DE3440198C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus der DE-PS 31 12 138 vorbekanntes und von letzterer ausgehendes thermostatisch betätigtes Ventil.

Bei dem Ventil gemäß der DE-PS 31 12 138 ist der Begrenzungskörper kleiner als der Querschnitt der Ventilsitzbohrung ausgebildet, so daß bei in die Ventilsitzbohrung eintauchendem Begrenzungs­ körper ein ausreichender Durchfluß durch die Ventil­ sitzbohrung sichergestellt ist, um damit mit steigendem Ventilhub den Durchfluß durch den Ventilsitz nicht nur auf einen konstanten Wert zu begrenzen, sondern von einem oberen Grenz­ wert wieder herabzusetzen.

Hiermit soll erreicht werden, daß bei großen Unterschieden zwischen dem Sollwert und dem Ist­ wert der Temperatur die Ventile einer Heizungs­ anlage nur teilweise geöffnet sind, so daß beispielsweise beim Einschalten der Heizung oder bei Aufheben der Nachtabsenkung alle Heizkörper gleichzeitig einen Teil des von der Pumpe ge­ lieferten Wärmeträgers erhalten.

Allerdings hat dieses Ventil den Nachteil, daß bei sehr großem Ventilhub der Durchgangsquer­ schnitt des Ventilsitzes nahezu seinen maximalen Wert erreicht, und zwar wenn der Begrenzungskörper an der dem Ventilverschlußstück zugewandten Seite aus der Ventilsitzbohrung heraustritt, so daß in diesem Falle der zu beheizende Raum über­ hitzt und Wärmeenergie verschwendet wird.

Dies wäre zwar dadurch zu vermeiden, wenn der Begrenzungskörper bei maximalem Ventilhub in die Ventilsitzbohrung dichtschließend eingreifen würde.

Dies bedingt aber eine enge und teure Tolerierung der Ventilsitzbohrung und des Begrenzungskörpers sowie eine exakte Ausrichtung des im Ventilein­ satz gehalterten Begrenzungskörpers relativ zum gehäusefesten Ventilsitz.

Außerdem könnten Ablagerungen in der Ventilsitz­ bohrung ein Eintauchen des Begrenzungskörpers zumindest erschweren.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, ein Ventil der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art unter Beibehaltung der bereits erreichten Vorteile, die darin bestehen, daß mit steigendem Ventilhub der Durchflußquer­ schnitt zunächst anwächst und alsdann auf einen geringeren konstanten Wert herabgesetzt wird, derart zu verbessern, daß eine Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung sowie der Montage erreichbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) der Ventilsitz in einem Teil des Ventilein­ satzes angeordnet und
• b) der Begrenzungskörper im Querschnitt größer als die Ventilsitzbohrung ausgebildet ist und in der Stellung der größmöglichen Entfernung des Ventilverschlußkörpers von dem Ventilsitz an dem dem Ventilsitz gegenüberstehenden, als Ventilsitz für den Begrenzungskörper ausgebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt ist.

Sofern bei einem derartigen Ventil der Thermostat­ kopf entfernt oder zerstört wird, bewegt sich die Ventilspindel in der Weise, daß das Ventil­ verschlußstück sich von seinem Ventilsitz ent­ fernt und der Begrenzungskörper an die ihm gegenüberstehende, ebenfalls als Ventilsitz ausge­ bildete 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 geschlossen ist.

Dabei können auch Ablagerungen in der Ventil­ sitzbohrung die Funktion des Ventils nicht stören.

Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Gestaltung des Begrenzungskörpers und dessen Anordnung relativ zum Ventilsitz wesentlich gröbere Fertigungs­ toleranzen, woraus erheblich geringere Fertigungs­ kosten resultieren.

Außerdem ist es durch die vorbeschriebene Aus­ bildung des Ventileinsatzes möglich, bisher ver­ wendete, übliche Ventilgehäuse auch noch nach­ träglich mit dem Ventileinsatz auszurüsten und somit die gewünschte Funktion auch dort zu er­ reichen.

Aus der DE-OS 21 04 628 und der US-PS 34 05 729 ist zwar schon bekannt, einen an einer Ventilspindel oder dergleichen gehalterten Begrenzungskörper im Quer­ schnitt größer als die von dessen Ventilspindel mit Spiel durchgriffene Ventilsitzbohrung auszubilden und bei maximalem Ventilhub mit dem Begrenzungs­ körper die von dessen Ventilspindel mit Spiel durch­ griffene Ventilsitzbohrung zu verschließen, jedoch in einem anderen Wirkungszusammenhang, nämlich, um zum Beispiel einen Thermostaten auswechseln zu können, ohne zuvor die Rohrleitung entleeren zu müssen.

Eine vorteilhafte, die Fertigung und Montage weiterhin begünstigende Gestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilsitz aufnehmende Teil des Ventileinsatzes durch eine Hülse mit einseitigem, in Einschubrichtung hinten liegendem Flanschrand gebildet ist, der an die Mündungs­ randteile der gehäuseseitigen Aufnahmebohrung anlegbar ist, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Dichtringes, während die in Einschub­ richtung vorn liegenden Hülsen- und Ventilteile (Hals, Begrenzungskörper, Ventilsitz) geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt als die Aufnahme­ bohrung aufweisen.

Hierzu ist es noch vorteilhaft, wenn die Hülse nahe dem Flanschrand eine Einschnürung als Auf­ nahme für einen Dichtring aufweist.

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

Um auch bei einem defektem Thermostaten oder Ent­ fernung desselben eine für den Frostschutz aus­ reichende Wärmezufuhr zu erreichen, wird vor­ geschlagen, daß der Begrenzungskörper einen kleinen, mindestens koaxial zur Stellrichtung des Ventil­ verschlußstückes ausgerichteten Durchlaß aufweist, der in den vom Hals und der Ventilsitzbohrung be­ grenzten Ringraum mündet.

Die Anordnung des Durchlasses im Begrenzungskörper ist besonders vorteilhaft, weil hierdurch ein kompakter Durchflußquerschnitt erstellt wird, der weniger schmutzempfindlich und störanfällig ist, als ein im Querschnitt gleichgroß bemessener Ring­ spalt zwischen dem Begrenzungskörper und der Ventil­ sitzbohrung.

Im letzteren Falle müßte nämlich der Begrenzungs­ körper in der Ventilsitzbohrung bewegt werden, so daß in dem engen Ringspalt sich befindliche Ab­ lagerungen zum Festsitzen des Begrenzungskörper führen könnten.

Vorteilhaft ist dabei, wenn der Durchfluß 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.

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 vor­ gesehene 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 einge­ setzt ist, ist eine Ventilspindel 4 axial ver­ stellbar 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.

An der Ventilspindel 4 ist ein Ventilverschluß­ stück 5 gehaltert, welches einen den Ventil­ sitz 6 durchsetzenden Fortsatz trägt. Dieser weist einen Übergangsabschnitt 8 mit abnehmenden Querschnitt und einen daran anschließenden Hals 7 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 7 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 Begrenzungs­ körper 9 ist im Querschnitt großer als die Ventilsitzbohrung ausgebildet und in der maximalen Offenstellung, also bei beispielsweise entferntem oder zerstörtem Thermostatkopf, am dem Ventilsitz gegenüberstehenden, als Ventil­ sitz 10 für den Begrenzungskörper 9 ausgebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt.

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

Um einen für den Frostschutz ausreichenden Durch­ fluß sicherzustellen, weist der Begrenzungs­ körper 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 Ventil­ sitz ist dabei durch eine Hülse 12 mit ein­ seitig, in Einschubrichtung hinten liegendem Flanschrand 13 gebildet, der an die Mündungs­ randteile 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 gehäuse­ seitige Aufnahmebohrung erfolgt unter Zwischen­ lage 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 13 eine Ein­ schnürung als Aufnahme für den Dichtring 14 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 vor­ gesehen sein kann. Der so ausgebildete Ventil­ einsatz kann in viele übliche Ventilgehäuse nachträglich eingebaut werden, ohne daß es hierzu eines besonderen Aufwandes bedürfte.

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

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

Claims (7)

1. Thermostatisch betätigtes Ventil mit einem in eine Gehäusebohrung abgedichtet eingesetzten, insbesondere eingeschraubten, Ventileinsatz und einem an einer Ventilspindel gehalterten Ventilverschlußstück, das einen den Ventilsitz durchsetzenden Fortsatz trägt, der einen Übergangsabschnitt mit abnehmendem Quer­ schnitt und einen daran anschließenden Hals aufweist, an dessen dem Übergangsabschnitt entgegengesetzten Ende 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 Ventilsitz­ bohrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Ventilsitz (6) in einem Teil des Ventilein­ satzes (3) angeordnet und
• b) der Begrenzungskörper (9) im Querschnitt größer als die Ventilsitzbohrung ausgebildet ist und in der Stellung der größtmöglichen Entfernung des Ventilverschlußkörpers von dem Ventilsitz (6) an dem dem Ventilsitz (6) gegenüberstehenden, als Ventilsitz (10) für den Begrenzungskörper (9) aus­ gebildeten Ende der Ventilsitzbohrung angelegt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilsitz (6) aufnehmende Teil des Ventil­ einsatzes (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 vorn liegen­ den Hülsen- und Ventilteile (Hals (7), Begrenzungs­ körper (9), Ventilsitz (10)) geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt als die Aufnahmebohrung aufweisen.

3. Ventil nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) nahe dem Flanschrand (13) eine Einschnürung als Aufnahme für einen Dicht­ ring (14) aufweist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungskörper (9) auf dem Hals (7) axial verschieblich gehaltert ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungskörper (9) einen kleinen, mindestens etwa koaxial zur Stell­ richtung des Ventilverschlußstückes (5) ausge­ richteten Durchlaß (11) aufweist, der in den vom Hals (7) und der Ventilsitzbohrung begrenzten Ring­ raum mündet.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) durch mindestens eine Bohrung gebildet ist.

7. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) durch mindestens eine radial in den Begrenzungskörper (9) eingedrückte Kerbe gebildet ist.