DE3335741C2 - Heizkörperventil - Google Patents
HeizkörperventilInfo
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- F24D19/0002—Means for connecting central heating radiators to circulation pipes
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Abstract
Bei einem Heizkörperventil ist vom freien Ende eines Anschlußkanals her ein Einsatz (21) eingebracht. Er weist eine Außenumfangsfläche (25) auf, die an zumindest zwei axial versetzten Stellen an der Innenumfangsfläche des Anschlußkanals zum Zweck der Abdichtung und Halterung anliegt. Ferner gibt es einen eine Trennwand (24) durchsetzenden Drosselkanal (K), der sich etwa in Richtung des Anschlußkanals erstreckt, einen Querschnitt besitzt, der sich an der Zutrittsseite verjüngt und dann über eine die kleinste lichte Weite (d) übersteigende Länge (Z) annähernd konstant bleibt. Insbesondere hat der Drosselkanal (K) eine scharfkantige Austrittskante (29). Auf diese Weise läßt sich eine gewünschte Drosselung bei geräuscharmem Betrieb erzielen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizkörperventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem bekannten Heizkörperventil dieser Art (DE-PS 8 94 180) ist quer zu dem einen Anschlußkanal
im VentiJgehäuse eine Bohrung eingebracht, in die eindrehbarer Einsatz gesteckt ist. Der Einsatz weist eine
zylindrische Bohrung mit dem Durchmesser des Anschlußkanals auf. Durch Verdrehen des Einsatzes lassen
sich unterschiedliche Drosselwiderstände einstellen. Auf diese Weise kann der Jtv-Wert des Ventils, der für die
maximal durchtretende Flüssigkeitsmenge maßgebend ist, zur Anpassung an die zugehörige Heizungsanlage
eingestellt werden. Es hat sich jedqfh gezeigt, daß bei
einer Drosselung mit einem solchen Einsatz erhebliche Geräusche auftreten.
Dieser Nachteil gilt auch für andere bekannte Heizkörperventile, die eine feste Drossel enthalten.
Bei einem weiteren bekannten Mengenregler für Flüssigkeiten (US-PS 36 42 031), der insbesondere für
einen Trinkbrunnen geeignet ist, wird die volumetrische Strömungsmenge unabhängig vom Zuführungsdruck
konstant gehalten. Aus diesem Grund ist ein Einsatz aus zusammendrückbarem Material vorgesehen, der einen
Drosselkanal mit sich verjüngendem Einlauf aufweist und an seiner Außenseite vom Zulaufdruck beaufschlagt
wird. Je größer der Druck, umso stärker ist die Drosselwirkung. Zur Befestigung ist der Einsatz mit einem
flanschartig vorstehenden Verstärkungsring versehen, der mit Hilfe eines Anschlußrohres und einer Überwurfmutter
fest gegen eine stirnseitige Stufe des Gehäuses gepreßt wird. Dem Drosselkanal ist ein mit porösem
Material gefüllter Raum nachgeschaltet, das in Verbindung mit dem Kunststoff des Gehäuses dazu dient,
den Lärmpegel zu senken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizkörperventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben,
das bei einfachem Aufbau des Einsatzes geräuscharm arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei einem solchen Einsatz ergibt sich eine ausreichende Drosselwirkung, jedoch sind Turbulenzen, die zu störenden
Geräuschen führen könnten, stark reduziert.
33 35 74i
weil der Drosselkanal eine ausreichende Länge und einen
sanften, beispielsweise trompetenförmigen Einlauf besitzt Im einfachsten Fall genügt ein einziger DrosselkanaL
Das Material geringer Elastizität gewährleistet eine gute Abdichtung zwischen Außenumfangsfläche
des Einsatzes und Innenumfangsfläche des Anschlußkanals und eine gute Halterung des Einsatzes. Die Abdichtung
zwischen Einsatz und Innenumfangsfläche des Anschlußkanals stvlft sicher, daß im wesentlichen die gesamte
Durchflußmenge den Drosselkanal durchsetzt Zusätzliche Haltemittel werden nicht mehr benötigt Da
der Einsatz vom freien Ende des Anschlußkanals her eingebracht werden kann, ist die Konstruktion des Ventilgehäuses
sehr einfach. Der Einsatz kann bequem an Ort und Stelle gebracht und „gegebenenfalls auch ausgetauscht
werden. Dies kann auch nachträglich, z. B. am Einbauort, erfolgen.
Der Monteur hat daher die Möglichkeit, jeweils einen
Einsatz zu wählen, der dem Ventil den gewünschten Ay-Wert gibt Durch einen solchen Einsatz wird auch die
Leistungskurve des Ventils gegenüber einer gleichwertigen Drossel nicht geändert Da unterschiedliche Drosselwiderstände
auch zu unterschiedlichen Geräuschbildungen führen, ist es wichtig, daß jeder Einsatz optimal
auf die Geräuschminderung bei dem von ihm vorgegebenen kv Wert abgestimmt werden kann. In der Praxis
können Einsätze für eine gestufte Reihe von kv Werten
zur Verfügung gestellt werden, so daß ein vorgegebenes Ventil für sehr unterschiedliche Anwendungs- oder Einbauzwecke
benutzt werden kann.
Ein weiterer Vorteil, der insbesondere bei thermostatisch und auf andere Weise geregelten Ventilen auftritt,
besteht darin, daß die Verschlußstücke in geringerem Maße zu Schwingungen aufgeschaukelt werden,
weil anregende Turbulenzen vermindert sind.
werden, wenn der Drosselkanal eine scharfkantige Austrittskante hat
Im Gegensatz dazu empfiehlt es sich, daß die Zutrittskante zwecks Verjüngung des Querschnitts gerundet ist.
Derartige Rundungen sollten einen Krümmungsradius von mindestens 0,1 mm haben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge annähernd konstanten Querschnitts das 3- bis
8-fache, vorzugsweise das 5- bis 6-fache, der kleinsten lichten Weite. Auf diese Weise läßt sich ein vorgegebener
Drosselwiderstand mit einem verhältnismäßig großen Kanalquerschnitt und entsprechend geringen Turbulenzen
erzielen.
Die Querschnittsform des Drosselkanals ist an sich beliebig. Bevorzugt wird jedoch ein Drosselkanal mit
Kreisquerschnitt Dieser läßt sich am leichtesten herstellen und besitzt die im Vergleich kleinste Oberfläche.
Günstig ist es ferner, wenn der Querschnitt des mindestens einen Drosselkanals auf einer Ringfläche liegt
Man kann dann bei Beibehaltung eines gegebenen Querschnitts und einer etwa symmetrischen Anordnung
das Verhältnis der Kanallänge zur Kanalweite vergrößern oder aber die gewünschte Geräuschminderung
auch dann erreichen, wenn wegen der zu kleinen Länge des Anschlußkanals die Drosselkanallänge begrenzt ist.
Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß sich vor der Zutrittsseite des Drosselkanals ein freier Raum
befindet, der eine axiale Länge von mehr als der kleinsten lichten Weite dec Drosseikanals besitzt. Die in den
Drosselkanal einströmende Flüssigkeit wird daher nicht durch andere Drosseln, scharfe Kanten od. dgl. behindert,
was die Geräuschbildung ebenfalls herabsetzt.
Auch hier sind Werte vom Mehrfachen der kleinsten lichten Weite günstig.
Bei einer Ausführungsform ist der Einsatz ein Gummistopfen.
Sehr günstig ist es, wenn der Einsatz aus Kunststoff besteht und dabei gespritzt ist. Derartige Teile lassen
sich als Massenartikel billig herstellen und können mit geringem Gewicht gefertigt werden.
Dies gilt insbesondere, wenn der Einsatz ein Innenrohr
und ein Außenrohr aufweist, die miteinander über eine Trennwand mit dem Vergleich zur Einsatzlänge
geringer Dicke verbunden sind
Vorzugsweise fluchtet die Stirnseite der Trennwand mit dem Zutritt des Drosselkanals. Dies ergibt einen
weitgehend ungehinderten Einlauf in den Drosselkanal und entsprechend geringe Geräusche.
Die Außenumfangsfläche des Einsaczes ist im einfachsten
Fall zylindrisch. Ein solcher Einsatz kann ohne Schwierigkeiten in den zylindrischen Anschlußkanai
eingeführt werden.
Mit Vorzug besitzt die Außenumfangsfläche des Einsatzes mindestens zwei axial versetzte umlaufende Rippen.
Auf diese Weise läßt sich bei gegebenem Material ein größerer Toleranzbereich beherrschen.
Die A'ißenumfangsfläche des Einsatzes kann auch ein Gewinde aufweisen. Auf diese Weise läßt sich der Einsatz
in das Innengewinde eines zylindrischen Anschlußkanals einschrauben.
Da der Drosselkanal des Einsatzes in Reihe mit der
eigentlichen Ventildrossel durchströmt wird, kann er sowohl im eingangsseitigen als auch im ausgangsseitigen
Anschlußkanal eingesetzt sein. Der ausgangsseitige Anschlußkanal wird aber bevorzugt, weil dann von der
Ventildrossel herrührende Geräusche zusätzlich gedämpft werden können.
lscT LfinSatZ iCann ini f-inSCiuÜDiCanäl ucS Y ciltilgclläU-
ses oder im Anschlußkanal eines Nippels eingesetzt sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Heizkörperventil mit einer ersten Ausführungsform eines Einsatzes,
Fig.2 einen Längsschnitt durch den Einsatz der F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,
F i g. 3 einen Teilschnitt durch einen Anschlußnippel für ein abgewandeltes Heizkörperventil,
Fig.4 bis 8 Längsschnitte durch weitere Ausführungsformen
eines Einsatzes und
F i g. 9 und 10 Stirpansichten von Einsätzen.
F i g. 1 zeigt ein thermostatisches Heizkörperventil <
mit einem Ventilgehäuse 2 und einem daran mittels einen Sp<tn.<ibandes 3 befestigten Thermostataufsatz 4 mit
einem Drehgriff 5. Das Ventilgehäuse 2 weist einen Zutrittsstutzen 6 mit einem Innengewinde 7 tragenden Anschlußkanai
8 und einen Austrittsstutzen 9 mit zylindrischem Anschlußkanal 10 und einem Außengewinde 11
auf, mit dessen Hiife eine Überwurfmutter 12 einen Anschlußnippel 13 mit zylindrischem Anschlußkanal 14
festhält. In einem Schraubeinsatz 15 ist der Schaft 16 eines Verschlußstücks 17 geführt, das von einem thermostatischen
Arbeitselement im Aufsatz 4 über einen Stößel verstellt wird. Das Verschlußstück 17 wirkt mit
einem Ventilsitz 19 zrsammen, so daß sich eine bis in die Schließstellung gehende Ventildrossel 20 ergibt.
In den Anschlußkanal ist ein Einsatz 21 vom freien Ende her eingeschoben. Dieser Einsatz ist in F i g. 2 näher
erläutert. Er besteht aus einem gespritzten Kunst-
stoffteil, ζ. B. aus Polyamid oder Polyäthylen, mit geringer Elastizität. Der Einsatz besitzt ein Innenrohr 22 und
ein Außenrohr 23, welche über eine stirnseitig angeordnete Trennwand 24 miteinander verbunden sind. Das
Außenrohr 23 hat eine zylindrische Außenumfangsfläehe 25, die unter leichter Vorspannung elastisch an der
Innenumfangswand 26 des zylindrischen Anschlußkanals 10 anliegt. Das Innenrohr 22 bildet einen Drosselkanal
K, dessen Eingangskante 27 gerundet ist, so daß sich an der Zutrittsseite ein sich verjüngender Querschnitt
28 ergibt. Die Austrittskante 29 ist scharfkantig ausgebildet. Die Länge Z des Drosselkanals K, die etwa konstanten
Querschnitt besitzt, ist größer als die kleinste lichte Weite dieses Drosselkanals K, hier also des
Durchmessers dseines Kreisquerschnitts. Im vorliegenden
Fall beträgt die Länge Zetwas mehr als das 4-fache des Durchmessers d.
Die Abmessungen des Drosselkanals K sind so bemessen, daß das Heizkörperventil 1 einen bestimmten
Av Wert hat. Im Rahmen der so vorgegebenen Drosselkennlinie
sind die Länge Z und der Querschnitt des Drosselkanals K wählbar. Die Wahl erfolgt so, daß die
größtmögliche Geräuschminderung eintritt. Den optimalen Wert kann man durch einfache Versuche bestimmen.
Im allgemeinen gilt, daß die Drossel umso geräuschärmer ist, umso größer das Verhältnis der Kanallänge
Zzur Kanalweite rf ist.
In F i g. 3 ist ein Einsatz 121 in den zylindrischen Anschlußkanal
114 eines Nippels 113 eingesetzt. Unterschiedlich ist im wesentlichen, daß das Innenrohr 122
und das Außenrohr 123 über eine mittig angeordnete Trennwand 124 miteinander verbunden sind.
Während sich in F i g. 1 vor der Zutrittsseite des Drosselkanals K ein freier Raum 30 befindet, dessen axiale
Länge nur geringfügig größer als die kleinste lichte Weite d des Drosselkanals 26 ist, hat dieser freie Raum 130
in Fig.3 eine sehr viel größere axiale Länge. Entsprechend
gut ist die Geräuschminderung.
Bei der Ausführungsform nach F" i g. 4 ist ein Hinsatz
221 so ausgebildet, daß das Innenrohr 222 und das demgegenüber kürzere Außenrohr 223 durch eine an der
Austrittsseite befindliche Trennwand 224 miteinander verbunden sind.
Bei dem Einsatz 321 nach F i g. 5 sind das Innenrohr 322 und das Außenrohr 323 gleich lang und durch eine
an der Zutrittsseite befindliche Trennwand 324 miteinander verbunden. Die zylindrische Außenumfangsfläche
325 ist etwas kleiner als der zugehönge Innenumfang des Anschlußkanals. Dafür sind aber zwei axial versetzte
Umfangsrippen 331 und 332 vorgesehen, die eine besonders gute Abdichtung und Halterung des Einsatzes
im Anschlußkanal emöglichen.
Bei der Ausführungsform nach Fig.6 besteht der Einsatz 421 aus Gummi. Er hat die Form eines Stopfens
433 mit zylindrischem Außenumfang 425 und zentrischem Drosselkanal K.
In F i g. 7 ist ein Einsatz 521 veranschaulicht, der ein
Innenrohr 522, ein verstärktes Außenrohr 523 sowie eine verstärkte Trennwand 524 an der Zutrittsseite besitzt
An der Außenseite des Außenrohres 523 ist ein Gewinde 534 vorgesehen, das in das Innengewinde 7-des
Eintrittsstutzens 6 paßt
Bei der Ausführungsform der Fig.8 und 9 ist ein
Einsatz 621 veranschaulicht, der mehrere Drosselkanäle K' aufweist, die Kreisquerschnitt haben und auf einem
Kreisring angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich das gewünschte Verhältnis von Kanallänge Zzu Kanalweite
α auch dann erzielen, wenn der Kanalquerschnitt insgesamt
verhältnismäßig groß sein soll.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 weist der Einsatz
721 vier Drosselkanäle K"auf, deren Querschnitt je etwa einen Viertel eines Kreisringes entspricht.
Während in den Ausführungsbeispielen Drosselkanäle mit kreisförmigem Querschnitt oder mit auf einem
Kreisring liegenden Querschnitt veranschaulicht sind, kommen auch andere Querschnitte, beispielsweise oval,
rechteckig, od. dgl. in Betracht. Der Drosselkanal kann auch exentrisch zum Anschlußkanal verlaufen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. Heizkörperventil mit einer durch einen Einsatz gebildeten Drosselstelle im Verlauf eines etwa zylindrischen
Anschlußkanals, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (21; 121; 221; 321; 425;
521; 621; 721) aus einem Material geringer Elastizität gefertigt und vom freien Ende des Anschlußkanals
(10; 114) her eingebracht ist eine Außenumfangsfläche (25; 125) von einer solchen axialen Länge
besitzt, daß der Einsatz allein durch elastische Anlage der Außenumfangsfläche an der Innenumfangsfläche
(26; 126) des Anschlußkanals im wesentlichen abgedichtet gehalten ist, und mindestens einen
eine Trennwand (24; 124; 224; 324; 433; 524; 624) durchsetzenden Drosselkanal (K; K'-, K") aufweist,
der sich etwa in Richtung des Anschlußkanals erstreckt, der sich an der Zutrittsseite verjüngt, und
der im Ansgrilluß an die Verjüngung über eine die
kleinste lichte Weite (d) übersteigende Länge (Z) einen annähernd konstant bleibenden Querschnitt
hat
2. Heizkörperventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß der Drosselkanal (K; K'; K") eine scharfkantige Austrittskante (2S) hat
3. Heizkörperventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Zutrittskante (27) gerundet
ist
4. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (Z)
annähernd konstanten Querschnitts das 3- bis 8-fache, vorzugsweise das 5- bis 6-fache, der kleinsten
lichten Weite (<# beträgt
5. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß'der Drosseikanai
(K) Kreisquerschnitt hat.
6. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt
des mindestens einen Drosselkanals (K; K") auf einer Ringfläche liegt.
7. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor der Zutrittsseite des Drosselkanals (K) ein freier Raum (30; 130)
befindet, der eine axiale Länge von mehr als der kleinsten lichten Weite (d) des Drosselkanals fAT,) besitzt.
8. Heizkörperventii nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (421)
ein Gummistopfen (433) ist.
9. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (21;
121; 221; 321; 521; 621; 721) aus Kunststoff gespritzt
ist.
10. Heizkörperventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (21; 121; 221; 321;
521) ein Innenrohr (22; 122; 222; 322; 522) und ein Außenrohr (23; 123; 223; 523) aufweist, die miteinander
über eine Trennwand (24; 124; 224; 324; 524) mit im Vergleich zur Einsatzlänge geringer Dicke ver- eo
bunden sind.
11. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der Trennwand (24) mit dem Zutritt des Drosselkanals
(K) fluchtet.
12. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche
(25; 125;325; 425) des Einsatzes(21; 121;
221; 321; 421; 521; 621; 721) zylindrisch ist.
13. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Außenumfangsfläche
(325) des Einsatzes (321) mindestens zwei axial versetzte umlaufende Rippen (331, 332)
aufweist
14. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die AiSenumfangsfläche
(523) des Einsatzes ein Gewinde (534) aufweist
15. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Einsatz (21)
in einen Anschlußkanal (10) des Ventilgehäuses (1) eingesetzt ist
16. Heizkörperventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der Einsatz (21; 121) in den ausgangsseitigen
Anschlußkanal (10; 114) eingesetzt ist
17. Heizkörperventil nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Einsatz (121) in einem Anschlußkanal (114) eines Nippels
(113) eingesetzt ist
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