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Die
Erfindung betrifft einen Reguliereinsatz, hauptsächlich zum Einsetzen in ein
Ventilgehäuse oder
dergleichen in einem Flüssigkeitstransportmedium,
der eine einstellbare Voreinstellung zum Regulieren und/oder Einstellen
von Flüssigkeitsmengen
in Anlagen mit Flüssigkeitstransportmedien
zum Begrenzen des Mediums auf eine vorgegebene Maximalmenge unabhängig von
einer am Ventil herrschenden Druckdifferenz umfasst, wobei der Einsatz des
weiteren ein rohrförmiges
Element umfasst, das in einem Gehäuse in der Längsrichtung
des Reguliereinsatzes verschoben werden kann und an einem Federelement
anliegt, so dass durch Verschiebung des rohrförmigen Elementes eine Anzahl
von Öffnungen
in dem Gehäuse
geöffnet
oder geschlossen wird.
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Regulierventile
verschiedener Konstruktionen zum Einsetzen in Ventilgehäuse in einem
Flüssigkeitstransportmedium
für verschiedene
Zwecke sind bereits bekannt. Zum Beispiel ist ein solches Ventil
bekannt aus dem DK Patent Nr.
171285 B1 (=
WO-A-95/12082 )
einem sogenannten Durchflussventil, das in ein Ventilgehäuse in einer
Anlage für eine
Zentralheizung eingesetzt werden soll. Dieses Ventil zum Steuern
des Flüssigkeitsstroms
in einer Zentralheizungsanlage oder dergleichen besteht aus zwei
konzentrischen Elementen, kreisförmigen
Platten oder zylindrischen Kegeln. Diese Elemente haben eine Anzahl
von Öffnungen
und sind gegeneinander drehbar, um eine Drosselstelle in eine Position mit
fester Öffnung
zu bringen, die wählbar
ist unter verschiedenen Öffnungsstellungen
mit unterschiedlich großen
Flächen,
die in gleichen Abständen
längs des
Umfangs der Elemente angeordnet sind, wobei die Anzahl der Öffnungen
im einen Element gleich der Anzahl der gesperrten Flächen im
zweiten Element ist.
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In
beispielsweise einer Zentralheizungsanlage, die einer der Orte ist,
wo Ventile dieser Art verwendet werden, sind die Ventile in unterschiedlichen Räumen angeordnet
zur Regulierung des Heizens. Dies kann hierbei auch das Kühlen in
Verbindung mit Luftkonditionierung umfassen. Bei Betrieb dieser Ventile
in einem oder mehreren der Räume ändern sich
die Druckbedingungen in der Gesamtanlage. Aus diesem Grund ist es
erwünscht,
dass in den Kreislauf ein selbst regulierendes Ventil eingesetzt ist.
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In
einem der Enden, vorzugsweise dem Ende, das in Strömungsrichtung
weist, ist eine Voreinstellanordnung vorgesehen zum Einstellen des
gewünschten
Nennstroms durch den Einsatz. Auf der Basis dieses Stroms erfolgt
eine Regulierung mittels eines Regulierkegels in Form eines rohrförmigen Elements.
Zur Schaffung der Möglichkeit
einer Feineinstellung des Reguliereinsatzes für viele verschiedene Anlagen
und der empfohlenen Strömung
in derartigen Anlagen ist es erwünscht,
so viele Einstellmöglichkeiten
wie möglich
zu haben.
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Dies
erfolgt erfindungsgemäß durch
das Voreinstellen des Reguliereinsatzes, der einige Reihen von Öffnungen
aufweist, wobei wenigstens eine Reihe von Öffnungen im wesentlichen längs des
Umfangs des rohrförmigen
Elements angeordnet ist und diese Öffnungsreihen unabhängig voneinander
vollständig
oder teilweise geschlossen werden können für das Sperren der Strömung durch
das System. Hierdurch wird eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten
erzielt.
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Dadurch,
dass eine Anzahl von Öffnungen von
unterschiedlichen Größen im Auslassende
des Reguliereinsatzes gebildet ist, kann der Reguliereinsatz eine
genaue Regulierung auf einem weiten Differenzdruckbereich ausführen.
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Durch
Versehen dieser Öffnungen
mit unterschiedlichen Größen wird
erreicht, dass der aktuellen Regulierung der Strömung unabhängig von der Druckdifferenz
eine weitaus gleichmäßigere Ausregel-
oder Regulierfolge erteilt wird, da die Gefahr besteht, dass der
Regulierkegel sonst vorwärts
oder rückwärts schwingt
aufgrund der Druckänderungen, die
sonst dadurch auftreten würden,
dass der Regulierkegel für
diese Öffnungen
zu öffnen
oder zu schließen
beginnt.
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Dieses
Schwingen des Regulierkegels während
der Regulierung kann auch dadurch gedämpft werden, dass in einem äußeren Bereich
eines Hohlraums, der gebildet ist zwischen dem Gehäuse und dem
Regulierkonus durch Ändern
oder Abstufen des Durchmessers des Regulierkonus, ein Ring, eine Scheibe
oder dergleichen mit einer schlitzförmigen Öffnung längs des Umfangs des Regulierkonus
angeordnet wird. Wenn sich danach der Regulierkonus bewegt, wird
das Volumen des Hohlraums vergrößert oder
verkleinert. Hierdurch muss das Medium, das vom Hohlraum entweder
zugeführt
oder daraus entfernt wird, den Schlitz zwischen dem Regulierkonus und
dem Ring, der Scheibe oder dergleichen passieren. Dies dient gleichzeitig
zum Halten des Regulierkonus an seiner Stelle im Reguliereinsatz.
Durch Verwenden einer Scheibe oder dergleichen mit anderen Abmessungen
wird der Schlitz verkleinert oder vergrößert, wodurch die Dämpfung des
Regulierkonus in ähnlicher
Weise verkleinert oder vergrößert wird
in Abhängigkeit
von der Größe des Schlitzes.
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Die Öffnungen
befinden sich im Gehäuse und
sollen durch den Regulierkegel geöffnet oder geschlossen werden.
Sie können
als runde Öffnungen mit
unterschiedlichen Größen oder
als langgestreckte Öffnungen,
zum Beispiel als Schlitze, ausgebildet sein. Diese Schlitze können vorteilhaft
so ausgebildet sein, dass sie in Strömungsrichtung gesehen einen abnehmenden
oder zunehmenden Querschnitt haben. Schließlich kann eine Verteilung
von Öffnungen mit
abnehmendem bzw. zunehmendem Querschnitt angewendet werden, möglicherweise
mit gewöhnlichen,
längs verlaufenden Öffnungen
entlang dem Umfang des Gehäuses.
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ZEICHNUNG
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 einen Regulierungseinsatz
nach der Erfindung,
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2 einen Regulierungseinsatz
im Schnitt II-II,
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3 eine weitere Ausführungsform
eines Regulierungseinsatzes nach der Erfindung,
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4 einen Regulierungseinsatz
mit getrennten Hauptteilen,
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5 einen in einem Ventilgehäuse montierten
Regulierungseinsatz im Schnitt,
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6 einen Regulierungseinsatz
mit einer scheibenförmigen
Voreinstellanordnung nach der Erfindung,
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7 den Regulierungseinsatz
von 6 von oben gesehen
und
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8 den Regulierungseinsatz
von 6 im Schnitt VIII-VIII.
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Im
folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Regulierventils
in Form eines Reguliereinsatzes 1 beschrieben. Dieser ist
in ein Ventilgehäuse
in einer Anlage mit ei nem Flüssigkeitstransportmedium
eingesetzt, wobei das Regulierventil oder der Reguliereinsatz 1 einen
Regulierkegel in Form eines rohrförmigen Elements 2 umfasst,
das verschiebbar in einem Gehäuse 3 angeordnet
ist. In dem vom Gehäuse 3 weg
weisenden Ende ist der Regulierkegel 2 mit einer oder mehreren
Reihen von Öffnungen 4, 5 versehen,
die ganz oder teilweise geschlossen werden können zum Absperren der Strömung durch
das Flüssigkeitstransportmedium.
Die Reihe von Öffnungen 4,
die ganz außen
in dem vom Gehäuse 3 weg
weisenden Ende angeordnet ist, wird ganz oder teilweise durch ein
becherförmiges
Element oder eine Kappe 6 abgedeckt, die in der Seite eine Öffnung 16 hat.
Durch das Drehen der Kappe um die Längsachse des Reguliereinsatzes 1 kann diese Öffnung 6 in
der Seite gegenüber
einer Öffnung von
gewisser Größe in der
Reihe 4 von Öffnungen platziert
werden. Der Reguliereinsatz umfasst auch ein oder mehrere ringförmige Elemente
oder Ringe 7. Diese Ringe 7 sind wie die Kappe 6 in ähnlicher
Weise mit einer Öffnung 17 in
der Seite versehen zum Positionieren gegenüber einer Öffnung von gewisser Größe in einer
oder mehreren weiteren Reihen 5 von Öffnungen. Auf diese Weise erfolgt
eine Vielzahl von genauen Einstellungen zum Einstellen der Strömung durch
den Reguliereinsatz unabhängig
von der Druckdifferenz am Reguliereinsatz. Die Kappe 6 und der
oder die Ringe 7 sind zum Beispiel am Regulierkegel 2 drehbar
befestigt, wobei ein oder mehrere Wulste an der Kappe 6 und
der oder die Ringe 7 diese durch Eingriff in eine Anzahl
von Ringnuten 15 im Regulierkegel 2 sichern. Die
den Reguliereinsatz 1 bildenden Hauptteile sind in 4 zu sehen.
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5 zeigt ein Ventilgehäuse 18 zum
Einbau als Einheit in die Rohrleitung einer Heiz- oder Kühlanlage. Das Ventilgehäuse 18 hat
einen Einlass mit einem zylindrischen Hohlraum 20, der
durch einen Kanal 19 mit einem Auslass 21 verbunden
ist, wobei ein Einsatz oder Reguliereinsatz im Kanal 19 angeordnet
ist. Der Kanal 19 nimmt den Reguliereinsatz 1 auf
und ist an dem vom Einlass 20 und Auslass 21 weg
weisenden Ende mit einem Verschluss 22 versehen, der zum
Einsetzen des Reguliereinsatzes 1 geöffnet werden kann. Im Ventilgehäuse 18 kann sich
eine weitere Öffnung 23 befinden,
die im Betrieb geschlossen ist.
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Das
strömende
Medium wird in das Ventil und in den zylindrischen Hohlraum 20 geleitet,
wo es auf den obersten Teil des eingebauten Einsatzes 1 trifft.
Dieser umfasst: einen inneren, rohrförmigen Regulierkegel oder -stößel 2 mit
rundem Querschnitt und ein äußeres becherförmiges Gehäuse 3.
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung gemäß 6-8 kann die Erfindung so ausgebildet sein,
dass ein Nutzen auch daraus gezogen werden kann, dass der Reguliereinsatz 1 in
Längsrichtung
kürzer
ist. Dies erfolgt dadurch, dass sich die eine Reihe von Löchern 4, 5 als
Löcher 28 an
der Oberseite oder am Ende der kappenförmigen Voreinstellanordnung 6 erstreckt.
Durch Platzieren einer um eine sich in Längsrichtung durch den Reguliereinsatz 1 erstreckende
Achse drehbare Scheibe mit einer oder mehreren Öffnungen 27 am Ende
der kappenförmigen
Voreinstellanordnung 6 kann die Voreinstellung so eingestellt
werden, dass ein gewisser Durchfluss in gleicher Weise wie bei der
Ausbildung mit einer ringförmigen
Voreinstellanordnung 7 geschaffen wird.
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Diese
Reihe von Löchern 28 kann
auch auf der Scheibe 24 angeordnet sein, wobei eine oder mehrere Öffnungen 27 an
der kappenförmigen
Voreinstellanordnung 6 angeordnet sind.
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Durch
Drehen der Scheibe 24, in oder auf der sich die Reihe von
Löchern 28 befindet,
gegenüber
einer oder mehreren Öffnungen 27 im
Endteil der kappenförmigen
Voreinstellung 6, wie bei der Ausbildung mit einer kappenförmigen und
einer ringförmigen
Voreinstellanordnung, wird eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten
für das
Einstellen des Reguliereinsatzes in ähnlicher Weise erzielt.
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Bei
einer bevorzugten Ausbildung dieser weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Scheibe 24 am Ende und auf der Oberfläche der
kappenförmigen
Voreinstellung 6 platziert werden, oder die Scheibe 24 kann
in einer Ausnehmung 26 platziert werden, die zu diesem
Zweck im Endteil der kappenförmigen
Voreinstellung 6 gemäß 8 ausgebildet ist, so dass
sich die Scheibe 24 nicht weiter als die kappenförmige Voreinstellung 6 in
Längsrichtung
der Voreinstellung 6 erstreckt. Die Voreinstellung 6 kann
hierdurch gegenüber
dem rohrförmigen Element 2 gedreht
werden, und die Scheibe 24 kann um ihre zentrale Achse
gegenüber
der Voreinstellung 6 gedreht werden. Die Voreinstellung 6 bildet
somit sowohl den einstellbaren Teil einer Voreinstellung als auch
eine Durchflussöffnung,
die durch eine weitere Einstellanordnung in der Form der Scheibe 24 eingestellt
werden kann. Das rohrförmige
Element 2 kann somit mit einer kürzeren Länge hergestellt werden und
doch noch eine Größe haben,
die eine ausreichende Bewegung des rohrförmigen Elements 2 gegenüber dem
Gehäuse 3 ermöglicht.
Hierdurch kann die Regulierung des Ausmaßes, mit dem die Öffnungen 9 im
Gehäuse 3 offen
sind, noch mit der ganzen Größe der Öffnungen 9 erfolgen.
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Die
Scheibe 23 ist an ihrem Drehpunkt durch einen Zapfen, eine
Schraube 25 oder ein ähnliches Mittel
drehbar befestigt.
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Wie
bei der Ausführungsform
mit einer kappenförmigen
oder ringförmigen
Voreinstellung kann die Scheibe 24 möglicherweise gegenüber der
kappenförmigen
Voreinstellung 6 so befestigt werden, dass eine Änderung
der Einstellung der Voreinstellanordnung für unbefugtes Personal nicht
möglich
ist.
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Der
Reguliereinsatz 1 kann auch unmittelbar in ein gerades
Rohrstück
eingesetzt werden, das innen mit einem ringförmigen Vorsprung versehen ist zur
Anlage des überstehenden
Wulsts, der sich längs des
Umfangs des Reguliereinsatzes 1 erstreckt, an die Kontaktfläche 11.
In diesem Fall ist das Rohrstück so
bemessen, dass das strömende
Medium zwischen der Innenwand des Rohrstücks und dem äußeren Umfang
des Reguliereinsatzes hindurchtreten kann. Eine allgemein bekannte
Form von Dichtung ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung am Rohrstück und der
Kontaktfläche 11 am
Reguliereinsatz 1 so vorgesehen, dass dem strömenden Medium
kein Durchtritt gestattet wird, ohne durch den Reguliereinsatz 1 zu
strömen.
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Das
Gehäuse 3 ist
becherförmig,
wobei der Boden von der Voreinstellung 6, 7 weg
weist. Das Gehäuse 3 liegt
mit seinem Umfang dicht an der Außenseite des Regulierkegels 2 an,
der im Gehäuse 3 axial
verschoben werden kann. Das Gehäuse 3 und der
Regulierkegel 2 umgeben koaxial ein Federelement 8,
das durch Kontakt am Boden 10 des Gehäuses und am inneren bundförmigen Vorsprung 12,
der zum Beispiel in Form einer Stufe im Innendurchmesser des Regulierkegels 2 vorgesehen
ist, das Gehäuse 3 und
den Regulierkegel 2 in entgegengesetzten Richtungen drückt. Eine
Scheibe 14 kann am Boden des Gehäuses 3 platziert werden
als Kontaktsitz zwischen dem Federelement 8 und dem Boden
des Gehäuses 3.
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Im
offenen Ende des Gehäuses 3 ist
ein Verriegelungsring oder eine Scheibe 13 vorgesehen zum
Sichern des Regulierkegels 2 und zur Regulierung des Ausmaßes der
Dämpfung
des Regulierkegels 2 aufgrund des Ein- und Ausleitens des
Flüssigkeitstransportmediums
aus einem Hohlraum zwischen dem Gehäuse 3 und dem Regulierkegel 2 über einen
ringförmigen
Schlitz, der ausgebildet ist zwischen dem Innenumfang der Scheibe 13 und
dem Außenumfang
des Regulierkegels 2.
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Das
Federelement 8 kann kontrolliert werden durch Vorsprünge, Eindrückungen
oder dergleichen oder, wie bei der einfachen Ausführungsform,
durch die Innenseite des Regulierkonus 2, den Vorsprung 12 und
den Boden 10 des Gehäuses 3.
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Aus 1, 2, 3 und 4 ist ersichtlich, dass ein Medium
aus dem unmittelbar vor der Voreinstellung 6, 7 gelegenen
Bereich auf den Arbeitsbereich im Gehäuse 3 drückt und
hierdurch durch den Regulierkegel 2 das Federelement zusammendrückt, so
dass der offene Rand des Regulierkegels 2 die im Gehäuse 3 ausgebildeten
Auslassöffnungen 9 allmählich schließt.
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Aus
der Erfindung ist ersichtlich, dass die becherförmige Voreinstellanordnung 6 in
der Lage ist, in gleicher Weise wie eine ringförmige Voreinstellung zu arbeiten.
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Die
einstellbare Voreinstellung kann so eingestellt werden, dass sie
eine bestimmte Durchflussöffnung
durch Drehen der einzelnen Ringe 6, 7 um die Längsachse
des Reguliereinsatzes vorsieht und möglicherweise in ihrer Position
festgestellt werden kann. Sie kann wie folgt ausgebildet sein:
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
können
die Öffnungen 4, 5 im
Regulierkegel 2 als runde Öffnungen ausgebildet sein,
die in gleichen Abständen
entlang dem Umfang in dem vom Gehäuse 3 weg weisenden
Ende des Regulierkegels 2 angeordnet sind. Die Öffnungen 4, 5 können auch
entlang dem Umfang des Regulierkegels 2 so angeordnet werden, dass
sie sich entsprechend einer Zunahme oder Abnahme ihrer Größe erstrecken.
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Die
Auslassöffnungen 9 im
Gehäuse 3 können als
runde Öffnungen
ausgebildet sein, die in gleichen Abständen entlang dem Umfang in
einem Ende des Gehäuses
angeordnet sind. Die Auslassöffnungen 9 können auch
so angeordnet werden, dass sie sich entlang dem Umfang entsprechend
einer Zunahme oder Abnahme ihrer Größe erstrecken.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
können die
Auslassöffnungen 9 im
Gehäuse 3 ausgebildet sein
als sich in Längsrichtung
erstreckende, schlitzförmige Öffnungen
mit einem Querschnitt, der in Strömungsrichtung abnimmt.
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Darüber hinaus
können
die Auslassöffnungen 9 folgendes
aufweisen: einen Querschnitt, der zu Beginn einer Regulierbewegung
des rohrförmigen Elements 2 und
in Strömungs richtung
gesehen, zunimmt, und einen Querschnitt, der am Ende der Regulierbewegung
des rohrförmigen
Elements 2 und in Strömungsrichtung
gesehen, abnimmt.
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Bei
einer nicht gezeigten Ausführungsform können im
Gehäuse 3 gleiche
Auslassöffnungen 9 ausgebildet
sein, wobei der Rand des Regulierkonus 2 unregelmäßig ausgebildet
sein kann, um ein zu plötzliches
Schließen
des Querschnitts der Auslassöffnung 9 und
hierdurch einen teilweise instabilen Verlauf der Regulierung zu
vermeiden.