DE3615229A1 - Ventil, insbesondere thermostatventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, insbesondere Thermostatventil für Warmwasserheizungsanlagen, mit einem vom Gehäuse getragenen Sitz und einem damit zusam­ menwirkenden Verschlußstück, das von einem über einen vorgegebenen Hubweg axial verstellbaren, durch eine Rückstellfeder belasteten Schaft getragen ist, der durch mindestens ein Lagerelement axial geführt ist.

Bei einem bekannten Ventil dieser Art (DE-PS 33 00 623) ist der das Verschlußstück tragende Schaft an zwei Stel­ len durch im Betrieb gehäusefeste Lager axial geführt. Zu diesem Zweck besitzen Einsatzteile ringförmige Innen­ vorsprünge, die mit geringem Spiel am Schaft anliegen. Der dem Sitz benachbarte Vorsprung dient gleichzeitig als Abstützung für die als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder. Ein Dichtungseinsatz ist von einem Stift durchsetzt, der kraftschlüssig an der Stirnseite des Schaftes angreift und diesen axial verstellt, wenn der Stift von einer Betätigungsvorrichtung an der Außensei­ te, beispielsweise einem Thermostataufsatz oder einem manuell verstellbaren Betätigungsorgan, verlagert wird.

Unter ungünstigen Umständen kann es geschehen, daß die freie Beweglichkeit des Schaftes durch Ablagerungen an der Schaft- und/oder Lageroberfläche behindert wird. In Abhähgigkeit von den Wasserverhältnissen können sich Metallsalze, wie Kalk, niederschlagen. Das Heizungswasser kann auch Schmutzteilchen enthalten. Da der Führungs­ spalt eng sein muß, kann es bei ungünstigen Verhältnis­ sen schon nach kurzer Zeit geschehen, daß die Bewegungs­ freiheit des Ventilschafts behindert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem der axial geführte Schaft auch unter ungünstigen Verhältnis­ sen seine freie Beweglichkeit beibehält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lagerelement durch eine gelochte Scheibe gebildet ist, deren Außenrand am Gehäuse und deren Innenrand am Schaft festgelegt ist und die derart geschlitzt ist, daß sich der Innenrand gegenüber dem Außenrand über den Hubweg verlagern kann.

Die geschlitze und gelochte Scheibe hat eine hohe Stei­ figkeit in Radialrichtung, ist aber in Axialrichtung frei beweglich. Daher braucht keine Relativbewegung zwischen Schaft und Lochrand der Scheibe zu erfolgen. Dies ergibt eine unbehinderte Beweglichkeit des Schaftes in axialer Richtung mit einer guten zentrischen Führung.

Mit besonderem Vorteil besteht das Lagerelement aus federndem Material und bildet die Rückstellfeder. Bei einem gegebenen elastischen Material läßt sich die ge­ wünschte Federcharakteristik durch Zahl und Abmessungen der Schlitze in verhältnismäßig weiten Grenzen wählen. Durch die Doppelfunktion ergeben sich Kosten- und Platz­ einsparungen. Insbesondere kann die Bauhöhe verringert werden.

Im einfachsten Fall ist die Scheibe eben. Es kommen aber auch andere Scheibenformen in Betracht, beispiels­ weise im Querschnitt wellenförmige Scheiben. Günstig ist auch eine konische Scheibenform.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Schlitz vorgesehen, der die Form einer Spirale hat. Je länger die Spirale ist, umso leichter verformt sich die Scheibe in axialer Richtung. Versuche haben gezeigt, daß es günstig ist, die Spirale wenigstens über 360°, vorzugs­ weise aber über 720°, verlaufen zu lassen.

Bei einem anderen bewährten Ausführungsbeispiel ist dafür gesorgt, daß mindestens zwei etwa kreisförmige Schlitze vorgesehen sind und daß jeder zwischen zwei Schlitzen verbleibende Zwischenring an mindestens zwei in Umfangsrichtung versetzten Stellen über je einen Steg mit beiden Nachbarringen verbunden ist. Beispiels­ weise kann jeder Zwischenring an zwei um 180° versetzten Stellen über je einen Steg mit dem einen Nachbarring und an zwei hierzu um 90° versetzen Stellen über je einen Steg mit dem anderen Nachbarring verbunden sein. Dies ergibt eine Scheibe mit höherer Symmetrie bei der Kraftübertragung.

Wenn bei dem Ventil ein Dichtungseinsatz vorgesehen ist, durch den der Schaft oder ein mit ihm kraftschlüs­ sig gekuppelter Stift nach außen geführt ist, sollten die Scheibe und der Dichtungseinsatz einen gemeinsamen Raum begrenzen. Die Scheibe wirkt nämlich als eine Art Pumpmembran, welche die Flüssigkeit in dem gemeinsamen Raum in Bewegung hält. Dies dient der guten Schmierung der Dichtung im Dichtungseinsatz.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich dadurch, daß der Schaft am verschlußstückseitigen Ende durch die Scheibe und am anderen Ende durch den Stift axial geführt ist. Man benötigt nur eine Führungsscheibe, weil der Schaft am anderen Ende durch den Stift geführt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Scheibe in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 eine abgewandelte Form der Scheibe.

In Fig. 1 ist ein Ventilgehäuse 1 mit Zulaufstutzen 2 und Ablaufstutzen 3 veranschaulicht, das einen Ventil­ sitz 4 aufweist. Mit ihm arbeitet ein Verschlußstück 5 zusammen, das an einem Schaft 6 befestigt ist. Ein Ventileinsatz 7 ist am oberen Ende mit einem Dichtungs­ einsatz 8 versehen, durch den ein Stift 9 von außen abgedichtet in das Ventilinnere ragt. Über diesen Stift kann, wie es durch den Pfeil 10 angedeutet ist, eine Betätigungsbewegung, sei es von einem Thermostataufsatz, von einem Handbetätigungsorgan o. dgl. auf den Schaft 6 übertragen werden. Der Stift 9 greift mit seinem inneren Ende 11 in eine entsprechende Bohrung 12 des Schaftes 6.

Ferner ist der Schaft mit einem Dichtring 13 versehen, der mit einer Dichtfläche 14 des Ventileinsatzes 7 zu­ sammenwirkt, wenn der Schaft 6 seine äußere Endlage erreicht hat. In dieser Stellung kann der Dichtungsein­ satz 8 herausgeschraubt werden, ohne daß das System (beispielsweise eine Heizungsanlage) undicht wird.

Nahe dem Verschlußstück 5 befindet sich eine gelochte ebene Scheibe 15 aus federndem Material. Diese ist mit ihrem Außenrand 16 zwischen dem Ventileinsatz 7 und dem Gehäuse 1 fest eingespannt. Ihr Innenrand 17 ist zwischen einer Stufe des Schaftes 6 und einer sich an einer Deckplatte 18 des Verschlußstücks 5 abstützenden Ringfeder 19 festgelegt. Diese Scheibe 15 ist, wie Fig. 2 zeigt, mit einem spiralförmigen Schlitz 20 versehen, der sich über 720° erstreckt. Daher sind Außenrand 16 und Innenrand 17 über einen verhältnismäßig langen gebo­ genen Federstreifen miteinander verbunden. Dies ergibt eine freie axiale Beweglichkeit unter Berücksichtigung der Federeigenschaften. Gleichzeitig bleibt aber das Loch 21 der Scheibe 15 radial unverähdert, so daß sich eine gute axiale Führung des Schaftes 6 ergibt.

Wegen der Federeigenschaft der Scheibe 15 kann auf eine gesonderte Rückstellfeder verzichtet werden.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform mit einer Scheibe 22 veranschaulicht. Hier gibt es zwischen dem Außenrand 23 und dem Innenrand 24 drei konzentrische Schlitze 25, 26 und 27. Man erhält daher zwischen dem Außenrand-Ring 23 und dem Innenrand-Ring 24 zwei Zwi­ schenringe 28 und 29. Der Zwischenring 28 ist über zwei um 180° versetzte Stege 30 und 31 mit dem Außenrand-Ring 23 und über zwei hierzu um 90° versetzte Stege 32 und 33 mit dem Zwischenring 24 verbunden. Dieser ist seiner­ seits über zwei Stege 34 und 35, deren Lage den zwei Stegen 30 und 31 entspricht, mit dem Innenrand-Ring 24 verbunden. Man erkennt, daß auch hier eine Federbe­ weglichkeit zwischen dem Außenrand und dem Innenrand existiert, so daß der im Loch 36 gehaltene Schaft axial beweglich ist, während aber das Loch 36 radial seine Lage beibehält.

Im Betrieb, wenn die Dichtung 13 von der Dichtfläche 14 abgehoben ist, erhält man einen gemeinsamen Raum 37 im Ventil, der einerseits durch die Scheibe 15 und andererseits durch den Dichteinsatz 8 begrenzt ist. Wenn die Scheibe axial hin und her bewegt wird, ergibt sich eine Verdrähgung oder Nachfüllung der Flüssigkeit im gemeinsamen Raum 37 mit der Folge, daß eine gewisse Strömungsbewegung auftritt. Diese führt der inneren Stirnfläche des Dichteinsatzes 8 jeweils neue Flüssigkeit zu, was die Schmierung der Dichtung verbessert.

Wo es erforderlich ist, können zwei oder mehr solcher Scheiben 15 bzw. 22 angeordnet werden. Es ist auch mög­ lich, konische Scheiben, gewellte Scheiben oder auf andere Weise von der ebenenen Form abweichende Scheiben zu verwenden.

Claims (10)

1. Ventil, insbesondere Thermostatventil für Warmwasser­ heizungsanlagen, mit einem vom Gehäuse getragenen Sitz und einem damit zusammenwirkenden Verschlußstück, das von einem über einen vorgegebenen Hubweg axial verstellbaren, durch eine Rückstellfeder belasteten Schaft getragen ist, der durch mindestens ein Lager­ element axial geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement durch eine gelochte Scheibe (15; 22) gebildet ist, deren Außenrand (16; 23) am Gehäuse (1) und deren Innenrand (17; 24) am Schaft (6) festgelegt ist und die derart geschlitzt ist, daß sich der Innenrand gegenüber dem Außenrand über den Hubweg verlagern kann.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (15; 22) aus federndem Material besteht und die Rückstellfeder bildet.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheibe eben ist.

4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheibe konisch ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (20) vorgesehen ist, der die Form einer Spirale hat.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale (20) wenigstens über 360°, vorzugs­ weise über 720°, verläuft.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestestens zwei etwa kreis­ förmige Schlitze (25, 26, 27) vorgesehen sind und daß jeder zwischen zwei Schlitzen verbleibende Zwi­ schenring (28, 29) an mindestens zwei in Umfangsrich­ tung versetzten Stellen über je einen Steg (30 bis 35) mit beiden Nachbarringen verbunden ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zwischenring (28, 29) an zwei um 180° versetzten Stellen über je einen Steg mit dem einen Nachbarring und an zwei hierzu um 90° versetzten Stellen über je einen Steg mit dem anderen Nachbar­ ring verbunden ist.

9. Ventil nach Anspruch 1 bis 8, bei dem ein Dichtungs­ einsatz vorgesehen ist, durch den der Schaft oder ein mit ihm kraftschlüssig gekuppelter Stift nach außen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (15) und der Dichtungseinsatz (8) einen gemeinsamen Raum (37) begrenzen.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (6) am verschlußstückseitigen Ende durch die Scheibe (15) und am anderen Ende durch den Stift (9) axial geführt ist.