltet man den
Motor ab, so dreht die Feder 75 den Zahnradsektor 46 im Uhrzeigersinn und spannt
dabei gleichzeitig die Feder 76. Die Federn sind jedoch so gewählt, daß sich ihre
Kräfte gerade das Gleichgewicht halten, wenn sich der Zahnradsektor und mit ihm
der Schließkörper in einer Stellung zwischen den beiden Anschlüssen 12 und 13 befindet,
also beide Anschlüsse geöffnet sind. Da die Ruhestellung hier durch das Gleichgewicht
der Federkräfte und nicht durch einen Anschlag definiert ist, treten bei der Rückführung
des Schließkörpers und des Zahnradsektors in die Ruhestellung keinerlei Stöße auf.
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In manchen Fällen wird es zweckmäßig sein, beim übergang von Durchgangs-
auf Dreiwege-Betrieb die
Rückstellfedern auszutauschen, beispielsweise
um dem größeren Schwenkbereich bei Dreiwege-Betrieb Rechnung zu tragen.
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Wie die Zeichnungen zeigen, ist der Gehäuseteil 58 für den Antrieb
im wesentlichen U-förmig ausgebildet und mit seinem Mittelteil an der Tragplatte
17 befestigt. Einer der aufwärts gerichteten Schenkel kann mit einer Durchführung
77 für die elektrischen Anschlußleitungen zum Motor 66 versehen sein. Über diesen
Gehäuseteil 58 wird eine Kappe 78 gesteckt, die den Antrieb völlig
abdeckt.