DE2620558C3

DE2620558C3 - Ventil

Info

Publication number: DE2620558C3
Application number: DE2620558A
Authority: DE
Inventors: Niels Peter Grand Augustenborg Graversen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-05-10
Filing date: 1976-05-10
Publication date: 1981-07-23
Also published as: DE2620558B2; FR2351337B1; FR2351337A1; DK146426C; DE2620558A1; JPS52136417A; DK146426B; GB1575557A; US4139150A; DK196777A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem Gehäuseunterteil, einem Betätigungsaufsatz, einem Ventilschaft mit Ventilverschlußteil und einer Umschalteinrichtung, durch die eine Endlage des verschiebbaren Ventilverschlußteils gegenüber dem gehäusefesten Sitzkörper derart veränderbar ist, daß die Öffnungsbewegung des Ventilverschlußteils in gleicher Richtung zur Schließbewegung wird.

Es ist ein Ventil dieser Art bekannt (US-PS 24 95 226), das mit Hilfe eines in den Ventilschaft eingebauten thermostatischen Umschaltelements in Abhängigkeit von dem das Ventil durchströmenden Medium als Kälte- oder Wärmeventil arbeiten kann. Zu diesem Zweck wirkt ein Ventilteller mit einem Kälte-Ventilsitz oder einem im Abstand davon angeordneten Wärme-Ventilsitz zusammen. Es kann auch ein doppelseitig wirkender Ventilsitz vorgesehen werden, der entweder mit einem Wärme-Ventilteller oder einem Kälte-Ventilteller zusammenwirkt.

Es sind auch Schieberventile bekannt (US-PS 18 161), bei denen eine Gehäuseplatte mit einer Öffnung an einem gehäusefesten Einsatz ausgebildet und ein plattenförmiger Schieber auf den Ventilschaft aufgeschoben ist. Der Schieber deckt die Öffnung in der Gehäuseplatte in der einen Endlage völlig ab und gibt sie nach einem Arbeitshub völlig frei. Die Ruhe-Endlage ist dadurch gegeben, daß der Boden eines Wellrohrbalges eines thermostatischen Arbeitselements gegen eine Widerlagerfläche am Betätigungsaufsatz anliegt. Die Arbeits-Endlage ist dadurch gegeben, daß der Boden eines Dichtungs-Wellrohrbalges gegen eine Widerlagerfläche am Dichtungseinsatz anliegt.

ίο Es ist auch bekannt, derartige Schieberventile derart zu gestalten, daß sie in der Ruhe-Endlage geöffnet sind. Solche Ventile können in Abhängigkeit von einer Temperatur, einem Druck oder irgendeiner anderen üblichen Steuergröße geregelt werden.

li Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art konstruktiv einfacher zu gestalten und dadurch die Fertigungskosten zu senken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sitzkörper eine mit einer Öffnung versehene Gehäuseplatte und das Ventilverschlußteil ein auf dieser Gehäuseplatte gleitend geführter Schieber ist und der Verschiebeweg der Umschalteinrichtung etwa dem Arbeitshub des Schiebers entspricht.

Diese Konstruktion bringt den Vorteil mit sich, daß weder das Ventilverschlußteil noch der Ventilsitz doppelt vorgesehen werden muß. Die gewünschte Funktion wird dadurch erzielt, daß lediglich oin anderer Bereich der Überdeckung von Schieber und Gehäuseplatte ausgewählt wird. Das Schieberventil bleibt im übrigen unverändert. Infolgedessen ergeben sich für den größten Teil aller Ventilbestandteile große Stückzahlen. Dies ist ein Rationalisierungseffekt, der die Fertigung verbilligt.

H Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß die Umschalteinrichtung durch austauschbare Gehäuse-Oberteile mit jeweils zwei festen Widerlagern für einen mit dem Ventilschaft verbundenen Anschlag gebildet wird, deren bis zu den Widerlagern gemessene Höhen sich um etwa den Arbeitshub des Schiebers unterscheiden.

Lediglich durch die Wahl des größeren oder kleineren Oberteils erzielt man ein normalerweise offenes oder normalerweise geschlossenes Ventil. Den gleichen Effekt erreicht man auch dadurch, daß die Länge des Ventilschafts um etwa den Arbeitshub verstellbar ist.

Desweiteren empfiehlt es sich, wenn eine weitere Gehäusepia.te auf der der Umschaltvorrichtung gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses in einer Ebene senkrecht zum Ventilschaft angeordnet ist und wenn ein zugehöriger Schieber eine Öffnung der Gehäuseplatte durchsetzt und beidseitig eines den Öffnungsquerschnitt ausfüllenden mittleren Drosselkörpers Führungsrippen aufweist. Auf diese Weise ergibt sich ein Drei-Wege-Ventil, das sich beispielsweise für Zweirohr-klimaanlagen mit konstantem Wasserdurchfluß eignet, bei denen jeweils ein Teil des Wärmeträgers am Wärmetauscher vorbeigeführt wird. Durch entsprechende Gestaltung der Nutenformen kann man eine hubabhängige Durchflußcharakteristik erzeugen, so daß sich beispielsweise in den beiden Zweigen einander überlappende und einander angepaßte Durchflußkurven ergeben. Auch ist es möglich, die Nutenformen für den Kältebetrieb und den Wärmebetrieb unterschiedlich zu gestalten, um die erforderliche Regelstabilität zu erzielen.

Es ist ferner möglich, daß der im Gehäuse unverdrehbar gehaltene Schieber bzw. sein Träger auf

einem Gewinde des Ventilschafts gehalten ist und dieser an einer Stirnseite einen Schlitz o. dgl. zum Angreifen eines Werkzeugs aufweist Auf diese Weise kann die Ruhelage des Schiebers genau einjustiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich- ^r> nung näher veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung ein normalerweise offenes Schieberventil mit Umschaltelement,

F i g. 2 dasselbe Ventil, das infolge Verkürzung des Ventilschafts mittels des Umschaltelements als ncrmalerweise geschlossenes Ventil arbeitet,

F i g. 3 in siftematischer Darstellung ein normalerwei se offenes Schieberventil,

Fig. 4 in schematischer Darstellung dasselbe Ventil mit anderem Oberteil zur Bildung eines normalerweise \-> geschlossenen Ventils und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch die konstruktive Ausgestaltung eines 3-Wege-Schieberventils mit Umschaltelement

Bei der Ausführungsform der F i g. 1 und 2 besteht das Ventilgehäuse aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2. Das Unterteil weist einen Zuflußstutzen 3e und einen Abflußstutzen 3a auf. Letzterem ist eine Gehäuseplatte 4 mit einer öffnung 5 vorgeschaltet. Auf dieser ist ein Schieber 6, der ebenfalls eine Öffnung 7 aufweist, verschiebbar gehalten. Er ist über Mitnehmer 8 mit einem Ventilschaftabschnitt 9 verbunden, der durch eine Ventilfeder 10 nach oben gedruckt wird. Die äußerste Stellung ist durch Anlage eines Anschlags 11 an einer Deckwand 12 vorgegeben. Das Oberteil 2 weist zwei jo feste Widerlager 13 und 14 auf, die mit einem Anschlag

15 zusammenwirken, der an einem Ventilschaftabschn'tt

16 ausgebildet ist. Ein weiterer Ventilschaftabschnitt wird durch ein Umschaltelement 17 gebildet, das, wie ein Vergleich mit der F i g. 2 zeigt, seine Länge, 7. B. in η Abhängigkeit von der Temperatur, ändern kann. Der Ventilschaftabschnitt 16 ist durch eine Dichtung 18 nach außen geführt. Die Ventilschaftabschnitte 9, 16 und 17 bilden einen Ventilschaft 19 veränderbarer Länge. Zur Verstellung des Ventils wird der Ventilschaft 19 von oben gegen die Kraft der Ventilfeder 10 verstellt.

In Fig. 1 ist ein normalerweise offenes Ventil veranschaulicht, das als Wärmeventil benutzt werden kann. Wenn auf das Oberteil 2 ein thermostatisches Betätigungselement aufgesetzt ist, das den Ventilschaft 19 mit steigender Temperatur nach unten drückt, drosselt das Ventil zunächst und schließt dann. Diese Funktion ist bei der Zuführung eines Heizmittels erwünscht. Wenn dagegen das Umschaltelement 18 seine Länge verkürzt, so daß der gesamte Ventilschaft 19 kürzer wird, erhält man ein normalerweise geschlossenes Ventil, das als Kälteventil benutzt werden kann. Unter Beibehaltung des geschilderten Betätigungsmechanismus wird nunmehr bei steigender Temperatur das Ventil allmählich geöffnet, wie man es zur Regelung eines Kühlmittels wünscht. Die Umschaltung des Umschaltelements 17 kann in Abhängigkeit von der Temperatur des das Ventil durchströmenden Wärmeträgers erfolgen.

In Fig.3 ist dasselbe Unterteil 1 mit zugehörigem Ventilschaftabschnitt 9 mit einem anderen Oberteil 20 kombiniert, das wiederum zwei Widerlagerflächen 13 und 14 für den Anschlag 15 am Ventilschaftabschnitt 16 trägt. Die bis zum Widerlager 13 gemessene Höhe Hy dieses Oberteils 20 ist so bemessen, daß sich ein normalerweise offenes Ventil ergibt, das im Verlauf der Ventilbetätigung geschlossen wird.

In Fig.4 ist dasselbe Gehäuseunterteil 1 mit einem Oberteil 21 kombiniert, das sich vom Oberteil 20 lediglich dadurch unterscheidet, daß die bis zum Widerlager 13 gemessene Höhe H₂ größer gewählt ist derart, daß sich ein normalerweise geschlossenes Ventil ergibt, das sich bei Ventilbetätigung öffnet.

Lediglich durch Austausch der Oberteile erhält man daher ein Wärmeventil (F i g. 3), ein Kälteventil (F i g. 4) oder ein umschaltbares Wärmeventil/Kälteventil (Fig. 1 und 2).

Fig.5 zeigt die konstruktive Ausgestaltung eines umschaltbaren Ventils der Fig. 1 und 2 mit dem Unterschied, daß im Unterteil 22 noch ein zweiter Abflußstutzen 23 vorhanden ist Das Unterteil 22 weist einen Gußkörper 24 auf, auf dessen Oberseite unter Zwischenlage einer Dichtung 25 ein Deckel 26 befestigt ist, in dessen Schraubgewinde 27 das Oberteil 2 aufschraubbar ist. Eine zweite Gehäuseplatte 28 weist eine kreisrunde öffnung 29 auf, durch welche ein zweiter Schieber 30 greift. Dieser hat einen mittleren, sich beidseitig konisch verjüngenden Drosselkörper 31, welcher die öffnung 29 vollständig füllt und beidseitig davon Führungsrippen 32,33.

Der zweite Schieber 30 ist auf den Ventilschaftabschnitt 9 aufgeklemmt. Die Mitnehmer 8 für den ersten Schieber sind mittels einer als Anschlag dienenden Platte auf einer Gewindebuchse 34 befestigt, durch die ein Schraubgewinde 35 des Ventilschaftabschnitts 9 greift. Die Platte besitzt einen gabelartigen Fortsatz 36, der um einen gehäusefesten Stift 37 greift. Infolgedessen ist die Gewindebuchse 35 gegen Drehung gesichert. Wenn an einem Schlitz 35a des Ventilschaftabschnitts 9 ein Schraubenzieher angesetzt wird, kann man durch Drehen dieses Ventilschaftabschnitts 9 die Höhenlage des Schiebers 6 verändern.

Gestrichelt ist ein thermostatischer Betätigungsaufsatz 38 veranschaulicht, der ein thermostatisches Arbeitselemerit aufweist, welches mittels eines Betätigungsschaftes 39 auf den Ventilschaft 19 zu drücken vermag. Der Aufsatz 38 wird mittels Füßen 40 auf einen Wulst 41 des Oberteils 2 aufgespannt. Die Dichtung 18 ist in einem Einsatz 42 untergebracht, dessen Unterseite das Widerlager 13 bildet. Der Ventilschaftabschnitt 16 besteht aus einem Stift 43 und einer Verlängerung 44, die den Anschlag 15 trägt.

Das Umschaltelement 17 weist einen mit Wachs gefüllten Zylinder 45 auf, der in einem Blechnapf 46 angeordnet ist und von einer sich am Blechnapfboden abstützenden Oberdruckfeder 47 gegen eine Zwischenwand 48 gedrückt ist. Er besitzt einen Betätigungsstift 49, der einen Verlängerungsaufsatz 50 mit Flansch 51 trägt, der an der Zwischenwand 48 bzw. einer am Blechnapf befestigten Endwand 52 zur Anlage kommen kann. Dieser Verlängerungsaufsatz 50 greift seinerseits in eine Bohrung 53 an der Oberseite des Ventilschaftabschnitts 9 ein.

Das in Fig. 5 veranschaulichte Schieberventil dient zur Steuerung des Heiz- bzw. Kühlmittels zu einem Wärmetauscher, in den ein Teil des Wärmeträgers über das Paar von erster Gehäuseplatte 4 und erstem Schieber 6 geleitet und an dem der Rest über das zweite Paar von Gehäuseplatte 28 und Schieber 30 am Wärmetauscher vorbeigeleitet wird. Um einen annähernd konstanten Durchfluß zu erreichen, soll mit zunehmender öffnung des vom ersten Paar gebildeten Ventile das vom zweiten Paar gebildete Ventil entsprechend schließen. Dem dient die spezielle Ausgestaltung mit dem Drosselkörper 31. In der veranschaulichten Laee arbeitet das Ventil als Kälte-

ventil. Der Ventilschaft 19 hat seine kurze Länge. Bei steigender Temperatur öffnet das Ventil 4, 6 unter dem Einfluß des thermostatischen Betätigungselements 38, während das Ventil 28,30 zunehmend schließt. Wird nun von der Zentrale von Kühl- auf Heizbetrieb umgeschaltet und statt des Kühlmittels ein Heizmittel zugeführt, dehnt sich das Wachs im Umschaltelement 17 aus, bis der Flansch 51 an der Endwand 52 anliegt. Dies ergibt einen längeren Ventilschaft 19. Das Ventil 4, 6 arbeitet als Wärmeventil, das mit zunehmender Temperatur schließt, während das Ventil 28,30 gleichzeitig öffnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Ventil mit einem Gehäuseunterteil, einem Betätigungsaufsatz, einem Ventilschaft mit Ventilverschlußteil und einer Umschalteinrichtung, durch die eine Endlage des verschiebbaren Ventilverschlußteils gegenüber dem gehäusefesten Sitzkörper derart veränderbar ist, daß die Öffnungsbewegung des Ventilverschlußteils in gleicher Richtung zur Schließbewegung wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzkörper eine mit einer Öffnung (5) versehene Gehäuseplatte (4) und das Ventilverschlußteil ein auf dieser Gehäuseplatte (4) gleitend geführter Schieber (6) ist und der Verschiebeweg der Umschalteinrichtung (17; 20, 21, 13, 14) etwa dem Arbeitshub des Schiebers (6) entspricht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung durch austauschbare Gehäuse-Oberteile (20,2i) mit jeweils zwei festen Widerlagern (13, 14) für einen mit dem Ventilschaft (9) verbundenen Anschlag (15) gebildet wird, deren bis zu den Widerlagern (13, 14) gemessene Höhen (Hi, H2) sich um etwa den Arbeitshub des Schiebers (6) unterscheiden.

3. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Gehäuseplatte (28) auf der der Umschaltvorrichtung (17) gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses in einer Ebene senkrecht zum Ventilschaft (19) angeordnet ist und daß ein zugehöriger Schieber (30) eine Öffnung (29) der Gehäuseplatte durchsetzt und beidseitig eines den Öffnungsquerschnitt ausfüllenden mittleren Drosselkörpers (31) Führungsrippen (32,33) aufweist.

4. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse unverdrehbar gehaltene Schieber (6) bzw. sein Träger (8) auf einem Gewinde (35) des Ventilschafts (9) gehalten ist und dieser an einer Stirnseite einen Schlitz (35a,) o. dgl. zum Angreifen eines Werkzeugs aufweist.