DE4401559C1

DE4401559C1 - 3-Wege-Ventil

Info

Publication number: DE4401559C1
Application number: DE19944401559
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Vollmer
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Garrett Motion SARL
Priority date: 1994-01-20
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2014-01-21

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein 3-Wege- Ventil nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Ventil ist aus der GB 2 042 130 A bekannt. Das bekannte Ventil findet Anwendung in Sanitäranlagen und dient der Einstellung der Mischtemperatur aus heißem und kaltem Wasser in einer Dusche. Zu diesem Zweck sind in der Heiß- und Kaltwasser-Zuleitung jeweils Klappenventile angeordnet, deren Schwenkachsen parallel zueinander verlaufen. Auf den Schwenkachsen sitzen Zahnsegmente, die mit einem zentralen Zahnrad kämmen, das über einen Einstellknopf drehbar ist. Der Antrieb der beiden Klappenventile erfolgt gegenläufig, d. h. der Öffnungsbewegung des einen Klappenventils ist eine Schließbewegung des jeweils anderen Klappenventils zugeordnet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges 3-Wege-Ventil zusätzlich mit einem Motor-Antrieb zu versehen, wobei in einfacher Weise eine Umschaltung zwischen Motor- und Handantrieb möglich ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ventils sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil; und

Fig. 2a-2h verschiedene Konfigurationen des erfindungsgemäßen Ventils.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei im folgenden das erfindungsgemäße Ventil unter der Annahme beschrieben, daß es sich um ein Mischventil handelt, bei dem die Zuführung des kalten und heißen Mediums über die Anschlüsse A und B erfolgt und bei dem das gemischte Medium an dem Anschluß AB abgenommen wird. Bei einem Verteilventil wird das über den Anschluß AB zugeführte Medium auf die Anschlüsse A und B verteilt.

Gemäß Fig. 1 weist das Mischventil ein einstückiges T-förmiges Gehäuse 10 auf, das auf einer waagrechten Achse liegend zwei Einlässe 12 und 14 aufweist und das senkrecht hierzu und in der Symmetrieebene einen Auslaß 16 aufweist. In den Einlässen 12 und 14 sind jeweils Klappenventile 18 und 18′ angeordnet, die bekannter Bauart sind und aus kreisrunden, scheibenförmigen Klappen 20 und 20′ bestehen, die an das Gehäuse 10 durchsetzenden Achsen 22 und 22′ drehbar angeordnet sind, so daß sie in einer Stellung den jeweiligen Einlaß 12 bzw. 14 verschließen und in einer um 90° gedrehten Stellung den Durchgang durch die Einlässe 12 bzw. 14 im wesentlichen freigeben. Beide Klappen 20 und 20′ sind um 90° zueinander verdreht angeordnet, so daß in der Schließstellung der einen Klappe sich die jeweils andere Klappe in der vollständig geöffneten Stellung befindet.

Die Achsen 22 und 22′ sind über Buchsen 24, 24′ und ggf. über zwischengefügte Dichtungen abgedichtet durch das Gehäuse 10 geführt, und auf ihren freien Enden sitzen jeweils Zahnräder 26, 26′, die mit einem zentral angeordneten Zahnrad 28 kämmen. Das zentrale Zahnrad 28 sitzt auf einer Achse 30, auf der im Abstand ein weiteres Zahnrad 32 sitzt, das mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Zahnrad 36 kämmt. Der Motor ist nicht dargestellt und befindet sich im Oberteil eines Gehäuses 34, das z. B. über einen Bajonettverschluß mit dem Ventilgehäuse 10 verbunden ist. Zwischen einer Zwischenwand 35 des Gehäuses 34 und dem Zahnrad 32, das mit dem motorgetriebenen Zahnrad 36 kämmt, ist eine Druckfeder 38 angeordnet, gegen die die Achse 30 verschiebbar ist. Die Achse 30 ragt nach oben aus dem Gehäuse 34 und ist zu einem Druckknopf 40 erweitert, der durch einen Drehknopf 42 hindurchgeführt ist.

Durch Drücken des Druckknopfes 40 kann man das Zahnrad 32 außer Eingriff mit dem motorgetriebenen Zahnrad 36 bringen und zugleich den Drehknopf 42 mit der Achse 30 einrasten, so daß über eine Drehung des Drehknopfes 42 über die Achse 30, das Zahnrad 28 und die Zahnräder 26, 26′ die Ventilklappen 20, 20′ gegenläufig geschwenkt werden können. Die Achse 30 ist durch das Zahnrad 28 über einen Vierkant hindurchgesteckt, so daß sie auch in der verschobenen Stellung mit dem Zahnrad 28 in Antriebsverbindung bleibt.

Um die Ventilklappen 20, 20′ von einer Endstellung in die andere zu bewegen, ist ein Drehwinkel von ca. 90° erforderlich. Die beiden Ventilklappen sind über die Zahnräder derart miteinander verbunden, daß in der Endstellung immer eine Klappe offen und die andere geschlossen ist. Zum Öffnen und Schließen der Ventilklappen ist nicht notwendigerweise ein Antrieb mit Rechts- und Linksdrehung, d. h. ein Reversierantrieb erforderlich. Die Anordnung der Ventilklappen erlaubt ein Öffnen und Schließen durch Drehen in einer Drehrichtung. In diesem Fall erfolgt auf einen Schließvorgang ein Öffnungsvorgang usw. Diese Ausgestaltung erlaubt es mit Vorteil z. B. billige Elektroantriebe zu verwenden, die nur in einer Drehrichtung arbeiten.

Die Ventilklappen 20, 20′ sind vorzugsweise baugleich und untereinander austauschbar ausgebildet. Für besondere Anwendungsfälle, wie z. B. in einer Heizungsanlage mit einem Heizkreis für Radiatoren und einem Heizkreis für Fußbodenheizung, werden die Klappen entsprechend den unterschiedlichen maximalen Volumenströmen im Anschluß A und im Anschluß B auch mit entsprechend unterschiedlichen Klappendurchmessern ausgebildet.

Die Ventilklappen 20, 20′ selbst arbeiten unabhängig von der Höhe des Mediumsdruckes, da sich das an der Klappenachse angreifende Drehmoment sowohl rechtsdrehend als auch linksdrehend in gleicher Größe auswirkt und sich dadurch gegenseitig aufhebt.

In den Fig. 2a bis 2h sind verschiedene mögliche Konfigurationen des Misch- bzw. Verteilventils dargestellt, denen allen gemeinsam ist, daß die Achsen, um die die Ventilklappen 20, 20′ schwenkbar sind, alle zueinander parallel verlaufen, was einen besonders einfachen Antrieb ermöglicht. Bei den verschiedenen Konfigurationen entspricht die Ausgestaltung nach Fig. 2a dem anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die anderen Konfigurationen stellen Ausführungsbeispiele dar, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend angesehen werden, wie sie durch die angefügten Ansprüche umrissen ist.

Claims

1. 3-Wege-Ventil zum Einbau in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen, welches wahlweise als Misch- oder Verteilventil einsetzbar ist und zwei Zuführ- bzw. Abführanschlüsse (A, B) und einen gemeinsamen Abführ- bzw. Zuführanschluß (AB) aufweist, wobei in den Zuführ- bzw. Abführanschlüssen (A, B; 12, 14) jeweils steuerbare Klappenventile (18, 18′) angeordnet sind und die Schwenkachsen (22, 22′) der Klappenventile (18, 18′) parallel zueinander ausgerichtet sind und durch einen gemeinsamen Antrieb (26, 26′, 28, 32, 36) derart antreibbar sind, daß in den Endstellungen jeweils ein Klappenventil vollständig geöffnet und das andere Klappenventil vollständig geschlossen ist und wobei der Antrieb ein zentrales Zahnrad (28) aufweist, das auf einer angetriebenen Achse (30) sitzt und das mit zwei Zahnrädern (26, 26′) kämmt, die mit den Schwenkachsen (22, 22′) der Klappenventile (18, 18′) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Zahnrad (32) auf der Achse (30) mit einem von einem Motor angetriebenen Zahnrad (36) kämmt und daß die Achse (30) als Druckknopf (40) aus einem den Motor aufweisenden Gehäuse (34) herausgeführt und gegen die Kraft einer Feder (38) durch den Druckknopf (40) verschiebbar ist, um das weitere Zahnrad (32) von dem motorgetriebenen Zahnrad (36) zu entkoppeln.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß durch die Verschiebung des Druckknopfes (40) die Achse (30) mit einem Drehknopf (42) verrastet wird, um über diesen eine Hand verstellung des Ventils vorzunehmen.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Klappenventile (18, 18′) in die Zu- und Abführanschlüsse (A, B; 12, 14) eingepaßte, scheibenförmige, auf den Durchmesser der Anschlüsse abgestimmte Klappen (20, 20′) aufweisen, und der Antrieb entweder als Reversierantrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung der Klappen um 90° oder als Einrichtungsantrieb zur Erzielung einer Drehbewegung der Klappen über 180° bzw. 360° ausgebildet ist.