DE3305604A1 - Wasserauslaufsicherung fuer zentralheizungsanlagen - Google Patents

Wasserauslaufsicherung fuer zentralheizungsanlagen

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DE3305604A1
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Hans-Dieter 4006 Erkrath Gaida
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Description

or.-ino. ERNST STRATMANN
PATENTANWALT
D-4000 DÜSSELDORF ! · SCIIA[K)W[MAT/ 9
•1 . Februar 1983
«301
Fa. Rohrfrci
Hans-Dieter Gaida
Karschhauserstr. 4
4UO6 Erkrath 2
" Wasser auslau f sicherung für Zgntralheizungsanlager
Die Erfindung betrifft eine Wasserauslaufsicherung für Zentralheizungsanlagen, ,die einen Heizkessel, zumindest einen i'.adiator sowie zugehörige» Vor- unc Rücklauf leitungen umfaßt.
Zentralhaizungsanlagen bestehen Üblicherweise aus einem zentralen heizkessel, -zaadein mittels z.B. Gis oder ulbrennere.inrichtung^mr norraales Wasser auf eine bestimmte Vorlauftemperatür erhitzt
und dieses Wasser dann mit hilfe von Umwälzpunipeneir.richtungen
durch Vorlaufrohrleitungen zu in den einzelnen Kiiumon des zu
heizenden Gebäudes angeordneten Radiatoren gepumpt wird, v/o tins Wasser üblicherweise am oberen bncJc des Radiators eintritt, die radiator elemente von oben nach unten durchströmt unc; an>. unteren Lzide, nachdem der größere Teil seines tfMrnie inhalt s an die
J'iadiatorlamellen und von dort an den Raun: abgegeben wurde, über eine Rücklaufleitung zum Heizkessel zurückfließt.
Die Radiatoren wie auch die Leitungen werden ül.-li chorweice
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A«- ■■"■
aus Gußeisen oder Jj^ahlblech gefertigt, das von lufthaltigem V/asser angegriffen wird. Aus diesem Grunde sollte das in einer Heizungsanlage vorhandene Wasser möglichst selten ausgewechselt werden, weil mit jedem Wasserwechsel und damit in das System eindringendem Frischwasser die Rostgefahr zunimmt. ixun müssen aber gelegentlich an einer Zentralheizungsanlage Keperaturarbeiten vorgenommen werden, so kann es beipielsweise vorkoBsnen, daß ein Zulaufventil, das sich meist in der (am oberen Ende des Heizkörpers) angeordneten Vorlaufeleitung befindet, defekt ist und ausgewechselt werden muß. Auch kann es vorkommen, daß ein Heizkörper abgeschraubt wird, um ihn für z.b. Entrostfoj^.i^aja Streicharbeiten besser zugänglich zu machen.
In allen diesen Fällen ist es notwendig, die. Zentralheizungsanlage zu entleeren, das heißt; das im Rohrleitungssystem und in den einzelnen Radiatoren befindliche Wasser über einen ara tiefstem Punkt des Rohrsystems befindlichen Ablaufhahn abzulassen. Bei dem bisherigen System, bei der jeder Radiator - wenn überhaupt - jeweils nur ein Absperrventil (oder auch ein thermostatisch arbeitendes Reglerventil·?· aufweist, führt das dazu, daß das Wasser auch aus sämtlichen Radiatoren ausläuft, selbst wenn die oben genannten Ventile geschlossen sind. Sind die Reparaturarbeiten beendet, muß die Zentralheizungsanlage dann mit Frischwasser wieder aufgefüllt werden, das wegen seines Gehalts an Sauerstoff und Mineralien für die Innenwandungen der Radiatoren und der Rohrleitungen aggressiv wirkt und zu den bereits erwähnten Rosterscheinungen Anlaß gibt.
Dieses Entleeren und nach Ausührung der Reparatur wieder Auffüllen der Heizungsahlage erfordert auch ein hohes Maß an zusätzlicher /arbeitszeit, da es nicht dabei bleibt/ den Entleerungs- und Sviederauff:illvorgang auszuführen, die heizungsanlage muß auch in oft uinständliche3$S4lse entlüftet werden, was z.B. dadurch geschieht, daß an den einzelnen
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Heizkörnern befindliche EntlUftungshahne nacheinander geöffnet und die darin gefangene Luft ausgelassen wird.
Ein weiterer Kachteil der bekannten Anordnung ist schließlich noch darin zu sehen, daß Reparaturarbeiten währ#nd der Heizperiode entweder gar nicht durchgeführt werden.können, weil ein Abschalten der Heizung nicht in Frage kommt, oder aber zur Energieverlusten führt, weil große Mengen heißes Wasser verloren gehen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schafffung einer Wasserauslaufeicherung für Zentralheizungsanlagen, die es erlaubt, Reparaturarbeiten an der Zentralheizungsanlage, insbesondere an den einzelnen Radiatoren vorzunehmen, ohne daß die gesamte Anlage entleert werden müßte.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ventil-, insbesondere Rückschlagventileinrichtung an dem Rücklaufanschluss des Radiators.
Wenn bei·..einer derart ausgestalteten Heizungsanlage ein Radiator z.B. zum Zwecke des Neuanstrichs von den Anschlußleitungen abgetrennt wird, braucht zu die sein Zweck nicht mehr die gesamte Heizungsanlage entleert zu werden. Meist genügt es, nur den überdruck im_Wasserkreislauf (bewirkt durch das Ausdehnungsgefäß oder ähnliche Einrichtungen) beseitigt zu werden, wonach {gegebenfalls nach Schließen auch des Sulaufventils des Radiators) der Radiator sofort abgeschraubt werden kann, ohne daß äi© Gefahr besteht, daß das Wasser aus dem Radiator ausläuft und die Wohnung verunreinigt oder auch Restwasser in größeren Mengen aus der Leitung fließt. EventuKll noch austrendes Restwasser %ritt nur ±xx so geringen Mengen auf, daß es leicht mit beispielsweise eimern Wassereimer aufgefangen werden
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Die Wasserauslaufsicherung fur den Radiatorrücklauf muß nicht unbedingt für jeden einzelnen Radiator vorgesehen sein, obwoh1 dies meist zweckmäßig ist. In einigen Fällen wlra e3 genügen, wenn nur bestimmte Radiatoren mit einer derartigen Wasserauslaufsicherung versehen werden. Wenn beispielsweise die Zentralheizungsanlage Radiatoren in mehr als einem Stockwerk aufweist, kann es ausreichen, die Ifasseraus lauf sicherung nur in deia untersten Stockwerk oder in den unteren Stockwerken vorzusehen, weil dort die abzulassende Wassermenge am größten ist.
Auch kann es zweckmäßig sein, mehrere parallel geschaltete oder hintereinander geschaltete Radiatoren durch eine einzige gemeinsame Wasserauslaufsicherung abzuschließen.
Als Wassarauslaufsicherung ist grundsätzlich jede Ventilart denkbar, beispielsweise ein normales Heizungsventil, wie e3 auch in der Vorlaufleitung angebracht wird. Günstiger ist jedoch, für diesen Zweck eine besondere Ventileinrichtung, insbesondere Rücks^hlagventileinrichtung vorzusehen, sum einen aus Gründen der meist geringeren Herstellungskosten, zum anderen aber auch deshalb, weil eine derartige Rückschlagventileinrichtung so ausgeführt werden kann, daß sie sich automatisch schließt, wenn die Vorlaufpumpeinrichtung und damit ein entsprechender Druck des Vorlaufwassers wegfällt. Natürlich muß der statische Druck einer über mehrere Stockwerke reichenden Zentralheizurigsanlagö entsprechend berücksichtigt werden.
Eine derartige Hückschlagventileinrichtung kann 2.3. gesiäß einer Ausführungsform aus einem Rohrzylinder bestehen, dessen Innenfläche eine Schulter zum abdichtenden Aufsitzen einer Ventilkugel bildet, wobei noch eine zweite Schulter cciar auch eine Ringnut in dieser Innenfläche vorgesehen ist, wo ein Sicherungsring anliegt oder aufgenommen v/erden kann, der verhindert, daß die Kugel ungewollt aus dem Rohrzylinder herausgedrückt wird.
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Die Kugel kann durch ihre eigene Schwerkraft auf die Ventilsitzschalter gedrückt sein, sofern eine entsprechend© Anordnung des Rohrzylinders in vertikaler Richtung möglich ist. Die Kugel kann aber auch durch die Federkraft gegen den Ventilsitz gedrückt werden, was im allgemeinen zweckmäßiger sein wird. Die Federkraft ist dabei an die dem Wasserdruck ausgesetzte Kugelfläche und an den·Wasserdruck anzupassen.
Die Federkraft kann dabei durch eine von dem Sicherungsring abgestützte Druckfeder ausgeübt werden.
Alternativ ist es auch möglich, die Kugel durch Magnetkraft auf die Ventilaitzschulter zu drücken. Diese Magnetkraft kann durch einen auf dem Rohrzylinder verschieblich angeordneten ringförmigen Dauermagneten erzeugt werden, der 2.B. eine anziehende Kraft auf.die Kugel ausübt, sofern diese einen feromagnati3chen Kern besitzt. Natürlich kann auch die Kugal selbst aus dauermagnetischäm Material bestehen, beispielsweise aus einem gesintertem Magnetmaterial, ggf. mit Kartgumiaioberfliiche, welches Material asit entweder einer fercmagnetischen (also z.B. aus Eisen bestehenden) Anordnung innerhalb des Ventils in anziehende Wechselwirkung treten kann, oder aber mit einem anderen Festmagneten, wobei im letzteren Falle auch Abstoßungswirkungen ausgenützt werden können. Bei sowohl der mechanischen {sit Federkraft arbeitenden) Ausführungsforra wie auch bei der Ausführungsfonu, die mit Magnetkräften arbeitet, läßt sich auf verhältnismäßig Einfache 'Weise die auf die Ventilkugsl ausgeübte Druckkraft variieren, entweder. durch Auswechseln der Fader oder durch Verschieben oder Auswechseln der Dauermagneten. Die Feder ließe sich z.B. dadurch auswechseln, daS der Sicherungsring herrau3<genoir.men und die vorhandene Feder durch eine andere mit größerer oder kleinerer Federkraft ersetzt wird und anschließend der Sicherungsring wieder eingesetzt wird.
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Die Änderung der Magnatkraft kann z.B. durch einfaches Annähern oder Entfernen des Festmagneten von der Ventilkugel durchgeführt werden.
Es ist klar, daß anstelle des Kugelventils auch ein anderes geignetes Ventil verwendet werden kann, sofern die hier geschilderten Anpassungen an den jeweils vorhandenen Wasserdruck möglich sind. Die Anordnung des Kugelventils ist aber besonders einfach und preiswert.
Es ist zweckmäßig, wenn der Hohlzylinder an seines einen Ende ein Außengewinde zum Einschrauben in übliche Radiatoren besitzt, während er an seinem anderen Ende einen Anschlußwulst mit ÜberwurfbefestigungSEUtter zum Befestigen an eine entsprechende mit Gewinde versehene Rohrleitung aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Seichnungen dargestellt sind.
Ea zeigt:
Fig. 1 einen üblichencJäeizkörperi.mitnol&efe'itegBnjäea "ΰοχίά&έ*-.■:■■■■:..σ.· und untenliegenden Kücklaufanachluß;
Fig. 2 die erfindungageiaäße Was ser aus laufe icherung in Form «iner Rückschlagventileinrichtung, die in einer Axialachnittdarstellung wiedergegeben ist;
Fig. 3 eine Ansicht von rechts auf die in Fig. 2 dargestellte Rückschlagventileinrichtung;
Flg. 4 schematisch eine Sentralheizungsanlaga, an der an verschiedenen Stellen die erfln&ungsgenxäßen Wasseraualaufsicherungen angeordnet sind; und
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-9- . 33056C
Fig, 5 schematisch in einer Axialschnittansicht ein Rückschlagventil mit Magnetejnrichtung.
In Fig. 1 ist ein Radiator 10 dargestellt, bestehend z..B.aus einem Plattenheizkörper 12 mit Anschluß 14 für den Vorlauf von Heizwassar und Anschluß 16 für den Rücklauf von Heizwasser« siehe auch die Pfeile.18, die die Fließrichtung angeben. Am (unten am Heizkörper 12 angebtac&tca^liiiücfciaaiößs^hlus^ 16 i*s die erfindungsgejsaBe Wasserauslaufsicherung 20 angeordnet, die in Fig. 2 in einer Axialschnittansicht in einer bestimmten Ausführungafona und in Fig. 5 in einer anderen Auaführungsforra dargestellt ist.bestimmten
So zeigt die Fig. 2, das die Wasserauslaufsicherung 20 eine Rückschlagventileinrichtung darstellt, bestehend aus einem Rohrzylinder 22, dessen Innenfläche eine als Ventilsits wirkende Schulter 26 bildet, auf der eine Ventilkugel 28 einen dichten Abschluß bildend aufsitzen kann, und zwar unter Wirkung beispielsweise der dargestellten Druckfeder 30, die sich auf einer Scheibe 32 agafützt, die wiederum durch einen Sicherungsring 34 gehalten wird. Der Sicherungsring wird in eineranlagnut 36 gehalten, die eich nahe dom einen Ende des Rohrzylinders befindet, der an diesen Ende auch einen Anschlußwulst 38 bildet, sodaß Mittels einer überwurfmutter 40 die Wasserauslaufsicherung 20 an eine» entsprechenden stit Außengewinde versehenen Anschluß angeschraubt werden kann« Das entgegengesetzte Ende des Rohrsylinders 22 trägt ein Außengewinde 42, jaitdem der fiohraylinder 22 in die übliche mit Innengwinde versehene Anschlußöffnung von Radiatoren eingeschraubt werden kann»
Selbstverständlich ist auch ein Anschweißen oder eine noch ander Art der Befestigung denkbar.
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Pig. 3 zeigt eine Ansicht von rechts auf die Konstruktion der Fig. 2, wobei insbesondere dia Scheibe 32 zum Abstützen der Feder 30 wie auch der Sicherungsring 34 zu erkennen ist.
Die Druckfeder 30 besitzt ein© solche Federkraft, daß der üblicherweise auftretende Vorlaufwaaserdruck, siehe den Pfeil 44, eine ausreichende Druckkraft auf die diesem Druck ausgesetzte Fläche der Kugel 23 ausübt, um die Kugel gegen die Kraft der Feder 30 von ihrem Ventilsits 26 absuheben und das Durchströmen der Wasserauslaufsicherung 20 zu ermöglichen. FSlIt jedoch die Vorlaufs tr ösiung 44 weg, beispielsweise t wenn die Umwälzpumpe der Heizungsanlage abgestellt wird, sodaß nur noch der statische Druck der in dem Plattenheizkörpar 12 befindlichen Wassersäule (gegebanfalls noch der Druck der Wassersäule der Anschlußleitung 14) vorhanden ist, reicht dieser Druck nicht mehr aus, um die Kugel 28 von ihrem Ventilsitz 26 abzuheben, und dia Kugel 28 verschlieat das Ventil. Wenn also jetzt die überwurfmutter 40 gelöst wird, kann das in aera Heizkörper 12 befindliche Wasser unten nicht abfließen. Wird auch das am Vorlaufanschluß 14 befindliche Ventil (nicht dargestellt) geschlossen, und entsprechend dieses Vorlaufventil von der Anschlußloitung abgetrennt, kann der gesamte Radiator 10 abgenommen werden ohne daß das in ihm enthaltene Wasser herausläuft.
Je nach den gegeben Verhältnissan einer. Heiaungsanlage kann es zweckaäSig sein, die Kraft der Feder 30 an den vorhandenen Vorlaufdruck anzupassen, was in einfacher Weise dadurch geschehen könnte, daß zunächst der Sicherungsring 34 rait einer entsprechenden Sicherungszange herausgenommen und anschließend (nach Entfernen auch dar Scheibe 32) die Feder 3O herausgenommen und durch eine Feder entsprechend anderer Federkraft ersetzt wird, wonach die Scheibe 32 und anschließend der Sicherungsring wieder eingesetzt werden können.
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Fig. 4 zeigt schematisch eine Sentralheizungsanlage 50, bestehend aus einem Heiakessel 52, in desn Wasser erhitzt und dann mittels einer Umwälzpumpe 54 Über Vorlaufleitungen 56 den Vorlaufanachlüssen 14 von Plattenheizkörpern 12 zugeführt wird. Nach Durchfließen der Plattenheizkörper 12 gelangt das Keizwasser zu den Rücklaufanachlüssen 16 und von dort über die Rücklaufleitung 58 wieder zum Heizkessel 52. Die in Fig. 4 erkennbaren Plattenheizkörper 12 sind auf einest Stockwerk untergebracht t während eine zweite Gruppe von Plattenheizkflrpern 12 sich beispielsweise im nächst höheren Stockwerk befindet.
Wie der Darstellung entnommen werden kann, sind die beiden Plattenheiakörper 12, die zueinander parallel geschaltet sind, über eine gemeinsame Wasserauslaufsicherung 20- geschützt. Demgegenüber besitzen die drei Plattenheizkörper 12 jeweils eino eigene Wasserauslaufsicherung 20. Die dargestellten Wasserausiaufaicherungen machen es möglich, z.B. an dem Vorlaufrohr 56 oder der umwälzpumpe 54 zu arbeiten, ohne daß aus den Keizkörparn 12·*- daa oberen Stockwerkes das Wasser abgelassen werden mtiSte· Violsaehr braucht - wenn überhaupt - nur das Wasser aus der Vorlaufleitung 56 selbst entfernt zu werden, was nur sehr wenig Wasser bedeutet und daher keine großen Wiederauffül!arbeiten und auch keine größere Menge aggressives Frischwasser notwendig macht. Ebenso ist es möglich, an den einzelnen Plattenheizkörparn Arbeiten vorzunehmen., ohne daß dazu dia gesamte Anlage entleert werden aüßte. Vielmehr ist nur, nur die Entleerung allenfalls der Anschlußrohre notwendig, meistens genügt Entleerung der oberhalb des auszuwechselndenä oder zu wartenden Plattenheizkörpers befindlichen Anschlußrohre Da Ans-Chlußrohrs relativ geringe Volumeninhalte habon, im Gegensatz zu den Radiatoren, läßt sich diese Entleerung relativ einfach durchführen, und hat auch nicht die Kachteile, die eine vollständige Entleerung rait sich bringen.
In Fig. 5 ist noch eine andere Äusführungsforai einer Wasserauslaufsicherung zu erkennen, wiederum bestehend au3 einem
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Rohrzylinder 22 mit einer einen Ventilsitz bildenden Schulter 26, auf der eine Ventilkugel 28 aufsitzt» Zum Andrücken der Kugel an den Ventilsitz dienen hier jedoch magnetische Kraftlinien 60, die beispielsweise von einem Ringmagnet 62 mit geeigneter Polarisierung ausgehen, der gemäß der Darstellung der Flg. 5 auf dem Rohrzylinder 22 aufgeschoben ist und dort gegebenfalls auch noch zur Anpassung der Druckkraft der Kugel 28 auf dem Ventilsitz 26 verschoben werden kann (siehe dih Pfeile 64). Fertigt man die Kugel aus feromagnetischen Material, oder macht man zumindest den Kern 66 feroraagnetiech (z.B. aus weichmagnetischen Elsen), während die Hülle 68 der Kugel beispielsweise aus Hartgummi besteht/ könnte man durch Verschieben des Ringmagneten 62 nach links und damit Vergrößerung des Abstands zum Kern 66 die Än&rückkr&ft ändern, nämlich z.B. verringern. Umgekehrt könnte durch Annäherung diese Kraft bis zu einem Maximalwert in bestimmter Stellung erhöht werden.
Statt den Kern 66 aus weichmagnetischen Material zu fertigen, kann dieser Kern auch aus einem Dauermagnetmaterial bestehen, wiederum mit geeigneter permanenter Magnetisierung, sodaß eine Kraftwirkung von diesem Kern 66 zu beispielsweise einem Ring 62 aus weichem magnetischen Material sich ergeben würde. Noch günstiger 1st es, sowohl den Kern 66 sowie auch den Ring 62 dauermagnetisch su machen, weil dadurch sogar eine Abstoßungswirkung erreichbar ist, d.h.. daß man den Ring 62 auch von der Kugel 66 anordnen kann, um auf diese Weise durch 2.5'· mageetische Abstoßung die Kugel 66 von des Eing 62 weg in Richtung auf den Ventilsitz 26 zu drücken.
Um die magnetischen Feldlinien 60 durch das Material des RohrZylinders 22 nicht zu beeinflussen, sollte dieser aus einem die Feldlinien nicht beeinflussenden Material bestehen, bzw. einem Nichteisenmetall oder Kunststoff«
COPY
33056(
Der Vorteil der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsforra ist darin zu sehen, daß die unter Umständen die Strörcung behindern de Druckfeder 30 wegfallen kann. Auch ist es möglichm in besonders einfacher Weise die Rückschlagwirkung dieses Ventils durch entsprechende Verschiebung des Ringes 62 aufzuheben, was manchmal nützlich sein kann.
ES/fu 4
COPY

Claims (10)

PAT Γ. NTAN WALT D-4 000 DÜSSELDORF I - SCHADOWPLATZ 9
1. Februar 1983 •8301
"Fa. Rohrfrei
Hans-Dieter Gaida
Karschhauserstr. 4
Erkrath 2
Patentansprüche:
Wasseraus lauf sicherung für Zentralheizungsanlagen, die eine: Heizkessel, zumindest einen Radiator sowie zugehörige Vor- und Rücklaufleitungen umfaßt, gekennzeichnet durch eine Ventil- , insbesondere Rückschlagventileinrichtung (20) an dem RücklaufanschIuß (16) des Radiators (10).
2. Wasserauslauf sicherung nach Anspruch 1/ wobei die ZentraJL·- ■ heizungsanlage (50) die Radiatoren (12, 12') in mehr als einem Stockwerk aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaufsicherung (20) zumindest an den Radiatoren
(12) des unteren Stockwerks angebracht sind.
3. Wasserauslaufsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung einen Rohrzylinder (22) umfaßt, dessen Innenfläche (24) eine Schulter (26) zum abdichtenden Aufsitzen einer Ventilkugel (28) bildet, sowie eine Schulter oder Ringnut (36)zum Anlegen oder Aufnehmen einer Scheibe (32) und/oder einer Sicherungsringes (34) , der die Kugel (2.8) gegen Herausfallen sichert. COPY
4. Wasserauslaufsichrung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, aß die Kugel (23) durch Schwerkraft auf die Ventilaitzschulter (26) gedrückt wird.
5. Wasserauslaufsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dia Kugel (28) durch Federkraft auf die Ventilsitzschulter gedrückt wird.
6. Wasserauslaufsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- «elchnet, daß die Federkraft: durch eine von der Scheibe und/oder dem Sichert
(30) ausgeübt wird.
und/oder dem Sicherungsring (36, 34) agestütste Druckfeder
7. Wa3serau3lauf3icherung nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (2 8) durch Magnetkraft (60) auf die Ventilsitzschulter (26) gedruckt wird.
8. Wasserauslaufsicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkraft (60) durch einen auf de»m Rohrzylinder (22) verschieblich angeordneten ringförmigen Dauermagneten (62) erzeugt wird.
9. Svasseraualaufsicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (28) einen faroraagnetisehen Kern (66) odor einen dauermagnetischen Kern aufweist, der von siner- elastischen Hülle (68) abgedeckt ist.
10. Wajjseraualaufsicherung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrzylinder (2 2) an seinem einen Ende ein Außengewinde (42) zum Einschrauben in einen Radiator (12) und am anderen Ende einen Anschlußwulst (33) mit Uberwurfbefastigungsmutter (40) sura Anschluß eines Thermostats oder Absperrventils oder einer Anschlußleitung aufweist.
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