DE1600829C - Druckunabhängiges, thermostatisch gesteueres Sicherheitsventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein thermostatisch gesteuer- Schieberichtung des Verschlußstückes verschiebbar tes Sicherheitsventil, insbesondere für geschlossene im Gehäuse gelagerten Büchse befestigt, die unter der Warmwasserheizungsanlagen, mit einem durch eine Wirkung der das Verschlußstück vom Ventilsitz abFeder belasteten und in einem mit dem Ventilkanal zuheben suchenden Feder steht. Der Dehnkörper liegt in Verbindung stehenden Raum des Ventilgehäuses 5 einerseits an einem Anschlag der Büchse und andererangeordneten Verschlußstück, welches mit einem seits an einem Träger des Gehäuses an, wobei die Dehnkörper in Verbindung steht und mittels dieses ^v Büchse sich in einem durch ein elastisches Verbinentgegen der Federkraft von seinem Sitz abhebbar dungsorgan, dessen anderes Ende flüssigkeitsdicht mit ist, sowie mit einem den Raum, der die Feder ent- dem Gehäuse verbunden ist, von der Flüssigkeit gehält, von der Flüssigkeit trennenden, zumindest in io trennten Raum befindet. Diese Konstruktion bedingt der Verschieberichtung des Verschlußstückes elasti- eine relativ große Bauhöhe, so daß die an ein Sicher^ sehen Verbindungsorgan, dessen eines Ende mit dem heitsventil zu stellenden Anforderungen nur teilweise Verschlußstück flüssigkeitsdicht verbunden ist. erfüllt werden. .

Bei einem bekannten Sicherheitsventil dieser Art Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ist der Ventilstößel, der das Verschlußstück mit dem 15 Sicherheitsventil zu schaffen, das frei von den oben Dehnkörper verbindet, durch den vom Ventilsitz ge- erwähnten Nachteilen der bekannten Sicherheitsbildeten Kanal hindurch in einen Raum geführt, der ventile ist, also druckunabhängig arbeitet, eine gute, vom Wasser der zu überwachenden Anlage erfüllt ist. gegen Verkalkung geschützte Führung des Ventil-Der Dehnkörper, dessen dem Stößel abgekehrtes tellers besitzt, einen ausreichenden Schutz für den Ende mit dem Ventilgehäuse verbunden ist, befindet ao Dehnkörper gegen Temperatureinflüsse aufweist und sich also ständig im Wasser der Anlage. Die das Ver- mit Rücksicht auf die häufig beengten Platzverhältschlußstück gegen den Ventilsitz drückende Feder nisse an der Einbaustelle möglichst geringe Äußengreift am Verschlußstück auf der dem Dehnkörper abmessungen hat.

abgekehrten Seite an und ist, da sie sich im Abfluß- Ausgehend von einem Sicherheitsventil der ein-

kanal befindet, gegen den Zutritt von Wasser durch 25 gangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungs-

eine elastische Manschette geschützt, die sich vom gemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußstück am

Verschlußstück bis zu einem Federteller erstreckt, der einen Ende einer in der Verschieberichtung des Ver-

das dem Verschlußstück abgekehrte Ende der Feder schlußstückes verschiebbar im Gehäuse gelagerten

trägt. Ein solches Sicherheitsventil ist zwar in seinem Büchse befestigt ist, die unter der Wirkung der Feder

Aufbau sehr einfach. Es ist jedoch mit einer Reihe 30 steht und den Dehnkörper, dessen Innenraum in an

von Nachteilen behaftet. Beispielsweise muß, da es sich bekannter Weise mit einem Temperaturfühler in

nicht druckunabhängig arbeitet, die Kraft der Verbindung steht, enthält, der einerseits an einem

Schließfeder so groß gewählt werden, daß auch beim Anschlag der Büchse, andererseits an einem durch

höchsten Flüssigkeitsdruck das Ventil noch sicher mindestens einen Schlitz in der Büchse greifenden

schließt. Da der Druck in einer Warmwasserheizungs- 35 Träger des Gehäuses Anschlag findet, wobei die

anlage beispielsweise zwischen 2 und 10 atü schwan- Büchse sich in einem durch das elastische Verbin-

ken kann, kann die hohe Federkraft dann, wenn der dungsorgan, dessen anderes Ende in an sich bekann-

Flüssigkeitsdruck im unteren Bereich liegt, zu einem ter Weise flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse verbun-

Festsitzen des Verschlußstückes im Ventilsitz führen, den ist, von der Flüssigkeit getrennten Raum des Ge-

was zur Folge hat, daß das Ventil überhaupt nicht 40 häuses befindet.

oder nicht bei der vorgegebenen Temperatur öffnet. Zur Erzielung einer geringen Bauhöhe trägt sowohl Außerdem muß natürlich der Dehnkörper um so die Anordnung des Dehnkörpers innerhalb der größer dimensioniert werden, je größer die Kraft der Büchse als auch die Abstützung an einem Anschlag Schließfeder ist. Da Sicherheitsventile oft über lange der Büchse und einem durch mindestens einen Schlitz Zeiträume nicht geöffnet werden, muß bei diesem 45 in der Büchse greifenden Träger des Gehäuses bei. vorbekannten Ventil ferner damit gerechnet werden, Eine gute Führung des Ventiltellers ist durch die daß sich im Laufe der Zeit in der Durchführung des relativ große Lauffläche der Büchse und den Schutz Ventilstößels durch den Ventilsitz Kalk ablagert. gegen äußere Einflüsse, insbesondere den Zutritt von Wenn das Spiel des Ventilstößels in der Durchfüh- Wasser, mittels des elastischen Verbindungsorgans rung verhältnismäßig gering ist, können diese kalk- 50 gewährleistet. Der Schutz des Dehnkörpers gegen ablagerungen dazu führen, daß eine Verschiebung Temperatureinflüsse ergibt sich durch die Anordnung des Ventilstößels nicht mehr möglich ist oder zumin- in der Büchse, wohin die Flüssigkeit nicht gelangen dest behindert wird. Würde man das Spiel sehr groß kann, und die Abstützung auf den Ansphlag und dem machen, so hätte der Ventilteller keine Führung Träger. Die Druckunabhängigkeit wird mit Hilfe des mehr, was ebenfalls zu Störungen führen könnte. Ein 55 elastischen Verbindungsorgans erzielt, dessen wirkweiterer Nachteil dieses vorbekannten Sicherheits- samer Durchmesser zu diesem Zwecke lediglich gleich ventils besteht darin, daß es dann nicht verwendet dem wirksamen Durchmesser des Ventilsitzes gewählt werden kann, wenn die Meßstelle räumlich von der zu werden braucht. Die Flüssigkeit übt dann bei ge-Montagestelle des Ventils getrennt sein muß. Hier schlossenem Ventil keine Kraft in axialer Richtung muß nämlich der Dehnungskörper gegenüber dem 60 auf das Verschlußstück aus. Der Schließdruck der Temperatureinfluß der in das Ventil gelangenden Feder braucht deshalb nur so groß gewählt zu wer-Flüssigkeit geschützt werden. Schließlich ist auch den, daß er gerade noch ausreicht, um einen sicheren noch nachteilig, daß wegen der Anordnung des Dehn- Verschluß des Ventils zu gewährleisten. Eine mögkörpers auf der einen und der Schließfeder auf der liehst geringe Federkaft ist insofern vorteilhaft, als die anderen Seite des Verschlußstückes der Raumbedarf 65 Größe des Wärmefühlers von der vom Dehnkörper relativ groß ist. aufzubringenden Kraft abhängt und möglichst geringe

Bei einem anderen bekannten Sicherheitsventil ist Abmessungen des Wärmefühlers vielfach für die An-

das Verschlußstück am einen Ende einer in der Ver- Wendungsmöglichkeit des Ventils entscheidend sind.

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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das diametral angeordneten, radial nach innen ragenden

Verbindungsorgan als ein konzentrisch zur Büchse Vorsprüngen 16 versehen.

angeordneter und diese zumindest auf einem Teil In der Bohrung des zylindrischen Körpers 15 ist

ihrer Länge aufnehmender Balg ausgebildet. Hier eine Büchse 17 axial verschiebbar geführt. Am unte-

liegen der Dehnkörper, die Büchse und der Balg kon- 5 ren, geschlossenen Ende der Büchse 17 ist mittels

zentrisch übereinander, was eine äußerst kompakte einer Schraube 18 ein Ventilteller 19 befestigt, der

Bauweise ergibt. . eine bei geschlossenem Ventil am Ventilsitz 4 an-

Sieht man den den Dehnkörper abstützenden Trä- liegende Dichtungsscheibe 20 trägt. Auf der dem ger an einem zwischen der Büchse und dem Balg Körper 15 zugekehrten Seite ist der Ventilteller 19 liegenden zylindrischen Teil des Gehäuses vor, dann io mit einem Absatz versehen, dessen Durehmesser ergibt sich eine weitere Raumersparnis, weil durch größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Korden zylindrischen Teil des Gehäuses, der zwischen pers 15. Ein Absatz mit demselben Durchmesser ist der Büchse und dem Balg liegt, das dem Verschluß- am Übergang des zylindrischen Körpers 15 zur Stirnstück zugekehrte Ende des Dehnkörpers so nahe an wand 12 vorgesehen. Über diese beiden Absätze ist das Verschlußstück herangebracht werden kann, als 15 das untere bzw. obere Ende eines Metallbalges 21 dessen Verschiebeweg es gestattet. ·■. geschoben. Die beiden Enden des Metallbalges 21

Vorteilhafterweise ist der Anschlag für die dem sind mit dem Ventilteller 19 bzw. dem oberen Ge-

Verschlußstück abgekehrte Seite des Dehnkörpers als häuseteil 10 dicht verlötet.

ein mittels einer Kontermutter feststellbarer Gewinde- Der untere Teil der Büchse 17 ist für den Durchbolzen ausgebildet, der in einem Innengewinde der ao griff der Vorsprünge 16 in Längsrichtung geschlitzt. Büchse läuft und durch das Gehäuse hindurchgeführt Eine an der Schulter 14 Anschlag findende Außenist sowie auf dem aus dem Gehäuse herausragenden schulter 22 der Büchse 17 begrenzt deren Verschiebe-Ende eine auf diesem abstützbare Mutter trägt. Weil bereich zum Ventilsitz 4 hin.

hierbei der für die Einstellung der öffnungstempe- In der Büchse 17 ist ein Dehnkörper 23 in Form ratur des Ventils vorgesehene Gewindebolzen gleich- as eines Metallbalgs angeordnet, dessen eine Balgscheibe zeitig als Einrichtung zum manuellen öffnen des 24 auf den Vorsprüngen 16 aufliegt. Im Bereich der Ventils benutzt werden kann, so daß hierfür mit Aus- anderen Balgscheibe 25 ist die Büchse 17 mit einem nähme der auf dem Gewindebolzen sitzenden Mutter einseitigen Längsschlitz 26 versehen, durch den hinkeine weiteren Konstruktionselemente erforderlich durch eine Verbindungsleitung 27 in die Balgscheibe sind, trägt diese Ausgestaltung ebenfalls zur Raum- 30 25 eingeführt ist.

ersparnis bei. Dasselbe gilt für eine gleichachsige An- Etwa auf der Länge des Schlitzes 26 ist die Büchse

Ordnung der Feder zur Büchse und eine Abstützung 17 mit einem Innengewinde versehen, in dem eine

der Feder einerseits an einem Bund der Büchse, mit einem Außengewinde versehene Anschlagscheibe

andererseits am Gehäuse. 28 geführt ist. Die Anschlagscheibe 28 ist am unteren

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in 35 Ende eines Gewindebolzens 29 befestigt, der aus der

der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispiels im Büchse 17 und einer Schutzkappe 30 herausragt, die

einzelnen erläutert. Es zeigt konzentrisch zum oberen Gehäuseteil 10 auf einen

Fig. la einen Längsschnitt einer Ausführungs- Ansatz der Stirnwand 12 aufgesetzt und mittels

form des erfindungsgemäßen Ventils, Schrauben 32 (F i g. 2) an diesem befestigt ist.

F i g. 1 b einen Längsschnitt eines dem Ventil ge- 40 Außer dem Gewindebolzen 29 ragt durch eine zen-

mäß F i g. 1 a zugeordneten Wärmefühlers, trale öffnung in der oberen Stirnwand der Schutz-

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie H-II der kappe30 eine als Kontermutter für die Anschlag-

F i g. 1 a. scheibe 28 dienende Gewindebüchse 33 heraus, die

Eine Gewindebohrung 1 eines unteren Ventil- ebenfalls in dem Innengewinde der Büchse 17 geführt

gehäuseteils 2 ist mit einer Ringschulter 3 und einem 45 ist und an ihrem aus der Schutzkappe herausragende

einen kleineren Durchmesser als diese aufweisenden, Ende zum Ansetzen eines Werkzeuges geschlitzt ist.

konzentrisch zur Ringschulter und in der gleichen Über das obere Ende der Büchse 17 ist eine

Ebene wie diese liegenden Ventilsitz 4 versehen. In Schraubenfeder 44 geschoben, die sich einerseits an

der Fläche innerhalb des Ventilsitzes 4 mündet ein einem Bunde 35 der Büchse 17, andererseits an der

Auslaßkanal 5, in der Fläche zwischen dem Ventil- 50 Stirnseite der Schutzkappe 30 abstützt und die Büchse

sitz 4 und der Ringschulter 3 ein Einlaufkanal 6. Der 17 gegen den Ventilsitz 4 zu schieben sucht.

Kanal 5 führt zu einem Anschlußstutzen 7, der Ka- Auf dem aus der Schutzkappe 30 herausragenden

nal 6 zu einem Anschlußstutzen 8, die mit rechtwink- Teil des Gewindebolzens 29 sitzt eine Rändelmutter

Hg zueinander stehender Achse im unteren Gehäuse- 35, die auf der der Schutzkappe zugekehrten Seite

teil 2 vorgesehen sind. 55 eine Ausnehmung 36 aufweist, deren Durchmesser

In die Gewindebonrung 1 ist unter Zwischenlage größer ist als derjenigen der Kontermutter 33. Dreht einer Dichtung 9 ein oberer Gehäuseteil 10 ein- man die Rändelmutter 35 in der Richtung, daß sie in geschraubt, der einen zylindrischen Mantel 11 und Anlage an die Stirnfläche der Schutzkappe 30 kommt auf der der Ringschülter 3 abgekehrten Seite eine und fährt dann mit dem Drehen fort, so wird mittels Stirnwand 12 aufweist, die mit einer zentralen öff- 60 der Anschlagscheibe 28 und der Büchse 17 der Vennung 13 versehen ist. Zur offenen Seite des Gehäuse- tilteller 19 vom Ventilsitz 4 wegbewegt. Die Rändelteils 10 hin schließt sich an die zentrale öffnung mutter 35 gestattet damit eine manuelle Betätigung unter Bildung einer Schulter 14 die im Durchmesser des Ventils zum Spülen und zur Funktionsprobe. Ein geringere Bohrung eines einstückig mit der Stirnwand Splint 37 im Gewindebolzen 29 sichert die Rändel-12 ausgebildeten und konzentrisch zur zentralen öff- 65 mutter gegen ein zu weites Herausdrehen,
nung 13 angeordneten zylindrischen Körpers 15 an. In drei radialen Gewindebohrungen des Ansatzes Der Körper 15 besitzt im wesentlichen die Form einer 31 der Stirnwand 12 ist je ein Druckkörper 39 verBüchse, ist jedoch an seinem freien Ende mit zwei schiebbar geführt, der mittels einer Feder 40 gegen

die äußere Mantelfläche der Büchse 17 gepreßt wird. Die Feder 40 stützt sich andererseits an einer Schraube 41 ab. Die durch die Druckkörper 39 erzeugte Reibung bei einer Verschiebung der Büchse 17 dient als Dämpfung, die ein Schlagen oder Rattern des Ventils verhindert. Zum selben Zwecke ist am Ventilteller 19 eine Dämpfungsscheibe 42 befestigt. Die Dämpfungsscheibe 42 besteht aus einem zylindrischen, an der Mantelfläche des Ventiltellers 19 anliegenden und mit diesem verbundenen Teil und einem flanschartigen Teil, der in den Ringraum zwischen dem Ventilteller und den zylindrischen Mantel des oberen Gehäuseteils 10 ragt.

Die Verbindungsleitung 27 ist von dem in die obere Balgscheibe 25 eingeführten Ende aus in einer Schraubenlinie einmal um die Büchse 17 und die über sie geschobene Feder 44 herum und durch eine öffnung in der Schutzkappe 30 nach außen geführt. Das andere Ende mündet in einen Wärmefühler 43, der an sich bekannt ist und deshalb hier nicht im einzelnen erläutert ist.

Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Die Feder 44 drückt mittels der Büchse 17 den Ventilteller 19 normalerweise gegen den Ventilsitz 4, so daß das Ventil geschlossen ist. Die Rändelmutter 35 muß natürlich so weit nach oben gedreht sein, daß sie nicht auf der Schutzkappe 30 aufliegt, wenn das Ventil geschlossen ist. Steigt die Temperatur, die auf den Wärmefühler 43 einwirkt, so dehnt sich der Dehnkörper 23 aus. Da die Lage der unteren Balgscheibe

24 festgelegt ist, verschiebt sich hierbei die obere Balgscheibe 25. Infolge der schraubenartigen Führung der Verbindungsleitung 27 wird die Verschiebung der oberen Balgscheibe 25 nicht behindert. Bei einer bestimmten Temperatur kommt die obere Balgscheibe

25 in Anlage an die Anschlagscheibe 28. Dehnt sich nun der Dehnkörper 23 infolgte steigender Temperatur noch weiter aus, so wird der Ventilteller 19 entgegen der Kraft der Feder 44 vom Ventilsitz 4 abgehoben. Der Metallbalg 21 gestattet eine solche Ver-Schiebung, verhindert aber das Eindringen von Flüssigkeit aus dem mit dem Kanal 6 in Verbindung stehenden Ringraum zwischen dem zylindrischen Mantel 11 und dem Balg 21 in denjenigen Teil des Ventils, in dem sich die Büchse 17, der Dehnkörper 23 und die von der Schutzkappe 30 abgedeckten Teile befinden.

Der wirksame Durchmesser des Balges 21 ist gleich dem wirksamen Durchmesser des Ventilsitzes 4. Dadurch stehen die am Ventilteller 19 angreifenden hydraulischen Kräfte im Gleichgewicht, weil der Kanal 5 als Abflußkanal eines Sicherheitsventils ins Freie führt und deshalb drucklos ist. Die beim öffnen des Ventils vom Dehnkörper 23 aufzubringende Kraft ist daher gleich der Gegenkraft der Feder 44 und deshalb verhältnismäßig gering.

Fällt die Temperatur wieder unter den eingestellten Maximalwert, so schließt die Feder 44 das Ventil. Die Öffnungstemperatur hängt vom Abstand der Anschlagscheibe 28 von den Vorsprüngen 16 ab. Durch ein mehr oder weniger weites Hineindrehen der Anschlagscheibe 28 in die Büchse 17 läßt sich daher diejenige Temperatur, bei der das Ventil öffnet, einstellen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Thermostatisch gesteuertes Sicherheitsventil, insbesondere für geschlossene Warmwasserheizungsanlagen, mit einem durch eine Feder belasteten und in einem mit dem Ventilkanal in Verbindung stehenden Raum des Ventilgehäuses angeordneten Verschlußstück, welches mit einem Dehnkörper in Verbindung steht und mittels dieses entgegen der Federkraft von seinem Sitz abhebbar ist, sowie mit einem den Raum, der die Feder enthält, von der Flüssigkeit trennenden, zumindest in der Verschieberichtung des Verschlußstückes elastischen Verbindungsorgan, dessen eines Ende mit dem Verschlußstück flüssigkeitsdicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (19) am einen Ende einer in der Verschieberichtung des Verschlußstückes verschiebbar im Gehäuse (10) gelagerten Büchse (17) befestigt ist, die unter der Wirkung der Feder (44) steht und den Dehnkörper (23), dessen Innenraum in an sich bekannter Weise mit einem Temperaturfühler (43) in Verbindung steht, enthält, der einerseits an einem Anschlag (28) der Büchse, andererseits an einem durch mindestens einen Schlitz in der Büchse greifenden Träger (16) des Gehäuses Anschlag findet, wobei die Büchse sich in einem durch das elastische Verbindungsorgan (21), dessen anderes Ende in an sich bekannter Weise flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, von der Flüssigkeit getrennten Raum des Gehäuses befindet.

2. Ventil nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan als ein konzentrisch zur Büchse angeordneter und diese zumindest auf einem Teil ihrer Länge aufnehmender Balg (21) ausgebildet ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Dehnkörper (23) abstützende Träger (16) an einem zwischen der Büchse (17) und dem Balg (21) liegenden zylindrischen Teil (15) des Gehäuses (10) vorgesehen ist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (28) als ein mittels einer Kontermutter (33) feststellbarer Gewindebolzen (28,29) ausgebildet ist, der in einem Innengewinde der Büchse (17) läuft und durch das Gehäuse hindurchgeführt ist sowie auf dem aus dem Gehäuse (30) herausragenden Ende eine auf diesem abstützbare Mutter (35) trägt.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (44) gleichachsig zur Büchse (17) angeordnet ist und sich einerseits an einem Bund (35) der Büchse (17), andererseits am Gehäuse (30) abstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen