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Thermostatisch geregeltes Ventil für Heizkörper
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Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisch geregeltes Ventil
für Heizkörper mit einem Ventilkörper, der drei untereinander verbundene Bohrungen
aufweist, von denen die eine als Abflußleitung dient, die andere die Zuflußleitung
bildet, deren inneres Ende als Ventilsitz ausgeführt ist, und in die dritte, dem
Ventilsitz gegenüberliegende Bohrung, ein Verschlußstück dicht eingesetzt ist, in
welches eine dicht und gegen eine Federkraft in Richtung des Ventilsitzes herausschiebbar
gelagerte Spindel eingesetzt ist, die an ihrem zum Ventilsitz weisenden Ende den
Ventilteller trägt, und in den Strömungsweg eine Drossel eingesetzt ist, deren Durchflußleistung
der Durchflußleistung des sich zwischen Ventilsitz und Ventilteller bei einer bestimmten
Regeldifferenz von z. B. 3 OK einstellenden Ringspaltes entspricht.
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Derartige mit einer Drossel ausgerüstete Ventile werden insbesondere
dann verwendet, wenn eine große Anzahl von Heizkörpern an einer einzigen Wärmequelle
angeschlossen sind, wie dieses z. B. bei einem Fernheiznetz der Fall ist.
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Bei einem derartigen Heiznetz mit einer großen Anzahl von Verbrauchern
werden meist zu ganz bestimmten Zeiten Spitzenleistungen verlangt, die, würde man
sie voll berücksichtigen, eine überdimensionierung des Rohrnetzes verlangen würden.
Um jedoch auch in den Zeiten des Höchstverbrauchs dem von der Heizungsquelle fernab
liegenden Verbraucher noch einen ausreichenden Heizungszufluß zu gewährleisten,
hat
man die einzelnen Ventile mit einer Drossel versehen, die den maximalen Durchfluß
des Heizungsmediums begrenzen.
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Die Durchflußleistung dieser Drossel ist einer bestimmten Größe des
sich zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilteller bildenden Ringspaltes angepaßt.
Die Größe dieses Ringspaltes ist von dem Hub des Ventiltellers und dem wirksamen
Durchmesser des Ventiltellers abhängig. Die Hubgröße ist durch die Regeldifferenz
des Thermostatreglers bestimmt, die sich mit 3 °K als vorteilhaft herausgebildet
hat. Der Durchmesser des Ventiltellers wird von der gewünschten Heizleistung des
Heizkörpers bestimmt.
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Bei den bekannten Ventilen ist der Ventilsitz in die Zulaufbohrung
und die Drossel in die Ablaufbohrung des Ventilkörpers eingeformt. Der Nachteil
dieser Ventile ist, daß für jede maximale Durchflußmenge einer jeden Anschlußgröße
eines Ventils ein besonderes Ventilgehäuse hergestellt und auf Lager gehalten werden
muß. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, bei dem ein Ventilkörper
ein und derselben Ausbildung und Größe und das gleiche Verschluß stück für verschiedene
Durchflußleistungen bei einer bestimmten Regeldifferenz verwendbar sind. Diese Aufgabe
wird durch die Verwendung folgender Merkmale gelöst: a) das Verschlußstück weist
einen in den Ventilkörper ragenden zentrischen Ansatz auf, b) auf den Ansatz des
Verschlußstückes ist ein hülsenförmiges Einsatz stück mit seinem geöffneten Ende
festsitzend aufgesetzt, c) das andere Ende des hülsenförmigen Endstückes weist eine
zentrische Bohrung auf, die den Ventilsitz für den Ventilteller bildet, d) das den
Ventilsitz bildende, eine konzentrisch zum Verschluß stück verlaufende Außenwandung
aufweisende Ende des hülsenförmigen Einsatzstückes ragt dichtend in die Zuflußleitung
des Ventilkörpers hinein,
e) das hülsenförmige Einsatz stück weist
eine vor der Abflußleitung des Ventilkörpers liegende seitliche Ausnehmung auf,
f) die Drosselbohrung wird von der vor der Abflußleitung liegenden Ausnehmung in
der Seitenwandung des hülsenförmigen Einsatzstückes oder von der zentrischen Bohrung
im Ventilsitz gebildet.
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Bei einem solchen Ventil ist der im Gießverfahren hergestellte Ventilkörper
völlig unabhängig und losgelöst von dem Ventilsitz, dessen Qualität im wesentlichen
die Qualität des Ventils mitbestimmt. Damit ist der Ventilkörper wesentlich einfacher
herzustellen. Das Einsatz stück ist als rotationssymmetrisches Teil ausgeführt und
somit leichter im Drehautomaten spanabhebend zu verformen als der Ventilkörper.
Das hülsenförmige Einsatzstück ist vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, so daß
der Ventilsitz eine höhere Standfestigkeit erhält als die Ventilsitze, die unmittelbar
in das Ventilgehäuse eingeformt sind. Das für eine bestimmte Durchflußleistung ausgeführte
Einsatz stück ist für Ventile mit unterschiedlichen Anschlußgrößen von z. B. 3/8"
bis 3/4" verwendbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das hülsenförmige
Einsatz stück bis zu einem Anschlag auf den Ansatz des Verschluß stückes aufgeschraubt.
Diese Befestigungsart ist einmal sicher, und zum andere w ie Position des Ventiltellers
in bezug auf den Ventilsitz immer gleich.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, in den in die Zuflußleitung des Ventilkörpers
hineinragenden Teil des Einsatz stückes eine Ringnut zur Aufnahme eines 0-Ringes
einzubringen, der für eine gute Abdichtung zwischen Einsatz stück und Ventilkörper
sorgt.
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Bei der Ausführungsform des Ventils, bei der die Drossel von der zentrischen
Bohrung im Ventilsitz gebildet wird, ist in die dem Ventilteller abgewandten Hälfte
der Bohrung
eine Verengung eingebracht. Diese vertiefte Anordnung
der Drossel soll verhindern, daß diese zusammen mit Teilen des Ventiltellers einen
kleineren Ringspalt bildet als der Ventilteller mit dem konisch verlaufenden Ventilsitz.
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Die Anpassung der Durchflußleistung des Ringspaltes zwischen Ventilsitz
und Ventilteller an die Durchflußleistung der Drosselbohrung kann einmal durch Veränderung
des wirksamen Durchmessers des Ventiltellers bei gleichzeitiger Veränderung der
Höhe des Ventiltellers und zum anderen durch Veränderung des wirksamen Durchmessers
des Ventilsitzes bei gleichzeitiger Veränderung der Höhenlage des Ventilsitzes erfolgen.
Letzteres erfolgt durch Veränderung des Durchmessers der zentrischen Bohrung im
Ventilsitz.
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Die Zeichnung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele der Erfindung,
die sich lediglich durch eine andere Ausgestaltung des Einsatzstückes unterscheiden.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist ein Ventilkörper 1 verwendet mit drei untereinander
verbundenen Bohrungen, von denen die Bohrung 2 als Zuflußleitung und die Bohrung
3 als Abflußleitung dient und in die Bohrung 4 das Verschlußstück 5 eingeschraubt
ist. Dabei legt es sich mit dem Bund 6 dichtend auf die Schulter .7 des Ventilkörpers
1 auf. In dem in allen drei Figuren gleich ausgeführten Verschluß stück ist die
Spindel 8 dicht, jedoch verschiebbar gelagert, die an ihrem einen Ende den Ventilteller
9, 10 trägt. Der Ventilteller 9, 10 wird von einer im Verschlußstück 5 gelagerten
und auf die Spindel 8 einwirkenden Feder in der Öffnungsstellung, wie sie auf der
linken Hälfte der Figuren dargestellt ist, gehalten und wird durch die Kraft eines
Thermostatreglers in die in der rechten Hälfte dargestellten Schließstellung gebracht.
Der Ventilsitz wird von den hülsenförmigen Einsatzstücken 11, 12, 13 gebildet. Diese
Einsatzstücke 11, 12, 13 sind mit ihrem offenen Ende 14 auf den zentrischen Ansatz
15 des Verschlußstückes 5 aufgeschraubt. Mit ihrem anderen Ende 16 ragt das zylindrische
Einsatzstück in die Zuflußbohrung 2 des Ventilkörpers 1
hinein und
legt sich dabei mit seiner Außenwandung dichtend an die Innenwandung der Zuflußbohrung
2 an. Um eine hohe Dichtigkeit zu erzielen, ist in das Ende 16 des zylindrischen
Einsatzstückes eine Ringnut eingebracht, in die eine O-Ring-Dichtung 17 eingesetzt
ist.
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Bei dem in Figur 1 dargestellten Einsatzstück 11 schließt sich an
die zentrische Bohrung 18 in dem Ende 16 ein als Innenkonus ausgebildeter Ventilsitz
19 nach außen an. Auf diesen als Innenkonus ausgebildeten Ventilsitz kommt der Ventilteller
9, welcher als Außenkonus ausgebildet ist, mit seinem verjüngten Außenrand 20 zur
Auflage. In der zylindrischen Seitenwandung des Einsatzstückes 11 ist die Drosselbohrung
21 eingebracht, welche die maximale Durchflußleistung bestimmt. Soll die Durchflußleistung
innerhalb eines bestimmten Regelwertes des Thermostatreglers vergrößert werden,
so wird der Ventilteller 9 in seinem Durchmesser entsprechend den strichpunktiert
dargestellten Ausführungsformen 22 im Durchmesser vergrößert und in seiner Stärke
verringert. Entsprechend muß auch die Drosselbohrung 21, wie ebenfalls strichpunktiert
dargestellt, vergrößert werden.
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Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich zu
der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform durch die Anordnung der Drosselbohrung
21. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist die Drosselbohrung 21 in der unteren
Hälfte der zentrisch im Ventilsitz angeordneten Bohrung 18 angeordnet. Die Verbindung
zu der Ausflußöffnung 3 wird durch die in die zylindrische Seitenwandung des Einsatzstückes
12 eingebrachte Öffnung 23 hergestellt. Der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen
liegt im wesentlichen in der Strömungsführung.
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Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform des Einsatzstückes
13 ist die Drosselbohrung 21 und die Mittenbohrung des Ventilsitzes 19 wie in Figur
1 angeordnet und ausgeführt. Der wesentliche Unterschied besteht jedoch darin, daß
der Ventilsitz von dem oberen Rand der Bohrung 18
gebildet wird.
Soll die Durchflußmenge bei einer bestimmten Regeldifferenz vergrößert werden, so
wird ein Einsatz stück verwendet, bei dem die obere Dichtkante der Bohrung 18 im
Durchmesser größer ist und höher liegt. Entsprechende Ausführungsbeispiele sind
strichpunktiert dargestellt. Mit der Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung 18
muß auch der Durchmesser der Drosselbohrung 21 vergrößert werden.
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L e e r s e i t e