DE4005825C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilarmatur für Heizkörper einer Einrohrheizungsanlage, die mit einem Heizkörperventil versehen sind, mit einem Zulaufstutzen und mit einem Ablaufstutzen für das Heizmedium und mit einer Schwerkraftsperre im Ablaufstutzen.

Eine derartige Ventilarmatur ist aus der DE-PS 23 15 195 vorbekannt. Dort ist als Schwerkraftsperre im Ablaufstutzen ein Kunststoffnippel eingesetzt, der den Durchflußquerschnitt auf einen Kanal beschränkt, der vom oberen Rohrquerschnitt in den unteren Rohrquerschnitt führt. Damit soll das Einfließen von durch die Ventilarmatur erwärmtem Wasser über den Ablaufstutzen in den Heizkörper hinein verhindert werden. Dies soll dadurch erreicht werden, daß erwärmtes Wasser ohne Pumpendruck nur aufsteigen jedoch nicht in den in Richtung der Schwerkraft orientierten Kanal absinken kann.

Die Schwerkraftsperre der vorbekannten Ventilarmatur übt zwar nachweislich eine Ventilfunktion aus. Diese Ventilfunktion ist jedoch nicht vollständig. D. h., schon bei geringfügigem anstehenden Pumpendruck kann die Schwerkraftsperre der vorbekannten Ventilarmatur unwirksam werden und eine ungewollte Aufheizung des Heizkörpers auch bei gesperrtem Regulierventil erfolgen.

Zudem ist die Schwerkraftsperre der vorbekannten Ventilarmatur nur für Ablaufstutzen brauchbar, die im wesentlichen waagerecht gerichtet sind und eine im wesentlichen waagerechte Öffnung aufweisen. Diese vorbekannte Schwerkraftsperre kann nicht angewandt werden wenn, wie heute allgemein üblich, der Ablaufstutzen zumindest teilweise vertikal gerichtet ist und wenn der Ablaufstutzen in Richtung der Schwerkraft geöffnet ist.

Aus der DE-PS 83 692 ist es bekannt, bei einer Einrichtung zum Erhitzen des aus dem Heizkörper einer Dampfheizung austretenden Kondensats ein Rückschlagventil vorzusehen, das im Ablaufstutzen des Heizkörpers angeordnet ist und einen Ventilkörper aufweist, dessen Dichte kleiner als die des Kondensats ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Ventilarmatur zu schaffen, deren Schwerkraftsperre das Einfließen von Heizmedium von der Vorlaufseite in den Ablaufstutzen des Heizkörpers auch bei den heute gebräuchlichen Heizkörpern sicher verhindert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ablaufstutzen zumindest teilweise vertikal gerichtet ist, daß der Ablaufstutzen in Richtung der Schwerkraft geöffnet ist, daß die Schwerkraftsperre ein Rückschlagventil ist, daß das Rückschlagventil einen Ventilkörper aufweist und daß die Dichte des Ventilkörpers kleiner als die Dichte des Heizmediums ist.

Dadurch, daß die Schwerkraftsperre ein Rückschlagventil ist, das derart in den Ablaufstutzen angeordnet ist, daß der Abfluß des Heizmediums aus dem Heizkörper unbehindert erfolgt und daß der Zufluß des Heizmediums in den Heizkörper gesperrt ist, wird der Zulauf von Heizmedium von der Vorlaufseite über den Ablaufstutzen in den Heizkörper hinein vollständig verhindert und nicht nur teilweise, wie beim Vorbekannten.

Das Rückschlagventil wird von unten in Richtung entgegen der Schwerkraft in den zumindest teilweise vertikal gerichteten Ablaufstutzen, der in Richtung der Schwerkraft geöffnet ist, hineingeschoben.

Da bei dem vorher beschriebenen Effekt der ungewollten Konvektion von Heizmedium im Heizkörper bei geschlossenem Heizkörperventil über den Ablaufstutzen in der Regel genausoviel Heizmedium zufließt wie abfließt, ist es erforderlich, das Rückschlagventil in Richtung seiner Schließstellung quasi vorzuspannen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Rückschlagventil einen Ventilkörper aufweist, dessen Dichte kleiner als die Dichte des Heizmediums ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Rückschlagventils in dem Ablaufstutzen mit der beanspruchten Orientierung schwimmt so der Ventilkörper in dem Heizmedium auf und schließt das Rückschlagventil bereits dann, wenn wie im vorliegenden Fall bei der ungewollten Konvektion von Heizmedium im Heizkörper genausoviel Heizmedium über den Ablaufstutzen in den Heizkörper einfließt wie über den Ablaufstutzen aus dem Heizkörper herausfließt. Mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen ist es möglich, die ungewollte Wärmeabstrahlung des Heizkörpers bei geschlossenem Heizkörperventil auf ein Minimum zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Ventilarmatur hat gegenüber dem vorbekannten den Vorteil, daß die Funktion der Schwerkraftsperre bei geschlossenem Heizkörperventil praktisch vollständig ist. Zudem ist die Schwerkraftsperre der erfindungsgemäßen Ventilarmatur besonders in den Fällen brauchbar, bei denen der Ablaufstutzen zumindest teilweise vertikal gerichtet ist und in Richtung der Schwerkraft geöffnet ist. Aufgrund der einfachen Ausbildung der Schwerkraftsperre als Rückschlagventil kann das Rückschlagventil einfach und kostengünstig bei Bedarf von unten her entgegen der Richtung der Schwerkraft in den Ablaufstutzen eingesteckt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ventilarmatur ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine besonders vorteilhaft einfache und kostengünstige Ausführung des Rückschlagventils ergibt sich dann, wenn das Rückschlagventil eine Hülse aufweist, die in Richtung des Heizkörpers einen den Hülsenquerschnitt verengenden Bund trägt und wenn das Rückschlagventil einen Ventilkörper aufweist, dessen Abmessungen in Richtung parallel zum Bund größer als die Querschnittsverengung und kleiner als der übrige Hülsenquerschnitt ist. Das Rückschlagventil besteht dann im wesentlichen aus nur zwei Teilen, nämlich dem Ventilkörper und der Hülse mit dem Bund. In diesem Zusammenhang kann der Ventilkörper vorteilhaft eine Kugel sein, die aufgrund der symmetrischen Formgestalt in allen Raumrichtungen auch bei Verwirbelungen durch die Strömung des Heizmediums im Falle des geschlossenen Heizkörperventils sicher die Funktion der Schwerkraftsperre gewährleistet. Um bei der normalen Heizfunktion des Heizkörpers bei geöffnetem Heizkörperventil ein Entweichen der Kugel aus dem Rückschlagventil in Richtung aus dem Ablaufstutzen heraus zu verhindern, ist es in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft, wenn das Rückschlagventil auf der vom Heizkörper abgewandten Seite ein Haltemittel für die Kugel insbesondere ein Gitter aufweist. Ein derartiges Gitter behindert den Abfluß des Heizmediums über den Ablaufstutzen aus dem Heizkörper heraus kaum. Die Mitbewegung der Kugel durch das strömende Heizmedium wird durch ein derartiges Gitter jedoch sicher vermieden.

Der Ventilkörper kann auch ein Kegelstumpf sein. Ein derartiger Kegelstumpf bietet gegenüber der Kugel den Vorteil, daß er bei geeigneter Wahl der Außenabmessungen ohne ein Haltemittel auch bei normalen Abströmen des Heizmediums aus dem Heizkörper heraus im Rückschlagventil verbleibt. Hierzu ist es üblicherweise erforderlich, daß der Kegelstumpf auf seinem Kegelmantel Durchbrüche aufweist, die ein Abströmen des Heizmediums aus dem Heizkörper heraus durch den Ablaufstutzen ermöglichen.

Zur einfachen Befestigung des Rückschlagventils im Ablaufstutzen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Hülse auf der vom Heizkörper abgewandten Seite Rastmittel, insbesondere einen umlaufenden Wulst, aufweist, die mit korrespondierenden Rastmitteln eines Gewindestutzens, insbesondere einer umlaufenden Nut, verrastbar sind. Zur Anordnung des Rückschlagventils im Ablaufstutzen sind dann insbesondere keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich.

Es trägt besonders zur Vereinfachung und Kosteneinsparung bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil bei, wenn die Hülse und/oder der Ventilkörper und/oder das Haltemittel aus Kunststoff gefertigt sind. Die Fertigung des Ventilkörpers aus Kunststoffmaterial bietet sich auch deshalb an, weil Kunststoffe üblicherweise eine geringere Dichte aufweisen als das üblicherweise als Heizmedium verwendete Wasser.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ventilarmatur sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Ablaufstutzen einer erfindungsgemäßen Ventilarmatur mit einem Rückschlagventil als Schwerkraftsperre im Schnitt und

Fig. 2 einen Ablaufstutzen mit einer weiteren Ausführungsform eines Rückschlagventils als Schwerkraftsperre ebenfalls im Schnitt.

In Fig. 1 ist ein Ablaufstutzen (1) dargestellt, dessen in der Figur linkes und rechtes offenes Ende mit den nicht dargestellten Platten eines Plattenheizkörpers verbunden sind. Der Ablaufstutzen ist, wie in der Fig. 1 dargestellt, im mittleren Teil vertikal nach unten gerichtet und in Richtung der Schwerkraft, d. h. in der Fig. 1 nach unten, geöffnet.

Von dieser Öffnung her ist in den Ablaufstutzen (1) von unten nach oben ein Rückschlagventil (2) eingesetzt, das eine Hülse (3) aufweist, die in Richtung des Heizkörpers einen den Hülsenquerschnitt verengenden umlaufenden Bund (4) trägt.

Das Rückschlagventil (2) weist als Ventilkörper in der Fig. 1 eine Kugel (5) auf, die durch ein Gitter (6) als Haltemittel in dem Raum, gebildet aus der Hülse (3), dem umlaufenden Bund (4) und dem Gitter (6), eingeschlossen ist. Die Hülse (3) des Rückschlagventils (2) weist als Rastmittel einen umlaufenden Wulst (7) auf, der in einer umlaufenden Nut (8) eines Gewindestutzens (9) eingreift. Durch diese Maßnahmen kann das Rückschlagventil gemeinsam mit dem Gewindestutzen, mit dem es vor der Endmontage verrastet wurde, in das Innere des Ablaufstutzens (1) hineingeschraubt werden.

Das in Fig. 1 dargestellte Rückschlagventil einer Ventilarmatur für Einrohrheizungsanlagen funktioniert folgendermaßen:
Ist das Heizkörperventil geöffnet, so daß über den in der Fig. 1 nicht dargestellten Zulaufstutzen das Heizmedium in den Heizkörper einströmt, so kann das Heizmedium über den Ablaufstutzen (1) aus den Platten des Heizkörpers wieder herausströmen, da in diesem Fall durch den Strömungsdruck des Heizmediums die Kugel (5) von der durch den Bund (4) der Hülse (3) gebildeten Querschnittsverengung in Fig. 1 nach unten fortbewegt wird. Dadurch bildet sich zwischen der Kugel (5) und dem Bund (4) ein Ringspalt, der das Abfließen des Heizmediums aus dem Heizkörper heraus durch den Ablaufstutzen (1) ermöglicht. Um ein Herausschwemmen der Kugel (5) aus dem Rückschlagventil (2) zu verhindern, wird die weitere Bewegung der Kugel (5) in der Fig. 1 nach unten durch das Gitter (6) gestoppt, wobei aufgrund der ebenen Ausbildung des Gitters und der Krümmung der Kugel (5) zwischen der Kugel (5) und der Wandung des Gewindestutzens (9) wiederum ein Ringspalt verbleibt, an dem das Heizmedium vorbeifließen kann.

Wird nun das Heizkörperventil geschlossen, so daß über den Zulaufstutzen kein Heizmedium mehr in den Heizkörper hineinläuft, so schwimmt die Kugel (5) aufgrund ihrer gegenüber dem Heizmedium geringeren Dichte in dem Heizmedium auf und verschließt die durch den Bund (4) der Hülse (3) gebildete Querschnittsverengung vollständig. Einerseits kann dadurch kein Heizmedium von der Seite des Gewindestutzens (9) her in die Platten des Heizkörpers über den Ablaufstutzen (1) hineinfließen. Andererseits wird der unerwünschte Heizmediumzu- sowie -abfluß zum bzw. vom Heizkörper über den Ablaufstutzen (1) verhindert, da auch bei Gleichheit der zufließenden wie der abfließenden Menge des Heizmediums aufgrund der gegenüber dem Heizmedium geringeren Dichte der Kugel das Rückschlagventil (2) geschlossen ist. D. h., um das Rückschlagventil (2) zu öffnen ist es erforderlich, daß in die nicht dargestellten Platten des Heizkörpers über das Regelventil Flüssigkeit einströmt und zwar mit einem Druck, der ausreicht den Auftrieb der Kugel (5) im Heizmedium zu überwinden. Durch die Wahl der Dichtedifferenzen von Kugel und Heizmedium kann der erforderliche Flüssigkeitsdruck entsprechend den herrschenden Bedingungen in der Heizungsanlage eingestellt werden.

In Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Anders als beim Rückschlagventil gemäß Fig. 1 weist das Rückschlagventil (2) gemäß Fig. 2 als Ventilkörper einen Kegelstumpf (10) auf. Dieser Kegelstumpf (10) vermag aufgrund seiner Abmessungen wie in der Fig. 2 (und in der Fig. 1) die durch den umlaufenden Bund (4) der Hülse (3) gebildete Querschnittsverengung zu verschließen. Andererseits ist es wie vorher beschrieben möglich, daß durch den Flüssigkeitsdruck des über den Zulaufstutzen in den Heizkörper einfließenden Heizmediums der Kegelstumpf (10), in der Fig. 2 nach unten, soweit verschoben wird, bis er auf dem Gewindestutzen (9) aufliegt. Um in diesem Fall die durchaus gewollte Strömung des Heizmediums aus dem ebenfalls in der Fig. 2 nicht dargestellten Platten des Heizkörpers heraus durch den Ablaufstutzen (1) hindurch zu ermöglichen, weist der Kegelstumpf (10) auf seinem Kegelmantel Durchbrüche (11) auf, die diese Strömung des Heizmediums dann ermöglichen, wenn der Kegelstumpf (10) auf dem Gewindestutzen (9) aufliegt. Im übrigen ist die Funktion des Rückschlagventils gemäß Fig. 2 die gleiche wie die Funktion des Rückschlagventils gemäß Fig. 1. Bei dem Rückschlagventil gemäß Fig. 2 ist anders als bei dem Rückschlagventil gemäß Fig. 1 ein Gitter (6) als Haltemittel für den Ventilkörper nicht erforderlich, da der Kegelstumpf (10) in der geöffneten Stellung des Rückschlagventils auf dem Gewindestutzen (9) aufliegt.

Claims (8)

1. Ventilarmatur für Heizkörper einer Einrohrheizungsanlage, die mit einem Heizkörperventil versehen sind, mit einem Zulaufstutzen und mit einem Ablaufstutzen für das Heizmedium und mit einer Schwerkraftsperre im Ablaufstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufstutzen (1) zumindest teilweise vertikal gerichtet ist, daß der Ablaufstutzen (1) in Richtung der Schwerkraft geöffnet ist, daß die Schwerkraftsperre ein Rückschlagventil (2) ist, daß das Rückschlagventil (2) einen Ventilkörper (5, 10) aufweist und daß die Dichte des Ventilkörpers (5, 10) kleiner als die Dichte des Heizmediums ist.

2. Ventilarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (2) eine Hülse (3) aufweist, die in Richtung des Heizkörpers einen den Hülsenquerschnitt verengenden Bund (4) trägt und daß das Rückschlagventil (2) einen Ventilkörper (5, 10) aufweist, dessen Abmessungen in Richtung parallel zum Bund größer ist als die Querschnittsverengung und kleiner als der übrige Hülsenquerschnitt.

3. Ventilarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine Kugel (5) ist.

4. Ventilarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (2) auf der vom Heizkörper abgewandten Seite ein Haltemittel (6) für die Kugel, insbesondere ein Gitter aufweist.

5. Ventilarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper ein Kegelstumpf (10) ist.

6. Ventilarmatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf (10) auf seinem Kegelmantel Durchbrüche (11) aufweist.

7. Ventilarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) auf der vom Heizkörper abgewandten Seite Rastmittel insbesondere einen umlaufenden Wulst (7) aufweist, die mit korrespondierenden Rastmitteln eines Gewindestutzens (9) insbesondere einer umlaufenden Nut (8) verrastbar sind.

8. Ventilarmatur nach Anspruch 2 und/oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) und/oder der Ventilkörper (5, 10) und/oder das Haltemittel (6) aus Kunststoff gefertigt ist.