DE69502536T2 - Elektrisch gesteuertes 3-Wege-Ventil - Google Patents
Elektrisch gesteuertes 3-Wege-VentilInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betätigtes Dreiwegeventil, das vornehmlich, wenn auch nicht ausschließlich, zur Ausstattung kombinierter Kreisläufe zur Warmwasserversorgung bestimmt ist, um nach Wunsch den aus einem Wärmeerzeuger austretenden Warmwasserstrom zum Kreislauf für eine Zentralheizung oder zum Primärkreislauf eines Wärmetauschers zu leiten, mit dem das Wasser aus einem Versorgungskreislauf erwärmt werden kann.
- Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Dreiwegeventil welches folgendes aufweist:
- - einen Korpus mit einer Kammer, die laufend mit einem ersten Strömungsweg und einem zweiten und dritten Strömungsweg über jeweils zwei ringförmige koaxiale und sich gegenüber stehende Ventisitze in Verbindung steht,
- - einen Schieber, welcher zwischen den beiden Ventilsitzen angeordnet und fest mit einer Schieberspindel in Verbindung steht, die verschieblich in dem Korpus koaxial zu den beiden Ventilsitzen angeordnet ist,
- - und eine elektrische Betätigungseinrichtung zum wahlweisen Anlegen des Schiebers gegen den einen oder den anderen der beiden Ventilsitze unter Herstellung der Verbindung mit dem ersten Strömungsweg und dem zweiten Strömungsweg oder dem dritten Strömungsweg
- Ein Beispiel für ein solches Dreiwegeventil ist in der Vorveröffentlichung US-A- 4611 631 beschrieben.
- Nach dieser Vorveröffentlichung handelt es sich in jedem Fall bei der elektrischen Betätigungseinrichtung für den Schieber um einen Magnetkern, der mittels eines Elektromagneten angesteuert wird, was den Nachteil mit sich bringt, daß es zu einer extrem schnellen Verlagerung des Schiebers kommt. Diese rasche Verlagerung kann in den an das Ventil angeschlossenen Strömungsleitungen vorübergehende Erscheinungen hervorrufen, die unter dem Begriff "Widderstoß" bzw. Wasserschlag bekannt und einerseits für den Verbraucher mit starker Geräuschentwicklung verbunden sind sowie andererseits sich störend auf die Lebensdauer des Materials auswirken.
- Außerdem sind ebenso Dreiwegeventile bekannt, insbesondere aus der Vorveröffentlichung NL-A-52 942, deren Betätigungseinrichtung einen Einphasen-Elektromotor aufweist. Bei solchen Motoren, die bei vorgegebenem Gewicht und Raumbedarf ein vergleichsweise geringes Moment besitzen, muß jedoch die Übertragungsmechanik, mit der die Drehbewegung des Motors in eine lineare Schieberbewegung umgesetzt wird, stark untersetzt werden, damit der Schieber mit ausreichend hoher Kraft auf den einen oder den anderen Ventilsitz aufgesetzt wird. Daraus ergibt sich, daß die Zeit für die Verlagerung des Schiebers von dem einen zum anderen Ventilsitz bei einem solchen Ventil lang ist; beispielsweise liegt sie im Bereich von etwa fünf Sekunden.
- Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betätigtes Dreiwegeventil zu schaffen, das rasch eine Zustandsänderung bewirken kann und bei dem die sogenannten Wasserschlagerscheinungen vermieden werden, wobei die Anlage des Schiebers gegen seine Ventilsitze mit ausreichend hoher Axialkraft möglich ist, um einen dichtenden Kontakt des Schiebers gegen die Ventilsitze zu gewährleisten.
- Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß ein Dreiwegeventil der in Frage stehenden Art im wesentlichen dadurch aus, daß die Betätigungseinrichtung einen elektrischen Schrittmotor zur Ansteuerung der Schieberspindel aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie den Schieber von einem Ventilsitz zum anderen innerhalb eines Zeitraums zwischen 0,5 und 2 Sekunden verlagert.
- Somit erfolgt die Verlagerung des Schiebers vom einem Schiebersitz zum anderen ausreichend schnell, so daß der Verbraucher sie quasi als augenblicklich wahrnimmt, und andererseits ist sie auch langsam genug, damit in den an das Ventil angeschlossenen Leitungen kein Wasserschlag entsteht. Außerdem wird wegen des vom Schrittmotor erzeugten relativ beträchtlichen Moments der Schieber gegen den einen oder anderen Ventilsitz mit ausreichend hoher Axialkraft angelegt, damit eine gute Kontaktabdichtung zwischen diesem Schieber und den Schiebersitzen gewährleistet ist.
- Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind darüber hinaus die eine und/oder die andere der folgenden Maßnahmen vorgesehen:
- - der Schieber weist zwei ringförmige Kontaktflächen auf, die zur abwechselnden dichten Anlage gegen jeweils einen der beiden Ventilsitze vorgesehen sind, wobei jede der beiden ringförmigen Kontaktflächen des Schiebers gegenüber einer zur Schieberspindel senkrecht stehenden Ebene geneigt und zum teilweisen Eindringen in das Innere eines der beiden Ventilsitze ausgelegt ist, wenn sie sich in
- - Anlage gegen den jeweiligen Ventilsitz befindet;
- - die Betätigungseinrichtung ist so ausgelegt, daß sie den Ventilschieber von einem Ventilsitz zum anderen in einem Zeitraum von etwa einer Sekunde verlagert;
- - der elektrische Schrittmotor weist eine Schrittgröße auf, die einer vorgegebenen axialen Verlagerung der Schieberspindel entspricht und auf diese Schieberspindel eine axiale Kraft ausübt, wenn der Ventilschieber sich in Anlage gegen einen der Ventilsitze befindet,, und der Ventllschieber weist eine Elastomerdichtung auf, die eine ausreichende Elastizität besitzt, damit die axiale Kraft eine elastische Aufweitung der Dichtung gegen einen der Ventilsitze herbeiführt, welche einer axialen Verlagerung der Schieberspindel entspricht, die größer als das Dreifache der vorgegebenen axialen Verlagerung ist; somit kann man sicher gehen, daß trotz der abwechselnden axialen Verlagerungen des Schiebers infolge des Schrittmotors bei Wegende der Schieber beim Abstellen des Motors dicht auf einem seiner beiden Ventilsitze aufliegt, wenn der Schrittmotor zur Erzeugung eines Moments während eines Zeitraums angesteuert wird, der länger ist als die Zeit zur Verlagerung des Schiebers von einem Sitz zum anderen, und andererseits werden dabei die Schwingungen begrenzt, die der Schieber auf den Ventilkorpus überträgt; wenn im übrigen der Schrittmotor zur Drehung um eine vorgegebene Schrittzahl angesteuert wird, kann somit eine Motordrehung für eine Schrittzahl vorgesehen werden, die etwas höher ist als die Anzahl der zur Verlagerung des Schiebers vom einen Ventilsitz zum anderen nötigen Schritte, um so ein gutes axiales Spannen des Schiebers auf seine Sitze zu gewährleisten;
- - die bei Anlage des Ventilschiebers gegen einen der zugehörigen Ventilsitze auf die Schieberspindel ausgeübte Kraft führt eine Aufweitung der Dichtung herbei, welche einer axialen Verlagerung der Schieberspindel um mehr als 0,1 mm entspricht;
- - die Betätigungseinrichtung ist auf dem Korpus des Ventils befestigt, wobei zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Korpus des Ventils eine Entkopplungsdichtung aus Elastomermaterial unter Vermeidung jeglichen Kontakts zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Korpus des Ventils mittels starrer Körper eingesetzt ist; somit werden die Schwingungen, die das Gehäuse des Schrittmotors auf den Ventilkörper übertragen kann, begrenzt;
- - die Betätigungseinrichtung ist am Korpus des Ventils mittels Schrauben befestigt, deren Köpfe gegen die Betätigungseinrichtung oder gegen den Ventilkorpus gespannt sind, wobei die Entkopplungsdichtung einerseits eine axial zwischen den Korpus und die Betätigungseinrichtung eingesetzte Platte und andererseits Mantelteile aufweist, die sich axial von der Platte bis zu den Schraubenköpfen unter Umschließung derselben erstrecken und außenliegende Ränder besitzen, die unter den Schraubenköpfen angeordnet sind;
- - die Schieberspindel wird gleitend von einer Ringdichtung geführt, die fest mit dem Korpus des Ventils verbunden ist, wobei sich die Schieberspindel somit nicht in Kontakt mit einem der fest mit dem Korpus des Ventils verbundenen starren Teile befindet; damit werden die Schwingungen, die über die Schieberspindel auf den Korpus des Ventils übertragen werden können, begrenzt.
- Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem Ventil der vorstehend umrissenen Art zu schaffen, wobei ein Wärmegenerator, der einen Einlaß und einen zur Abgabe einer heißen Flüssigkeit geeigneten Auslaß aufweist, mit einem zentralen Heizkreislauf und einem Primärkreislauf eines Brauchwasser-Wärmetauschers, wobei die drei Strömungswege des Ventils jeweils mit dem Auslaß des Wärmegenerators auf der Anströmseite des zentralen Heizkreislaufs und auf der Anströmseite des Primärkreislaufs für den Brauchwasser- Wärmetauscher angeschlossen sind und wobei der zentrale Heizkreislauf und der Primärkreislauf des Brauchwasser-Wärmetauschers abströmseitig vom Einlaß des Wärmegenerators angeschlossen sind.
- Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung außerdem eine Schaltung zum Ansteuern des Schrittmotors auf, wobei diese Schaltung so ausgelegt ist, daß sie die Erzeugung eines Schrittmotormoments während eines vorgegebenen Zeitraums veranlaßt, der länger ist als eine Zeit zur Verlagerung des Ventilschiebers von einem Ventilsitz zum anderen.
- Weitere Merkmale und Vorteil der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen exemplarischen und nicht einschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung.
- In der Zeichnung:
- - ist Figur list eine stark schematisierte Darstellung einer kombinierten Anlage zur Warmwasserversorgung mit einem erfindungsgemäßen Dreiwegeventil;
- - ist Figur 2 eine Ansicht des Ventils im Axialschnitt, und
- - zeigt Figur 3 eine graphische Darstellung der axialen Verlagerung des Ventilschiebers aus Figur 2 in Entsprechung zu einer Aufweitung der Dichtung dieses Schiebers in Abhängigkeit von der auf diesen Schieber aufgebrachten Axialkraft.
- Wie Figur 1 zeigt, ist einer - A - der Strömungswege des hier betrachteten Dreiwegeventils 1 an den Auslaß 2 eines Warmwasserbereiters 3 angeschlossen, in welchem das Wasser beispielsweise mit Hilfe eines Gasbrenners 4 erwärmt wird.
- Mit diesem Ventil kann das eingeleitete Warmwasser wahlweise wie folgt weitergeleitet werden:
- - über den Strömungsweg B zu einem zentralen Heizkreislauf 5 mit Heizkörpern 6,
- - oder über den Strömungsweg C zum Primärkreislauf 7 eines Wärmetauschers, dessen sekundärer Kreislauf 8 Teil eines Warmwasserkreislaufs für sanitäre Zwecke ist, der von einer unter Druck stehenden Trinkwasserversorgung 9 zu mindestens einem Hahn 10 verläuft.
- Die anströmseitigen Enden der beiden Kreisläufe 5 und 7 sind an einem Punkt 11 verbunden, der mit einem Einlaß 12 des Wärmeerzeugers 3 mittels einer Umwälzpumpe 13 angeschlossen ist.
- Das Dreiwegeventil 1 weist in an sich bekannter Weise folgendes auf (Figur 2):
- - einen Korpus 14, in dem eine innenliegende Kammer 15 definiert ist, welche kontinuierlich mit den Strömungwegen B und C jeweils über zwei koaxial angeordnete und sich gegenüber stehende ringförmige Ventilsitze 16 und 17 in Verbindung steht,
- - einen Schieber 18, der zwischen den beiden Ventilsitzen angeordnet und fest mit einer Schieberspindel 19 verbunden ist, die koaxial zu den beiden Ventilsitzen gleitend so im Korpus 14 angeordnet ist, daß der Schieber abwechselnd gegen die beiden Ventilsitze entsprechend zwei entgegengesetzt verlaufenden Richtungen angelegt werden kann,
- - einen elektrischen Linearantrieb 20, der auf dem Korpus 14 gelagert ist und axial gleitend die Schieberspindel 19 antreibt;
- - und eine Schaltung 26 (Figur 1) zur Ansteuerung des Linearantriebs 20.
- Bei dem in Figur 2 dargestellten Beispiel ist der Schiebersitz 16 Bestandteil eines angebauten Teils 16&sub1;, das unter Abdichtung in der Nähe seiner beiden axialen Enden in einer Kammer 14&sub1; des Ventilkörpers eingeschlossen ist, wobei diese Kammer 14&sub1; axial auf der Außenseite des Ventilkörpers gegenüber der Betätigungseinrichtung 20 mündet.
- Das angebaute Teil 16&sub1;weist eine innenliegende Kammer 16&sub2; auf, die einerseits in die Kammer des Schieberkörpers axial zum Mittelpunkt des Schiebersitzes 16 und mündet und andererseits mit dem dritten Strömungsweg C mittels einer seitlichen Öffnung 16&sub1;&sub3; inVerbindung steht sowie mittels eines rigförmigen Raumes 14&sub1;&sub2;, der zwischen den beiden axialen Enden des angesetzten Teils 16&sub1; in der Kammer 14 freigelassen ist.
- Außerdem weist bei dem in Figur 2 dargestellten speziellen Beispiel der Schieber 18 einen inneren Kern 18&sub1; auf, der beispielsweise aus Kunststoff hergestellt und durch Verrasten am freien Ende der Schieberspindel 19 starr befestigt ist.
- Der Kern 18&sub1; wird von einer Dichtung 182 bedeckt, die eine im wesentlichen doppelt kegelstumpfförmige Ausbildung mit zwei ringförmigen Flächen 18&sub3; besitzt, die jeweils gegenüber den beiden Ventilsitzen 16, 17 angeordnet sind. Diese beiden ringförmigen Flächen 18&sub1; sind um mehr als 30º und vorzugsweise um mehr als 450 gegenüber einer zur Achse der Schaltspindel 19 senkrechten Ebene so geneigt, daß sie teilweise in das Innere der Ventilsitze 16 und 17 nach Art eines Arretierstifts eindringen, wenn sie jeweils gegen diese Ventilsitze angelegt sind.
- Die doppelt kegelstumpfförmige Ausbildung der Dichtung 18&sub3; stellt keine Einschränkung hierbei dar: der Schieber 18 könnte auch beispielsweise eine im wesentlichen kugelige Form oder ringförmige Flächen 18&sub3; in Form sphärischer Bereiche aufweisen oder auch jede andere Form besitzen, die in Verbindung mit der Form der Ventilsitze 16 und 17 ein "weiches" bzw. alimähliches Schließen des Schiebers ermöglicht. Es ist jedenfalls vorzugsweise vorgesehen, daß die Verwendung eines Schiebers in Form einer Scheibe mit ebenen Flächen vermieden wird, welche mit dem gesamten Umfang der Sitze 16 oder 17 auf einen Schlag in Kontakt kommt, wodurch beim Verschließen der Strömungswege B bzw. C die Gefahr bestünde, daß dieser Vorgang zu abrupt abläuft.
- Bei dem hier herangezogenen Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 18&sub3; aus EPDM mit einer Shore-Härte von etwa 60 hergestellt (gemäß der französischen Norm NFT 46011), doch könnten auch andere Werkstoffe mit anderem Härtegrad hier vorgesehen werden.
- Die Betätigungsspindel 19 ist fest mit dem Schieber 18 verbunden und durchquert die innenliegende Kammer 16&sub2; des angesetzten Teils 16&sub1; in axialer Richtung und verläuft auch durch die Wandung dieser Kammer 16&sub2; ehe sie in das Gehäuse der Betätigungseinrichtung 20 eintritt.
- Auf den Weg durch die Wandung der Kammer 16&sub2; befindet sich die Betätigungsspindel 19 ausschließlich in radialem Kontakt mit einer ringförmigen Dichtung 23 aus Elastomermaterial, die vorzugsweise einen Querschnitt mit vier Lappen bzw. Bögen, und zwar jeweils zwei radial innen liegenden und zwei radial außen liegenden Lappen, aufweist. Diese Dichtung 23 kann beispielsweise aus EPDM-Material mit einer Shore-Härte von etwa 70 (nach der französischen Norm NFT 46011) hergestellt sein, allerdings ohne Beschränkung hierauf, wobei sie bezüglich des angesetzten Teils 16&sub1; mittels einer Stopfbüchse 24 in ihrer Stellung gehalten wird, welche ihrerseits mittels eines selbstverriegelnden Ringes 25 gehalten ist, wobei diese beiden Teile 24 und 25 keinerlei radialen Kontakt mit der Betätigungsspindel 19 haben.
- Der Linearantrieb 20 weist einen Schrittmotor 20&sub1; auf, der die Schaltspindel 19 mittels einer (hier nicht dargestellten) Verbindung aus Schraube und Mutter oder über jeden anderen Mechanismus zur unumkehrbaren Übertragung zur axialen Linearbewegung antreibt.
- Ein nicht-einschränkendes Beispiel für einen Linearantrieb, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, wird unter der Handelsbezeichnung UBL 13 Z 2 von der Firma SAIA (Schweiz) vertrieben.
- Das Gehäuse des Linearantriebs 20 weist einen Bügel 20&sub2; auf, der über einen komplementären Bügel 14&sub3; des Ventilkörpers mittels der Schraube 21 befestigt ist.
- Eine Entkopplungsdichtung 22 aus Elastomermaterial zur Verhinderung von Schwingungen ist zwischen die Bügel 20&sub2; und 14&sub3; eingesetzt und verhindert dabei jeden direkten Kontakt zwischen diesen beiden Bügeln. Als nicht-einschränkendes Beispiel kann diese Dichtung aus Nitrilkautschuk mit einer Shore-Härte von etwa 60 (nach der französischen Norm NFT 46011) hergestellt sein.
- Die Entkopplungsdichtung 22 weist eine Platte 22&sub1; auf, die axial zwischen die Bügel 20&sub2; und 14&sub3; eingesetzt ist, sowie ringförmige Zylinderteile 22&sub2;, die axial zum Innenraum der Öffnungen 22&sub2; des Bügels 20&sub2; verlaufen. Die Schrauben 21 sind im Inneren der ringförmigen Zylinderteile 22&sub2; angeordnet. Außerdem setzen sich diese ringförmigen Zylinderteile 22&sub2; radial nach außen in Flanschen 22&sub3; fort, die zwischen die Köpfe der Schrauben 21 und den Bügel 20&sub2; eingesetzt sind. Auf diese Weise wird jeder indirekte Kontakt zwischen den Bügeln 20&sub2; und 14&sub3; mit Hilfe der Schrauben 21 verhindert.
- Bei dem in Figur 2 dargestellten Beispiel wird der Linearantrieb 20 so gewählt, daß er auf die Schaltspindel 19 eine axiale Kraft zwischen 15 und 35 Newton ausübt, wenn der Schieber 18 gegen einen seiner Ventilsitze angelegt wird, sowie zur Verlagerung des Schiebers 18 von einem Ventilsitz zum anderen in etwa einer Sekunde.
- Somit ist es mit dem Linearantrieb 20 möglich, eine ausreichend hohe Anlagekraft des Schiebers 18 auf dem einen oder anderen Ventilsitz 16 bzw. 17 und gleichzeitig eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit in der Zustandsänderung des Dreiwegeventils zu erzielen, und zwar wegen des erhöhten Moments, das der Schrittmotor aufbringen kann, insbesondere im Vergleich zu seinem geringeren Platzbedarf. Die Anlagekraft des Schiebers auf seinem Ventilsitz, die dank des Motormoments während des Motorbetriebs erzielbar ist, wird anschließend nach dem Abschalten des Motors aufrechterhalten, da die Übertragungsmechanik zwischen dem Motor 20&sub1; und der Betätigungsspindel 19 irreversibel ist.
- Im übrigen erfolgt die Zustandsänderung des Dreiwegeventils nicht so schnell wie im Falle eines Antriebs mit Magnetventil und Magnetkern, so daß es in Verbindung mit der Form des Schiebers möglich ist zu vermeiden, daß es in den an das Dreiwegeventil angeschlossenen Leitungen bei dessen Zustandsänderung zu Wasserschlägen kommt.
- Zur Funktionsweise eines Schrittmotors gehört das spezielle Merkmal, daß die Positionen am Wegende der Betätigungsspindel 19 diskreten Werten der Längsverschiebung entlang ihrer Achse entsprechen, wobei ein Winkechritt des Schrittmotors dabei einer vorgegebenen axialen Verlagerung I der Spindel 19 entspricht. Als nicht-einschränkendes Beispiel kann 1 beispielsweise einen Wert von 33 pm aufweisen.
- Um sicherzustellen, daß sich der Schieber 15 an seinen Positionen am Wegende in dichtendem Kontakt mit dem einen oder anderen der beiden Ventilsitze 16 und 17 befindet, ist die Dichtung 18&sub2; am Schieber vorgesehen, damit sie bei Andruck des Schiebers gegen einen seiner beiden Ventusitze mit der axialen Kraft F, die nun vom Linearantrieb aufgebracht wird, eine elastische Verformung entsprechend einer axialen Verlagerung e der Betätigungsspindel 19 erfahren kann, wobei diese Verlagerung e beispielsweise größer als das Dreifache von 1 ist (vgl. Figur 3). Bei dem hier betrachteten Beispiel ist die Verschiebung e somit größer als 0,1 mm.
- Diese Anordnung ist besonders günstig, wenn der Schrittmotor von der Schaltung 26 angesteuert wird, welche nicht nur seine Umdrehungsschritte zählt sondern in einer Weise steuert, daß er ein Moment während einer vorgegebenen Zeitdauer erzeugt, die länger ist als die Dauer der Schieberverlagerung zwischen dessen beiden Ventilsitzen, z.B. während 1,5 Sekunden in dem hier beschriebenen speziellen Fall (d.h. während einer Zeit der Verlagerung des Schiebers 18 zwischen seinen beiden Ventilsitzen von etwa einer Sekunde).
- In diesem Fall schwingt der Schrittmotor am Wegende tatsächlich um etwa zwei oder drei Schritte: wegen der axialen elastischen Aufweitung der Dichtungen auf mindestens das Dreifache von 1, wenn der Schieber sein Wegende erreicht hat, besteht immer ein dichter Kontakt zwischen dem Schieber und seinem Ventilsitz auch dann, wenn der Schieber bezüglich seiner äußersten Wegendposition von 3 * / zurücksetzt..
- Im übrigen verhindern die Dichtung 18&sub2; und die Dichtungen 22 und 23 die Übertragung von Schwingungen des Linearantriebs 20 von der Spindel 19 und vom Schieber 18 auf den Korpus 14 des Ventils und von dort auf die an das Ventil angeschlossenen Leitungen.
- Wenn andererseits der Schrittmotor von der Schaltung 26 in der Weise angesteuert wird, daß die Spindel 19 um einen vorgegebenen Abstand entsprechend einer gegebenen Schrittzahl verschoben wird, so kann diese Schrittanzahl so gewählt werden, daß sie etwas größer ist als der axiale Abstand zwischen den beiden Ventlsitzen 16 und 17, wodurch man erreicht, daß der Schieber 18 auf den einen oder anderen seiner Ventisitze mit ausreichender Kraft gespannt wird.
Claims (10)
1. Dreiwegeventil mit:
&sub2;- einem Korpus (14) mit einer Kammer (15), die laufend mit einem ersten
Strömungsweg (A) und einem zweiten und dritten Strömungsweg (B, C) über jeweils
zwei ringförmige koaxiale und sich gegenüber stehende Ventisitze (16,17) in
Verbindung steht,
- einem Schieber (18), welcher zwischen den beiden Ventisitzen angeordnet
und fest mit einer Schieberspindel (19) in Verbindung steht, die verschieblich in dem
Korpus koaxial zu den beiden Ventilsitzen angeordnet ist,
- und einer elektrischen Betätigungseinrichtung (20) zum wahlweisen Anlegen
des Schiebers (18) gegen den einen oder den anderen der beiden Ventisitze (16,
17) unter Herstellung der Verbindung mit dem ersten Strömungsweg (A) und dem
zweiten Strömungsweg (B) oder dem dritten Strömungsweg (C),
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (20) einen elektrischen
Schrittmotor (20&sub1;) zur Ansteuerung der Schieberspindel (19) aufweist,
wobei die Betätigungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie den Schieber von einem
Ventilsitz zum anderen innerhalb eines Zeitraums zwischen 0,5 und 2 Sekunden
verlagert.
2. Ventil nach Anspruch 1, bei welchem der Schieber zwei ringförmige
Kontaktflächen (18&sub3;) aufweist, die zur abwechselnden dichten Anlage gegen jeweils
einen der beiden Ventisitze (16, 17) vorgesehen sind, wobei jede der beiden
ringförmigen Kontaktflächen des Schiebers gegenüber einer zur Schieberspindel senkrecht
stehenden Ebene geneigt und zum teilweisen Eindringen in das Innere eines der
beiden Ventisitze (16, 17) ausgelegt ist, wenn sie sich in Anlage gegen den
jeweiligen Ventilsitz befindet.
3. Ventil nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei welchem die
Betätigungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie den Ventilschieber (18) von einem Ventilsitz zum
anderen in einem Zeitraum von etwa einer Sekunde verlagert.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der
elektrische Schrittmotor (20&sub2;) eine Schrittgröße aufweist, die einer vorgegebenen axialen
Verlagerung (/) der Schieberspindel (19) entspricht und auf diese Schieberspindel
eine axiale Kraft (F) ausübt, wenn der Ventilschieber (18) sich in Anlage gegen einen
der Ventilsitze (16, 17) befindet,
&sub2;und bei welcher der Ventilschieber (18) eine Elastomerdichtung (18&sub2;) aufweist, die
eine ausreichende Elastizität besitzt, damit die axiale Kraft (F) eine elastische
Aufweitung der Dichtung gegen einen der Ventilsitze herbeiführt, welche einer axialen
Verlagerung der Schieberspindel (19) entspricht, die größer als das Dreifache der
vorgegebenen axialen Verlagerung (1) ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, bei welchem die bei Anlage des Ventilschiebers
(18) gegen einen der zugehörigen Ventilsitze auf die Schieberspindel (19) ausgeübte
Kraft (F) eine Aufweitung der Dichtung (18&sub2;) veranlaßt, welche einer axialen
Verlagerung der Schieberspindel um mehr als 0,1 mm entspricht.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 4 und 5, bei welchem die
Betätigungseinrichtung (20) auf dem Korpus (14) des Ventils befestigt ist, wobei zwischen der
Betätigungseinrichtung (20) und dem Korpus (14) des Ventils eine Entkopplungsdichtung
(22) aus Elastomermaterial unter Vermeidung jeglichen Kontakts zwischen der
Betätigungseinrichtung und dem Korpus des Ventils mittels starrer Körper eingesetzt ist.
7. Ventil nach Anspruch 6, bei welchem die Betätigungseinrichtung (20) am
Korpus (14) des Ventils mittels Schrauben (21) befestigt ist, deren Köpfe gegen die
Betätigungseinrichtung oder gegen den Ventilkorpus gespannt sind, und bei welcher
die Entkopplungsdichtung (22) einerseits eine axial zwischen den Korpus (14) und
die Betätigungseinrichtung (20) eingesetzte Platte (22&sub1;) und andererseits Mantelteile
(22&sub2;)
aufweist, die sich axial von der Platte (22&sub1;) bis zu den Schraubenköpfen unter
Umschließung derselben erstrecken und außenliegende Ränder (22&sub3;) besitzen, die
unter den Schraubenköpfen angeordnet sind.
8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die
Schieberspindel (19) gleitend von einer Ringdichtung (23) geführt wird, die fest mit dem
Korpus (14) des Ventils verbunden ist, wobei sich die Schieberspindel (19) somit
nicht in Kontakt mit einem der fest mit dem Korpus (14) des Ventils verbundenen
starren Teile befindet.
9. Vorrichtung mit einem Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einem Wärmegenerator (3), der einen Einlaß (12) und einen zur Abgabe einer
heißen Flüssigkeit geeigneten Auslaß (2) aufweist, mit einem zentralen Heizkreislauf
(5) und einem Primärkreislauf (7) eines Brauchwasser-Wärmetauschers, wobei die
drei Strömungswege (A, B, C) des Ventils jeweils mit dem Auslaß (2) des
Wärmegenerators auf der Anströmseite des zentralen Heizkreislaufs (5) und auf der
Anströmseite des Primärkreislaufs (7) für den Brauchwasser-Wärmetauscher angeschlossen
sind und wobei der zentrale Heizkreislauf (5) und der Primärkreislauf (7) des
Brauchwasser-Wärmetauschers abströmseitig vom Einlaß (12) des
Wärmegenerators angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, welche außerdem eine Schaltung (26) zum
Ansteuern des Schrittmotors (20&sub1;) aufweist, wobei diese Schaltung so ausgelegt ist,
daß sie die Erzeugung eines Schrittmotormoments während eines vorgegebenen
Zeitraums veranlaßt, der länger ist als eine Zeit zur Verlagerung des Ventilschiebers
von einem Ventilsitz zum anderen.
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