DE2115055C2

DE2115055C2 - Strömungsverteilventil

Info

Publication number: DE2115055C2
Application number: DE2115055A
Authority: DE
Inventors: Floyd Astoria N.Y. Hasselriis; William M. Scarborough N.Y. Teller
Original assignee: American Hydrotherm Corp
Current assignee: American Hydrotherm Corp
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1983-08-25
Also published as: US3630232A; JPS5224249B1; CA933440A; GB1287254A; DE2115055A1

Description

Die Erfindung betriff! ein Strömungsverteilveniil mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I.
In geschlossenen Heiz- und Kühlsystemen, in denen ein Wäirmeträgermedium einem Verbraucher, z. B. einem Kessel, einem Extruder, einem Mischer, einem Wärmetauscher, einer Presse, einer Mühle oder dgl., zugeführt wird, müssen Rohrleitungen und Steuerelemente vorhanden sein, die das Wärmeträgermediurn entweder zur Heizeinrichtung, zum Kühle!· oder an beiden im Bypaß vorbeileilen, um dessen Temperatur zu steuern. Hierzu sind Stirömungsverteilventile notwendig. Bei einem bekannten Strömungsverteilventil der im Oberbegriff des Patentanspruches I angegebenen Art (CH-PS 4 75 495) sind drei Einlaßöffnungen vorhanden, die jeweils für den Anschluß eines Verbraucherrücklaufes, eines Warmwasservorlaufes und eines Kaltwasservorlaufes dienen. Außerdem hat dieses bekannte SirömungsverteilventM drei Auslaßöffnungen, an die jeweils ein Verbrauchervorlauf, ein Warmwasserrücklauf und ein Kaltwasserrück-IaIiΓ angeschlossen ist. Eine als Bypaß bezeichnete Leitung ermöglich! aufgrund einer entsprechenden Einstellung eii;es Ventilverschlußteiles in dem Strömungsver-'" leilventil eine wahlweise Verbindung zwischen der ersten Einlaßöffnung für den Verbraucherrücklauf und der zweiten oder dritten Auslaßöffnung für den Warmwasser- bzw. Kaltwasserrücklauf.

Das bekannte Slrömungsverteilventil bewirkt eine reine Mengenregelung, durch die gewährleistet ist, daß

(>o bei einer bestimmten Hubstellung des Ventilversehlußteiles mehr oder weniger große Mengen un Kaltwasser bzw. Warmwasser von den entsprechenden Vorläufen her zum Verbrauchervorlaut', nämlich zur ersten AuslaßölTnung. gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem bekannten Strömungsverteilventil ein solches Ventil zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine größere Anzahl von Verbindungsmöglichkeiten zwischen

dem ersten Anlagenteil, z. B. einem Verbraucher einerseits und den beiden anderen Anlagenteilen, z. B. Heiz- und Kühleinrichtung andererseits gestattet.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch die Ausgestaltung des Sirömungsverteilventils mit den Merkmalen gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Das erfindungsgemäße Strömungsverteilventil erlaubt eine unmittelbare Verbindung der ersten Einlaßöffnung mit der ersten Auslaßöffnung über die durch den Bypaß-Kanal geschaffene Verbindung der ersten und zweiten Kammer, so daß in dieser Schaltstellung der Kreislauf des Strömungsmediums im Verbraucher kurzgeschlossen ist. Zusätzlich zu den Schaltstellungen, die auch bereits bei dem bekannten Strömungsverteilventil möglich sind und eine wahlweise Verbindung zwischen Verbraucher und Heizeinrichtung bzw. Kühler vorsehen, kann aber das erfindungsgemäße StrCmungsverteilventil auch Schaltstellungen herstellen, in denen Strömungsmedium von der Heizeinrichtung bzw. dem Kühler jeweils mit Strömungsmedium gemischt wird, das aus dem Verbraueher zurückkehrt. Diese Mischung erfolgt durch gleichzeitige Verbindung der ersten Einlaßöffnung rn:t der zweiten oder dritten Auslaßöffnung und mi: dem Bypaß-Kanal, so daß die zweite Kammer des Strömungsverteilventils als eine Mischkammer wirkt. Das erfindungsgemäße Strömungsverteilventil gestattet somit bei einem einfachen Aufbau eine Vielzahl von Schaltungsmöglichkeiten zwischen drei verschiedenen Anlagenkomponenten und eine feinfühlige Temperatursteuerung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen, insbesondere solche, die auf einfache Weise es erlauben, druckbedingte Reibungskräfte an dem Ventilverschlußteil zu kompensieren, ergeben sich aus den L'nteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Strömungsverteilventil;

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. I:

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, teilweise *o geschnitten des in dem erfindungsgemäßen Strömungsverteilvenlil verwendeten Ventilverschlußteils;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, teilweise geschnitten, einer in dem erfindungsgemäßen Strömungsverteilveniil als Ventilsitz dienenden Stützscheibe *s für das Venlilverschlußteil, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Heiz- und Kühlöyslcms, in dem das erfindungsgemäße Strömungsverteilventil gemäß Fig. I zur Anwendung gelangt.

Gemäß den Fig. ! bis 4 besteht ein erfindungsgemäßes Strömungsverieilveniil 10 aus einer Anzahl von Einzelteilen, nämlich einem Gehäuse 11 mit einer Trennwand 12, einem Ventilverschlußteil 13 und einem Antrieb 14 zur Einstellung und Überwachung der Lage des VentilverschJußteils 13. "5

Das Gehäuse Il besitzt einen radial nach außen abstehenden Flansch 21 an seinem offenen Ende, der zum Anschluß des Sirömungsverteilventils 10 in üblicher Weise an weitere Rohrleitungen dient. Am anderen Ende ist das Gehäuse 11 an seinem Innenrand abgesetzt und ⁶^ weist an dieser Stelle umlaufende Ringschultern 22, 23 auf, die als Dichtsitz für einen Verschlußdeckel 24 dienen. Der Verschlußdeckel 24 ist mit dem Gehäuse 11 durch eine Anzahl von auf dem Umfang verteilten Schrauben 25 verschraubt und stützt sich mit seinem inneren Teil teleskopisch im Gehäuse 11 ab. Zu diesem Zweck weist er ebenfalls umlaufende Ringschultern 27, 28 auf. die an dem Rand 29 bzw. der Schulter 23 des Gehäuses 11 zur Anlage gelangen, während sein innerster Rand 32 auf der Schulter 22 des Gehäuses aufsitzt. Zwischen dem Verschlußdeckel 24 und dem Gehäuse 11 ist ein flüssigkeitsdichter Abschluß in Gestalt einer Scheibe 33 vorgesehen, die zwischen di_n Schultern 23 und 28 des Gehäuses 11 bzw. des Verschlußdeckels 24 liegt.
Das Gehäuse 11 besitzt weiterhin eine Einlaßöffnung

41 an seinem verschlossenen Ende, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Auslaßöffnungen 42 und 43 in der Nähe des mittleren Bereiches der Trennwand 12 sowie ebenfalls in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Einlaßöffnungen 44 und 45 in einem Gehäusebereich, der in der Nähe des Endes der Trennwand 12 liegt.

Die Trennwand 12 unterteilt das Gehäuse 11 in zwei Kammern 46 und 47, so daß die Einlaßöffnung 41 der Kammer 46 und die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Einlaßöffnungen 44 und 45 der Kammer 47 zugeordnet sind. Außerdem besitzt die Kammer 47 eine Auslaßöffnung 48. Der Außenumfang der Trennwand 12 weist drei im Umfang gegeneinander versetzte StrC-mungskanäle 49, 50 und 51 auf, ve· ^ denen die Kanäle 49 und 50 größer als der Kanal 5! sind. Die Strörnungskanäle 49 und 50 verlaufen längs der Außenfläche der Trennwand 12 am Gehäuse 11 in dem Bereich, in dem die Auslaßöffnungen 42 und 42 angeordnet sind. Sie erstrecken sich in Längsrichtung durch die Trennwand 12 bis zu einem Punkt, an dem sie jeweils in direkter Strömungsverbindung mit den Auslaßöffnungen 43 bzw.

42 stehen und stellen somit eine Verbindung der Kammer 46 mit diesen Auslaßöffnungen ₇13 und 42 her.

Der einen Bypaß-Kanal bildende Strömungskanal 51 verläuft in seinem ersten Abschnitt in Längsrichtung durch die Trennwand 12 parallel zur Längsachse des Gehäuses 11, knickt dann, immer noch im wesentlichen in Längsrichtung verlaufend, etwas nach innen ab und mündet in einem düsenartigen Auslaß 52 in der Kammer 47 gegenüber den Einlaßöffnungen 44 und 45 und stellt damit eine Verbindung zwischen den Kammern 46 und 47 her. Der düsenartige Auslaß 52 des Kcnals Sl erzeugt einen Venturi-Effekt, durch den die Strömung in die Einlaßöffnungen 44 und 45 aus den diesen zugeordneten Rohrleitungen unterstützt wird.

In der Kammer 46 ist auf der Stirnfläche der Trennwand 12 eine flache Stützscheibe 54 mit Kreisquerschnitl lösbar, z. B. durch in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Schrauben 55, befestigt. Die Stützscheibe 54 stellt eine bei Verschleiß austauschbare Abstützung für das Ventilverschlußteil 13 dar. Sie weist Öffnungen 56, 57 und 58 auf, die in Größe, Lage und gegenseitigem Abstand mit den Strömungskanälen 49, 51 und 50 übereinstimmen, und ist so an der Trennwand 12 befestigt, daß diese Öffnungen 56, 57 und 58 sich jeweils mit den Kanälen 49, 51 und 50 decken. Weiterhin ist auf der Stirnfläche 61 der Stützscheibe 54, die der Kammer 46 zugewendet ist, eine Nut 62 vorgesehen, die sich, ausgehend von der Öffnung 57, radial nach i(?nen zum Zentrum der Scheibe 54 erstreckt.

Das Ventilverschlußteil 13 besteht aus einem endseitig flachen Platienteil 62a von K.reisquerschnitt und einem zentralen Schaft 63, der sich bogenförmig zu einem Kolben 64 erweitert, dessen Außendurehmesser gleich dem Außendurchmesser des Plattenteiles 62a und kleiner als der Innendurchmesser der Kammer 46 ist. Die Kolbsnform des Kolbens 64 trägt, wie nachfolgend noch erläutert wird, zum Druckausgleich des auf das Ventilverschlußteil 13 wirkenden Druckes bei. Sie ist jedoch nicht zwingend, so daß der Kolben 64 auch eine andere als die dargestellte Gestalt besitzen kann.

Der endseitige Plattenteil 62a des Ventilverschlußteils 13 besitzt eine Öffnung 65, deren Durchmesser angenähert gleich dem Durchmesser der Strömungskanäle 49 und 50 durch die Trennwand 12 ist. Weiterhin 1st in dem Ventilverschlußteil !3 eine axiale Längsbohrung 66 vorgesehen, die auf der Seite des Kolbens 64 In einer vergrößerten, etwa elliptisch gestalteten Sackbohrung 67 mündet. Das Ventilverschlußteil 13 ist in der Kammer 46 mit radialem Abstand von deren Innenwandung so angeordnet, daß es einen Ringkanal 69 zwischen der Kammer 46 und einer Kammer 71 bildet, die von dem Verschlußdeckel 24 und dem Kolben 64 begrenzt ist. Der endseitige Plattenteil 62a des Ventilverschlußteils 13 stützt sich drehbar und gleitend auf der Stützscheibe 54 ab. wobei die axiale Längsbohrung 66 mit der Nut 62 auf der Stirnfläche 61 der Stützscheibe 54 zur Deckung kommt und dadurch ein geschlossener Strömungskanal geschaffen wird, über den sowie über die Längsbohrung 66, die Nu: 62. die Offing 57 und 'Jen Kanal 51 die Kammer 71 mit der Kammer 47 in Verbindung steht.

Der Ringraum 69 zwischen dem Kolben 64 und dem Gehäuse Il schafft eine direkte Strömungsverbindung zwischen den Kammern 46 und 71 und verursacht darin ein Druckgefälle, das im wesentlichen gleich dem Druckgefäüe zwischen den Kammern 46 und 47 ist. Die Drücke in den Kammern 71 und 47 sind somit im wesentlichen ausgeglichen und dadurch sind Druckkräfte, die einen übermäßigen Reibwiderstand gegen eine Drehung des Ventilverschlußteils 13 bewirken könnten, auf ein Minimum herabgesetzt. Es handelt sich dabei um auf die Kolbenseite des Ventilverschlußteils 13 und auf dessen gegenüberliegende Seite wirkende Kräfte, die sich im wesentlichen im Gleichgewicht befinden.

Das in die Kammer 71 eintretende Strömungsmedium wird kontinuierlich über einen Strömungskanal abgeleitet, der durch die axiale Längsbohrung 66 im Ventilverschlußteil 13. die Nut 62 der Abstützscheibe 54 und den Bypaß-Kanal 51 in der Trennwand 12 gebildet ist. Die Wirksamkeit dieses Strömungskanals wird durch eine Bewegung des Ventilverschlußteils 13 nicht beeinflußt, da die Nut 62 auf der Stützscheibe 54 stets einen unbeschränkten Durchfluß gewährleistet.

Das Ventilverschlußteil 13 wird betätigt durch den Antrieb 14. der das Ventilverschlußlei! 13 längs eines so großen Bogens verdreht, daß dieses sowohl eine Position einnehmen kann, in der seine Öffnung 65 vollständig mit der Öffnung 56 in der Stützscheibe 54 übereinstimmt und dadurch eine Verbindung der Kammer 46 mit der Auslaßöffnung 43 über die Öffnungen 65 und 56 sowie den Kanai 49 herstellt, als auch eine Position, in der seine Öffnung 65 mit der öffnung 57 der Stützscheibe 54 übereinstimmt, so daß dadurch eine Strömungsverbindung der Kammer 46 über die Öffnungen 65 und 57 sowie den Strömungskanal 51 mit der Kammer 47 geschaffen ist. Weiterhin kann das Ventilverschlußteil 13 in eine Position verstellt werden, in der schließlich die Öffnung 65 mit der Öffnung 58 der Siüizscheibe 54 zur Deckung gelangt, so daß hierdurch die Kammer 46 in Strömungsverbindung mit der Auslaßöffnung 42. nämlich über die Öffnungen 65 und 58 sowie den Kanal 50. steht. Die Öffnung 65 des Ventilverschlußteils 13 kann auch Zwischenlagen auf dem Drehweg einnehmen, so daß die Kammer 46 jeweils mit beiden Sirömungskanälen 49 und 51 in Verbindung steht.

Der Drehantrieb 14 für das Ventilverschlußteil 13 kann aus der großen Anzahl bekannter Motore dieser Art ausgewählt sein. Er steht mit dem Ventilverschlußteil 13 über eine allgemein mit 71a bezeichnete entsprechende Kupplung und einen sich durch eine Bohrung 73 im Verschlußdeckel 24 erstreckenden Schaft 72 in Verbindung. Der Schaft 72 weisl einen sich quer zur Längsachse des Schaftes erstreckenden, in einer Richtung verlängerten Kopf 75 auf, der in die Sackbohrung 67 des Kolbens 64 ragt. Die kleinere Abmessung des Kopfes 75 lsi etwas kleiner als das entsprechende Maß der Sackbohrung 67, so daß durch Aufbringung eines Drehmomenies der Kopf 75 verdreht wird und In schlüsselartigen Kontakt mit den Wänden der Sackbohrung 67 kommt. Selbstverständlich ist anstelle der hier erläuterten Koppelung des Schaftes 72 mit dem Veniilverschlußieil 13 jede andere drehmomeniübertragendc Verbindung möglieh. Zwischen dem Schaft 72 und der Bohrung 73 ist eine flüssigkeitsdichte Abdichtung durch In Längsrichtung gegeneinander versetzte Packungen 78 und 79 geschaffen, die in entsprechenden Nuten der Bohrung 73 angeordnet sind.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Strömungsverteilventlls unter Bezugnahme auf die Fig. 5 erläutert, die einen bevorzugten Verwendungszweck beschreibt, nümllch die Steuerung der Temperatur einer zirkulierenden Flüssigkeit, die einem Verbraucher, z. B. einer Presse, einer Mühle, einem F.xtruder, einem Wärmetauscher oder dgl. zugeführt wird.

In Fig. 5 ist der Verbraucher allgemein mit 11)1 bezeichne¹., während eine schematisch dargestellte Heizeinrichtung mit dem Bezugszeichen 11)2 und ein ebenfalls schematisch dargestellter Kühler mit dem ßcuigszeichen 103 bezeichnet sind. Der Einlaß für das Wärmeirägermedium des Verbrauchers IUl steht mit der Auslaßöffnung 48 der Kammer 47 des Strömungsverteilventils 10 über eine Leitung 104 in Verbindung, in der eine Pumpe 105 und ein Ventil 106 liegt. Der Auslaß des Wärmeirägermediums des Verbrauchers 101 steht dagegen mit der Einlaßöffnung 41 des Strömungsverteilventils 10 über eine Leitung 107 in Verbindung, in der ein Ventil 108 liegt. Der Einiaij für ua> Wärrneiragcrrncdiurr! an der Heizeinrichtung 102 ist mit der Auslaßöffnung 43 über eine Leitung 109 verbunden, während der entsprechende Auslaß der Heizeinrichtung 102 mit der Einlaßöffnung 44 über eine Leitung 111 verbunden ist. Vom Einlaß des Kühlers 103 führt eine Leitung 112 zur Auslaßöffnung 42 und der Auslaß des Kühlers 103 steht mit der Einlaßöffnung 45 über eine Leitung 113 in Verbindung.

Ein Temperaturüberwachungsgerät 114. dessen Bauweise allgemein bekannt ist, steuert den Antrieb 14, um in der Leitung 104 eine vorbestimmte Temperatur aufrecht zu erhalten. Dies erfolgt in der Weise, daß das Überwachungsgerät 114 die Temperatur in der Lesung 104 ermittelt und den Antrieb 14 so betätigt, daß das Ventilverschlußteil 13 den Fluß des Mediums zwischen einem Bypaß, dem Kühler 103 und der Heizeinrichtung 102 richtet und aufteilt, so daß die vorbestimmte Temperatur eingehalten wird.

Gesteuert von dem Überwachungsgerät 114 betätigt der Antrieb 14 das Ventilverschlußteil 13 in einer Weise, daß die erwünschte Temperatur des Wärmeträgermediums, die entweder eine Erhitzung des ganzen Mediums oder eines Teiles davon, eine Kühlung des ganzen Mediums oder eines Teiles davon oder keines von beiden erfordert, eingehalten wird. Ist ein Erhitzen der ganzen Menge des Wärmeträgermediums notwendig, um die erwünschte Temperatur aufrecht zu erhalten, so wird durch ein Signal des Überwachungsgeräts !14 der Antrieb 14 so gesteuert, daß er das Ventilverschlußteil 13 in eine Position verdreht, in der dessen Öffnung 65 sich

mit der ()ΙΊiiung 5ft der .Stützscheibe 54 deckt. Dadurch wird das u.in/e Wärmeirägermedium. das in das Strönuingivcrtcilventil K) durch die Einlaßöffnung 41 gelangt, /u der llei/einrichtung III2 tlurch den Strümungskanal 4?. die Auslaßöllnung 43 und die Leitung 11)9 geleitel. Von der llei/einrichlung 102 kehr! das Medium /um Verbraucher 101 über die Leitung 111, die Einlaßöffnung 44, die Kammer 47 und die Leitung 104 /;<ick. Wird lediglich die Erhitzung eines Teiles des Wärmeträgermediums noiwendig. um die erwünschte Temperatur beizubehalten, so verdreht der Antrieb 14 in Abhängigkeit von einem entsprechenden Signal des Temperaturüberwachungsgerätes 114 das Ventilverschluliieil 13 in eine Position, in der dessen Öffnung 65 beide Öffnungen 56 und 57 der Stüi/scheibe 61 überdeckt und S(IiHiI einen Teil des durch die Einlaßöffnung 41 eingeströmten Wilrmcirägermediums wie vorstehend erläutert der Heizeinrichtung 102, den übrigen Teil jedoch der Kammer 47 über den Strömungskanal 51 zuleitet und lumuiih .vivviini die iiei/eilirkifiuilg ai> ciui.il den Küiliei umgeht Der Anieil der Strömung /ur Heizeinrichtung 102 und derjenige des Bypasses durch den Kanal 51 sind in ihrem Verhältnis durch die angestrebie Temperatur bestimmt. Die Ciesam!strömung durch die Leitung 104 bleibi dagegen weilgehend konstant.

Ist es notwendig, die ganze Menge des Wärmeträgermediums /u kühlen,um die erwünschte Temperatur aulrechi /u erhalten, dann steuert der Antrieb 14 auf ein Signal des Temperaturüberwachungsgerätes 114 hin das Ventilvcrsehlußleil 13 in eine Lage, in der dessen Öffnung 65 lediglich mit der Öffnung 58 der Stüt/seheibe 54 /u. Deckung gelangt. Dadurch strömt das ganze Wa'rmciragermedium. das in das Strömungsvencilventil 10 über dessen Einlaßöffnung 41 gelangt, über den Kanal

50. die Auslaßöflnung 42 und die Leitung 112 zum Kühler 103 und gelangt von dort über die Leitung 113, die Einlaßöffnung 45, die Kammer 47 und die Leitung 11)4 /um Verbraucher !!>!. Wenn nur ein Teil des Wärmeirägermediums gekühlt werden muß, bringt der Antrieb 14 auf ein Signal des Temperaturüberwachungsgerätes 114 hin das Veniilverschlußicil 13 wieder in eine Zwischenposition, in der dessen Öffnung 65 beide Öffnungen 57 und 58 der Stützscheibe 54 überdeckt und somit ein Teil des Wärmeirägermediums wie vorstehend erläutert dem Kühler 103 zugeführt wird, während der Rest durch den Kanal 51 zur Kammer 47 strömt und dadurch die Heizeinrichtung 102 und den Kühler 103 umgeht. Die Strömungsanieile zwischen dem Kühler 103 und dem Bypaß werden wieder im Verhältnis der angestrebten Temperatur aufgeteilt, während der Gesamtdurchsatz durch die Leitung 104 weitgehend konstant bleibt.

Ist weder ein Erhitzen noch ein Kühlen des Wärmeträgermediums erforderlich, so wird das Ventilverschlußteil 13 in eine Lage verstellt, in der dessen Öffnung 65 lediglich mit der Öffnung 57 der Scheibe 54 zur Deckung kommt und somit die ganze Strömung durch den Kanal

51, d. h. also im Bypaß zur Heizeinrichtung und zum Kühler, erfolgt.

Abweichend von dem vorstehend geschilderten Ausführungsbeispiel läßt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Anzahl abgewandelter Ausführungsformen gestalten. So kann das Ventilverschlußteil andersartig gestaltet und betätigt sein, z. B. als Schieber, der anstelle einer Drehung parallel zum Ventilsitz verschiebbar ist. Bei einer solchen Gestaltung wären die Strömungskannie und deren Öffnungen zueinander ausgerichtet. Das Ventil verschlußteil kann aber auch als Kugel ausgebildet sein, die bei ihrer Drehung die einzelnen Kanäle und Öffnungen öffnet bzw. verschließt.

In einer weiteren Ausl'ührungsform kann das Ventilverschlußteil axial im Gehäuse verstellbar sein, so daß dadurch Auslaßöffnungen, die axial längs des Gehäuses vorgesehen sind, geöffnet bzw. verschlossen werden. Bei dieser Ausführungsform ist das Ventilverschlußleil, das eine mit der Einlaßkammer in Verbindung stehende Öffnung aufweist, gleitend im Gehäuse verschiebbar, so daß

ι» seine Öffnung wahlweise in Verbindung mit drei verschiedenen, in axialem Abstand voneinander angeordneten Auslaßöffnungen gebracht werden kann. Dabei steht die mittlere dieser Auslaßöffnungen in Verbindung mit der Auslaßkammer und schafft dadurch einen Bypaß-

M Kanal. Es zeigt sich also, daß das Ventilverschlußteil die unterschiedlichsten Gestaltungen annehmen und sowohl versehieblich als auch verdrehbar sein kann. Es ist lediglich Voraussetzung, daß es abwechselnd und wahlweise die Einlaßöffnung in Verbindung mit den drei Auslaßöff-

IXf (IU(IgCM U/.W. -Kd(It(IC(I UUIIgt.

Der Druckausgleich zur Herabsetzung der Reibkräfte, die sich einer Verstellung des Ventilverschlußteils widersetzen, erfordert die Ableitung von Strömungsmedium, das in die von dem einen Ende des Veniilverschlußleils

:s gebildete Kammer einströmt. Auch dies kann auf andere Weise, als vorstehend geschildert, erfolgen. So kann beispielsweise das Strömungsmedium der Auslaßkammer anders als über eine Nut in der einen Ventilsitz bildenden Scheibe zugeführt werden.

.w In einer weiteren Modifikation ist die Zuordnung einer einzigen Heizeinrichtung und eines einzigen Kühlers zu mehreren Sirömungsverteilventilen für entsprechend mehrere verschiedene Verbraucher vorgesehen, indem die Einlaßöffnungen zu den Auslaßkammern dieser mehreren Strömungsverteilventile, die mit den Auslässen der Heizeinrichtung und des Kühlers in Verbindung stehen, Sirömungssieuerelemenic, z. B. Umschaliventiie, aufweisen.

Das erlindungsgemälJe Slrömungsvcrteilvcntil i.st des-

4(i halb besonders vorteilhaft, weil es möglich ist, mittels eines einzigen Elements die Strömung eines Mediuris entweder zu einer Heizeinrichtung oder zu einem Kühler in unterschiedlichen Verhältnissen oder keiner dieser beiden Einrichtungen zuzuleiten, wodurch die Anwendung zweier Dreiwege-Ventile überflüssig wird. Es erlaubt eine kontinuierliche Veränderung der Temperatur über den ganzen Bereich von voller Heizung bis voller Kühlung, ohne daß spezielle und daher leuere Positioniereinrichtungen und Steuergeräte erforderlich sind, die gewöhnlich bei der Betätigung zweier Ventile benötigt werden. Es kann vielmehr durch einen einfachen, in beiden Richtungen steuerbaren Motor betätigt werden.

Zusätzlich sorgt der Druckausgleich am Ventilverichlußteil für eine weitgehende Ausschaltung auftretender Reibkräfte, die dessen Verstellung entgegen wirken und erlaubt somit eine Herabsetzung des Energiebedarfes für den Antrieb.

Schließlich wird durch den innenliegenden Bypaß mit einer düsenartigen Mündung ein Venturi-Effekt erzielt, der das Druckdifferential für die Zirkulation des Strömungsmediums durch den Heiz- bzw. Kühlkreis unterstützt und dadurch der Notwendigkeil, eigene Pumpen für den Heiz- und Kühlkreis vorzusehen, enthebt. Vielmehr wird lediglich eine einzige, dem Verbraucherkreis zugeordnete Pumpe zur Erzeugung des für die Aufrechterhaltung der Strömung notwendigen Drjckgefäües benötigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strömungsverteil ventil, insbesondere für Heiz- und Kühlanlagen, mit einem Gehäuse mit einer ersten, mit der Auslaßleitung eines ersten Anlagenteiles, ζ. B. eines Verbrauchers, verbundenen Einlaßöffnung (41), einer ersten, mit der Einlaßleitung des ersten Anlagenteils verbundenen Auslaßöffnung (48), einer zweiten und einer dritten, mit der Einlaßleitung eines zweiten bzw. dritten Anlagenteils, z. B. einer Heizeinrichtung bzw. eines Kühlers, verbundenen Auslaßöffnung (43 bzw. 42), einer zweiten und einer dritten, mit der Auslaßleitung des zweiten bzw. dritten Anlagenteils verbundenen Einlaßöffnung (44 bzw. 45) und mit einem verstellbaren Ventilverschlußteil zum wahlweisen Verbinden der ersten Einlaßöffnung (41) mit der zweiten bzw. dritten Auslaßöffnung (43 bzw. 42), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) durch eine Trennwand (12) in zwei Kammern (46, -4«) unterteilt ist, wobei der ersten Kammer (46), die das Venillverschiußieil (13) enthält, die erste Einlaßöffnung (41) und der zweiten Kammer (47) die erste Auslaßöffnung (48) und die zweite und dritte Einlaßöffnung (44, 45) zugeordnet sind, daß in der Trennwand (12) ein die erste und zweite Kammer (46, 47) verbindender Bypaß-Kanai (51) angeordnet ist, und daß das Ventilverschlußteil (13) derart verstellbar ist, daß es neben der erwähnten wahlweisen Verbindung der ersten Einlaßöffnung (41) mit der zweiten oder dritten Auslaßöffnung (43, 42) eine Verbindung nur der erien Einlaßöffnung (41) über den Bypaß-Kanai (51) mit der ersten Ai-slaßöffnung (48) oder eine gleichzeitige Verbindung der ersten Einlaßöffnung (41) mit der zweiten odar drK'en Auslaßöffnung (43, 42) und über den Bypaß-Kanai (51), mit der ersten Auslaßöffnung (48) herstellt.

2. Strömungsverteilventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte AuslaßöfTnung (43, 42) etwa in Höhe der Längsmitte der Trennwand (12) durch die Gehäusewandung führen und durch vom Ventilverschlußteil (13) verschließbare Strömungskanäle (49, 50) mit der ersten Kammer (46) verbunden sind, und daß der Bypaß-Kanai (51) sowie die Strömungskanäle (49, 50) so nebeneinander in der Trennwand (12) münden, daß sie wahlweise oder der Bypaß-Kanai (51) mit einem der beiden Strömungskanäle (49, 50) zugleich mil einer in dem Ventilverschlußteil (13) vorgesehenen Verbindungsöffnung (65) zur Deckung bringbar sind.

3. Strömungsverteil ventil nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaß-Kanai (51) in die zweite Kammer (47) in einer Düse (52) mündet und die der zweiten Kammer (47) zugeordnete zweite und dritte Einlaßöffnung (44, 45) in der Nähe der Düse (52) angeordnet sind.

4. Strömungsverteilventil nach eirism der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußteil (13) aus einem endseliligcn Planenteil (62o) und einem Kolben (64) besteht, die miteinander durch) einen Schaft (63) geringeren Querschnitts verbunden sind, wobei die Verbindungsöffnung (65) in dem Plattenteil (62a) angeordnet ist.

5. Strömungsverteilveniil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußteil (13) mil seinem Kolben (64) eine dritte Kammer (71) im Gehäuse (11) abteilt, die mit der ersten Kammer (46) durch einen zwischen der Gehiiuseinnenwand und dem Kolben (64) gebildeten engen Ringraum und mit der zweiten Kammer (47) in Verbindung steht.

6. Strömungsverteilventil nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der

S der ersten Kammer (46) zugewendeten Stirnseite der Trennwand (12) eine als Ventilsitz wirkende Stüizscbiibe (54) angeordnet ist, die mit den Strömungskanälen (49, 50) und dem Bypaß-Kanal (51) übereinstimmende Öffnungen (56, 57, 58) aufweist und auf der sich der endseitige Plattenteil (62o) des Ventilverschlußteils (13) drehbar abstützt.

7. Strömungsverteilventil nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der ersten Kammer (46) zugewendeten Stirnseite (61) der Stütz-

!5 scheibe (54) eine Nut (62) vorgesehen ist, dt; mit der Ölfnung (57) der Stützscheibe (54) in Verbindung steht, weiche dem die beiden Kammern (46, 47) verbindenden Bypaß-Kanal (51) entspricht, und die den Bypaß-Kanai (51) mit einer durch das Ventilverschlußteil (13) hindurch verlaufenden Längsbohrung (66), die in der dritten Kammer (71) mündet, ständig verbindet.

8. Strömungsverteilvenü! nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (54) lösbar mit der Trennwand (12) verbunden ist.