DE2649033B2

DE2649033B2 - Differenzdruck-Überströmventil

Info

Publication number: DE2649033B2
Application number: DE2649033A
Authority: DE
Inventors: Eberhard 6418 Hünfeld Ebert; Siegfried 6400 Fulda Neumann
Original assignee: Wella GmbH
Current assignee: Procter and Gamble Deutschland GmbH
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2649033A1

Description

Die Erfindung betrifft ein federbelastetes Überströmventil, insbesondere für Ein- oder Zweirohr-Warmwasserheizungsanlagen mit einer Umwälzpumpe, dessen als Druckfeder ausgebildete Steuerfeder in einem vom Gehäuse abnehmbaren, gegenüber dem Strömungsmedium abgedichteten Aufsatz zwischen einem einstellbaren festen Widerlager und einem mit dem Ventilkegel über einen Betätigungsstift in Wirkverbindung stehenden beweglichen Druckteller unter Vorspannung angeordnet ist, und bei dem eine zweite schwächere, der Steuerfeder entgegenwirkende Feder vorgesehen ist
■' Es sind bereits verschiedene federbelastet Überströmventile bekannt, die auf den Differenzdruck zwischen Ventilzufluß und Ventilabfluß ansprechen. Diese werden in der Literatur häufig als Differenzdruck-Überströmventile bezeichnet. Bei einem bekannten

ι« derartigen Differenzdruck-Überströmventil sind die einstellbare Druckfedereinrichtung mit Gehäuse und das Ventil fest miteinander verbunden. Die Abdichtung ist schwierig, da der Druckfederraum mit Wasser gefüllt ist. Es ist auch nicht möglich, bei diesem in eine Anlage

'■' eingebauten Differenzdruck-Überströmventil während des Betriebes die Druckfedereinrichtung auszuwechseln oder eine Dichtung zu erneuern. Die Einstellung des Federdruckes geschieht durch wiederholte Drehung einer Spindel, welche das Gegenlager der Druckfeder

2" axial verschiebt. Eine Anzeige für die eingestellte Druckbelastung fehlt Der Arbeitspunkt und damit die richtige Fumktion können im Betriebszustand nicht erkannt werden.

In der Praxis bedeutet dies, daß das Differenzdruck-

2~< Überströmventil entweder nach Gehör — also bis zum Verschwinden der Strömungsgeräusche — eingestellt werden muß oder daß zur Einstellung Meßgeräte vor und hinter dem Differenzdruck-Überströmventil eingebaut werden müssen. Eine ähnliche Ausführungsform

«· wird in der FR-OS 22 42 621 beschrieben.

Weiteihin ist es aus der DE-PS 8 03 623 bekannt, die jeweilige Stellung eines Ventilschaftes mittels einer darauf angebrachten Markierung von außen durch ein Schauglas beobachten zu können.

ü Vor dem Einbau eines solchen Differenzdruck-Überströmventils in eine Warmwasserheizungsanlage wird entsprechend der berechneten Förderhöhe für die Umwälzpumpe die Federvorspannung durch Drehung der Spindel auf einem Wert von z. B. 5 m Wassersäule

■κι eingestellt. Nach dem Einbau erfolgt eine Funktionsprüfung. Zuerst werden alle Heizkörperventile geöffnet, so daß alle Heizkörper von Heizwasser durchströmt werden. Jetzt muß das Differenzdruck-Überströmventil geschlossen sein. Bei der Gehörkontrolle überzeugt

Ί5 man sich, daß im Differenzdruck-Überströmventil keine Fließgeräusche zu hören sind. Als nächster Schritt werden alle Heizkörperventile geschlossen, wodurch kein Heizwasser mehr durch die Heizkörper fließen kann. Hierdurch erzeugt die Umwälzpumpe einen

■5" höheren Druck, der bei richtiger Einstellung der Federvorspannung größer sein muß als derjenige, der der eingestellten Federvorspannung des Differenzdruck-Überströmventils entspricht, so daß letzteres voll geöffnet sein muß. Zur Kontrolle müssen starke Fließgeräusche im Differenzdruck-Überströmventil zu hören sein.

Häufig begnügt man sich auch mit einem einfacheren Einstellverfahren, wobei bei eingeschalteter Umwälzpumpe nach Schließung aller Heizkörperventile das

μ Differenzdruck-Überströmventil — wie oben ausgeführt — voll geöffnet haben muß. Wird die Umwälzpumpe danach ausgeschaltet, muß wegen des nicht mehr vorhandenen Pumpendruckes das Differenzdruck-Überströmventil geschlossen sein. Jedoch ist hierdurch keine eindeutige Kontrolle der Schließstellung möglich, da im Fehlerfall durch falsch eingestellte Federvorspannung das Differenzdruck-Überströmventil auch noch geöffnet sein kann, da bei abgeschalteter Umwälzpum-

pe nur noch die geringe thermische Umwälzung erfolgt, die kaum Fließgeräusche verursacht

Beide Einstellungsverfahren haben den Nachteil, daß bei vorhandenen Lärmquellen, z. B. bei laufendem ölbrenner oder bei lauter Umwälzpumpe, die Fließge- ; rausche im Differenzdruck-Überströmventil kaum hörbarsind.

In solchen Fällen müssen zwei Meßounkte vor und hinter dem Überströmventil zugänglich sein, über die der zwischen diesen bestehende Differenzdruck über to zwei Manometer gemessen werden muß, um aus dessen Höhe die Of^fen- bzw. Schließstellung des Differenzdruck-Überströmventils zu ermitteln. Dies ist insbesondere dann umständlich, wenn solche Meßpunkte bauseits nicht bereits vorher erstellt worden sind. Beim nachträglich erforderlichen Einbau entstehen hierdurch erhebliche Montagekosten.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die jeweilige Einstellung der Steuerfeder während des Betriebes der Heizungsanlage überprüfen zu können und eine für die vorhandenen Differenzdruck Verhältnisse etwaige falsche Dimensionierung bzw. Einstellung der Steuerfeder zu erkennen und diese ohne Störung des Betriebes der Heizungsanlage beheben zu können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die 2 ί Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Maßnahmen gelöst:

a) im Ventilgehäuse ist auf der dem Aufsatz zugewandten Seite ein Einsatzteil angeordnet, das zusammen mit dem Ventilkegel, einem daran j» befestigten Ventilschaft und der zweiten Feder als Einbaueinheit in das Ventilgehäuse einschraubbar ist;

b) die zweite Feder ist einerseits am Einsatzteil, andererseits an einem Widerlager am Ventilschaft π des Ventilkegels unter Vorspannung abgestützt derart, daß der Ventilkegel in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist;

c) der Aufsatz weist ein Schauloch mit einer Bezugskante auf, die so angeordnet ist, daß eine von der Schließstellung abweichende Lage des Drucktellers der Steuerfeder ohne weiteres erkennbar ist.

Diese Merkmale ergeben den besonderen Vorteil, daß die einwandfreie Funktion des Differenzdruck-Überströmventils im Hinblick auf seine jeweilige Offenbzw. Schließstellung ohne zusätzliche Meßgeräte während des Betriebes der Warmwasserheizungsanlage überprüft werden kann und zur Anpassung an gegebenenfalls veränderte BetrieDsverhältnisse die Einstellung der aus der Steuerfeder und der zweiten Feder resultierenden Federkraft von außen während des Betriebes der Warmwasserheizungsanlage ohne Störung vorgenommen werden kann. Eine solche Änderung der Betriebsverhältnisse liegt beispielsweise dann vor, wenn bei der Installation der Heizungsanlage andere Rohrkrümmer bzw. Rohrquerschnitte verwendet werden als vorher der theoretischen Berechnung zugrunde gelegt worden sind. In einem solchen Fall kann die Feineinstellung der Steuerfeder durch Beobachtung des dem Ventil zugewendeten Drucktellers von der Schließ- in die Offenstellung vorgenommen werden und bei nicht mehr zutreffendem Einstellbereich eine andere Steuerfeder mit größerer oder geringerer Federkraft eingesetzt werden.

In der Praxis hai sich gezeigt, daß bei der Installation der Heizungsanlage von den Monteuren nicht immer die vorgesehenen Rohrteile und Armaturen verwendet werden, sondern davon abweichende, z. B. wegen geänderter baulicher Verhältnisse andere bzw. zusätzliche Rohrteile und Armaturen eingesetzt werden müssen und evtl. vorhandene Drosselmöglichkeiten für die einzelnen Heizkörperzuleitungen nicht immer vorschriftsmäSig eingestellt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung kann außerdem ein gegebenenfalls im Einsatzteil des Ventilgehäuses angeordneter äußerer O-Ring, der den Betätigungsstift abdichtet, während des Betriebes ausgewechselt werden, ohne daß die Warmwasser-Heizungsanlage stillgelegt und das Heizwasser abgelassen werden muß.

Der beanspruchte Schutz umfaßt nur die im Patentanspruch 1 aufgeführte Kombination, nicht jedoch Unterkombinationen oder Einzelmerkmale.

Weiter Fortbildung und Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele darstellenden, teilweise schematisch vereinfachten Figuren beschrieben. In diesen sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugrzeichen versehen, und es sind alle zum Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten fortgelassen worden. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Differenzdruck-Überströmventil — teilweise geschnitten — zum Einbau in einen beliebigen Bypass;

F i g. 2 ein erfindungsgemäßes Differenzdruck-Überströmventil — eingesetzt im Gehäuse einer Umwälzpumpe mit integriertem Bypass;

Fig. 3 Differenzdruck-Überströmventil in einer Heizungsanlage.

Das erfindungsgemäße federbelastete Überströmventil (Fig. 1) ist zum Einbau in den Bypass einer Warmwasserheizungsanlage bestimmt (F i g. 3). Es besteht aus zwei Einheiten, dem Ventilgehäuse 1 bekannter Bauart und dem eine Steuerfeder 12 enthaltenen Aufsatz 2 als Druckgeber.

In den Ventilgehäuse 1 ist ein Einsatzteil 3 eingeschraubt. In diesem ist der Ventilschaft 4 des Ventilkegels 5 gelagert, der durch die Wirkung einer zweiten schwächeren, unter Vorspannung gehaltenen Feder 5a in Offenstellung gedrückt wird. Diese zweite Feder 5a wirkt der Steuerfeder 12 entgegen. Sie ist durch einen O-Ring 6 abgedichtet. Aus dem Einsatzteil 3 ragt nach oben der Betätigungsstift 7 heraus. Dieser ist ebenfalls durch einen O-Ring 8 abgedichtet. Das dem Aufsatz 2 zugewandte Ende des Ventilgehäuses 1 bzw. bei einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform Jas über dieses Ende hinausragende Ende des Einsatzteiles 3 trägt ein Außengewinde 9. Durch eine Überwurfmutter 10 ist über das Außengewinde 9 das Führungsrohr 11 mit dem Ventilgehäuse 1 verschraubt. In dem Führungsrohr U ist die Steuerfeder 12 angeordnet. Diese drückt gegen den Druckteller 13, dessen eingezogene Mitte gegen den Betätigungsstift 7 anliegt. Der Druckteller 13 ist im Führungsrohr 11 gegen Herausfallen durch einen Sprengring 14 gesichert.

Das verstellbare Gegenlager für die Steuerfeder 12 bildet eine Einstellmutter 15. Diese ragt mit einer Nase

16 in einem Schlitz 17 im Mantel des Führungsrohrs 11. Die Einstellmutter 15 ist durch die Nase 16 im Schlitz

17 gegen Verdrehen gesichert. Sie kann mittels einer Spindel 18 in Längsrichtung des Führuiigsrohres 11 bewegt werden. Die Spindel 18 ist im oberen Teil des Führungsrohres 11 in einer Bohrung 19 gelagert.

Das aus der Bohrung 19 herausraeende Ende der

Spindel 18 ist mit einem Schlitz 20 versehen, damit mittels eines Schraubenziehers die Spindel verstellt werden kann. Selbstverständlich kann auch ein Kreuzschlitz oder Mehrkant zur Betätigung der Spindel 18 angebracht werden. Eine Kappe 21 mit Klemmhalterung deckt das Ende der Spindel 18 ab.

Der Schlitz im Führungsrohr 11 kann durch eine Klarsichtfolie 22 abgedeckt werden, so daß das Innere des Führungsrohres 11 gegen Verschmutzung gesichert ist. Vorteilhafterweise kann die Klarsichtfolie 22 mit Markierungen bedruckt werden, an denen die Nase 16 der Einstellmutter 15 den eingestellten Überströmdruck anzeigen kann.

Normalerweise ist der Differenzdruck einer Warmwasserheizungsanlage unbekannt oder nur grob berechnet. Der Arbeitspunkt des federbeiasteten Übersirömventils kann leicht dadurch ermittelt werden, daß im Betrieb während einer Verstellung des Druckes der Feder 12 durch ein Schauloch 23 das öffnen bzw. Schließen des Ventilkegels 5 über die Bewegung des Drucktellers 13 beobachtet wird.

In den Bypass einer Warmwasserheizungsanlage (F i g. 2) eingebaut, hält das erfindungsgemäße federbelastete Überströmventil den Pumpendruck konstant und vermeidet Geräusche, auch wenn alle Heizkörperventile aus irgendwelchen Gründen geschlossen sein sollten, während die Umwälzpumpe weiterläuft. Bei einer Erweiterung der Warmwasserheizungsanlage kann der Aufsatz 2 leicht gegen einen anderen mit anderem , Differenzdruckbereich eingetauscht werden. Außerdem ermöglicht die Zweiteilung in Ventilgehäuse 1 und Aufsatz 2 gegebenenfalls die Auswechslung des O-Ringes 8, ohne daß die Anlage stillgelegt werden müßte.

in Eine vorteilhafte Anordnung des erfindungsgemäßen federbelasteten Überströmventils ist der direkte Einbau in das Gehäuse 24 einer Umwälzpumpe 25 (F i g. 2). Das Einsatzteil 3 wird in das Gehäuse 24 eingeschraubt, so daß der Ventilkegel 5 die öffnung 26 zwischen Bypass

,·.· und Druckseite im Gehäuse 24 der Umwälzpumpe 25 verschließen kann. Auf das Gewinde 9 des Einsatzteiles 3 wird, wie bereits beschrieben, der Aufsatz 2 mittels der Überwurfmutter 10 geschraubt. Im Kreislauf einer Warmwasserheizungsanlage eingebaut, kann die Pumpe

2ii auch bei geschlossenen Heizkörperventilen weiterlaufen, ohne daß sich der Pumpendruck erhöht und dadurch Geräusche entstehen. Da das federbelastete Überströmventil die Öffnung 26 mehr oder weniger freigibt, fördert die Pumpe das Wasser durch die öffnung 26 von

r. der Druckseite über den Bypass zurück zur Ansaugseite.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Federbelastetes Überströmventil, insbesondere für Ein- oder Zweirohr-Warmwasserheizungsanlagen mit einer Umwälzpumpe, dessen als Druckfeder ausgebildete Steuerfeder in einem vom Gehäuse abnehmbaren, gegenüber dem Strömungsmedium abgedichteten Aufsatz zwischen einem einstellbaren festen Widerlager und einem mit dem Ventilkegel über einen Betätigungsstift in Wirkverbindung stehenden beweglichen Druckteller unter Vorspannung angeordnet ist, und bei dem eine zweite schwächere, der Steuerfeder entgegenwirkende Feder vorgesehen ist, gekennzeichnet d u r c h die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Maßnahmen:

a) im Ventilgehäuse (1) ist auf der dem Aufsatz (2) zugewandten Seite ein Einsatzteil (3) angeordnet, das zusammen mit dem Ventilkege; (5), einem daran befestigten Ventilschaft (4) und der zweiten Feder (5a) als Einbaueinheit in das Ventilgehäuse einschraubbar ist;

b) die zweite Feder (5a) ist einerseits am Einsatzteil (3), andererseits an einem Widerlager am Ventilschaft (4) des Ventilkegels (5) unter Vorspannung abgestützt derart, daß der Ventilkegel in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist;

c) der Aufsatz (2) weist ein Schauloch (23) mit einer Bezugskante (14) auf, die so angeordnet ist, daß eine von der Schließstellung abweichende Lage des Drucktellers (13) der Steuerfeder (12) ohne weiteres erkennbar ist.

2. Federbelastetes Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wahlweise lösbare Koppelvorrichtung zwischen Ventilgehäuse (1) und Aufsatz (2) eine Schraubverbindung vorgesehen ist, deren einer Teil als Außengewinde auf dem Ventilkörper (1) ausgebildet ist und deren anderer Teil als Überwurfmutter (10) mit entsprechendem Innengewinde (9) am Aufsatz (2) ausgebildet ist g)

3. Federbelastetes Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Führungsrohres (11) im Bereich neben einem sich in dessen Längsrichtung erstreckenden und durchgehenden Schlitz (17) mit einer Skala versehen ist, die vorzugsweise auf einer den Schlitz (17) abdeckenden Klarsichtfolie (22) angeordnet ist, und daß in dem Schlitz (17) eine radial von der Einstellmutter (15) nach außen vorspringende Nase (16) von außen sichtbar geführt ist (F i g. 1).

4. Federbelastetes Überströmventil nach Anspruch 1 oder einem der anderen vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es direkt im Bypass innerhalb des Gehäuses (24) der Umwälzpumpe (25) angeordnet ist (F i g. 2).