DE20203735U1

DE20203735U1 - Kombiventil für Heizungsanlagen

Info

Publication number: DE20203735U1
Application number: DE20203735U
Authority: DE
Original assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Current assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2012-03-08

Description

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MÜNCHEN

Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse D-33617 BIELEFELD

51

USHP03/01

Wi/sc

6.3.2002

U.S.H. Innovationen GmbH

Beckersheide 13

33758 Schloß Holte-Stukenbrock

KOMBIVENTIL FÜR HEIZUNGSANLAGEN

U.S.H. Innovationen GmbH ·,.· J * *..·*,.** *,ySIJfß2/01 6.3.2002

KOMBIVENTIL FÜR HEIZUNGSANLAGEN

Die Erfindung betrifft ein Kombiventil für Heizungsanlagen, mit einem Ventilglied, das durch einen Raumtemperaturfühler und unabhängig davon durch einen Rücklauftemperaturfühler beaufschlagbar ist.

Solche Kombiventile werden beispielsweise in Verbindung mit Fußbodenheizungen zur Einzelraumregelung der Temperatur eingesetzt, insbesondere dann, wenn die Fußbodenheizung und normale, an der Wand installierte Heizkörper an einen gemeinsamen Heizkreislauf angeschlossen sind. Da in diesen Fällen die Vorlauftemperatur relativ hohe Werte haben kann, wird mit Hilfe des Rücklauftemperaturfühlers die Temperatur des Mediums in der Fußbodenheizung auf zulässige Werte begrenzt. Der Durchfluß durch das Kombiventil wird somit entweder durch die Rücklauftemperatur des Mediums begrenzt, wenn der Rücklauftemperaturfühler wirksam ist, oder durch die Raumtemperatur, wenn der Raumtemperaturfühler wirksam ist. Die Forderung, daß die beiden Temperaturfühler das Ventilglied unabhängig voneinander beaufschlagen sollen, bedeutet, daß die Raumtemperatur keinen Einfluß auf die Wirkungsweise des Ventils hat, solange der Rücklauftemperaturfühler aktiv ist, und umgekehrt.

Aus DE 199 33 593 C2 ist ein Kombiventil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Raumthermostatkopf und ein als Rücklauftemperaturfühler dienender Dehnstoffkörper rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Das Ventilglied stützt sich an einem Stößel des Rücklauftemperaturfühlers ab, der sich seinerseits mit dem Gehäuse des Dehnstoffkörpers an einem verstellbaren Widerlager abstützt. Ein Stößel des Raumthermostatkopfes wirkt über eine Umlenkmechanik auf das Ventilglied und hebt dieses Ventilglied von dem Stößel des Rücklauftemperaturfühlers ab, wenn die Raumtemperatur über dem Sollwert liegt. Umgekehrt werden die Umlenkmechanik und damit der Raumthermostatkopf unwirksam, wenn das Ventilglied durch den Rücklauftemperaturfühler verschoben wird. Aufgrund der speziellen Anordnung des Raumthermostatkopfes ist dieses Kombiventil jedoch nur für spezielle Einbauweisen geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kombiventil zu schaffen, das für andere Einbauarten geeignet ist und dabei eine genaue Einstellung der Rücklauftemperatur ermöglicht.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventilglied, der Rücklauftemperaturfühler und ein durch den Raumtemperaturfühler beaufschlagbares Druckglied koaxial angeordnet sind, daJ3 der Rücklauftemperaturfühler sich an einem verstellbaren Widerlager abstützt und daß das Druckglied das Widerlager und einen Stößel des Rücklauftemperaturfühlers gabelförmig übergreift.

Aufgrund der koaxialen Anordnung des Raumtemperaturfühlers, des Rücklauftemperaturfühlers und des Ventilgliedes hat das erfindungsgemäße Kombiventil eine langgestreckte, schlanke Form, wie sie für viele Einbauzwecke erwünscht ist. Da das Druckglied den Stößel des Rücklauftemperaturfühlers und das Widerlager gabelförmig übergreift, kann der Raumtemperaturfühler über das Druckglied das Ventilglied vom Rücklauftemperaturfühler abheben, wenn die Raumtemperatur der durchflußbegrenzende Faktor ist. Wenn umgekehrt der Durchfluß durch die Rücklauftemperatur begrenzt wird, drückt der Rücklauftemperaturfühler, der sich an dem Widerlager abstützt, auf das Ventilglied, so daß dieses von dem Druckglied des Raumtemperaturfühlers abgehoben wird. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß der Raumtemperaturfühler und der Rücklauftemperaturfühler unabhängig voneinander auf das Ventilglied wirken, ohne daJ3 für den Rücklauftemperaturfühler eine Sonderanfertigung erforderlich ist. Der Rücklauftemperaturfühler kann somit durch einen handelsüblichen Dehnstoffkörper gebildet werden.

Da auch das Widerlager für den Rücklauftemperaturfühler gabelförmig von dem Druckglied übergriffen wird, läßt sich die axiale Position des Widerlagers einfach verstellen, so da_ß eine genaue Einstellung der Rücklauftemperatur ermöglicht wird, bei der der Rücklauftemperaturfühler abregelt, ohne daß dies einen Einfluß auf die Funktion des Raumthermostaten hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugt wird der Rücklauftemperaturfühler durch einen Dehnstoffkörper gebildet, der sich mit seinem Boden am Ventilglied abstützt und dessen Stößel von der vom Ventilglied abgewandten Seite vorspringt. Das Druckglied des Raumtemperaturfühlers kann sich dann mit dem freien Ende seiner Gabel an dem Dehnstoffkörper abstützen, so daß es nur den Stößel des Rücklauftemperaturfühlers zu übergreifen braucht und das Ventilglied mittelbar über den Dehn-

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Stoffkörper beaufschlagt.

Das gabelförmige Druckglied und ein von diesem Druckglied übergriffener Teil des Widerlagers sind vorzugsweise so geformt, daß sie sich zu einem zylindrisehen Körper ergänzen und in einer Bohrung eines an dem Ventilgehäuse sitzenden Anschlußstückes geführt sind. Dieses Anschluj3stück weist vorzugsweise ein Außengewinde auf, das einerseits zum Aufschrauben des Raumtemperaturfühlers dient und andererseits einen Stellring trägt, der zur Einstellung der Axialposition des Widerlagers dient und zu diesem Zweck zwei radial vorspringende Arme des Widerlagers abstützt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 zwei axiale Halbschnitte des Kombiventils in zueinan

der rechtwinkligen Schnittebenen; und

Figuren 2 und 3 axiale Teilschnitte durch das Kombiventil in zwei zu

einander rechtwinkligen Schnittebenen und in unterschiedlichen Ventilstellungen.

Das in Figur 1 gezeigte Kombiventil umfaßt ein Ventilgehäuse 10 und ein damit verbundenes Anschluß stück 12. Das Anschlußstück 12 hat ein Gewinde 14 zum aufschrauben eines nicht gezeigten Raumthermostatkopfes, dessen Stößel auf einen Ansatz 16a eines gabelförmigen Druckgliedes 16 wirkt. Das Druckglied 16 übergreift ein Widerlager 20 und einen Stößel 22 eines Dehnstoffkörpers 18 und stützt sich an dem Dehnstoffkörper ab, so daß es diesen von dem Widerlager 20 abheben kann. Der Dehnstoffkörper 18 drückt seinerseits auf das Ende 24 eines in dem Ventilgehäuse 10 geführten Ventilglieds 26.

Das Ventilgehäuse 10 bildet einen Ventilsitz 28 mit einer Ventilöffnung 30, die mit einem Einlaß 32 für das Heizmedium in Verbindung steht. Das Ventilglied 26 ist in einer Ventilkammer 34 aufgenommen, die an ihrem dem Anschlußstück 12 zugewandten Ende durch einen Stopfen 36 verschlossen ist und von

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der ein in der Mantelfläche des Ventilgehäuses ausgebildeter Auslaß 38 abgeht.

Das Ventilglied 26 ist mehrteilig ausgebildet. Seine Hauptbestandteile sind ein Schaft 40, der mit seinem Ende 24 aus dem Ventilgehäuse herausragt, ein verschiebbar auf dem entgegengesetzten, im Durchmesser reduzierten Ende des Schaftes 40 angeordneter Ventilteller 42 und eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Schließfeder 44, die sich mit einem Ende an dem Ventilteller 42 und mit dem anderen Ende an einem abgestuften Bund 46 des Schaftes 40 abstützt. Das im Durchmesser reduzierte Ende des Schaftes 40 durchsetzt eine Durchgangsbohrung 48 des Ventiltellers und ist dort mit einem Dichtring 50 abgedichtet. Der Ventilteller 42 ist auf der dem Ventilsitz 28 zugewandten Seite durch eine Sicherungsscheibe 52 auf dem Schaft 40 gehalten und weist einen in einer Ringnut aufgenommenen Dichtring 54 auf, der außerhalb der Ventilöffnung 30 am Ventilsitz 28 abdichtet.

An einer äußeren Schulter des Bundes 46 stützt sich eine Rückstellfeder 56 ab, die sich in Richtung auf den Ventilsitz 28 konisch erweitert und sich außerhalb des Ventiltellers 42 am Ventilsitz abstützt.

Im beschriebenen Beispiel soll angenommen werden, daß der Einlaß 32 des Ventilgehäuses 10 mit einer nicht gezeigten Fußbodenheizung verbunden ist, während der Auslaß 38 an den Rücklauf der Heizungsanlage angeschlossen ist. Der Dehnstoffkörper 18 steht durch Wärmeleitung mit dem Heizmedium in der Ventilkammer 34 in thermischem Kontakt und bildet somit einen Rücklauftemperaturfühler, der auf die Rücklauftemperatur des Heizmediums anspricht. In dem in Figur 1 gezeigten Zustand ist die Temperatur des Heizmediums relativ niedrig und der Stößel 22 des Dehnstoffkörpers 18 ist eingefahren. Da auch die vom Raumthermostatkopf erfaßte Raumtemperatur unterhalb des an diesem Kopf eingestellten Sollwertes liegt, wird auch das Druckglied 16 durch den Raumthermostatkopf in einer relativ weit links in Figur 1 gelegenen Position gehalten. Das Ventilglied 26 wird daher durch die Rückstellfeder 56 in einer Öffnungsstellung gehalten, in der der Ventilteller 42 vom Ventilsitz 28 abgehoben ist. Der Ventilteller 42 wird dabei durch die Schließfeder 44 unter Spannung an dem Sicherungsring 52 gehalten. Aufgrund des relativ großen Durchmessers der Ventilöffnung 30 kann das Heizmedium mit relativ hohem Durchsatz aus der Fußbodenheizung zum Rücklauf der Heizungsanlage zurückströmen.

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Wenn die Raumtemperatur steigt, drückt der Raumthermostatkopf auf den Ansatz 16a des Druckgliedes 16 und verschiebt dieses Druckglied nach rechts, wie in Figur 2 gezeigt ist. Das gabelförmige Druckglied 16 gleitet dabei über das Widerlager 20 hinweg, das selbst in seiner Position unverändert bleibt. Durch das Druckglied 16 wird auch der Dehnstoffkörper 18 und durch diesen der Schaft 40 des Venilgliedes nach rechts verschoben. Dabei wird die Rückstellfeder 56 komprimiert, und der Ventilteller 42 wird durch die Schließfeder 44 in dichter Anlage am Ventilsitz 28 gehalten. Wenn die Raumtemperatur weiter steigt und der Schaft 40 noch weiter nach rechts verschoben wird, taucht dieser Schaft mit seinem reduzierten Ende tiefer in die Ventilöffnung 30 ein, während die Schließfeder 44 komprimiert wird.

Figur 3 illustriert den Fall, daß nicht die Raumtemperatur, sondern die Rücklauftemperatur des Mediums zunimmt. Die Schnittebene in Figur 3 ist rechtwinklig zur Schnittebene in Figur 2 und entspricht dem unteren Halbschnitt in Figur 1. Bei steigender Rücklauftemperatur des Mediums erhöht sich die Temperatur des Dehnstoffkörpers 18, und dessen Stößel 22 wird nach links ausgefahren. Da dieser Stößel 22 sich jedoch an dem axialfesten Widerlager 20 abstützt, wird der Dehnstoffkörper 18 vom Druckglied 16 abgehoben, und er verschiebt das Ende 24 des Schaftes 40 nach rechts, so daß das Ventil geschlossen wird.

Das Anschlußstück 12 ist auf ein aus dem Ventilgehäuse 10 herausragendes Ende des Stopfens 36 aufgeschraubt und wird in seinem in Axialrichtung mittleren Teil lediglich durch vier in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnete Stege 58 gebildet, auf denen sich das Gewinde 14 fortsetzt. Das von dem gabelförmigen Druckglied 16 übergriffene Widerlager 20 weist zwei radial in entgegengesetzte Richtungen vorspringende Arme 60 auf, die zwischen den beiden Gabelarmen des Druckgliedes 16 austreten und sich mit ihren radial äußeren Enden an einem Stellring 62 abstützen, der auf das Gewinde 14 aufgeschraubt ist. Durch Drehen des Stellrings 62 läßt sich somit die Axialposition des Widerlagers 20 und damit die Rücklauftemperatur des Mediums einstellen, bei der das Kombiventil schließt.

Das vom Stopfen 36 abgewandte Ende des Anschlußstückes 12 weist eine axiale Mittelbohrung auf, die sowohl dem Druckglied 16 als auch dem Widerlager 20 axiale Führung gibt, da das Druckglied und das Widerlager so miteinander in

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Eingriff stehen, daJ3 sich ihre Querschnitte zu einem Vollkreis ergänzen. Der Verstellweg des Widerlagers 20 wird durch einen klemmend auf dem Gewinde 14 des Anschlußstückes sitzenden Seegerring 64 begrenzt.

In der Umfangswand des Ventilgehäuses 10 ist ein schraubenförmig verlaufendes Langloch 66 ausgebildet, das mit einer Gewindebohrung 68 des Stopfens 36 fluchtet. Wenn durch das Langloch 66 hindurch eine nicht gezeigte Schraube in die Gewindebohrung 68 eingeschraubt wird und dann der Stopfen 36 in dem Ventilgehäuse 10 um seine Mittelachse gedreht wird, so bewirkt der schraubenförmige Verlauf des Langloches 66 eine axiale Verstellung des Stopfens 36 im Ventilgehäuse 10. Da das Anschlußstück 12 am Stopfen 36 befestigt ist, verschiebt sich auch der gesamte Stellmechanismus für das Ventilglied 26. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorspannung der Rückstellfeder 56 herstellerseits geeignet einzustellen und dann den Stopfen 36 mit der in die Gewindebohrung 68 eingreifenden Schraube und/oder einer zusätzlichen Madenschraube zu fixieren.

Claims

1. Kombiventil für Heizungsanlagen, mit einem Ventilglied (26), das durch einen Raumtemperaturfühler und unabhängig davon durch einen Rücklauftemperaturfühler (18) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (26), der Rücklauftemperaturfühler (18) und ein durch den Raumtemperaturfühler beaufschlagbares Druckglied (16) koaxial angeordnet sind, daß der Rücklauftemperaturfühler (18) sich an einem verstellbaren Widerlager (20) abstützt und daß das Druckglied (16) das Widerlager (20) und einen Stößel (22) des Rücklauftemperaturfühlers (18) gabelförmig übergreift.

2. Kombiventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauftemperaturfühler (18) ein Dehnstoffkörper ist.

3. Kombiventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Druckglied (16) mittelbar über den Rücklauftemperaturfühler (18) am Ventilglied (26) abstützt und daß der Stößel (22) aus dem Ende des Rücklauftemperaturfühlers (18) austritt, das dem Ventilglied (26) entgegengesetzt ist.

4. Kombiventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (20) zwei radial zwischen den Gabelarmen des Druckglied (16) vorspringende Arme (60) aufweist, an denen ein Mechanismus (62) zur Axialverstellung des Widerlagers angreift.

5. Kombiventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (20) und das Druckglied (16) in einem mit dem Ventilgehäuse (10) verbundenen Anschlußstück (12) untergebracht sind, daß die Arme (60) des Widerlagers (20) aus dem Anschlußstück (12) herausragen und daß für die Axialverstellung des Widerlagers ein Stellring (62) vorgesehen ist, der auf ein Gewinde (14) des Anschlußstückes (12) aufgeschraubt ist.

6. Kombiventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (14) des Anschlußstückes (12) zugleich das Aufschrauben des Raumtemperaturfühlers ermöglicht.

7. Kombiventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ineinandergreifenden axialen Abschnitte des Widerlagers (20) und des Druckgliedes (16) zu einem kreisförmigen guerschnitt ergänzen und in einer Bohrung des Anschlußstückes (12) geführt sind.