DE19619125C2

DE19619125C2 - Ventil mit Voreinstellung der Durchflußmenge für einen Heizkörper einer Warmwasseranlage

Info

Publication number: DE19619125C2
Application number: DE19619125A
Authority: DE
Inventors: Otto Gampper; Julian Gampper
Original assignee: GAMPPER GmbH
Current assignee: Afriso-Euro-Index De GmbH
Priority date: 1995-11-04
Filing date: 1996-05-11
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2016-05-12
Also published as: DE19619125A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit Voreinstellung der Durchflußmenge für einen Heizkörper einer Warmwasser- Heizungsanlage, umfassend ein Ventilgehäuse mit

- einem Einlaufstutzen und einem Auslaufstutzen,
- einem zwischen dem Einlaufstutzen und dem Auslaufstutzen vorgesehenen Spindelstutzen mit eingesetzter Spindel, de ren Ventilteller mit einem in einem Durchlaufkanal für das Heizmittel angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt,
- einer im Durchgangskanal angeordneten Meßblende und
- zwei Meßkanäle aufnehmenden Meßstutzen für den Anschluß einer Differenzdruck-Meßeinrichtung zur Bestimmung des Differenzdruckes zwischen der Strangseite und der Heiz körperseite.

In großen komplexen Heizungsanlagen ist der hydraulische Ab gleich bzw. die Einstellung der Heizmittelmengen am Heizkör per sehr aufwendig und zeitraubend.

Bekannt sind die Voreinstellung im Ventil und die Voreinstel lung und Messung im Rücklauf am Heizkörper und im Rohrlei tungssystem.

Um eine kontrollierte und exakte Voreinstellung der Durch flußmenge eines Heizkörpers zu gewährleisten, sind Druckdif ferenz-Meßeinrichtungen entwickelt worden. Aus der EP 0 126 697 A1 ist ein solches Druckdifferenz-Meßgerät bekannt, welches zwei Meßsonden aufweist. Außerhalb eines Ventils wird eine Meßsonde an der Eingangsseite und eine Meßsonde an der Ausgangsseite einer zu messenden Anlage angebracht und der Differenzdruck gemessen, in dessen Abhängigkeit das Ventil entsprechend kontrolliert wird. Die Meßsonden werden somit nicht unmittelbar am Ventil eingesetzt, so daß es zu Meßfeh lern im Rohrleitungssystem kommen kann.

Im Weiteren offenbart die DE 35 39 463 A1 ein Strangregulier ventil mit einem Stutzen zur Aufnahme eines Ventiloberteils, in dem eine Spindel mit endseitigem Ventilteller angeordnet ist. Der Ventilteller wirkt bei Betätigung der Spindel mit einem Ventilsitz eines Ventilgehäuses zusammen. An einem Ein laßstutzen des Ventilgehäuses ist in Strömungsrichtung unmit telbar vor dem Ventilsitz ein Meßstutzen für eine Meßeinrich tung angeformt. Ein weiterer Meßstutzen zur Aufnahme einer zusätzlichen Meßeinrichtung ist in Strömungsrichtung unmit telbar hinter dem Ventilsitz ausgebildet. Als Meßblende dient hierbei der Ventilsitz, dessen Querschnitt sich bei einer Einregulierung einer Wasser-Durchflußmenge, also beim Öffnen und Schließen des Ventils, kontinuierlich ändert. Dies hat zur Folge, daß der Volumenstrom des Wärmemediums nur in Ab hängigkeitvon der Stellung der Spindel bzw. in Abhängigkeit der Stellung des Ventiltellers zu dem Ventilsitz ermittelt werden kann, wodurch ein zusätzlicher Meßaufwand entsteht. Im weiteren ist zur Bestimmung eines entsprechenden Voreinstel lungswertes der Spindel ein zusätzliches externes Meßgerät erforderlich.

Ferner ist aus der EP 0 153 427 A1 ein Strangregulierventil bekannt, dessen Ventilgehäuse einen Einlaufstutzen sowie ei nen Ablaufstutzen für Warmwasser aufweist. Darüber hinaus ist innerhalb des Ventilgehäuses ein Ventilsitz ausgebildet vor dem in Strömungsrichtung ein Meßstutzen ausgeformt ist. Ein weiterer Meßstutzen dient als Entleerungsstutzen und ist in Durchflußrichtung hinter dem Ventilsitz angeordnet. Bei die sem Strangregulierventil dient der Ventilsitz als Meßblende und stellt eine variable Größe dar, deren Durchflußöffnung sich beim Öffnen und Schließen des Ventils kontinuierlich än dert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Thermostat- Heizkreisventil für eine Warmwasser-Heizungsanlage zu schaf fen, mit dem eine Differenzdruckmessung unmittelbar am Ven tilgehäuse und mit einem geringen Meßaufwand ausgeführt Wer den kann. Das Ventilgehäuse soll dabei so gestaltet werden, daß Bearbeitungsschritte eingespart werden können und die Herstellung des Ventilgehäuses vereinfacht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Meßblende im Einlaufstutzen unmittelbar vor dem Ventilsitz angeordnet ist und die Meßstutzen mit den zugehörigen Meßka nälen im Auslaufstutzen vorgesehen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist eine Meßblende in einem Einlaufstutzen unmittelbar vor dem Ventilsitz angeordnet, wo nach die Meßblende eine konstante, von der Stellung eines Ventiltellers zu einem Ventilsitz unabhängige Größe dar stellt. Durch die örtliche und funktionale Trennung von Meßblende und Ventilsitz ist ein exaktes Messen und Einregu lieren der Warmwassermenge ohne zusätzliche Meßgeräte oder Voreinstellungen gewährleistet. Darüberhinaus wird durch die Anordnung der beiden Meßstutzen mit den zugehörigen Meßkanä len in dem Auslaufstutzen des Ventils eine relativ kompakte Bauform desselben mit einem guten Zugang zu den Meßstutzen sichergestellt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Meßstutzen mit den zugehörigen Meßkanälen jeweils in einem Winkel von 45° in einer Ebene quer zum Einlaufstutzen und zum Auslaufstutzen und in Durchflußrichtung versetzt zur Längsachse des Spindel stutzens angeordnet, wobei die Achsen der Meßstutzen sich in der Teilungsebene des Ventilgehäuses treffen.

Durch diese Maßnahmen kann auf einfache Art und Weise die tatsächliche Heizmittel-Durchflußmenge exakt gemessen und dementsprechend das Ventil unter ständiger Kontrolle genau voreingestellt werden. Die Ermittlung der Heizmittel- Durchflußmenge wird direkt an den am Ventilgehäuse angebrach ten Meßstutzen vorgenommen. Somit ergibt sich eine direkte Voreinstellung der Heizmittel-Durchflußmenge in Abhängigkeit von der realen, ermittelten Heizmittel-Durchflußmenge. Durch die V-förmige Anordnung der Meßstutzen wird eine gute Zugäng lichkeit des Ventils für den Monteur gewährleistet. Darüber hinaus ist die durch vorbeschriebene Anordnung der Meßkanäle eine leichte Entkernung nach dem Gießen des Ventilgehäusekör pers aus der Gußform möglich.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft die Teilungsebene des Ventilgehäuses durch die Längsachse des Spindelstutzens in Längsrichtung des Ventilgehäuses verläuft, wobei die durch die Teilungsebene ausgebildeten Hohlräume im Ventilgehäuse durch entsprechende Kernhälften gebildet sind. Zweckmäßigerweise ist jeder der Meßkanäle der Meßstutzen teilweise oder vollständig aus einer Kernhälfte des Ventilge häuses gebildet. Bevorzugt ist hierbei jeder der Meßkanäle der Meßstutzen in höhenversetzter Anordnung aus einer der Kernhälften des Ventilgehäuses gebildet. Von besonderem Vor teil dabei ist, daß der Kern des Gußteils und das Gußteil selbst leicht aus der Gußform entfernbar sind.

Um eine hohe Meßgenauigkeit der Meßblende sicherzustellen, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Meßblende durch eine Öffnung in der Innenwand des Ventilge häuses zwischen dem Meßkanal des Meßstutzens für die Strang seite und mit dem Meßkanal des Meßstutzens für die Heizkör perseite der Warmwasser-Heizungsanlage gebildet. Zur weiteren Erhöhung der Meßgenauigkeit der Meßblende ist die Innenwand des Ventilgehäuses im Bereich zwischen der Strangseite und der Heizkörperseite der Meßblende spanabhebend glatt bearbei tet. Hierdurch werden Turbulenzen im Bereich der Meßblende verhindert.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Meßblende als Meßbuchse ausgebildet und beabstandet zur In nenwand des Ventilgehäuses zwischen dem Meßkanal des Meßstut zens für die Strangseite und mit dem Meßkanal des Meßstutzens für die Heizkörperseite der Warmwasser-Heizungsanlage festge legt. Zweckmäßigerweise ist die Meßbuchse innenseitig spanab hebend glatt bearbeitet.

Zur Erzielung einer einfachen Anordnung der Meßblende inner halb des Ventilgehäuses weist bevorzugt das Ventilgehäuse mittig einen umlaufenden, als Halterung für die Meßbuchse dienenden Innenbund auf. Zu diesem Zweck ist der Innenbund an seiner der Strömungsrichtung des Heizmittels durch das Ven tilgehäuse zugewandten Seite mit einer umlaufenden Ausklin kung versehen, in die eine außenseitig auf der Meßbuchse an gebrachte umlaufende Auflageschulter eingreift, wobei die Auflageschulter derart angeordnet ist, daß die Strangseite und die Heizkörperseite der Meßbuchse jeweils einen gleichen Abstand zu dem Innenbund aufweisen. So ergibt sich eine leichte Montage der Meßbuchse.

Zweckmäßigerweise ist das Ventilgehäuse einschließlich der Meßstutzen ein einstückig geformtes Gußteil.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nach folgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles un ter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläu tert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ventil ei ner Warmwasser-Heizungsanlage;

Fig. 2 eine Ansicht des Ventils gemäß Fig. 1 von der Heiz körperseite her;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Ventil gemäß Fig. 1 ohne Anschlußstutzen für den Heizkörper bzw. die Heizkör perleitung;

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung nach Fig. 3, jedoch aus der entgegengesetzten Blickrichtung;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch das Ventil gemäß Fig. 3; und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B des Ventils gemäß Fig. 3, jedoch ohne Ventileinsatz.

Ein als Thermostat-Ventil ausgebildetes Ventil 1 dient der Voreinstellung der Durchflußmenge eines Heizkörpers einer Warmwasser-Heizungsanlage. Das Ventil 1 umfaßt ein Ventilge häuse 2, das in seinem mittleren Bereich einen Spindelstutzen 3 aufweist, in dem ein voreinstellbarer Ventileinsatz 4 auf genommen ist. Der Ventileinsatz 4 besitzt eine Spindel 5, durch deren Verdrehen mittels eines Spezialschlüssels oder eines Griffstückes das Ventil 1 bezüglich der Heizmittel- Durchflußmenge voreingestellt werden kann. Weiterhin umfaßt das Ventilgehäuse 2 an seiner Strangseite 6 einen Einlauf stutzen 7 mit einem Gewindeflansch 8 für den Stranganschluß mit einer entsprechenden Einlauföffnung 9. Am entgegengesetz ten Ende besitzt das Ventilgehäuse 2 auf der Heizkörperseite 10 einen mit einer Tülle 11 versehenen Auslaufstutzen 12 für einen Heizkörper bzw. eine Heizkörperleitung. Der Auslauf stutzen 12 ist darüber hinaus mit einer Tüllenmutter 13 aus gerüstet. Am Ende des Auslaufstutzens 12 befindet sich die Auslauföffnung 14 zur Heizkörperseite 10. Von der Strangseite 6 der Warmwasser-Heizungsanlage her wird somit im Ventilge häuse 2 ein Durchlaufkanal 15 hin zur Heizkörperseite 10 der Warmwasser-Heizungsanlage gebildet.

Der Ventileinsatz 4 weist an seinem unteren Ende einen in den durch den Einlaufstutzen 7 und den Auslaufstutzen 12 gebilde ten Durchlaufkanal 15 hineinragenden Ventilteller 16 auf, der mit einem im Durchlaufkanal 15 ausgebildeten Ventilsitz 17 durch Verdrehen der Spindel 5 im Spindelstutzen 3 des Venti leinsatzes 4 in Anlage bringbar ist und mit diesem zusammen wirkt. Der Ventilteller 16 ist mit einer elastischen Gummi- oder Kunstoffdichtung 18 versehen, um eine zuverlässige Ab dichtung des Ventilsitzes 17 im Durchlaufkanal 15 zwischen dem Einlaufstutzen 7 und dem Auslaufstutzen 12 zu erzielen, wenn der Ventileinsatz 4 geschlossen ist. Der Einlaufstutzen 7 erstreckt sich somit von der Strangseite 6 von seiner Ein lauföffnung 8 über den Durchlaufkanal 15 bis zum Ventilsitz 17, während sich der Auslaufstutzen 12 vom Ventilsitz 17 über den Durchlaufkanal 15 bis zur Auslauföffnung 14 hin zur Heiz körperseite 9 erstreckt.

Im Durchlaufkanal 15 des Ventilgehäuses 2 ist eine Meßblende 19 unmittelbar vor dem Ventilsitz 17 im Einlaufstutzen 7 aus gebildet. Sämtliche Innenumfangsseiten der Meßblende 19 sind spanabhebend glatt bearbeitet. Bei einer alternativen, zeich nerisch dargestellten Ausführung ist die Meßblende 19 durch eine in das Ventilgehäuse 2 eingesetzte Meßbuchse 20 reali siert, die an einem umlaufenden Innenbund 21 des Einlaufstut zens 7 anliegt. In den Innenbund 21 ist an seiner der Strö mungsrichtung des Heizmittels zugewandten Seite gemäß Fig. 3 eine umlaufende Ausklinkung 22 eingelassen, in die eine au ßenseitig umlaufende Auflageschulter 23 der Meßbuchse 20 ein greift. Hierbei ist die Auflageschulter 23 derart angeordnet, daß die Eintrittsseite und die Austrittsseite der Meßbuchse 20 einen gleichen Abstand zum Innenbund 21 haben.

Zwischen dem Spindelstutzen 3 und dem Auslaufstutzen 12 des Ventilgehäuses 2 sind zwei V-förmig angeordnete Meßstutzen 24 und 25 vorgesehen, und zwar jeweils in einer Ventilgehäuse hälfte im Bereich des Auslaufstutzens 12. Jeder der Meßstut zen 24 bzw. 25 weist einen Meßkanal 26 bzw. 27 mit einer zu gehörigen Einstecköffnung 28 für die Meßnadel 29 einer Meßka nüle 30 auf, die in Fig. 5 dargestellt ist. Die Meßstutzen 24 und 25 sind jeweils in einem Winkel von 45° in einer Ebene und im gleichen Abstand versetzt zur Längsachse 31 des Spin delstutzens 3 angeordnet. Die Achsen 32 bzw. 33 der Meßstut zen 24, 25 treffen sich dabei in der Teilungsebene 34 des Ventilgehäuses 2 und liegen somit in einem 90°-Winkel zuein ander. Der Meßstutzen 24 ist dem Einlaufstutzen 7 auf der Strangseite 6 und der Meßstutzen 25 dem Auslaufstutzen 12 der Heizkörperseite 10 der Warmwasser-Heizungsanlage zugeordnet. Der Öffnungsquerschnitt des Durchlaufkanals 15 ist durch den voreinstellbaren Ventileinsatz 4 einstellbar.

Der Durchlaufkanal 15 weist im Auslaufstutzen 12 den strang seitigen Meßkanal 26 und den heizkörperseitigen Meßkanal 27 auf. In Fig. 3 ist im Bereich des strangseitigen Meßkanals 26 eine Durchgangsöffnung 37 zum strangseitigen Meßstutzen 24 zu ersehen, während in Fig. 4 eine Durchgangsöffnung 38 zum heiz körperseitigen Meßstutzen 25 zu ersehen ist.

Sowohl in den in Strömungsrichtung des Heizmittels strangsei tigen Meßkanal 26 als auch in den in Strömungsrichtung des Heizmittels heizkörperseitigen Meßkanal 27 zwischen der Meßbuchse 20 greift jeweils durch die Öffnung 17 der Meßstutzen 24 bzw. 25 die als hohle Meßnadel 29 ausgebildete Meßkanüle 30 ein, um die Drücke vor und nach der Meßbuchse 20 zu mes sen. Diese Meßkanülen 30 sind über einen entsprechenden An schlußschlauch 39 mit einer nicht dargestellten Differenz druck-Meßeinrichtung verbunden, über welche die tatsächliche Heizmittel-Durchflußmenge durch das Ventil 1 feststellbar ist. In Abhängigkeit von der ermittelten Heizmittel- Durchflußmenge wird dann das Ventil 1 durch Verdrehen der Spindel 5 des Ventileinsatzes 4 kontrolliert und exakt bezüg lich der erforderlichen Heizmittel-Durchflußmenge voreinge stellt.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1

Ventil

2

Ventilgehäuse

3

Spindelstutzen

4

Ventileinsatz

5

Spindel

6

Strangseite

7

Einlaufstutzen

8

Gewindeflansch

9

Einlauföffnung

10

Heizkörperseite

11

Tülle

12

Auslaufstutzen

13

Tüllenmutter

14

Auslauföffnung

15

Durchlaufkanal

16

Ventilteller

17

Ventilsitz

18

Dichtung

19

Meßblende

20

Meßbuchse

21

Innenbund

22

Ausklinkung

23

Auflageschulter

24

Meßstutzen

25

Meßstutzen

26

Meßkanal

27

Meßkanal

28

Einstecköffnung

29

Meßnadel

30

Meßkanüle

31

Längsachse

32

Achse des Meßstutzens

33

Achse des Meßstutzens

34

Teilungsebene

37

Durchgangsöffnung

38

Durchgangsöffnung

39

Anschlußschlauch

Claims

1. Ventil mit Voreinstellung der Durchflußmenge für einen Heizkörper einer Warmwasser-Heizungsanlage, umfassend ein Ventilgehäuse (2) mit
einem Einlaufstutzen (7) und einem Auslaufstutzen (12),
einem zwischen dem Einlaufstutzen (12) und dem Aus laufstutzen (7) vorgesehenen Spindelstutzen (3) mit eingesetzter Spindel (5), deren Ventilteller (16) mit einem in einem Durchlaufkanal (15) für das Heizmittel angeordneten Ventilsitz (17) zusammenwirkt,
einer im Durchgangskanal (15) angeordneten Meßblende (19) und
zwei Meßkanäle (26, 27) aufnehmenden Meßstutzen (24, 25) für den Anschluß einer Differenzdruck- Meßeinrichtung zur Bestimmung des Differenzdruckes zwischen der Strangseite (6) und der Heizkörperseite (10), dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßblende (19) im Einlaufstutzen (7) unmittelbar vor dem Ventilsitz (17) angeordnet ist, und
die Meßstutzen (24, 25) mit den zugehörigen Meßkanä len (26, 27) im Auslaufstutzen (12) vorgesehen sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstutzen (24, 25) mit den zugehörigen Meßkanälen (26, 27) jeweils in einem Winkel von 45° in einer Ebene quer zum Einlaufstutzen (7) und zum Auslaufstutzen (12) und in Durchflußrichtung versetzt zur Längsachse (31) des Spin delstutzens (3) angeordnet sind, wobei die Achsen (32, 33) der Meßstutzen (24, 25) sich in der Teilungsebene (34) des Ventilgehäuses (2) treffen.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (34) des Ventilgehäuses (2) durch die Längsachse (31) des Spindelstutzens (3) in Längsrich tung des Ventilgehäuses (2) verläuft, wobei die durch die Teilungsebene (34) ausgebildeten Hohlräume im Ventilge häuse (2) durch entsprechende Kernhälften gebildet sind.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Meßkanäle (26 bzw. 27) der Meßstutzen (24 bzw. 25) teilweise oder vollständig aus einer Kernhälfte des Ven tilgehäuses (2) gebildet ist.

5. Ventil nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeich net, daß jeder der Meßkanäle (26 bzw. 27) der Meßstutzen (24 bzw. 25) in höhenversetzter Anordnung aus einer der Kernhälften des Ventilgehäuses (2) gebildet ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Meßblende (19) durch eine Öffnung in der Innenwand des Ventilgehäuses (2) zwischen dem Meßka nal (26) des Meßstutzens (24) für die Strangseite (6) und mit dem Meßkanal (27) des Meßstutzens (25) für die Heiz körperseite (10) der Warmwasser-Heizungsanlage gebildet ist.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Innenwand des Ventilgehäuses (2) im Be reich zwischen der Strangseite (6) und der Heizkörpersei te (10) der Meßblende (19) spanabhebend glatt bearbeitet ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Meßblende (19) als Meßbuchse (20) aus gebildet und beabstandet zur Innenwand des Ventilgehäuses (2) zwischen dem Meßkanal (26) des Meßstutzens (24) für die Strangseite (6) und mit dem Meßkanal (27) des Meß stutzens (25) für die Heizkörperseite (10) der Warmwas ser-Heizungsanlage festgelegt ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Meßbuchse (20) innenseitig spanabhebend glatt bearbeitet ist.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) mittig einen umlau fenden, als Halterung für die Meßbuchse (20) dienenden Innenbund (21) aufweist.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Innenbund (21) an seiner der Strömungs richtung des Heizmittels durch das Ventilgehäuse (2) zu gewandten Seite mit einer umlaufenden Ausklinkung (22) versehen ist, in die eine außenseitig auf der Meßbuchse (20) angebrachte umlaufende Auflageschulter (23) ein greift, wobei die Auflageschulter (23) derart angeordnet ist, daß die Strangseite (6) und die Heizkörperseite (10) der Meßbuchse (20) jeweils einen gleichen Abstand zu dem Innenbund (21) aufweisen.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) einschließlich der Meßstutzen (24, 25) ein einstückig geformtes Gußteil ist.