DE3440198A1

DE3440198A1 - Thermostatisch betaetigtes ventil

Info

Publication number: DE3440198A1
Application number: DE19843440198
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 5787 Olsberg Seiffert
Original assignee: Oventrop Sohn KG F W
Current assignee: Oventrop Sohn KG F W
Priority date: 1984-11-03
Filing date: 1984-11-03
Publication date: 1986-05-22
Also published as: DE3440198C2; US4611629A

Description

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Thermostatisch betätigtes Ventil

Die Erfindung betrifft ein thermostatisch betätigtes Ventil, bei dem das an einer Ventilspindel gehalterte Ventilverschlußstück einen den Ventilsitz durchsetzenden Fortsatz trägt, der einen Übergangsabschnitt mit abnehmendem
Querschnitt und einen daran anschließenden Hals aufweist, im Anschluß zu welchem ein Begrenzungskörper vorgesehen ist, dessen Querschnitt größer als derjenige des Halses ist und der in der
Schließstellung mit Abstand von dem dem Ventilsitz gegenüberliegenden Ende der Ventilsitzbohrung angeordnet ist.

Ein solches Ventil ist beispielsweise aus der DE-PS 31 12 138 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Ventil ist der Begrenzungskörper so ausgebildet, daß sein Querschnitt kleiner als der Querschnitt der Ventilsitzbohrung ist, so daß

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bei in die Ventilsitzbohrung eingetauchtem Begrenzungskörper ein ausreichender Durchfluß durch die Ventilsitzbohrung sichergestellt ist. Diese Ausbildung dient dazu, daß mit steigendem Ventilhub der Durchfluß nicht nur auf einen konstanten Wert begrenzt, sondern von einem oberen Grenzwert wieder herabgesetzt wird. Dies zu dem Zweck, daß bei großen Unterschieden zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Temperatur die Ventile in einer Anlage nur teilweise geöffnet sind, so daß beispielsweise beim Einschalten der Heizanlage oder beim Aufheben der Nachtabsenkung alle Heizkörper gleichzeitig einen Teil des von der Pumpe gelieferten Wärmeträgers erhalten.

Zur Lösung des gleichen Problems schlägt die DE-OS 29 26 599 die Anordnung von zwei Wärmesensoren vor, deren einer bei Kältekontakt bewirken soll, daß das Heizkörperventil voll-

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ständig oder fast vollständig geschlossen wird.

Schließlich ist aus der DE-OS 25 14 040 noch ein thermostatisch gesteuertes Sicherheitsventil bekannt, welches bei Kältekontakt und bei defektem Thermostaten die Ventilsitzbohrung mittels eines Ventilkörpers verschließt, wobei jedoch dort das dem Ventilverschlußstück gemäß Oberbegriff entsprechende Teil als Begrenzungskörper ausgebildet ist, der durch die Ventilsitzbohrung hindurchgeführt werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein thermostatisch betätigtes Ventil der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, mit welchem eine Überheizung von Räumen verhindert wird, falls der auf die Ventilspindel zum Zwecke der Verstellung wirkende Thermostatkopf entfernt oder zerstört wird.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Begrenzungskörper im Querschnitt größer als die Ventilsitzbohrung ausgebildet ist und in der maximalen Offenstellung am dem Ventilsitz gegenüberstehenden, als Ventilsitz für den Begrenzungskörper ausgebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt ist.

Sofern bei einem derartigen Ventil der Thermostatkopf entfernt oder zerstört wird, so bewegt sich die Ventilspindel in der Weise, daß das Ventilverschlußstück sich vom Ventilsitz entfernt und der Begrenzungskörper an die dem Ventilsitz gegenüberstehende, ebenfalls als Ventilsitz ausgebildete Fläche der Ventilsitzbohrung angelegt wird. Auf diese Weise wird eine Überheizung der Räume und eine Energieverschwendung vermieden, da in diesem Fall die Ventilsitzbohrung durch den Begrenzungskörper vollständig geschlossen ist. Entgegen der Lehre des deutschen Patentes 31 12 138, welches durch den Begrenzungskörper,

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der in die Ventilsitzbohrung eintaucht, eine Durchflußbegrenzung auch für den Extremfall ermöglicht, daß der Thermostatkopf entfernt oder zerstört ist, wird der Vorteil erreicht, daß eine vollständige Absperrung der Ventilsitzbohrung erfolgt und die Funktion nicht durch Ablagerungen an der Ventilsitzbohrung gestört werden kann. Ablagerungen an der Ventilsitzbohrung würden beim Gegenstand der DE-PS 31 12 138 dazu führen, daß der Begrenzungskörper nicht oder nur unzureichend in die Ventilsitzbohrung eintauchen kann, so daß die erfindungsgemäße Zweckbestimmung nicht erreichbar wäre. Darüber hinaus ist beim Stand der Technik auch eine äußerst genaue Justierung und Ausrichtung des Begrenzungskörpers relativ zur Ventilsitzbohrung erforderlich, damit dessen Funktion sichergestellt ist. Diese genaue Justierung ist deswegen beim Stand der Technik sehr aufwendig, weil der Begrenzungskörper mit Spiel in der Ventilsitzbohrung angeordnet ist, so daß keine exakte

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Positionierung durch eine Anlage an Gehäuseteile erreichbar ist.

Der erfindungsgemäße Vorschlag weist gegenüber der DE-OS 25 14 040 im wesentlichen die gleichen Vorteile auf. Beim Gegenstand der DE-OS 29 26 kommt als weiterer Nachteil hinzu, daß dort mindestens zwei Wärmesensoren angeordnet sein müssen, was zu einer aufwendigeren und teureren Konstruktion führt.

Um auch bei einer Zerstörung von Thermostatköpfen oder Entfernung derselben eine für den Frostschutz ausreichende Wärmezufuhr zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Begrenzungskörper einen kleinen, mindestens koaxial zur Stellrichtung des Ventilverschlußstückes ausgerichteten Durchlaß aufweist, der in den vom Hals und der Ventilsitzbohrung begrenzten Ringraum mündet.

Die Anordnung des Durchlasses im Begrenzungskörper ist besonders vorteilhaft, weil hierdurch ein kompakter Durchflußquerschnitt erstellt wird, der weniger schmutzempfindlich und störanfällig

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ist als ein im Querschnitt gleichgroß bemessener Ringspalt zwischen Begrenzungskörper und Ventilsitzbohrung. In letzterem Falle müßte nämlich der Begrenzungskörper im Ventilsitz bzw. in der Ventilbohrung bewegt werden, so daß in dem engen Ringspalt sich befindende Ablagerungen zum Festsitzen des Begrenzungskörper führen könnten.

Vorteilhaft ist dabei, wenn der Durchlaß durch mindestens eine Bohrung gebildet ist.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß der Durchlaß durch mindestens eine radial in den Begrenzungskörper eingedrückte Kerbe gebildet ist.

Eine bevorzugte und besonders vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, daß ein Ventileinsatz angeordnet ist, der in eine entsprechende Gehäusebohrung einschraubbar ist und sowohl das Ventil als auch den Ventilsitz umfaßt.

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Die Anordnung eines in der entsprechenden Gehäusebohrung auswechselbar angeordneten Ventileinsatzes, der als wesentlichen Bestandteil auch den doppelten Ventilsitz umfaßt, hat den wesentlichen Vorteil, daß eine genaue Anpassung des Ventilhubes zwischen den beiden Ventilsitzen der Ventilkörper bzw. Begrenzungskörper möglich ist, wobei ferner die Dichtflächen sehr einfach herstellbar sind. Desweiteren ist die Montage mit einfachsten Mitteln und ohne Demontage von Anschlußgehäuseteilen möglich. Zudem ist es durch die Ausbildung des Ventileinsatzes möglich, bisher verwendete übliche Ventilgehäuse auch noch nachträglich mit diesem Ventileinsatz aufzurüsten und somit die gewünschte Funktion auch dort zu erreichen.

Eine vorteilhafte Einzelheit wird darin gesehen, daß der Ventilsitz des Ventileinsatzes durch e^:ru Hülse mit einseitigem, in Einschubrichtung hinten

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liegendem Flanschrand gebildet ist, der an die Miindungsrandteile der gehäuseseitigen Aufnahmebohrung anlegbar ist, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Dichtringes, während die in Einschubrichtung vorn liegenden Hülsen- und Ventilteile (Hals, Begrenzungskörper, Ventilsitz) geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt als die Aufnahmebohrung aufweisen.

Diese Ausbildung dient der leichten und sicheren Montage des Ventileinsatzes. Schließlich ist noch vorteilhaft, daß die Hülse nahe dem Flanschrand eine Einschnürung als Aufnahme für einen Dichtring aufweist.

Um die genaue Anpassung des Ventilhubes sehr einfach zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß der Begrenzungskörper auf dem Hals axial verschieblich gehaltert ist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt ein thermostatisch betätigtes Ventil im Querschnitt.

Das mit einem Einlaß 2 und einem Auslaß 1 sowie einer Einsatzbohrung für einen Ventileinsatz vorgesehene Anschlußstück ist in gestrichelten Linien gezeichnet.

Das thermostatisch betätigte Ventil ist ohne den Thermostatkopf gezeigt. Im Gehäuse des Ventileinsatzes 3, welcher abgedichtet in die entsprechende Bohrung des Anschlußstückes eingesetzt ist, ist eine Ventilspindel 4 axial verstellbar gelagert. Zwischen einem gehäusefesten und einem auf der Ventilspindel 4 angeordneten Anschlag ist eine vorgespannte Schraubenfeder angeordnet, die der Stellkraft des Stößels des nichtgezeigten Thermostatkopfes entgegenwirkt.

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An der Ventilspindel 4 ist ein Ventilverschlußstück 5 gehaltert, welches einen den Ventilsitz 6 durchsetzenden Fortsatz trägt. Dieser weist einen Übergangsabschnitt 8 mit abnehmenden Querschnitt und einen daran anschließenden Hals mit relativ zur Ventilsitzbohrung sehr geringem Querschnitt auf. Am freien Ende des Halses 7 ist ein Begrenzungskörper 9 befestigt, dessen Querschnitt größer als derjenige des Halses ist und der in der Schließstellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, mit Abstand von dem dem Ventilsitz 6 gegenüberliegenden Ende der Ventilbohrung angeordnet ist. Der Begrenzungskörper 9 ist im Querschnitt größer als die Ventilsitzbohrung ausgebildet und in der maximalen Offenstellung, also bei beispielsweise entferntem oder zerstörtem Thermostatkopf, am dem Ventilsitz gegenüberstehenden, als Ventilsitz 10 für den Begrenzungskörper 9 ausgebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt.

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Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß bei zerstörtem oder entferntem Thermostatkopf der Begrenzungskörper 9 sich dichtschließend an den entsprechenden Ventilsitz 10 anlegen kann, so daß eine Energieverschwendung oder Überheizung vermieden wird.

Um einen für den Frostschutz ausreichenden Durchfluß sicherzustellen, weist der Begrenzungskörper 9 einen kleinen, mindestens etwa koaxial zur Stellrichtung des VentilVerschlußstückes 5 ausgerichteten Durchlaß 11 auf, der in den vom Hals 7 und der Ventilsitzbohrung begrenzten Ringraum mündet.

Im Ausführungsbeispiel ist der Durchlaß 11 als Bohrung ausgebildet.

Der Ventileinsatz 3, der in das entsprechende Gehäuseteil eingeschraubt ist, umfaßt alle Funktionselemente des Ventiles. Der Ventilsitz ist dabei durch eine Hülse 12 mit einseitig, in Einschubrichtung hinten liegendem

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Flanschrand 13 gebildet, der an die Mündungsrandteile der gehäuseseitigen Aufnahmebohrung anlegbar ist. Diese Hülse ist über angeformte, radiale Schlitze aufweisende Teile am Oberteil des Ventileinsatzes klemm- oder schraubbefestigt. Der Einsatz der Hülse in die entsprechende gehäuseseitige Aufnahmebohrung erfolgt unter Zwischenlage eines Dichtringes 14. Die in Einschubrichtung vorn liegenden Hülsen bzw. Ventilteile sind im Durchmesser bzw. Querschnitt geringer als die Aufnahmebohrung des Gehäuses. Die Hülse 12 weist nahe dem Flanschrand eine Einschnürung als Aufnahme für den Dichtring auf. Zur Einstellung des Ventilhubes zwischen den beiden Ventilsitzen 6 und 10 kann der Begrenzungskörper 9 auf dem Endstück des Halses 7 axial verschieblich gehaltert sein, wozu beispielsweise eine Gewindeausbildung vorgesehen sein kann. Der so ausgebildete Ventileinsatz kann in viele übliche Ventilgehäuse nachträglich eingebaut werden, ohne daß es hierzu eines besonderen Aufwandes bedürfte.

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Der durch den Durchlaß 11 ermöglichte Restdurchfluß kann in Bereichen von lediglich 10 % des maximalen Durchflusses liegen.

Sofern erwünscht, kann selbstverständlich durch die entsprechende Größenbemessung des Durchlasses 11 oder eine entsprechende Vielfachanordnung solcher Durchlässe auch ein größerer Durchfluß erreicht werden.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Thermostatisch betätigtes Ventil, bei dem das an einer Ventilspindel gehalterte Ventilverschlußstück einen den Ventilsitz durchsetzenden Fortsatz trägt, der einen Übergangsabschnitt mit abnehmendem Querschnitt und einen daran anschließenden Hals aufweist, im Anschluß zu welchem ein Begrenzungskörper vorgesehen ist, dessen Querschnitt größer als derjenige des Halses ist und der in der Schließstellung mit Abstand von dem dem Ventilsitz gegenüberliegenden Ende der Ventilsitzbohrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungskörper (9) im Querschnitt größer als die Ventilsitζbohrung ausgebildet ist und

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in der maximalen Offenstellung am dem Ventilsitz (6) gegenüberstehenden, als Ventilsitz (10) für den Begrenzungskörper (9) ausgebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungskörper (9) einen kleinen, mindestens etwa koaxial zur Stellrichtung des Ventilverschlußstückes (5) ausgerichteten Durchlaß (11) aufweist, der in den vom Hals (7) und der Ventilsitzbohrung begrenzten Ringraum mündet.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) durch mindestens eine Bohrung gebildet ist.

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4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) durch mindestens eine radial in den Begrenzungskörper (9) eingedrückte Kerbe gebildet ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventileinsatz (3) angeordnet ist, der in eine entsprechende Gehäusebohrung einschraubbar ist und sowohl das Ventil als auch den Ventilsitz umfaßt.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz des Ventileinsatzes (3) durch eine Hülse (12) mit einseitigem, in Einschubrichtung hinten liegendem Flanschrand (13) gebildet ist, der an die Mündungsrandteile der gehäuseseitigen Aufnahmebohrung anlegbar ist, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Dichtringes (14), während die in Einschubrichtung

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vorn liegenden Hülsen- und Ventilteile (Hals (7), Begrenzungskörper (9), Ventilsitz (10) ) geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt als die Aufnahmebohrung aufweisen.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) nahe dem Flanschrand (13) eine Einschnürung als Aufnahme für einen Dichtring (14) aufweist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungskörper (9) auf dem Hals (7) axial verschieblich gehaltert ist.

DlPL.-ING. CONRAD KÖCHLINC

NG. CONRAD KÖX

PATENTANWALT /^