DE2407390A1 - Thermostatgesteuertes heizkoerperventil - Google Patents

Description

Thermostatgesteuertes Heizkörperventi1

Die Erfindung betrifft ein thermostatgesteuertes Heizkörperventil für Einrohr- oder Zweirohr-Zentralheizungen, mit einem Fühlerkörper, der in einer mit einem Heizkörper verbundenen Rohrleitung angeordnet ist und in Abhängigkeit von der Temperatur des. vom Heizkörper abfließenden Viärmeinediums den Durchfluß desselben durch den Heizkörper steuert, wobei der Fühlerkörper aus Bimetall gefertigt ist und den Durchfluß durch den Heizkörper durch von

Temperaturänderungen verursachte Bewegungen des Fühlerkörpers steuert.

Die Temperatur in einem Raum steht immer in einem bestimmten gleichbleibenden Verhältnis zu der Temperatur des aus einem Heizkörper abströmenden Wassers. Vorausgesetzt, daß eine gleichbleibende Durchflußmenge durch einen Heizkörper mit gleichbleibender Einlauftemperatur gegeben ist, hängt die Temperatur des ablaufenden Wassers von der Raumtemperatur ab. Die Temperatur des ablaufenden Wassers erniedrigt sich daher bei Erniedrigung der Raumtemperatur und erhöht sich bei erhöhter Raumtemperatur.

Wird daher die Temperatur des ablaufenden Wassers zur Steuerung der Durchflußmenge durch einen Heizkörper hindurch ausgewertet, dann ist es möglich, eine Regelung der Raumtemperatur zu erhalten, d.h. es wird für das Einhalten einer konstanten Raumtemperatur (bei konstanter Außentemperatur) die Durchflußmenge durch den Heizkörper so gesteuert, daß das ablaufende Wasser eine gegebene konstante Temperatur hat. Wenn die Raumtemperatur aus irgendeinem Grund unter einen eingestellten Wert absinkt, ergibt sich dadurch eine Abnahme der Temperatur des ablaufenden Wassers, wodurch wiederum eine Vergrößerung der-Durchflußmenge zustande kommt, so daß das ablaufende Wasser wieder

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die dem eingestellten Wert der Raumtemperatur entsprechende Temperatur annimmt. Diese Temperatur des ablaufenden Wassers kann natürlich von einem ursprünglichen Wert verschieden sein, wenn die Temperaturabnähme beispielsweise durch eine geringer gewordene Außentemperatur verursacht ist, d.h. durch eine vergrößerte Wärmeabgabe aus dem betreffenden Raum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermostatgesteuertes Heizkörperventil der in Rede stehenden Art zu schaffen, das so angeordnet-werden kann, daß es die "Temperatur des von einem Heizkörper ablaufenden Wassers abfühlt und die durch den Heizkörper hindurchströmende DurchflußTnenge steuert. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Ventil .mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der .Zeichnung im einzelnen erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Längsschnitte durch Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Ventile für das Einrohr- bzw. das Zweirohr-Heizungssystem.

In Fig. 1 ist ein Heizkörper 1 eines Einrohr-Warxnwasserheizungssystems gezeigt, der mit einem Ventil der hier zu beschreibenden Art versehen ist. Dieses weist ein Ventilgehäuse 2 auf, das etwa die Form eines T-Rohres aufweist, dessen einer Leitungszweig 3 mit der Unterseite des Heizkörpers 1 in Leitungsverbindung steht. Mit seinem Leitungszweig 4 und seinem abgewinkelt verlaufenden Leitungszweig 5 ist das Ventilgehäuse mit Rohrleitungen für zulaufendes Wasser bzw. ablaufendes Wasser verschraubt. Innerhalb des Leitungszweigs 3 ist im wesentlichen konzentrisch zu diesem eine thermostatische Steuereinrichtung angeordnet, die .aus einem Rohr (6) aus weichem elastomerem Werkstoff, beispielsweise aus; Poly-

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tetrafluorathylen, und einem Fühlerkörper 7 aus Bimetall gebildet ist, der rings um das Rohr 6 in der Weise angeordnet ist, daß er das Rohr am einen Ende bei ansteigender Temperatur zusammenpreßt.

Der Fühlerkörper 7 besteht aus einem ursprünglich ebenen Bimetallstreifen, der im wesentlichen U-förmig gebogen uHS' übⁿ/ ist ,daß Enden 10 und 11 seiner U-Schenkel 8 und 9 etwas nach einwärts vorspringend verlaufen. Eine Bohrung 13, die einen etwas größeren Durchmesser aufweist als das Rohr 6 und dieses mit Spiel umgibt, ist durch Bohren oder Stanzen am Fußteil des Fühlerkörpcrs 7 ausgebildet. Das Rohr 6 ist dichtend innor· halb der Bohrung eine): kreisrunden Kingscheibe 14 befestigt., die auf einer Schulter 15 im Ventilgehäuse 2 sitzt und ira wesentlichen auf die Mittellinie des Leitungszweigs 5 ausgerichtet ist. Die Schulter 15 hat die Form eines Bogens und verläuft senkrecht zu den Leitungszweigen 3 und 4. Der ebene faie es beim Ausführungsbeispiel der Fall ist) oder abgerundete Fußteil 12 stützt sich auf des: Ringscheibe .14 ab.

Eine Einstellschraube 16 erstreckt sich durch eine Gewindebohrung in der Wand des Ventilqehäuses 2. An ihrem vorderen Ende weist die Einstellschraube eine Bohrung auf, in die sich ein Vorsprung 17 vom Schenkel 8 des Fühlerkörpers 7 hineinerstreckt. Dieser Vorsprung kann die Form einer Niet oder einer aus dem Bimetall ausgestanzten Zunge aufweisen. Ein entsprechender Vorsprung 18 ist am Schenkel 9 vorgesehen und erstreckt sich in eine Vertiefung hinein, die aer Bohrung der Einstellschraube diametral gegenüberliegend in der Wand des Ventilqehäuses ausgebildet ist. Die Einstellschraube ist in geeigneter Weise abgedichtet, beim Ausführungsbeispiel durch O-Ringe 19 und 20, die in einer Hülse 21 sitzen, die an der Wand des Ventilgehäuses befestigt ist. Die Einstell-

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schraube 16 ist mit einem Einstellknopf 22 versehen_f mittels dem die Einstellschraube relativ zum Ventilgehäuse einwärts oder auswärts geschraubt werden kann.

Bei dem Ventil gemäß Fig. 1 strömt das zulaufende !fässer über den Leitungssv/eig 4 zu und wird durch das Vorhandensein der Ringscheibe 14 in einen durch das Rohr 6 hilldurchfließenden Strom und einen durch den abgewinkelten Leitungszweig 5 hindurchfließenden Strom aufgeteilt^ der zu einem nachfolgenden., im System vorgesehenen Heizkörper oder zurück zu der VJärraequelle verlaufen kann. Das durch das Rohr 6 zuströmende hex To-Wasser wird, nach aufwärts in den Heizkörper 1 eingeführt unc sinkt-., nachdem es seine Zirkulation im Heizkörper durchgeführt hat ixnd nunmehr kühler geworden ist, im Heizkörper nach unten und findet seinen Weg am Fühlerkörper 7 vorbei außerhalb des Rohrs 6 durch das Ventil hindurch nach abv;ärts und wird aufgrund des Vorhandenseins der Ringscheibe 14 durch den Leitungszweig 5 hindurch abgeführt und mit dem zulaufenden Wasser vermischt, das von der anderen Seite der Ringscheibe 14 abgelenkt wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand strömt die volle Durchflußmenge durch das Rohr 6,, d.h. die Temperatur des ablaufenden Wassers entspricht dem Wert der Raumtemperatur, der mit der Einstellschraube 16 eingestellt wurde. Sollte nun die Raumtemperatur ansteigen, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung, dann tritt eine Erhöhung der Temperatur des ablaufenden Wassers ein, was wiederum zur Folge hat, daß sich die Schenkel des Fühlerkörpers gegeneinander biegen. Die U-Form des Fühlerkörpers wird dadurch mehr konvex,und die Enden 10 und 11 der Schenkel 8 bzw. 9 drücken auf den Umfang des Rohrs 6 und drosseln den Durchfluß durch das Rohr.

Es ist ersichtlich, daß in einem Ruhezustand bei normaler Raumtemperatur das Rohr 6 etwas zusammengedrückt ist, so daß von diesem Ruhezustand ausgehend sowohl eine Vergrößerung

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als auch eine Verkleinerung der Durchflußmenge möglich ist. Dies wird durch Einstellen des Einstellknopfs 22 erreicht, der in der Weise mit einer Skalenbezifferung versehen ist, daß er bei Einstellung auf die normale Raumtemperatur etwas weiter nach einwärts geschraubt ist, als dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Durch völliges Einschrauben der Einstellschraube wird ein völliges temperaturunabhängiges Unterbinden des Durchflusses durch das Rohr 6 erreicht. Die Vorspannung der Schenkel des Fühlerkörpers wird vorzugsweise so gewählt, daß lediglich eine Temperaturabnähme bis nahe auf den Gefrierpunkt hierbei ein Auseinanderbewegen der Enden 10 und 11 in der Weise verursachen könnte, daß wiederum eine Strömung durch das Rohr 6 hindurch stattfindet.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Zweirohr-System gezeigt, wobei die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 für entsprechende Teile Verwendung finden. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, unterscheidet sich dieses Ausfuhrungsbeispiel von dem vorher beschriebenen insofern, als ein Stopfen 23 mit einer konkaven, sphärischen Innenwand 24 vorgesehen ist, die den gleichen Krümmungsradius aufv/eist wie die Ringscheibe Der Stopfen 23 ist in den Leitungszweig 5

so eingeschraubt, daß seine sphärische Innenwand 24 dichtend an der Ringscheibe 14 anliegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das zulaufende Wasser in üblicher Weise dem Heizkörper 1 zugeführt,und das ablaufende Wasser strömt durch das Rohr 6 hindurch durch den Leitungszweig 4 des Ventils zur Wärmequelle zurück. Wenn daher das Ventil für Zweirohr-Systeme ausgelegt ist, dann läuft das Wasser durch das Rohr 6 hindurch ab. Auch in diesem Falle wirkt die Temperatur des" ablaufenden Wassers auf den Fühlerkörper ein, um die Durchflußmenge zu steuern.

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Claims (8)

1. "* 6 —

   Pate η tans ρ r ü c h e

   Thermostatgesteuertes Heizkörperventiel für Einrohr- oder Zweirohr-Zentralheizungen, mit einem Fühlerkörper, der in einer mit einem Heizkörper verbundenen Rohrleitung angeordnet ist und in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Heizkörper abfließenden Wärmemediuras den Durchfluß desselben durch den Heizkörper steuert, wobei der Fühlerkörper aus Bimetall gefertigt ist und den Durchfluß durch den Heizkörper durch von Temperaturänderungen verursachte Bev/egungen des Fühlerkörpers steuert, dadurch gekennzeichnet, deß ein U-förmiger Fühlerkörper (7) vorgesehen ist, der so angeordnet ist, daß ein weiches, elastomeres Rohr (6), durch das das gesamte, den Heizkörper (1) durchfließende Wärrsemedium strömt, sich zwischen den Schenkeln (8, 9) des U-förmigen Fühlerkörpers (7) befindet und der so ausgebildet ist, daß seine Schenkel (8, 9) sich bei ansteigenden Temperaturen einander nähern und auf das Rohr (6) drücken, um den Durchfluß zu drosseln, und daß seine Schenkel (8, 9) sich bei abfallender Temperatur voneinander entfernen, so daß der Durchfluß durch das Rohr (6) zunimmt.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Schenkel (8, 9) des U-förmigen Fühlerkörpers (7) verbindenden Fußteil (12) desselben eine Durchgangsbohrung (13) ausgebildet ist, die das Rohr (6) umgibt.
3. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (13) einen solchen Durchmesser aufweist, daß ein Zwischenraum zwischen dem Rohr (6) und dem Fußteil (12) des Fühlerkörpers (7) verbleibt.

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4. 4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (13) im Fußteil (12) das Rohr

   dieses Ende (6) in der Nähe des einen Endes desselben umgibt und/im Zentrum einer Ringscheibe (14) dicht angebracht ist, die im Ventilgehäuse .(12) sitzt, daß der Fußteil (12) des Fühlerkörpers (7) sich auf der Ringscheibe (14) abstützt, daß das Rohr (6) sich zwischen den Schenkeln (8, 9) des Fühlerkörpers von der Ringscheibe (14) weg und etwas über die Enden (10 und 11) des Fühlerkörpers (7) hinaus erstreckt und daß die freien Enden (10 und 11) der Schenkel (8, 9) vorzugsweise etwas nach ei uv: arts gegeneinander gebogen sind.
5. 5.-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeäer der Schenkel (8, 9) des Fühlerkörpers (7) je einen Vorsprung (17 bzw. 18) aufweist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich im wesentlichen senkrecht von der Fläche des zugehörigen Schenkels (8, 9) weg erstrecken, daß der eine (18) der Vorsprünge (17, 18) in eine in der Innenwand des Ventilgehäuses (2) ausgebildete Vertiefung eingreift und der andere Vorsprung (17) in einer Bohrung einer Einstellschraube

   (16) aufgenoKiraeii ist, die in eine Gewinde bohrung eingeschraubt ist, die in demjenigen Wandteil des Ventilgehäuses

   (2) vorgesehen ist, der der den Vorsprung (18) aufnehmenden Vertiefung diametral gegenüberliegt, so daß durch die Einstellschraube (16) auf die .Schenkel (8, 9) des Fühler-" körpers (7) eine gewünschte Vorspannung aufbringbar ist.
6. 6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (17, 18) durch Nieten oder durch Zungen gebildet sind, die aus den Schenkeln (8, 9) des Fühlerkörpers (7) ausgestanzt und ausgebogen sind.

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7. 7. Ventil nach einem der Ansprüche 4, bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) im wesentlichen. in Form eines T-Rohres mit einem ersten und einem zweiten Leitungszweig (3, 4) , die in gleicher Richtung verlaufen, und einem dritten Leitungszweig (5) ausgebildet ist, der sich zu den anderen Leitungszweigen (3, 4) im wesentlichen senkrecht erstreckt, daß die Ringscheibe (14) lose ■ auf einer Schulter (15) sitzt, die im Ventilgehäuse zwischen dem ersten Leitungszweig (3) und dem zweiten Leitungszweig (4) ausgebildet ist, daß die Schulter im wesentlichen .senkrecht zur Längsachse des ersten und zweiten Leitungszweiges (3 und 4) verläuft, so daß die Ringscheibe (14), wenn das Ventil für die Verwendung bei einer Einrohr-Heizung ausgelegt ist, einen Teil des Wrirrneinediunis , das durch den zv/eiten Leitungszweig (4) einfließr, zum dritten Leitungszweig (5) hin ablenkt, während der nicht abgelenkte Teil des Wärmemediums in den Heizkörper (1) durch das nachgiebige Rohr (6) hineingeführt wird, das innerhalb der Ringscheibe (14) angeordnet ist, so daß das Wärmemedium, nachdem .es den Heizkörper (1) durchlaufen hat, zwischen der Wand des ersten Leitungszweigs (3) und dem nachgiebigen Rohr (6) aus dem Heizkörper herausfließen und durch den dritten Leitungszweig (5) hindurch abfließen kann, und daß, wenn das Ventil für eine Zweirohr-Heizung ausgelegt ist, die Ringscheibe (14) zusammen mit einem in den dritten Leitungszweig (5) eingeschraubten Verschlußstopfen (2 3) als Abdichtung wirkt, so daß der erste Leitungszweig (3) mit dem zweiten Leitungszweig (4) nur über das nachgiebige Rohr (6) in Verbindung steht.
8. 8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Auslegung für eine Zweirohr-Heizung im dritten Leitxingszweig (5) einen solchen Verschlußstopfen (23) auf v/eist, der an seiner inneren Stirnfläche eine konkave, sphärische Ober-

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   fläche (24) aufweist, die den gleichen Krümmungsradius besitzt wie der Umfang der Kreisscheibe (14).

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