DE4107969A1 - Thermostat-ventilunterteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostat-Ventilunterteil mit Ventilgehäuse, mit einem Ventilsitz, mit einem Ventilkörper, der mittels einer Rückstell­ einrichtung in Öffnungsrichtung federbelastet ist, mit einer in das Ven­ tilgehäuse einschraubbaren Hülse, die an ihrem Umfang eine Durchflußöff­ nung aufweist, mit einem Voreinstellkörper, der in der Hülse axial fixiert und drehbar abgedichtet gelagert ist und der eine hülsenförmige Verlänge­ rung in Richtung des Ventilsitzes aufweist, auf deren Umfang eine mit der Durchflußöffnung der Hülse korrespondierende Durchfluß-Begrenzungsöffnung angeordnet ist.

Ein derartiges Thermostat-Ventilunterteil ist aus der DE-PS 21 56 118 vor­ bekannt. Der dortige Voreinstellkörper ist als Drehschieber ausgebildet. Zwischen der dortigen Durchflußöffnung und der dortigen Durchfluß-Begren­ zungsöffnung ist eine auf dem Außenumfang der hülsenförmigen Verlängerung angeordnete Nut dreieckförmigen Querschnitts angeordnet. Die Querschnitts­ fläche der dreieckförmigen Nut ist auf dem Außenumfang der hülsenförmigen Verlängerung veränderlich gestaltet, so daß durch Verdrehen des Vorein­ stellkörpers gegenüber der Hülse eine kontinuierliche Voreinstellung des Durchflusses durch das Ventil möglich ist.

Das vorbekannte Thermostat-Ventilunterteil hat jedoch den Nachteil, daß auf Grund der dort vorgesehenen kontinuierlichen Voreinstellung des Ven­ til-Durchflusses die Einstellung, die üblicherweise durch das Installati­ onspersonal bei der Installation einer Heizungseinrichtung vorgenommen wird, ungenau ist. Zwar kann bei einer derartigen kontinuierlichen Vorein­ stellung prinzipiell die Voreinstellung beliebig genau erfolgen. Auf Grund von Unachtsamkeiten bei der Voreinstellung ergeben sich jedoch Differenzen zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Voreinstellung, die diesen prinzipiellen Vorteil wieder zunichte machen. Fehleinstellung des Ventil- Durchflusses können die Folge sein.

Die Erfindung hat die Aufgabe ein Thermostat-Ventilunterteil zu schaffen, bei dem die Voreinstellung einfach und kostengünstig und mit großer Genau­ igkeit der tatsächlichen Voreinstellung, bezogen auf die gewünschte Vor­ einstellung, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Umfang der hülsenförmigen Verlängerung des Voreinstellkörpers mehrere Durchfluß-Be­ grenzungsbohrungen verschiedenen Querschnitts angeordnet sind und daß die Durchfluß-Begrenzungsbohrungen in Richtung auf die Durchflußöffnung koni­ sche Erweiterungen aufweisen.

Dadurch, daß anders als beim Vorbekannten mehrere diskrete Durchfluß-Be­ grenzungsbohrungen verschiedenen Querschnitts vorgesehen sind, wobei bei der Voreinstellung des Ventil-Durchflusses jeweils eine der Durchfluß-Be­ grenzungsbohrungen mit der Durchflußöffnung der Hülse korrespondiert, ist zwar nur eine diskrete Einstellung verschiedener Durchflußwerte des Ther­ mostat-Ventilunterteils möglich. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß bei der Anpassung des Ventil-Durchflusses an die hydraulischen Verhält­ nisse, z. B. einer Raumheizungsanlage in Gebäuden, nur eine geringe Zahl von diskreten Durchflußwerten erforderlich ist. Durch die Verwendung meh­ rerer diskreter Durchfluß-Begrenzungsöffnungen ist erfindungsgemäß sicher­ gestellt, daß diese gewünschten Soll-Durchflußwerte durch entsprechende Verdrehung des Voreinstellkörpers gegenüber der Hülse bzw. dem Ventilge­ häuse mit nahezu vollständiger Genauigkeit erfolgen kann, da erfindungsge­ mäß keine kontinuierliche Einstellung durch teilweises Zur-Deckung-bringen der Durchfluß-Begrenzungsbohrungen mit der Durchflußöffnung vorgesehen ist, sondern vielmehr die Durchfluß-Begrenzungsbohrungen immer vollständig mit der Durchflußöffnung korrespondieren sollen.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Voreinstellung des Ventil- Durchflusses an einen gewünschten Ventil-Durchfluß mit großer Genauigkeit erfolgt. Dadurch, daß das Wartungs- und Installationspersonal bei Vorein­ stellung des Ventil-Durchflusses nur eine vergleichsweise geringe Zahl diskreter Einstellmöglichkeiten hat, kann die Voreinstellung des erfin­ dungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils gegenüber dem Vorbekannten we­ sentlich einfacher und schneller erfolgen, was eine Zeit- und damit eine Kostenersparnis bei der Voreinstellung zur Folge hat.

Dadurch, daß die Durchfluß-Begrenzungsbohrungen, die mit großer Genauig­ keit gefertigt werden können, in Richtung auf die Durchflußöffnung koni­ sche Erweiterungen aufweisen, ist zudem der weitere Vorteil gegeben, daß die Geräuschentwicklung des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils wesentlich geringer ist als bei dem vorbekannten Ventilunterteil. Dies spielt heutzutage, wo von Heizungsanlagen in Gebäuden eine möglichst un­ auffällige und reibungslose Funktion gewünscht ist, eine nicht zu unter­ schätzende Rolle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist besonders vorteilhaft, den Ventilsitz gemeinsam einstückig mit dem Ventilgehäuse, das üblicherweise aus Metall gefertigt ist, auszubilden, da dann anders als beim Vorbekannten die Fertigung der Hülse und des Vorein­ stellkörpers auch aus weicherem Material als Metall erfolgen kann. Dies kann zur Senkung der Herstellkosten des erfindungsgemäßen Thermostat-Ven­ tilunterteils beitragen.

In den Fällen, in denen der Voreinstellkörper auch die Rückstelleinrich­ tung trägt, kann vorteilhaft der Voreinstellkörper einen Deckel aufweisen, wobei der Voreinstellkörper und der Deckel die Rückstelleinrichtung nahezu vollständig umschließen, so daß Beeinträchtigungen der Funktion der Rück­ stelleinrichtung durch Schwebstoffe, die in die Rückstelleinrichtung ge­ langen, vermieden werden.

In diesem Zusammenhang kann der Voreinstellkörper und der Deckel vorteil­ haft aus Kunststoff bestehen und miteinander an einer Verbindungsstelle, insbesondere durch Ultraschall-Schweißen nichtlösbar miteinander verbunden werden. Durch diese Maßnahmen ist zudem eine besonders einfache und ko­ stengünstige Fertigung von Voreinstellkörper und Deckel gemeinsam mit der Rückstelleinrichtung möglich. Im Falle eines Defektes oder einer Funkti­ onsstörung an der Rückstelleinrichtung wird dann vorteilhaft die gesamte Einheit, bestehend aus Voreinstellkörper, Deckel und Rückstelleinrichtung ausgetauscht. Dies kann die Kosten bei der Instandsetzung derartiger Ther­ mostat-Ventilunterteile senken.

Auch die Hülse des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils kann vor­ teilhaft aus Kunststoff gefertigt werden, insbesondere dann, wenn die Hülse nicht den Ventilsitz trägt. Insbesondere in diesem Fall ist eine vergleichsweise geringe mechanische Stabilität der Hülse erforderlich, die die einfache und kostengünstige Fertigung der Hülse aus Kunststoff ermög­ licht.

Zur Voreinstellung des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils weist der Voreinstellkörper häufig asymmetrisch ausgebildete Kupplungsmittel auf, die mit zweiten Kupplungsmitteln eines Voreinstellwerkzeuges korre­ spondieren. In diesem Fall kann zur Sicherstellung auch der lagerichtigen Verbindung des Voreinstellwerkzeuges mit den nicht drehbaren Teilen des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils, nämlich der Hülse oder des Ventilgehäuses, vorteilhaft das Voreinstellwerkzeug dritte Kupplungsmittel aufweisen, die mit vierten Kupplungsmitteln der Hülse oder des Ventilge­ häuses korrespondieren.

In diesem Zusammenhang kann vorteilhaft das dritte Kupplungsmittel eine Innensechskanthülse des Voreinstellwerkzeuges sein und die vierten Kupp­ lungsmittel können ein Außensechskant der Hülse oder des Ventilgehäuses sein. Diese konstruktive Ausbildung ist besonders einfach und kostengün­ stig.

Die ersten Kupplungsmittel können vorteilhaft unterschiedlich breite Aus­ nehmungen auf dem Außenumfang des Voreinstellkörpers sein und die zweiten Kupplungsmittel können fingerförmige Fortsätze des Voreinstellwerkzeuges sein, die in die unterschiedlich breiten Ausnehmungen eingreifen. Durch diese Maßnahme wird eine gegenüber dem Vorbekannten günstigere Kraftüber­ tragung der Betätigungskräfte des Voreinstellwerkzeuges auf den Vorein­ stellkörper sichergestellt.

Die Innensechskanthülse der dritten Kupplungsmittel kann vorteilhaft auf der Stirnseite eine Skala tragen. Zur Verdrehung des Voreinstellkörpers gegenüber den übrigen Teilen des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunter­ teils kann ein gegenüber der Innensechskanthülse drehbarer Knebel vorgese­ hen sein, der eine Markierung trägt. Mit diesen Maßnahmen ist unmittelbar eine Ablesung der Ventilvoreinstellung beim Verdrehen des Voreinstellkör­ pers gegenüber den übrigen Teilen des Thermostat-Ventilunterteils möglich.

Um unerwünschte Zwischenstellungen des Voreinstellkörpers gegenüber den übrigen Teilen des Thermostat-Ventilunterteils zu vermeiden, können beson­ ders vorteilhaft am Voreinstellwerkzeug Rastmittel vorgesehen sein, die eine fühlbare Rastung des Werkzeuges immer dann bewirken, wenn eine Durch­ fluß-Begrenzungsöffnung mit der Durchflußöffnung korrespondiert. Dadurch wird weitgehend die sichere, richtige diskrete gewünschte Voreinstellung des Ventils sichergestellt.

Um auch bei nicht auf dem erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteil be­ findlichen Voreinstellwerkzeug die Voreinstellung des Ventildurchflusses ablesen zu können, ist es schließlich besonders vorteilhaft, auf der Stirnseite von Hülse und/oder Voreinstellkörper Skalen und/oder Markierun­ gen vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeich­ nungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Thermostat-Ventilunterteil mit darauf aufgesetztem Voreinstellwerkzeug in einem teilweisen Schnitt durch eine Mittelachse (M) und

Fig. 2 eine Ansicht auf die Stirnseite des erfindungsgemäßen Thermo­ stat-Ventilunterteils.

In der Fig. 1 weist das Thermostat-Ventilunterteil (1) ein Ventilgehäuse (2) auf, das gemeinsam einstückig mit einem Ventilsitz (3) ausgebildet ist. Der Ventilsitz (3) wirkt mit einem vom Ventilsitz (3) abhebbaren Ven­ tilkörper (4) zusammen, der mittels einer Rückstelleinrichtung (5) in Öff­ nungsrichtung federbelastet ist. In der Fig. 1 ist das Thermostat-Ventil­ unterteil (1) in seiner geschlossenen Stellung dargestellt.

In das Ventilgehäuse (2) ist eine Kunststoffhülse (6) eingeschraubt, die im Bereich des Ventilsitzes (3) eine Durchflußöffnung (7) aufweist und die abhängig von der Stellung weiterer Teile einen Durchfluß, z. B. von Heiz­ flüssigkeit einer Heizungsanlage, von einem hydraulischen Ventilanschluß zum anderen hydraulischen Ventilanschluß sicherstellt.

In der Hülse (6) ist ein Voreinstellkörper (8) axial fixiert und drehbar abgedichtet gelagert. Dieser Voreinstellkörper (8) weist eine hülsenför­ mige Verlängerung (9) in Richtung auf den Ventilsitz (3) auf, der eine er­ ste Durchfluß-Begrenzungsöffnung (10) aufweist, die als Durchfluß-Begren­ zungsbohrung ausgebildet ist. Eine weitere Durchfluß-Begrenzungsbohrung (11) auf der hülsenförmigen Verlängerung (9) ist in der Fig. 1 ebenfalls erkennbar. Die Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) haben unterschied­ liche Querschnitte. Zusätzlich zu den beiden dargestellten Durchfluß-Be­ grenzungsbohrungen (10, 11) können auf dem Außenumfang der hülsenförmigen Verlängerung (9) weitere Durchfluß-Begrenzungsbohrungen, insbesondere sechs derartige Durchfluß-Begrenzungsbohrungen unterschiedlichen Quer­ schnitts verteilt sein.

Durch Verdrehen des Voreinstellkörpers (8) gegenüber der Hülse (6) ist es nun möglich, verschiedene Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) mit der Durchflußöffnung (7) zur Deckung zu bringen. Abhängig davon, welche der Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) mit der Durchflußöffnung (7) zur Deckung gebracht werden, wird der durch das Ventil hindurchströmenden Flüssigkeit ein unterschiedlicher Strömungswiderstand entgegengesetzt, der durch Wahl der jeweils wirksamen Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) voreinstellbar ist.

Zur Verminderung des durch das erfindungsgemäße Thermostat-Ventilunterteil erzeugten Geräusches beim Durchfluß einer Flüssigkeit durch das Ventil weisen die Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) konische Erweiterungen (12) auf. Diese konischen Erweiterungen sind vorteilhaft in Richtung der Strömungsrichtung der das Thermostat-Ventilunterteil durchströmenden Flüs­ sigkeit vorgesehen. D. h., im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 strömt die zu steuernde Flüssigkeit von dem in der Fig. 1 unten be­ findlichen Anschluß zu dem in der Fig. 1 seitlich befindlichen Anschluß.

Der Voreinstellkörper (8) weist einen Deckel (13) auf, der an einer Ver­ bindungsstelle (14) mit dem Voreinstellkörper (8), insbesondere durch Ul­ traschall-Schweißen, verbunden ist. Diese Schweißtechnik ist anwendbar, weil sowohl der Voreinstellkörper (8) als auch der Deckel (13) aus Kunst­ stoff gefertigt sind. Der Voreinstellkörper (8) und der Deckel (13) bilden einen Hohlraum, der die Rückstelleinrichtung (5) vollständig umschließt und auf Grund der weiterhin vorgesehenen Abdichtungen mittels O-Ringen die Beeinflussung der Funktion der Rückstelleinrichtung (5) durch in der vom Ventil gesteuerten Flüssigkeit befindliche Schwebstoffe verhindert.

Am Außenumfang des Voreinstellkörpers (8) sind asymmetrische Kupplungsmit­ tel (15) vorgesehen, die als unterschiedlich breite Ausnehmungen am Auße­ numfang ausgebildet sind. Diese asymmetrischen Kupplungsmittel wirken mit zweiten ebenfalls asymmetrisch ausgebildeten Kupplungsmitteln (16) eines Voreinstellwerkzeuges (17) zusammen. Diese zweiten Kupplungsmittel (16) sind als fingerförmige Fortsätze ausgebildet, die in die unterschiedlich breiten Ausnehmungen (15) des Voreinstellkörpers (8) eingreifen. Durch diese Maßnahmen ist der Voreinstellkörper (8) gegenüber der Hülse (6) mit­ tels eines am Voreinstellwerkzeug (17) vorgesehenen Knebels (21) drehbar.

Das Voreinstellwerkzeug (17) weist weiterhin eine Innensechskanthülse (18) als drittes Kupplungsmittel auf, das mit einem vierten Kupplungsmittel (19) der Hülse (6) korrespondiert und als Außensechskant ausgebildet ist. Mit diesen Maßnahmen wird die lagerichtige Verbindung auch des nicht dreh­ baren Teils des Voreinstellwerkzeuges (17), nämlich der Innensechskant­ hülse (18) mit der Hülse (6) bzw. dem Ventilgehäuse (2) sichergestellt. Die Innensechskanthülse (18) weist zusätzlich eine Skala (20) auf, die mit einer Markierung (22) des drehbaren Knebels (21) korrespondiert. Mit die­ sen Maßnahmen ist eine unmittelbare Ablesung der eingestellten Voreinstel­ lung des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils möglich.

Um Fehlvoreinstellungen zu vermeiden, weist das Voreinstellwerkzeug (17) Rastmittel (23) auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als federbe­ lastete Kugeln ausgebildet sind, die in entsprechenden Einsenkungen oder Bohrungen der Innensechskanthülse (18) eingreifen.

In Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 ist zusätz­ lich eine Skala (24) auf der Stirnseite des Voreinstellkörpers (8) erkenn­ bar, die mit einer Markierung (25) auf der Stirnseite der Hülse korrespon­ diert und die auch bei nicht auf dem erfindungsgemäßen Thermostat-Ventil­ unterteil befindlichen Voreinstellwerkzeug eine Ablesung der Voreinstel­ lung des Ventildurchflusses ermöglicht.

Die Voreinstellung des erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilunterteils gemäß der Fig. 1 und 2 geschieht nun folgendermaßen: Zuerst wird zur Voreinstel­ lung der in den Figuren nicht dargestellte Thermostat-Kopf von dem Thermo­ stat-Ventilunterteil abgeschraubt. Dann wird das Voreinstellwerkzeug (17) mit seiner Innensechskanthülse (18) derart auf den Außensechskant (19) der Hülse (6) aufgesetzt, daß die Skala (20) der Innensechskanthülse (18) in einer vorgegebenen Lage mit dem Ventilgehäuse (2) korrespondiert. Dann wird der Knebel (21) solange gedreht, bis die fingerförmigen Fortsätze (16) in die Ausnehmungen (15) des Voreinstellkörpers einfallen. In diesem Zustand ist auch der bisherige Wert der Voreinstellung ablesbar.

Durch Links- oder Rechtsdrehen des Knebels (21) gegenüber dem Ventilge­ häuse (2) wird dann der neu gewünschte Massenstrom der zu steuernden Flüs­ sigkeit voreingestellt. Bei jedem möglichen diskreten Einstellwert erfolgt eine merkliche Rastung des Knebels (21) gegenüber der Innensechskanthülse (18). Nach Abnehmen des Voreinstellwerkzeuges (17) kann der Einstellwert an der Stirnseite des Thermostat-Ventilunterteils (1) nochmals zur Kon­ trolle abgelesen werden.

Claims (11)

1. Thermostat-Ventilunterteil mit einem Ventilgehäuse, mit einem Ven­ tilsitz, mit einem Ventilkörper, der mittels einer Rückstelleinrich­ tung in Öffnungsrichtung federbelastet ist, mit einer in das Ventil­ gehäuse einschraubbaren Hülse, die an ihrem Umfang eine Durchfluß­ öffnung aufweist, mit einem Voreinstellkörper, der in der Hülse axial fixiert und drehbar abgedichtet gelagert ist und der eine hül­ senförmige Verlängerung in Richtung des Ventilsitzes aufweist, auf deren Umfang eine mit der Durchflußöffnung der Hülse korrespondie­ rende Durchfluß-Begrenzungsöffnung angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Umfang der hülsenförmigen Verlängerung (9) des Voreinstellkörpers (8) mehrere Durchfluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) verschiedenen Querschnitts angeordnet sind und daß die Durch­ fluß-Begrenzungsbohrungen (10, 11) in Richtung auf die Durchflußöff­ nung konische Erweiterungen (12) aufweisen.

2. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (3) gemeinsam einstückig mit dem Ventilgehäuse (2) ausgebildet ist.

3. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 1, wobei der Voreinstell­ körper die Rückstelleinrichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Voreinstellkörper (8) einen Deckel (13) aufweist und daß Vorein­ stellkörper (8) und Deckel (13) die Rückstelleinrichtung (5) voll­ ständig umschließen.

4. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Voreinstellkörper (8) und Deckel (13) aus Kunststoff bestehen und miteinander an einer Verbindungsstelle (14) insbesondere durch Ultraschall-Verschweißen nichtlösbar miteinander verbunden sind.

5. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) aus Kunststoff besteht.

6. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 1, wobei der Voreinstell­ körper asymmetrisch ausgebildete Kupplungsmittel aufweist, die mit zweiten Kupplungsmitteln eines Voreinstellwerkzeuges korrespondie­ ren, dadurch gekennzeichnet, daß das Voreinstellwerkzeug (17) dritte Kupplungsmittel (18) aufweist, die mit vierten Kupplungsmitteln (19) der Hülse (6) oder des Ventilgehäuses (2) korrespondieren.

7. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Kupplungsmittel (18) eine Innensechskanthülse sind und daß die vierten Kupplungsmittel (19) ein Außensechskant der Hülse (6) oder des Ventilgehäuses (2) sind.

8. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel (15) unterschiedlich breite Ausnehmungen auf dem Außenumfang des Voreinstellkörpers (8) sind und daß die zweiten Kupplungsmittel (16) fingerförmige Fortsätze des Voreinstellwerkzeu­ ges (17) sind.

9. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innensechskanthülse (18) auf der Stirnseite eine Skala (20) trägt und daß ein gegenüber der Innensechskanthülse (18) drehbarer Knebel (21) eine Markierung (22) trägt.

10. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Voreinstellwerkzeug (17) Rastmittel (23) vorgesehen sind, die eine fühlbare Rastung des Werkzeuges immer dann bewirken, wenn eine Durchfluß-Begrenzungsöffnung (10, 11) mit der Durchflußöffnung (7) korrespondiert.

11. Thermostat-Ventilunterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnseite von Hülse (6) und/oder Voreinstellkörper (8) Skalen (24) und/oder Markierungen (25) zur Ablesung der Voreinstel­ lung vorgesehen sind.