DE2451040C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen aus der DE-OS 22 56 066 bekannten Regelventil für Warm- und Kaltwasser sind die axial beweg­ baren Ventilteile mit axial gerichteten, ringförmigen Stirnflächen versehen, die die veränderbare Öffnung begrenzen. Dadurch ist die Größe der Durchflußöffnung proportional zum Hub des oder der Ventilteile, was eine nicht besonders feinfühlige und auch ungenaue Regelung zur Folge hat. Außerdem ist der konstruktive Aufbau dieses Regelventils relativ aufwendig.

Aus der DE-OS 22 51 845 ist ferner ein Probehahn bekannt, bei dem mittels der beiden relativ zueinander bewegbaren Ventilteile eine Veränderung des Aufnahmeraumes für das be­ treffende Probevolumen in der einen Stellung des Ventil­ teils erfolgt, welcher Probevolumenraum dann zu einer Gas­ leitung axial bewegt wird. Die Veränderung dieses Raumes ist, da sie ausschließlich in Richtung der größten Querschnitts­ fläche erfolgt, nicht sehr feinfühlig. Ein derartiger Probehahn ist jedoch für diesen Einsatz als Regelventil nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Regelventil zur Speisung von Wärmetauschern oder dgl. der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das einfach aufgebaut und ein­ fach betätigbar ist.

Diese Aufgabe wird bei Regelventilen der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Regelventil benötigt also nur eine drehbare und axial verschiebbare Spindel als Betätigungs­ element, so daß es einfacher aufgebaut ist. Aufgrund der besonderen Ausbildung der Durchflußöffnung zwischen den relativ zueinander bewegbaren Ventilteilen ist eine feinere Einstellbarkeit des Kanalquerschnittes durch einen verlängerten Einstellweg möglich. Dadurch ist die Betätigung insgesamt vereinfacht.

Ist das Regelventil gemäß einem Ausführungsbeispiele mit dem Merkmal des Anspruchs 2 ausgestattet, so kann man die erforderlichen charakteristischen Ventil-Daten für unter­ schiedliche Verhältnisse erreichen.

Gemäß einem in der Praxis bevorzugten und als Dreiwege­ ventil ausgebildeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Regelventil mit den Merkmalen des Anspruchs 3 und ggf. des Anspruchs 2 versehen. Es ist auf diese Weise möglich, eine Änderung des Anfangspunktes der Bewegung beider axial bewegbaren Teile relativ zueinander zu erreichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Be­ schreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Übersichtsplan eines Speisesystems für eine Heißwasser-Rohrschlange oder einen Heißwasser-Sammler, bspw. für eine Klima­ anlage, das mit einem Regelventil nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Regelventil und den damit verbundenen Teilen für ein Speisesystem nach Fig. 1, wobei der zentrale, in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien umrandete Teil der Anlage besonders dargestellt ist, und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Innenteils des Regelventils.

In der Zeichnung sind in den verschiedenen Figuren ent­ sprechende Elemente mit denselben Bezugsziffern versehen.

In Fig. 1 ist mit der Ziffer 1 das Zulaufrohr eines Ver­ teilernetzes bezeichnet, über das Wasser über ein Zulauf­ rohr 2, einem Absperrventil 3 und einem Rückschlagventil oder einem nur in einer Richtung durchlässigen Ventil 4 zugeführt wird. Hinter dem Rückschlagventil 4 ist eine Pumpe 5 vorgesehen, die das Wasser über einen Einlaß 6 a in eine Rohrschlange oder einen Sammler 6 pumpt. Nach dem Durchfluß durch die Rohrschlange fließt das Wasser über einen Auslaß 6 b aus, durchfließt ein Regelventil 20 und ein Absperrventil 9 und fließt dann zurück zur Rücklauf­ leitung 10 des Verteilersystems. Das Regelventil 20 ist hier in einer solchen Stellung, daß die Rohrschlange 6 die maximale Energie erhält. Es sei ferner angenommen, daß die Pumpe 5 mit einer Drosselvorrichtung versehen ist, die so eingestellt ist, daß der Fluß durch ein Rückschlag­ ventil 11 unter derartigen Belastungsbedingungen praktisch Null ist. Diese Vorrichtung kann außerhalb der Pumpe angeordnet sein.

Wenn die Belastung der Rohrschlange 6 verringert wird und das Regelventil in eine Mittelstellung verschoben wird, wird die Zirkulation in ähnlicher Weise erreicht, mit dem Unterschied, daß die in der Rohrschlange 6 nicht erforderliche Wassermenge über einen Beipaß oder einen Nebenschluß 12 durch das Regelventil 20 und das Absperrventil 9 in die Rücklaufleitung 10 fließt. Ein entsprechender Teil fließt vom Rohrschlangenausgang 6 b über eine Zweileitung 13, das Rückschlagventil 11 und die Pumpe 5 über den Einlaß 6 a zurück in die Rohrschlange 6.

Hört der Energiebedarf 6 auf, wird das Regelventil in seine vollständig geschlossene Stellung gestellt. In dieser Stellung fließt das ganze Wasser vom Zulauf des Verteilernetzes über das Absperrventil 3 , den Nebenschluß 12, das Regelventil 20 und das Absperrventil 9 zurück zur Rücklaufleitung 10. Es besteht dann auch eine voll­ ständige Zirkulation vom Rohrschlangenauslaß 6 b über das Rückschlagventil 11 und die Pumpe 5 zum Einlaß 6 a. Es besteht jedoch keine Zirkulation in der Rohrleitung 15 zwischen dem Rückschlagventil 11 und dem Einlaß des Regelventils 20. Fig. 2 zeigt die Ausbildung des Regelventils 20, der beiden Absperrventile 3 und 9, der beiden Rückschlagventile 4 und 11 und der Pumpe 5 mit dem Einlaß 6 a und dem Auslaß 6 b der Rohrschlange 6.

Das Innenteil des Regelventils 20 wird nachstehend in Verbindung mit der Fig. 3 im einzelnen beschrieben. Das Innenteil, das in Fig. 3 insgesamt mit der Bezugsziffer 21 versehen ist, weist eine Spindel 22 mit einer um­ gebenden Hülse 23 und eine Sicherungsmutter 24 mit einem muffenartigen Teil 25 auf, wodurch die Spindel 22 sowohl axial verstellt bzw. verschoben als auch gedreht werden kann. An einem Ende trägt die Spindel einen Ventil­ schieber 26, der zwei Ventilteile 26 a, b mit einem Zwischendichtring 27 aufweist.

Der Ventilschieber 20 weist ein axial verschiebbares, jedoch relativ zur Spindel 22 unbewegbares Ventilteil 26 a und mehrere (beim dargestellten Ausführungsbeispiel 4) bewegliche Teile 26 b auf, die eine axiale Verstell­ bewegung relativ zum Ventilteil 26 a ausführen können, wenn die Spindel 22 sich dreht, wobei kontinuierlich veränderbare radiale Öffnungen geschaffen werden. Die axial verstellbaren Ventilteile 26 b besitzen eine sich axial erstreckende Seitenfläche 26 c und eine äußere Mantelfläche 26 d; die bogenförmig ausgebildet sind und die winklig zur axialen Richtung verlaufen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die axial verstellbaren Ventilteile 26 b paarweise angeordnet, wobei zwei Paare mittels einer Buchse oder eines Gewindeauges getragen sind, das in jedem Ventilteil angeordnet ist. Eine dieser Buchsen oder Gewindeaugen besitzt ein äußeres Linksgewinde und die andere ein äußeres Rechtsgewinde. Entsprechende Gewinde sind in den axial verstellbaren Ventilteilen 26 b vorgesehen, das heißt, das eine der Ventilteile besitzt ein inneres Linksgewinde und das andere ein inneres Rechtsgewinde. Dreht sich die Spindel 22, so nähern sich die axial verstellbaren Ventilteile 26 b dem relativ zur Spindel 22 unbewegbaren Ventilteil 26 a oder sie entfernen sich von ihm. Die schrägen und möglicherweise bogenförmigen Seitenflächen 26 c nähern sich oder entfernen sich dann auch voneinander. Der Abstand zwischen den Ventilteilen ist proportional zum wirksamen Öffnungsquerschnitt. Durch Drehen der Spindel 22 wird eine Änderung der Öffnungsquerschnitte des Ventilschiebers 26 zwischen praktisch null und hundert Prozent erreicht. Der Ventilschieber 26, der sich während des Regelvorgangs axial bewegt, ist deshalb über seine ganze Verstellstrecke vollkommen regelbar.

Die Spindel 22 kann auch mit einem nicht dargestellten Mittel versehen sein, das dazu dient, daß die Stellung einer Stopfbüchsen-Schraube 30 relativ zur Stopfbüchse die eingestellte Lage der bewegbaren Ventilteile 26 b an­ zeigt.

Die beiden einander gegenüberliegenden axial verstellbaren Ventilteile 26 b können verschiedene Mündungs- oder Drosselquerschnitte aufweisen, die durch Verändern des Anfangspunktes der Bewegung der Teile relativ zum Ventil­ teil 26 a zustande gebracht werden können.

Die Bewegung der Spindel 22 wird von einer Steuervor­ richtung gesteuert, die einen Stellmotor besitzt, der den Ventilschieber in axialer Richtung abhängig von der Be­ lastung der Heizschlange verstellt bzw. verschiebt. Der Öffnungsquerschnitt des Ventilschiebers kann mittels einer zweiten Steuervorrichtung gesteuert werden, durch welche die Spindel 22 gedreht wird.

Verwendet man eine Regelventil-Anordnung in einer Heizungs­ anlage für ein bestimmtes Gebiet, ist es wichtig, daß die Rücklauftemperatur so niedrig wie möglich gehalten wird. In einem solchen Falle kann man die Forderung nach einer konstanten Durchflußmenge im Verteilernetz außer acht lassen. Das Regelventil 20 sollte dann als Zweiwegeventil dienen. Dies kann man dadurch erreichen, daß man ein Mittel 14, bspw. eine Scheibe in der Rohrleitung 12 anordnet, um einen Fluß durch diese Rohrleitung zu verhindern. In einem solchen Falle genügt es, wenn man nur eine Hälfte des Ventilteils besitzt.

Das Rückschlagventil 11 dient dazu, den Durchfluß dann abzusperren, wenn die Pumpe 5 aus dem einen oder anderen Grunde aufhören sollte zu arbeiten.

Installiert man die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung umgekehrt herum, also sozusagen auf dem Kopf, so ergibt sich, daß bei geschlossenem Regelventil 20 das Heißwasser bei fehlendem Rückschlagventil 4 nach oben in die Zweig­ leitung 12 steigen würde, wobei gleichzeitig das Kalt­ wasser auf den Punkt sinken würde, an dem das Rückschlag­ ventil 4 angeordnet wird. Es würde sich dann wegen des Thermosiphon- bzw. Wärmeumlaufeffektes ein unerwünschter Wärmeaustausch ergeben. Wird das Rückschlagventil 4 in der angegebenen Lage angeordnet, so wird diese Art der Doppelzirkulation verhindert, welche Stellung auch immer das Ventil einnimmt und ungeachtet dessen, ob die Rohr­ schlange 6 mit Heiß- oder Kaltwasser gespeist wird.

Bei einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Spindel nicht drehbar ausgebildet sein, wobei ein Ventilteil relativ zur Spindel zur Änderung des Öffnungsquerschnitts drehbar ist, bspw. über den Ventilsitz.

Claims (4)

1. Regelventil, insbesondere Zwei- oder Dreiwegeventil für Warm- oder Kaltwasser und zur Speisung von Wärmetauschern oder dgl., mit wenigstens zwei Ventilteilen, die durch gegenseitige Annäherung wenigstens eine kontinuierlich veränderbare, radiale Öffnung begrenzen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Ventilteile (26 a, 26 b) unver­ drehbar im Ventilgehäuse geführt sind, daß eines der beiden Ventilteile (26 a) auf einer Spindel (22) drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist und daß das andere, zweite Ventilteil (26 b) mittels Gewinde auf der Spindel (22) axial verstellbar ist und eine zur axialen Richtung winklig verlaufende Seitenfläche (26 c) aufweist, die beim Verstellen des zweiten Ventilteils (26 b) gegenüber dem ersten Ventilteil (26 a) eine radiale Öffnung freigibt, so daß die beiden Ventilteile (26 a, 26 b) mit dazwischen­ liegendem, durch Drehen der Spindel (22) veränderbarem Öffnungsquerschnitt zusammen mit der Spindel (2) im Ventilgehäuse axial verschiebbar sind, wobei sich eine am Außenumfang des ersten Ventilteils (26 a) gehaltene Ringdichtung (27) relativ zu einem zugehörigen Sitz im Ventilgehäuse bewegt.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (26 c) bogenförmig ist.

3. Regelventil zur Verwendung als Dreiwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschluß­ teil aus zwei auf der Spindel (22) axial unverschiebbar gelagerten Ventilteilen (26 a), zwischen denen die Ring­ dichtung (27) liegt, und zwei auf dem Gewinde der Spindel (22) axial verstellbaren weiteren Ventilteilen (26 b) be­ steht, die zum Verändern der Querschnittsfläche der radialen Öffnungen voneinander weg und aufeinander zu bewegbar sind.

4. Regelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes auf dem Gewinde der Spindel (22) axial verstellbare Ventilteil (26 b) von einer Gewindebuchse getragen ist, wobei die eine Buchse und der zugehörige Spindelabschnitt ein Linksgewinde und die andere Buchse und der andere Spindelabschnitt ein Rechtsgewinde tragen.