DE19944364B4

DE19944364B4 - Einbauventil für einen Gliederheizkörper

Info

Publication number: DE19944364B4
Application number: DE19944364A
Authority: DE
Inventors: Fester Garm
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: ATE292767T1; DE19944364A1; DE50010005D1; EP1212563A1; AU6984700A; EE200200117A; PL355174A1; WO2001020207A1; PL194607B1; CN1375048A; EP1212563B1; TR200200675T2; CN1246617C; HUP0202601A2

Abstract

Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das vorlaufseitige, erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen thermostatisch betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal (21; 121) seitlich neben dem Verschlußstück (17; 117) vorgesehen und durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet ist und daß der Austrittskanal (22; 122) auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz (16; 116) anschließt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das vorlaufseitige, erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen thermostatisch betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist.

Ein solches Einbauventil ist aus DE 43 30 149 A1 bekannt. Es steuert, da es mit dem Vorlauf verbunden ist, den Durchfluß des Wärmeträgers vom ersten Glied zum zweiten Glied und damit allen weiteren Gliedern des Heizkörpers. Das Gehäuse besitzt einen Eintrittskanal, der aus einer Radialbohrung und einer zum Ventilsitz führenden Axialbohrung besteht. Der Austrittskanal wird durch eine Durchgangsbohrung gebildet, die den Raum neben dem Verschlußstück mit der dem zweiten Glied zugewandten Stirnseite des Gehäuses verbindet. Das Gehäuse hat daher einen sehr komplizierten Aufbau und ist in der Herstellung teuer.

Aus DE 1 994 477 U ist ein handbetätigtes Einbauventil für einen Gliederheizkörper bekannt, das ein einschraubbares Gehäuse besitzt, wobei der Eintrittskanal seitlich neben dem Verschlußstück vorgesehen und durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet ist und der Austrittskanal auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz anschließt. Das Verschlußstück wird durch eine Schraubspindel verstellt.

DE 82 17 528 U1 betrifft ein Regelventil, insbesondere für Kondensat aus dampfbeheizten Heizschlangen o.dgl., das durch einen Elektromagneten betätigt wird. Das Verschlußelement ist druckentlastet (Seite 6, Absatz 1; Seiten 10 und 11, überleitender Absatz). Doppelpfeile zeigen an, daß das Ventil in beiden Richtungen durchströmt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einbauventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das einen einfacheren Aufbau besitzt und daher kostengünstiger hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußstück druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal seitlich neben dem Verschlußstück vorgesehen und durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet ist und daß der Austrittskanal auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz anschließt.

Dadurch, daß das Verschlußstück druckentlastet ist, vorzugsweise einen vollständigen Druckausgleich erfährt, kann der Eintrittskanal mit geringer Länge seitlich angeordnet werden und der Austrittskanal zentrisch an den Ventilsitz anschließen. Dies ergibt eine einfache und preiswert herstellbare Konstruktion. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ven tile produzierte Gehäuse- und Buchsenteile verwenden. Infolge der Druckentlastung kann man thermostatische Betätigungselemente mit geringerer Stellkraft und daher kleinen Abmessungen verwenden.

Eine besonders effektive Druckentlastung bezüglich des Austrittsdrucks ergibt sich dadurch, daß das Verschlußstück auf seiner dem Ventilsitz abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum greift, dessen wirksame Druckfläche im wesentlichen gleich der vom Ventilsitz umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum mit dem Raum innerhalb des Ventilsitzes verbunden ist.

Hierbei ist es empfehlenswert, daß das Verschlußstück von mindestens einem Druckentlastungskanal durchsetzt ist.

Günstig ist es auch, daß das Verschlußstück einen Bereich aufweist, in dem sein Querschnitt zum Ventilsitz hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes angeordneter Ringflansch diesen Bereich teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist. Dies erlaubt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches von Ventilsitz und Verschlußstück eine weitgehende oder vollständige Druckentlastung auch auf der Eintrittsseite.

Eine weitere Verbesserung erhält man dadurch, daß dem Ventilsitz außen eine Umfangsrinne vorgeschaltet ist.

Mit Vorteil ist zur Bildung des Eintrittskanal ein Ausschnitt in der Gehäusewand vorgesehen. Dies führt zu einer sehr einfachen Konstruktion mit kurzem Eintrittskanal.

Vorteile bietet es auch, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück eine den Querschnitt des Eintrittskanals bestimmende Voreinstellbuchse vorgesehen ist. Es läßt sich daher auch eine Voreinstellung des k_v-Werts vornehmen. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ventile produzierte Gehäuse- und Buchsenteile verwenden.

Empfehlenswert ist es, daß das Gehäuse zur Bildung des Austrittskanals ein an den Ventilsitz anschließendes Rohr aufweist. Dieses Rohr kann einen vergleichsweise großen Durchmesser haben und daher die Drosselverluste mindern.

Günstig ist es, daß das Rohr am freien Ende eine Platte mit einer Scheibendichtung zur Anlage an eine ein erstes und zweites Glied verbindende Muffe trägt. Durch Einschrauben des Einbauventils wird gleichzeitig die Scheibendichtung gegen die Muffe gedrückt, so daß sich eine sichere Abdichtung ergibt.

Eine ebenfalls vorteilhafte Alternative besteht darin, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt. Dies setzt lediglich eine Muffe mit zylindrischem Innenumfang voraus.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, daß das Gehäuse ein Einschraubteil und einen daran befestigten Fortsatz aufweist, der zumindest den Ventilsitz und den Austrittskanal umfaßt. Unter Beibehaltung des Einschraubteils können unterschiedliche Fortsätze verwendet werden, die dem jeweiligen Anwendungszweck speziell angepaßt sind.

Günstig ist es hierbei, daß der Fortsatz aus Kunststoff besteht. Der Kunststoff läßt sich durch Spritzen oder auch durch nachträgliche Bearbeitung leicht in die gewünschte Form bringen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Teilquerschnitt durch ein eingebautes Einbauventil gemäß der Erfindung,
2 einen Schnitt durch eine abgewandelte Form des Einbauventils und
3 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A in 2.
Ein Gliederheizkörper 1 weist mehrere Glieder 2, 3 auf, die mit Hilfe von Muffen 4, die teils Linksgewinde, teils Rechtsgewinde besitzen, miteinander verbunden sind. Der Hohlraum 5 des ersten Gliedes 2 ist am unteren Ende mit einem Vorlauf-Anschluß versehen. Ein Einbauventil 6 steuert den Übergang des Wärmeträgers vom Hohlraum 5 zum Hohlraum 7 des zweiten Gliedes 3, das über mehrere weitere Glieder mit dem Rücklauf-Anschluß verbunden ist. Den Strömungsverlauf deuten die Pfeile 8 und 9 an.
Das Einbauventil 6 wird von einer Schraubbuchse 10 an der Stirnseite des ersten Gliedes 2 gehalten. Es besitzt ein Gehäuse 11, das einen Einschraubteil 12 und einen Fortsatz 13 aufweist. Der Einschraubteil 12 ist über ein Gewinde 14 mit der Buchse 10 und über ein Gewinde 15 mit dem Fortsatz 13 verbunden. Der Fortsatz weist einen Ventilsitz 16 auf, der mit einem Verschlußstück 17 zusammenwirkt, das Druckentlastungskanäle 18 aufweist und über einen Ventilstößel 19 von einem Thermostataufsatz 20 her betätigt wird. Weitere Merkmale, die eine Druckentlastung bewirken, werden in Verbindung mit den 2 und 3 beschrieben. Ein Ausschnitt in der Wand des Fortsatzes 13 dient als Eintrittskanal 21, ein an den Ventilsitz 16 anschließendes Rohr als Austrittskanal 22. An dieses Rohr schließt eine Platte 23 an, die eine Dichtungsscheibe 24 trägt. Beim Einschrauben des Einbauventils wird daher die Dichtungsscheibe 24 gegen die Stirnfläche der Muffe 4 dichtend angedrückt. Zwischen Verschlußstück 18 und der Umfangswand des Gehäuses 11 befindet sich noch eine Voreinstellbuchse 25, die mit Hilfe des Stellringes 26 verdreht werden kann, um den k_v-Wert des Ventils voreinzustellen.
Bei der Ausführungsform nach 2 und 3 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Wiederum besitzt das Einbauventil 106 ein Gehäuse 111, das ein Einschraubteil 112 mit einem Gewinde 114, und einen Fortsatz 113 aufweist. Der Fortsatz 113 weist den Ventilsitz 116 und den Austrittskanal 122 auf. Der Eintrittskanal 121 wird durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet. Ein Verschlußstück 117 wird über einen Stößel 119 von außen her betätigt. Zwischen Gehäuse 111 und dem Verschlußstück 117 befindet sich eine Voreinstellbuchse 125, die mit Hilfe des Drehknopfes 126 gedreht werden kann und dabei den Eintrittskanal 121, der die Form eines Ausschnitts der Gehäusewand hat, mehr oder weniger abdeckt.
Zu ergänzen ist noch, daß der Ventilstößel 119 durch eine Öffnungsfeder 127 belastet ist, die sich an der Voreinstellbuchse abstützt. Außerdem ist der Austrittskanal 122 am Umfang mit einer Ringdichtung 123 versehen, so daß er in den zylindrischen Innenraum einer nicht veranschaulichten Muffe, die der Verbindung zweier Glieder dient, geschoben werden kann.
Wichtig ist es, daß das Verschlußstück 117 vorzugsweise weitgehend oder vollständig druckentlastet ist, damit die von außen aufzubringenden Betätigungskräfte einen einwandfreien Betrieb ermöglichen. Zu diesem Zweck sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen:
Das Verschlußstück 117 ist von mehreren Druckentlastungskanälen 118 durchsetzt, die die Verbindung zu einem Zylinderraum 128 herstellen, dessen wirksame Querschnittsfläche gleich derjenigen des Austrittskanals 122, also der innerhalb des Ventilsitzes 116 liegenden und damit der vom Ausgangsdruck beaufschlagten Fläche des Verschlußstücks 117 ist.
An der Außenseite weist das Verschlußstück 117 einen Bereich 129 mit zum Ventilsitz 116 hin zunehmendem Querschnitt, hier begrenzt durch eine Konusfläche, auf. Es folgt eine Zylinderfläche 130 und ein Ringflansch 131, der am Umfang der Zylinderkammer 128 dichtend anliegt. Der Bereich 129 ist notwendig, damit der Ventilsitz 116 überdeckt wird. Die teilweise Überlappung des Bereichs 129 durch den Ringflansch 131 bewirkt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches zwischen Verschlußstück 117 und Ventilsitz 116 eine vollständige oder wenigstens teilweise Entlastung des Eintrittsdrucks.
Der im Querschnitt gerundete Ventilsitz 116 bildet eine Art Wall an der Innenseite einer Umfangsrinne 132. Dies führt in Verbindung mit der Stirnseite des Verschlußstücks 117 eingangsseitig zu einem Druckanstieg, der durch "++" gekennzeichnet ist, und ausgangsseitig zu einer Druckabsenkung, die durch "––" gekennzeichnet ist. Hierdurch wird ein Flattern oder Klappern des Verschlußstücks, wie es insbesondere bei Verschlußstücken oder Ventilsitzen aus elastischem Material auftritt, behoben.
Von den veranschaulichten Ausführungsbeispielen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Der Fortsatz 13 oder 113 kann aus Metall oder vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Er kann auch als ein teleskopartig verschiebbares Zylinderteil mit eingebauter Feder zwecks Toleranzausgleich ausgebildet sein. Viele Teile des Einbauventils 6 oder 106 können mit denjenigen bereits auf dem Markt befindlicher Ventile übereinstimmen. Dies erlaubt eine Fertigung in großen Serien, so daß auch hierdurch die Kosten gesenkt werden. Die Glieder des Heizkörpers können unter Fortfall der Verbindungsmuffe 4 auch miteinander verschweißt sein.

Claims

Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das vorlaufseitige, erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen thermostatisch betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal (21; 121) seitlich neben dem Verschlußstück (17; 117) vorgesehen und durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet ist und daß der Austrittskanal (22; 122) auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz (16; 116) anschließt.
Einbauventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) auf seiner dem Ventilsitz (116) abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum (128) greift, dessen wirksame Druckfläche etwa gleich der vom Ventilsitz (116) umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum (128) mit dem Raum innerhalb des Ventilsitzes (116) verbunden ist.
Einbauventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) von mindestens einem Druckentlastungskanal (18; 118) durchsetzt ist.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (117) einen Bereich (129) aufweist, in dem sein Querschnitt zum Ventilsitz (16; 116) hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes (117) angeordneter Ringflansch (131) diesen Bereich (129) teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilsitz (116) außen eine Umfangsrinne (132) vorgeschaltet ist.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück (17; 117) eine den Querschnitt des Eintrittskanals (21; 121) bestimmende Voreinstellbuchse (25; 125) vorgesehen ist.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) zur Bildung des Austrittskanals (22; 122) ein an den Ventilsitz (16; 116) anschließendes Rohr aufweist.
Einbauventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am freien Ende eine Platte (23) mit einer Scheibendichtung (24) zur Anlage an eine ein erstes und zweites Glied (2, 3) verbindende Muffe (4) trägt.
Einbauventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung (123) zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) ein Einschraubteil (12; 112) und einen daran befestigten Fortsatz (13; 113) aufweist, der zumindest den Ventilsitz (16; 116) und den Austrittskanal (22; 122) umfaßt.
Einbauventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13; 113) aus Kunststoff besteht.