DE3145201A1 - Stroemungsregelventil fuer einen wasserdurchlauferhitzer - Google Patents

Description

WALKER CROSWELLER & COMPANY LIMITED
Whaddon Works, Cromwell Road, Cheltenham, Gloucestershire, England, GL52 5EP.

Strömungsregelventil für einen Wasserdurchlauferhitzer

Die Erfindung betrifft Ventile zum Regeln der Strömung von Flüssigkeiten, insbesondere Ventile zur Verwendung bei Wasser-αμΓσηΙαυίεΛ^ζεχη, wie sie in Hauswassersystemen für Dusch- und ande.re Waschzwecke verwendet werden.

Bei derartigen Wasser-Soforterhitzern .oder Durchlauferhitzern ist die Energiezufuhr für die Erhitzung des Wassers im wesentlichen konstant und für gewöhnlich elektrische Energie, wobei aber auch andere Energiequellen, wie Gas oder Öl, möglich sind. Unter der Voraussetzung, dass die Temperatur des Einlasswassers konstant ist, wurde gefunden, dass die Temperatur des Auslass— wassers einstellbar ist durch Steuern des Strömungsdurchsatzes " des Wassers durch den Wärmetauscher des Heizgeräts.

In Verbindung mit derartigen Wasserdurchlauferhitzern ist bereits ein Druckminderventil in der ersten Stufe des hydraulischen Kreises bekannt, wodurch der Druck im Wärmetauscher und im Gerät gesteuert wird. Eine derartige Steuerung durch ein Druckmittelventil nimmt Schwankungen des Wassereinlassdrucks auf, wie sie aus weiteren Entnahmestellen entstehen, wobei der Wasserdruck in gewissem Ausmass ziemlich konstant gehalten werden kann. Bei einem derartigen System wird die Temperatur des Auslasswassers verändert durch Einstellen des Druckminderventils mittels der herkömmlichen Hauptfeder des Ventils.

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Es wurde gefunden, dass bei dem herkömmlichen Druckminderventil die zur Änderung der Auslasswassertemperatur erforderliche Einstellung einige Drehungen einer Handsteuerung für den Bereich zwischen vollem kaltem und vollem heissem Wasser erfordert. Dies ergibt sich, weil bei derartigen Ventilen die Ventilfedern ziemlich lang sind und zur Einstellung der Feder eine ausgeprägte axiale Bewegung der Handsteuerung erforderlich ist. Dies hat . praktische Nachteile für den Benutzer und bei der Auslegung derartiger handbetätigter Ventile.

Es wurde ebenfalls gefunden, dass bei Gebrauch einer mit einem derartigen System verbundenen Dusche bei einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Dusche eine Änderung des Gesamtdruckabfalls auftritt auf Grund der Stellung des Duschhandgriffs oder dgl. Die Folgen sind Änderungen des Strömungsdurchsatzes, die zu unerwünschten Änderungen der Temperatur des Auslasswassers, führen. Wenn das System bei niedrigen Wassernetzdrücken arbeiten soll, werden die Strömungsdurchsatzänderungen und die dadurch bedingten Temperaturänderungen völlig unannehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Strömungsregelventils für einen Wasserdurchlauferhitzer, das die oben angegebenen Probleme vermeidet, ist die Schaffung von Verbesserungen, wodurch der Strömungsdurchsatz auf dem voreingestellten Mass gehalten wird, und zwar unabhängig von der Stellung des Wasserauslasses des Geräts und unabhängig von Schwankungen des Wasscrnetzdrucks., ist die Schaffung eines Ventils, das in einem weiten Bereich von Wassernetzdrücken bis unter 1 bar arbeiten kann', ist die Schaffung eines. Ventils, dessen Handsteuerung einfach ist und das nicht mehr als eine Umdrehung für den gesamten Bereicht der Temperatureinstellungen erfordert, und ist die Schaffung eines Ventils, das kompakt aufgebaut ist und kurze Wasserwege im Ventil ermöglicht, um ein schnelles Ansprechen auf Druckänderungen zu gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Strömungsregelventil mit einem Gehäuse einschliesslich eines Einlasses und eines Auslasses, wo-

bei ein Kanal vom Einlass zu einer Einlasskammer führt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Strömung zu einer Zwischenkammer von einer Einlasskammer durch einen Ventilsitz mittels eines Ventilschiebers gesteuert wird, der mit einer Membran verbunden· ist, die auf die Druckdifferenzen in einer Auslasskammer und in der Zwischenkammer anspricht, dass eine kleine öffnung einen ständig offenen Durchtritt zwischen der Zwischenkammer und der Auslasskammer bildet, und dass- eine Strömungssteueröffnung vorgesehen ist, deren Wasserdurchtrittsquerschnitt durch eine von Hand betätigte Ventilplatte veränderbar ist,.die zwischen der öffnungsstellung und der Schliesssteilung eine begrenzte Drehung von weniger als 360° ausführen .kann , wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Fluiddurchsatzmenge aus dem Auslass bezüglich der Einstellung der Ventilplatte auf Grund der druckabhängigen Regelung des Ventilschiebers durch die Membran konstant gehalten wird.

Das Ventil nach der Erfindung ergibt ein schnelles Ansprechen auf Druckänderungen im Auslass, wie sie durch Ändern der •Stellung eines·Duschauslasses verursacht werden, der stromab dös Wärmetauschers angeordnet und mit dem Auslass des Ventils verbunden ist.. Das Ventil hält einen konstanten Strömungsdurchsatz aufrecht, wie er durch die Ventilplatteneinstellung gegeben ist. Ein derartiges schnelles Ansprechen wird durch einen Ventilschieber erzielt, der mit einer druckabhängigen Membran verbunden ist. Durch Verwendung einer Ventilplatte für die Veränderung der wirksamen Querschnittsfläche der Strömungssteueröffnung kann das Ventil zusätzlich im Bereich der Einstellungen ■ von Hand durch weniger als eine Umdrehung eines geeigneten Handgriffs oder Knopfs eingestellt werden,.der über eine geeignete Spindel mit der Ventilplatte verbunden ist.

Auf Grund der konstanten Strömung durch die kleine nicht veränderliche öffnung kann ferner das Ventil so eingestellt werden, dass bei normalen Druck- und Betriebsbedingungen das vom Heizgerät bei einer sicheren Temperatur abzugebende heisseste Wasser dem Strömungsdurchsatz durch die kleine Öffnung entspricht. Dies

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. vermeidet jegliche Gefahr, dass sich der Benutzer mit Wasser verbrüht. Diese Maßnahme sichert auch den Wärmetauscher des Heizgeräts, da stets eine minimale Wasserströmung vorgesehen . ist, wenn einmal die Einlasswasserzufuhr eingeschaltet ist. Dies ist von Bedeutung für häusliche Anwendungen und vermeidet einige

• der Probleme, die sich ergeben, wenn das Druckregelventil auch ein Absperrventil zum Abschalten der Wasserzufuhr enthält.

Der Ventilschieber .erstreckt sich vorzugsweise in der Einlasskammer und ist so ausgeglichen, dass er durch die Änderungen.des Einlassdrucks nicht beeinflusst wird. Ein derartiger Ausgleich ist erzielbar durch entgegengesetzte Flächen, so dass der Einlassdruck in gleicher Stärke und entgegengesetzt auf den Ventilschieber wirkt. Diese Anordnung ermöglicht einen wirksamen Betrieb des Ventils in einem weiten Bereich von Einlassdrücken, einschliesslich sehr geringen Drücken, des Wassernetzes.

Das Schieberventil kann auch die Verbindung zwischen dem Auslass und einer der Membran zugeordneten Differenzkammer herstellen. Eine Bohrung kann sich durch das Gehäuse erstrecken und von der Auslasskammer zu einem Kanal im Ventilschieber führen, der auf der vom Ventilschieber entfernt gelegenen Seite der Membran in .die Differenzkammer mündet. Durch diese Anordnung kann ein kompaktes Ventil gebildet werden, wobei die Längen der Wasserwege so kurz gehalten sind, dass ein schnelles Ansprechen im Betrieb erzielt wird.

Die Membran spricht an: auf eine Erhöhung der Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer und der Auslasskammer zum Schliessen des Ventilschiebers bezüglich des Ventilsitzes, und auf eine ' Verminderung der Druckdifferenz zum öffnen des Ventilschiebers bezüglich des Ventilsitzes. Die Zunahme oder Verminderung der Druckdifferenz wird an der Steueröffnung für die veränderliche Strömung gemessen.

Die Membran ist vorzugsweise koaxial zum Ventilschieber angeordnet, wobei eine Feder in der Differenzkammer auf die Membran wirkt

zur Ausübung einer Kraft zum öffnen des Ventilschiebers bei einem gegebenen Druck. Bei einer alternativen Anordnung wird der der Membran gegenüberliegende Schaft des Ventilschiebers . zum Schliessen von einer Rückstellfeder beaufschlagt. Der Schaft des Ventilschiebers kann hohl sein und die Rückstellfeder einschliessen.

Die Ventilplatte ist vorzugsweise eine· ebene Platte mit Nockenoder Spiralform und ist durch eine drehbare Spindel im Gehäuse gelagert. Die Ventilplatte kann zwischen einer Anschlageinrichtung am Gehäuse eine begrenzte Bewegung ausführen. Die Form der Ventilplatte bezüglich der Stellung und Abmessung der Strömungssteueröffnung wird so gewählt, dass bei der begrenzten Drehung der Ventilplatte durch die Spindel der volle Bereich von der geschlossenen bis zur offenen Strömungssteuerplatte vorgesehen ist. Die Ventilplatte ist ferner zweckmässig in Berührung mit einem zentralen Träger federvorgespannt, der einstückig mit dem • Gehäuse ausgebildet ist, so dass die Ventilplatte nicht durch die Einwirkungen des Wasserstroms aus der gewählten Stellung bewegt werden kann.

Das Vorsehen der Ventilplatte ergibt Vorteile darin, dass eine stabile Einstellung erzielbar ist, wobei das Ventil kompakt ausgelegt sein kann, weil das Ventilglied keine axiale Bewegung ausführt. Dies ermöglicht sehr kurze Wasserwege im Gehäuse. Die Ventilplatte hat auch bei jeder Einstellung eine selbstreinigende Wirkung, wenn sie die Ränder der ■Strömungssteueröffnung überstreicht, wobei nur eine geringe Gefahr für das Ansetzen von Kesselstein oder Teilchen besteht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung.beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Strömungsregelventils nach der Erfindung;

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Fig. 2 eine Vorderansicht des Ventils von Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt A-A in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt-B-B in Fig. 2; .

Fig. 5 einen Schnitt C-C in Fig. 2;

Fig. 6 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt einer alternativen Ausführungsform.

Gemäss der ersten Ausführungsform von Fig. Ί bis 5 enthält das Ventil nach der Erfindung ein Gehäuse 1 mit Einlass- und Auslassansätzen 2, 3 für den Anschluss an die Kaltwasserzufuhr aus dem Wassernetz bzw. für einen Wärmetauscher eines'Söfort-Wassurerhitzers oder'.Durchlauferhitzers. Das Gehäuse hat eine innere Trennwand 4, die eine Einlasskammer 5 bildet, die mit einem durch den Einlassansatz 2 verlaufenden Einlasskanal in Verbindung steht. Der Wasserstrom aus der Einlasskammer 5 wird durch einen Ventilschieber 6 gesteuert, der im Gehäuse 1 angeordnet und axial bewegbar ist zum Schliessen eines in der Trennwand 4 angeordneten Ventilsitzglieds 7.

Das Ventilsitzglied 7 mündet in eine Zwischenkammer 8, die sich im Gehäuse befindet und teilweise durch eine Membran 9 begrenzt ist. Die Membran 9 ist durch einen mittels Schrauben 11 am ' Gehäuse 1 befestigten Deckel 10 an der offenen Seite des Gehäuses abgedichtet. Der Deckel 10 bildet eine durch die Membran 9 geschlossene Differenzkammer 12. Eine Feder 13 befindet sich- auf im Deckel 10 ausgebildeten Führungen 14 und wirkt auf eine ringförmige Stützplatte 15, die sich auf einer Seite der Membran 9 innerhalb der Differenzkammer 12 befindet. Die Membran 9 besteht aus dünnem Gummi. Die Mitte der anderen Seite der Membran wird gestützt von einer weiteren Platte 16 mit einem durchbohrten zentralen Ansatz 17, der sich durch die Membran und eine zentrale Öffnung in der Stützplatte 15 erstreckt. Der Ansatz 17 ist so aufgehämmert, dass die Stützplatte 15 und die Membran an der

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Platte 16 befestigt sind. Ein mit Gewinde und einer Schulter versehener Endteil des Ventilschiebers 6 erstreckt sich durch den Ansatz 17 zur Aufnahme einer Haltemutter T8, die die Membrananordnung am Ventilschieber 6 befestigt.

Der Wasserstrom in die Zwischenkammer 8 durch das Ventilsitzglied 7 wird durch den Ventilschieber 6 gesteuert. Die Strömung aus der Zwischenkammer 8 erfolgt zu "einer Auslasskammer 19 durch eine Strömungssteueröffnung 20 im Gehäuse 1, deren wirksame Querschnittsfläche durch eine Ventilplatte 21 gesteuert wird. Eine weitere Öffnung 22 mündet von der Zwischenkammer in die Auslasskammer und ist eine verhältnismassig kleine Bohrung. Diese Öffnung 22 bildet einen ständig offenen Kanal zwischen den beiden Kammern 8,. 19. Das Wasser karin durch diese Öffnung 22 ständig strömen. Die Abmessung der Öffnung wird gewählt im Hinblick auf di.e Anwendung und Anlage, bei der das Ventil verwendet ' wird.

I)Jo VontilplalLe 21 ist an einer Steuerspindel 23 befestigt und. dreht sich hiermit. Die Steuerspindel 23 ist zur Drehung gegenüber dem Gehäuse 1 in einer oberen Abdeckplatte 24 drehbar gelagert, die mit dazwischen angeordneten Dichtungen am Gehäuse befestigt ist. Das innere Ende der Steuerspindel 23 ist in einem aufgebohrten Ansatz 25 aufgenommen, der Teil der Trennwand 4 ist. Die Unterseite der Ventilplatte 21 wird in tragende Berührung mit der Endfläche des Ansatzes 25 durch eine Feder 26 gedrückt, die an der Steuerspindel 23- zwischen der Ventilplatte 21. und einem an der Steuerspindel 23 angeordneten Flansch 27 angeordnet ist.

Die Steuerspindel trägt einen nicht gezeigten Handgriff oder Knopf für ihre Drehung zusammen mit der Ventilplatte 21. Die Steuerspindel ragt durch eine. Ummantelung oder ein anderes Gehäuse für das Ventil pnd ist mit einem Wärmetauscher oder anderen nicht gezeigten Teilen verbunden. Die Ummantelung kann in bekannter Weise ein Zifferblatt oder andere Zeichen zur Angabe der

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Einstellung der Steuerspindel für die Richtungen heiss und kai L tragen.

Die.Ventilplatte 21 ist von spezieller Nocken- oder Spiralform und ist in Fig. 5'in ihrer ganz offenen Stellung gezeigt. Die Ventilplatte hat einen Umfangsrand 28, gebildet durch Radien ·. von zunehmender Länge und unterbrochen durch einen radialen Ansatz 29. Eine Seite des Ansatzes 2 9 steht in Eingriff mit einer kurzen Rippe 30, die einen ersten Anschlag für die Drehbewegung der Ventilplatte und der Steuerspindel bildet.Das andere Ende der Rippe 30 bildet eine zweite Anschlagfläche, die die Drehung der Ventilplatte um 270° beschränkt für das volle Ausmassder Ventilplattensteuerung der öffnung 20. .

Die öffnung ist gemäss der Darstellung ganz-offen und ermöglicht eine volle Wasserströmung .aus der Zwischenkammer über die Ventilplatte zur Auslasskammer 19 bei einer geringeren Strömung durch die andere öffnung 22. Bei Drehung der Spindel im Uhrzeigersinn verengt oder schliesst die Ventilplatte 21 allmählich die Öffnung 20 und verringert die' Strömung, bis die Ventilplatte eine Stellung erreicht; in der der Ansatz 29 mit der zweiten Anschlagflache der Rippe 30 in Eingriff kommt, wenn die öffnung 20 geschlossen ist, wobei nur die kleinere öffnung 22 offengelassen ist. . .

Die äussere Kammer 19 steht in Verbindung mit der Differenzkammer 12 über eine kleine öffnung 31 im Gehäuse, die zum hohlen . Innenräum 32. des Schafts des Ventilschiebers führt. Der Schaft des Ventilschiebers hat die Form eines Kolbens, der in einer Bohrung 33 im Gehäuse angrenzend an einen Schacht 34 verschiebbar abgedichtet ist. Der Kopf des Ventilschiebers hat eine kleine Durchgangsbohrung 35, die sich durch das Ende des Ventilschiebers erstreckt und in die Differenzkammer 12 mündet. .

Das Schieberventil 6 erstreckt sich durch die Einlasskammer 5 und ist so ausgelegt, dass es durch den Einlasswasserdruck nicht beeinflusst wird. Der durch den Kopf 36 des Ventilschiebers be-

rührbare Sitz 7 hat eine mit einem Radius versehene Lippe 37, die den Ventilsitz bildet. Der Durchmesser der Bohrung durch den Sitz 7 ist im Hinblick auf die jeweiligen Abmessungen des Ventilkopfs, des Ventilschafts und der'Bohrung 33 im Gehäuse derart bemessen, dass gewährleistet ist, dass die auf den Ventilschieber in der Einlasskammer wirkenden Kräfte ausgeglichen sind.

Das Ventilsitzglied 7 enthält einen -Hülsenteil 38, der sich von der Lippe 37 zur Membrananordnung erstreckt und radiale öffnungen 39 aufweist, die in die Zwischenkammer 8 münden. Der Hülsenteil 38 endet in einer Endwand 40 mit einer zentralen Öffnung,durch die sich-der Ventilschieber erstreckt und hierdurch geführt und getragen wird.

Das oben beschriebene Ventilglied dient zur Regelung des Stroms, vom Einlass zum Auslass durch Aufrechterhalten eines konstanten Druckabfalls über einer Strömungs steueröffnung. Die Ströniungs- "^: steueröffnung ist durch eine Ventilplatte gebildet,- die von Hand einstellbar ist zur Wahl eines gewünschten Strömüngsdurchsatzes. Der Auslass des Strömungsregelventils ist mit dem Wärmetauscher ' eines Durchlauferhitzers verbunden, wodurch die Temperatur des aus dem Auslass des Durchlauferhitzers austretenden Wassers durch Einstellen der Ventilplatte gewählt werden kann.

Bei Gebrauch tritt Wasser mit dem Druck des Wassernetzes in die Einlasskammer 5 ein und strömt in die Zwischenkammer 8, von wo aus es durch die von der Ventilplatte 21 gesteuerte veränderliche Öffnung 20 strömt. Die öffnung 20 bildet eine Drosselstelle, an ■"de^fr der Differenzdruck gemessen wird. Die kleine öffnung 22 ermöglicht es einer geringen Wasserströmung, ständig von der Zwischenkammer 8 zur Auslasskammer 19 unabhängig von der Stellung der Ventilplatte zu strömen. Der Wasserdruck in der Auslasskammer 19 wird über die Öffnung 31 im Gehäuse, über, die Bohrung

"-ff 35 im Schaft des Ventilschiebers und in die Diffterehzkammer 12 übertragen.

Die Membran 9 spricht auf Druckänderungen in den gegenüberlie-' genden Differenz- und Zwischenkammern' im Hinblick auf die Kraft an, die durch die Feder 13 auf die Membran ausgeübt wird. Die Federkennung der Feder 13 ist so bemessen, dass die Feder eine Kraft auf den Ventilschieber und die Membran ausübt, wenn der Ventilschieber mit dem Ventilsitzglied 7 in Eingriff steht. Die Kräfte sind ausgeglichen, wenn der Druck in der Zwischenkammer grosser als der Druck in der Auslasskammer ist. Diese anfänglich für das Ventil ausgelegte Druckdifferenz wird durch die Bewegung der Membran und des Ventilschiebers aufrechterhalten, während die wirksame Grosse der veränderlichen Öffnung konstant bleibt. ·

Wenn die Ausläsströmung des Wassers zunimmt, nimmt die Druckdifferenz zwischen den Zwischen- und Auslasskammern zu. Die Membran bewegt sich gegen die Kraft der Feder, wobei sich der Ventilschieber zum Sitz hin bewegt zur Verringerung der Strömung zur Zwischenkammer. Somit wird die Druckdifferenz an der veränderlichen Öffnung konstant gehalten, wenn der Ventilschieber durch das Ansprechen der Membran betätigt wird. Der Ventilschieber ist ausgeglichen und wird durch den Wasserdruck des Wassernetzes in der Einlasskammer nicht beeinflusst.

Für den Fall, dass ein Druckanstieg in der Auslasskainmer stattfindet, z. B. auf Grund einer Verengung des Wasserwegs stromab des Ventilschiebers, was einen Abfall des Strömungsdurchsatzes erzeugt, nimmt die Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer und der Differenzkammer ab. Hierdurch bewegt die Feder den Ventilschieber vom Sitz weg zur Vergrösserung der'Strömung in die Zwischenkammer, bis die Druckdifferenz an der veränderlichen Öffnung wieder hergestellt ist.

Der Ventilschieber hält somit den gewünschten Wasserstrom aus der Auslasskammer trotz Druckänderungen am Einlass und Auslass aufrecht.

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Der gewünschte Strömungsdurchsatz wird eingestellt durch Drehen der Ventilplatte mittels der Spindel/ wobei der Ventilschieber in der oben beschriebenen Weise die Druckdifferenz aufrechterhält. Die einstellbare Bewegung der Ventilplatte beträgt etwa 270°. Dies ist ein zweckmässiger Bogen für die manuelle Wahl des Strömungsdurchsatzes und somit des Temperaturbereichs in einem Was Serdurchlauferhitzer. Die Grosse-der kleinen öffnung" ■kann so gewählt werden, dass, wenn die veränderliche Öffnung vollständig geschlossen ist, der Wasserstrom durch das Heizgerät so beschaffen ist, dass Wasser geliefert wird, das auf die heisseste sichere Temperatur zum Duschen oder Waschen im Hinblick auf den Energieeingang vom Heizgerät erhitzt wird. Die Ventilplatte mit ihrer speziellen Nockenform hat ausgeprägte Vorteile gegenüber den herkömmlichen Schieber- oder Absperrventilen, die im Gebrauch zur Erzeugung geringer Schwankungen des Sl röniungsdurchsatzes neigen auf Grund des Schiebertaumeins oder anderen Auslenkbewegungen des Verschlussglieds im Wasserstrom."

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist das Ventil des Ausführungsbeispiels sehr kompakt mit kurzen Wasserwegen zur Erzielung des schnellen Ansprechens auf Änderungen der Druckdifferenz.

Das Ventil steuert den Strömungsdurchsatz und hält ihn besonders .dann konstant, wenn der Druck am Auslass zu- oder abnimmt, etwa ' durch Bewegen einer Handdusche. Die Druckänderungen der Zufuhr aus dem Wasserhetz werden auch durch das schnelle Ansprechen aufgenommen, um den Strömungsdurchsatz aus dem Auslass konstant zu· hallen.

Bei "der in Fig. 6 dargestellten alternativen Ausfuhrungsform des Ventils gleicht die Konstruktion derjenigen des oben beschriebenen Ventils. Es gibt aber Unterschiede in der Konstruktion des- Schieberventils, der Membrananordnung und des Ventilsitzes mit geringeren Abänderungen des Gehäuses. Die Beschreibung' dieser Ausführungsform ist daher auf die ausgeprägten Unterschiede gerichtet. ■ " ■

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Das Ventil hat ein Gehäuse 101 mit Einlass- und Auslassansätzen und einer inneren Trennwand 102„ Die Wasserströmung aus einer Einlasskammer 103 wird dur.ch einen Ventilschieber 104 gesteuert, der an einem in die Zwischenkammer 106 mündenden Sitz schliesst. Eine Membran 107 ist durch einen am Gehäuse befestigten Deckel 108 am Gehäuse 101 abgedichtet. Der Deckel 108 bildet eine von der Membran 107 geschlossene Differenzkammer 109. Eine im Deckel angeordnete Hauptfeder 110 wirkt auf eine ringförmige Stützplatte 111 an einer Seite der Membran. Die andere Seite der Membran ist abgestützt.durch eine weitere Platte 112 mit einem durchbohrten zentralen Ansatz, durch den sich das Ende des Ventilschiebers 104 erstreckt, wobei zwischen der Platte 112 und dem Ende des Ventilschiebers eine geeignete O-Ring- ■ ·. dichtung angeordnet ist.

Der Ventilschieber 104 steuert die Strömung aus der Zwischenkammer 106 zu einer Auslasskammer 113 über eine' von einer Ventilplatte 115 gesteuerte StrÖmungssteueröffnung 114. Eine nicht gezeigte kleine weitere öffnung führt von der Zwischenkammer zur· Auslasskammer 113 und ergibt einen ständig offenen Kanal.

Die Ventilplatte 115 ist an einer drehbaren Steuerspindel 116 befestigt, die in einer oberen Abdeckplatte 117 gelagert ist. •Das innere Ende der Steuerspindel 116 ist in einem mit einer Bohrung versehenen Ansatz 118 aufgenommen. Die Ventilplatte 115 wird durch eine Feder 119 in Berührung mit dem Ansatz gedrückt.

Die Ventilplatte 115 hat die in Verbindung· mit Fig. 5 beschriebene speziellen Nocken- oder Spiralform. Die Drehung der Ventilplatte ist für das volle Ausmass der Ventilplattensteuerung der öffnung 114 auf etwa 270° begrenzt. Bei Drehung der Steuerspindcl bewegt sich die Ventilplatte 115 gegenüber der öffnung 114 und verändert die wirksame Querschnittsfläche. In der Schliesstellung ist nur die kleinere öffnung offen und sieht die beschriebene offene Verbindung vor.

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Die Auslasskammer 113 steht in Verbindung mit der Differenzkammer 109 über eine kleine öffnung 120 im Gehäuse, die zum hohlen Schaft des Ventilschiebers führt. Dieser Schaft gleicht einem Kolben, der in einer im Gehäuse angeordneten Bohrung • verschiebbar abgedichtet ist, in die die öffnung 120 mündet. Eine Rückstellfeder T20 für den Ventilschieber befindet sich im hohlen Schaft und sitzt auf einem kleinen inneren Ansatz am Grund der Bohrung 121. Der Ventilschieber hat eine Durchgangsbohrüng 123, die sich durch das Ende des Ventilschiebers erstreckt und in die Differenzkammer 109 mündet.

Der Ventilschieber erstreckt sich durch die Einlasskammer und ist so ausgelegt, dass er durch den Einlasswasserdruck nicht beeinflusst wird. Der Sitz 105 kann mit dem kegelförmigen Kopf des Ventilschiebers in Eingriff kommen und hat eine gekrümmte Oberfläche. Die verschiedenen Abmessungen der Sitzbohrung, des Ventilkopfs, des Ventilschafts und der Bohrung 121 im Gehäuse sind so gewählt, dass gewährleistet ist, dass die auf den Ventilschieber in der Einlasskammer wirkenden hydraulischenKräfte ausgeglichen sind.

Das Ventil arbeitet in derselben Weise wie oben in Verbindung mit-der ersten Ausführungsform beschrieben mit der Ausnahme, dass die Membran auf Druckänderungen in den Differenz- und Zwischenkammern im Hinblick auf die Kräfte anspricht, die durch die Rückstellfeder 112 des Ventilschiebers und die Hauptfeder 110 auf die Membran wirken. Die Hauptfeder und die Rückstellfeder haben eine derartige Federkennlinie, dass die Hauptfeder eine grössere Kraft auf den Ventilschieber und die Membran als '.die Rückstellfeder an dem Punkt ausübt, wenn der Ventilschieber ' mit dem Sitz 105 in Eingriff kommt. Die Kräfte sind ausgeglichen, wenn der Druck in der Zwischenkammer grosser als der ■ Druck in der Auslasskammer ist. Die anfänglich für das Ventil ausgelegte Druckdifferenz wird aufrechterhalten durch die von dor Membran gesteuerte Kompensationsbewegung des Ventilt;chiebers, während die wirksame Grosse der veränderlichen öffnung konstant bleibt.

Bei einer weiteren Alternative oder Ausführungsform des Ventils können weitere Konstrüktionsänderungen gemacht werden zur Er- · leichterung des Zusammenbaus und der Herstellung des Ventilsitzes und des Ventilschiebers. Diese konstruktiven Änderungen sind nicht dargestellt, können aber die Ausbildung des Ventilsitzes als Hülse umfassen, die in eine Bohrung im Gehäuse so" ' eingesetzt ist, dass sie sich gemäss Fig. 4 zur Membran erstreckt, und die auf der anderen Seite einen weiteren Fortsatz mit einer Bohrung hat, indem sich der Schaft des Ventilschiebers befindet und verschiebbar gelagert ist. Der so abgeänderte Ventilsitz ist mit geeigneten öffnungen versehen und in entsprechende Bohrungen im Ventilgehäuse eingepasst.

Zur Anpassung der Anordnung können weitere Abänderungen der Form des Gehäuses und der Deckel gemacht werden.

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Claims (8)

1. Ingenieure D-8023 Mönchen-Pullach, Wiener Str. 2: Tel. (089) 7 9330 71: Telex safel^tjrbs d; Qifbles^ePatentibus^ München

   Ihr Zeichen. Tag: 13. November 1981

   Your ref.: P 395 _Dato:

   WALKER CROSWELLER & COMPANY LIMITED
   Whaddön Works, Cromwell Road, Cheltenham, Gloucestershire, England, GL52 SEP.

   Patentansprüche

   Strömuhgsregelventil für einen Wasserdurchlauferhitzer mit einem Gehäuse einschliesslich eines Einlasses und eines Auslasses, dadurch gek. e η η ζ eichn e t, dass die Strömung zu einer Zwischenkammer (8; 106) von einer Einlasskammer (5; 103) durch einen Ventilsitz (7; 105) mittels eines Ventilschiebers (7; 105) gesteuert wird, der mit einer Membran (9; 111) verbunden ist, die auf die Druckdifferenzen in einer Auslasskammer (19; 113) und in der Zwischenkammer (8; 106) anspricht, dass eine kleine öffnung (22) einen ständig offenen Durchtritt zwischen der Zwischenkammer (8; 106) und der Auslasskammer (19; 113)-bildet, und dass eine Strömungssteueröffnung (20; 114) vorgesehen ist, deren Wasserdurchtrittsquerschnitt durch eine von Hand betätigte Ventilplatte

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   (21; 115) veränderbar ist, die zwischen der Öffnungsstellung und der Schliesstellung eine begrenzte Drehung von weniger als 36 0° ausführen kann, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Fliiiddurchs atzmenge aus dem Auslass (3) bezüglich der Einstellung der Ventilplatte (21; 115) auf .Grund der druckabhängigen Regelung des Ventilschiebers (6·; 104) durch die Membran-(9; 111) konstant gehalten wird.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich .der Ventilschieber (6; 104) in der Einlasskammer (5; 103) "erstreckt und den Einlassdruck ausgesetzte entgegengesetzte Querschnittsflächen aufweist, wobei der Einlassdruck zum Ausgleich des Ventilschiebers (6; 104) gleich stark und in entgegengesetzten Richtungen, auf die Ventilschieberflächen wirkt.
3. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (-6 ~_r 104) eine Verbindung zwischen der Auslasskammer (19; 113) und einer Differenzkammer (12; 109) herstellt, die der Membran (9;" 113) zugeordnet und auf der vom Ventilschieber (6; 104) entfernt gelegenen Seite der Membran (9; 113) gelegen ist, und dass die Verbindung enthält: einen Kanal · (35; 123), der" sich durch den Schaft des Ventilschiebers (6; 104) erstreckt und in der Differenzkammer (12; 109) mündet, und eine Bohrung (31; 120), die sich von der Auslasskammer (19; 113) erstreckt und zum Kanal (35; 123) führt.
4. 4. Ventil nach Anspruch 3,· dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (9; 113) anspricht: auf eine Erhöhung der Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer (8;· 106) und der Auslasskammer (19; 113) zum Schliessen des Ventilschiebers (6; 104) bezüglich des Ventilsitzes (7; 105), und auf eine Verminderung der Druckdifferenz zum öffnen des Ventilschiebers (6; 104) bezüglich des Ventilsitzes (7; 105).
5. 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (9.; 113) koaxial zum.Ventilschieber (6;iO4) angeordnet ist und dass die in der Differenzkammer (12; 109) angeordnete Feder (13; 110) auf die Membran (9; 113) wirkt und eine Kraft ausübt zum öffnen des Ventilschieb'ers (6; 104) bei einem gegebenen Druck.
6. 6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, .dass die Ventilplatte (21; 115) eben, nockenförmig und im Gehäuse (1; 101.) durch eine drehbare Spindel (23; 116) gelagert ist sowie eine begrenzte Bewegung zwischen Anschlägen (30) am Gehäuse (1; 101) ausführen kann. .
7. 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (21; 115) durch eine Feder (26; 119) in Berührung mit einem mit dem Gehäuse (1; 101) einstückig ausgebildeten Träger .(25; 118) vorgespannt ist und dass der Ventilsitz (7; 105) im Gehäuse (1; 101) koaxial zum Ventilschieber (6; 104) angeordnet isL...
8. 8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (7) aufweist: einen Hülsenabschnitt (38) mit in der Zwischenkammer (8) befindlichen Öffnungen und eine ringförmige Lippe (37) zur Berührung

   -durch den Kopf (36) des Ventilschiebers (6).