DE7210085U

DE7210085U - Umschalt und Mischventil

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Publication number: DE7210085U
Application number: DE7210085U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1974-02-07

Description

Dr.R./S./K. 13.11.1973

IH 635

η τη 1 r\r\ Qc τ

Firma
Ewald Kraft

56 Wuppertal-Vohwinke1
Siegersbusch 23/25

Umschalt- und Mischventil

Die Erfindung betrifft ein ümschalt- und Mischventil mit einen im Bereich des Treffpunktes der drei in einer Ebene ζusammenlauferden zylindrischen Durchströmkanäle auf einer den Treffpunkt zentral kreuzenden Welle drehbar gelagerten Ventilverschlußteii.

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Es ist bekannt, derartige Ausgestaltungen insbesondere für Heizungsanlagen zu verwenden. Zwei Durchströmkanälen wird das Kesselvorlauffluidum und das Heizungsrücklauffluidum zugeführt, während der dritte Durchströmkanal als Ablaufstutzen für das Heizungsvorlauffluidum dient. Mittels des drehbar gelagerten, in Form eines Kükens ausgebildeten Ventilverschlußteiles kann dabei die Temperatur des den Wärmeaustauschern zufließenden Heizungsvorlauffluidums geregelt oder gesteuert werden. Eine solche Ausgestaltung eignet sich jedoch im wesentlichen nur zu einem Mischen gleichartiger Medien, insbesondere Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperaturen. Die dabei an dem Ventilverschlußteil vorgesehenen Kurvenstücke beeinflussen günstig die Vorlauftemperatur-Kennlinie. Jedoch lassen die bekannten Ausgestaltungen kein Mischen verschiedenartiger Medien zu, insbesondere bspw. körniger Medien. Auch nimmt das Ventilverschlußteil im Verhältnis zu den Durchströmkanälen eine große Bauiorm ein, was die Mischungsleistung, also die Durchströmmenge von Medium, vermindert.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Umschalt- und Mischventil von einfachem Aufbau anzugeben, derart, daß bei Einsatz als Mischventil günstigst zwei verschiedene Medien vermischt werden können; desweiteren soll das VentilverschluÄteil zu den Durchströmkanälen eine relativ kleine Bauform aufweisen.

Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Ventilverschlußteil als eine Platte mit elliptischer Umfangsform ausgebildet ist, die ^ einer solchen Neigung zur Welle angeordnet is;, daß sie sich in ihren Extremöffnungsstellungen jeweils zwischen einer MUndungskante des mittlex'en DurchstrÖmkanales der drei Durchstrümkanäls und der gegenüberliegenden Innenwand des zwischen den gabelförmig wegführenden beiden anderen Durchströmkanälen liegenden Zwischenabschnittes erstreckt.

Ein vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die ümfangsrandfläche der Platte in Richtung der Betätigungsachse kreiszylindrisch verläuft.

Sodann ist es noch günstig, daß der in den Extrem-Öffnungsstellungen der Mündungskante des erstgenannten Durchströmkanales abgewandte Bereich der Umfangsrandfläche der Platte jeweils an einer dem Zwischenabschnitt zugewandtan Mündungskante eines der beiden anderen Durchströmkanäle anliegt.

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L Zufolge derartiger Ausgestaltung ict ein gattungsgemäßes

|; Unischalt- und Mischventil geschaffen, welches sich insbe-

sondere zum Mischen zweier verschiedenartiger Medien eignet. Befindet sich das als Platte mit elliptischer ümfangsform ausgebildete Ventilverschlußteil in seinen Extremöffnungsstellungen, trivt noch kein Mischen auf. Um das Ventilverschlußteil von der einen zur anderen Extremöffnungsstellung zu bringen, ist d:^:e die Platte tragende Welle um ioO Grad zu drehen. Der· jeweilige ~-enwinkel der Welle bzw. der Platte bestimmt dabei das Mischungsverhältnis der beiden durch die gabelförmig angeordneten Durchströmkanäle zufließenden Medien, welche dann durch den mittleren, den gabelförmig angeordneten Durchströmkanälen gegenüberliegenden Durchströmkanal das Mischventil verlassen. Wird z.B. das Ventilverschlußtail aus der einen Extrem-Off nungs Stellung um ?0 Grad gedreht, liegt ein Mischungsverhältnis von 1 : 1 vor. Ausgehend von dieser Stellung: wird sodann das Mischungsverhältnis variiert. Die Neigungsstellung der Platte ist in ihren Extrem-Öffnungsstellungen so gewählt, daß ungünstige Strömungszonen vermieden sind. Bedingt durch die plattenförmige Ausgestaltung des Ventilverschlußteiles verringert sich die Durchflußleistung nur unwesentlich. Im übrigen gestattet dfjse

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Ausgestaltung gegenüber dem Dur-chströmquerschnitt eine kleine Abmessung des erfindungsgemäßen Uir.schalt- und Mischventiles. Wird dem mittleren Durchströmkanal Medium zugeführt, kann dieses vollständig durch den einen oder anderen wegführenden Durchströrnkan^l austreten. Es ist jedoch auch möglich, bei einer 90-Grad-Zwischenstellung der Platte einfließendes Medium gleichmüßig auf beide wegführenden Durchströmkanäle zu verteilen. Der sich zwischen den beiden wegführenden Durchströmkanä?en erstreckende Zwischenabschnitt entspricht der Erstreckung der Platte in Bezug auf die Längsachse der WeIIe₅ so daß eine räumlich äußerst günstige Ausnutzung vorliegt. Hierzu trägt auch die kreiszylindrisch verlaufende Umfangsrandfläche der Platte bei. Letztere findet sine Abstützung an der Bohrungswandung des Ventil-Gehäuses, so daß für verschiedene Zv/ecke relativ dünnes Material für die Platte verwendet werden kann. Wird großer Wert auf eine ausreichende Abdichtung gelegt, empfiehlt sich dickeres Material für die Platte. In die Umfangsrandflache könnte sodann eine Nut zum Einlegen eines Dichtungsringes vorgesehen sein. Im übrigen ist die Anordnung der Durchströmkanäle sowie die Ausrichtung bzw. die Neigung der Platte so gewählt, daß in den Extrem-öffnungsstellungen der Platte keine sogenannten toten Zonen auftreten, das bedeutet, daß ein günstiger Strömungsweg vorliegt.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt durch die Rohrweiche,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Platte nebst Welle bei strichpunktiert dargestelltem Rohrweichen-Gehäuse,

Fig. 3 den Querschnitt durch die Rohrweiche, jedoch bei ungeschnittener Platte,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Platte und

Fig. 5 die Rohrweiche in einer zum Mischen geeigneten Stellung.

Die Rohrweiche besitzt das einstückige, rohrförmige Gehäuse 1. Von diesem geht radial der mittlere Rohrabschnitt 2 aus. Symmetrisch zu diesem sind in Gegenüberlage die Rohrabschnitte 3_} 1 an dem Gehäuse 1 angesetzt. Sämtliche Rohrabschnitte 2, 3> ** tragen endständige Flansche 5 zum Anschluß an entsprechende Rohrleitungen,

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Der in die Bohrung I¹ des Gehäuses 1 mündende Durchströmkanal 6 bildet jenseits des Treffpunktes mit dieser Bohrung die wegführenden Durchströmkanäle 7₅ 8 aus, die zufolge der Rohrabschnitte 3, 4 gabelförmig wegführen. Die Durchströmkanäle 6, 7j 8 haben gleichgroßen Querschnitt.

Das Verschlugteil der Rohrweiche ist eis drehbar gelagerte Platte 9 mit elliptischer Umfangsform ausgebildet. Diese Plaste 9 wird von einer den Treffpunkt der Durchströmkanäle S₁ 7, 8 zentral kreuzenden Welle 10 in einer solchen Neigungsstellung getragen, daß sie sich in den beiden Extrem-Öffnungsstellungen, siehe Fig. 1, jeweils zwischen der einen Mündungskante 11 bzw. 11^T des mittleren Durchströmkanales 6 zur gegenüberliegenden Stirnfläche 12 des zwischen den gabelförmig wegführenden Durchströmkanälen angeordneten Zwischenabschnittes 13 erstreckt.

Zufolge der im Durchmesser gleichgroßen Durchströmöffnungen befindet sich die dem mittleren Durchströmkanal 6 zugekehrte Plattenhälfte in der Ebene der geradliniß sum Treffpunkt verlaufenden Mündungskante 11 bzw. II¹. Da die stirnseitige Umfangs-Randfläche Ik der Platte 9, ausgehend von der Zone der kleinsten Ellipsenachse χ zu den Ellipsenscheitelzonen hin in sich kontinuierlich und in entgegengesetztem Sinne verändernden Neigungswinkel zur

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Platten-Ebene ausgerichtet ist, wird eine parallele Anlage der Umfangs-Randfläche Ik an der Wandung der Durchströmkanäle 7, 3 erzielt. Der Neigungswinkel der Platte in ihren Extrem-öffnungsstellungen ist so gewählt, daß die dem mittleren Durchströmknal 6 zugekehrte Plattenhälfte in Deckung mit der jeweiligen Mündungskants Il bzw. 11^f gelangt. Eine der Bohrung l^r genau angepaßte Umfangs-Randfläche läßt sich beispielsweise einfachst durch Überdrehen derselben an einer Drehbank erzeugen.

Der Teilbogen der Umfangs-Handfläche der anderen Plattenhälfte liegt im Bereich der Randkante 15 bzw. 15' des Zwischenabschnittes 1> ar.. Hierdurch wird ein günstiger Strömungsweg zwischen dem mittleren Rohrabschnitt 2 und den. ,-jeweils wegführenden Rohrabschnitt 3 bzw. 4 erreicht.

Die Plafctenwelle 10 lagert in Stopfen 16, 17, die stirnseitig in die Bohrung I¹ des Gehäuses 1 eingesetzt sind. Ein sich an der Stirnfläche des rohrförmigen Gehäuses 1 abstützender Bund 18 begrenzt die Einsteckbewegung. Zugleich kann dieser Bvid 18 zur Befestigung der Stopfen l6j 17 an dem Gehäuse 1 dienen.

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Gegen axiale Verschiebung ist die Welle 1.0 durch entsprechende Ringe 19 gesichert.

Um auch einen günstigen Strömuiifisverlauf in. dem der Platte gegenüberliegenden Bereich zu erhalten, bilden die Stopfen mit ihren Stirnflächen solche Wandungsabschnitte 20 aus, derart, daß hierdurch ein übergang zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und den beiden anderen Rohrabschnitten erzielt wird. Die Spurgerade G der Wandungsabschnitte 20 verläuft etwa parallel zur Neigungsstellung der Platte in deren Extrem-Öffnungsstellung. Jedoch endet die Spurgerade G in einem solchen Abstand von der Mündungskante 11 bzw. II¹, daß die Drehung der Platte nicht beeinträchtigt wird.

Gemäß Fig. 1 tritt das dem Durchströmkanal 6 zugefü^rte Medium vollständig aus dem Durchströmkanal 7 aus. Soll dagegen das Medium durch den Durchströmkanal 8 geschickt werden, so ist eine Drehung der Platte um l80 Grad vorzunehmen, siehe strichpunktierte Darstellung in Pig. Soll mittels der erfindungsgemäßen Rohrweiche eine Mischung zweier verschiedener Medien vorgenommen werden, ist die Platte in eine Zwischenstellung zu drehen, welche dem Mischungsverhältnis entspricht. Figur 5 zeigt eine um

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90 Grad gedrehte Platte 9» was ein Mischungsverhältnis von 1:1 bedeutet. Das Mischungsverhältnis kann durch entsprechende Drehstellung der Platte stufenlos variiert werden. Die Wandungsabschnitte 20 verhindern, daß nach beendetem MischungsVorgang Reste in der Rohrweiche verbleiben.

Gemäß Figur 4 ist in der Platte 9 in der Umfangs-Randflache in' eine Nut 21 zur· Aufnahme eines Dichtungsringeil 22 eingearbeitet, um auch bei flüssigen Medien gute Abdichtvrerte zu erhalten.

Claims

-11- 14 68s 13.11.1973 Schutzansprüche

1. Ums ehalt- und Mischventil mit einem im Bereich des Treffp'inktes der drei in einer Ebene zusammenlaufenden zylindrischen Durchströnkanäle auf einer· den Treffpunkt zentral kreuzenden Welle drehbar gelagerten Ventilverschlußteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußteil als eine Platte (9) mit elliptischer Umfangsform ausgebildet ist, die in einer solchen Neigung zur Welle (10) angeordnet ist, daß sie sich in ihren Εχ-crem-öffnungsst eilungen .jeweils zwischen einer Mündungskante (11 bzw. 11') des mittleren Durchströmkanales (6) der drei Durchströmkanäle und der gegenüberliegenden Innenwand (12) des zwischen den gabelförmig wegführenden beiden anderen Durchströmkanälen (7 und 8) liegenden Zwischenabschnittes (13) erstreckt.

2. Umschalt- und Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrandfläche (14) der Platte (9) in Richtung der Betätigungsachse kreiszylindrisch verläuft.

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3. Umschalt- und TAischventil nach Ans ¹OUCh I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der in den Extrem-3ffnungsstellungen der Mündungskante (11 bzw. 11') des erstgenannten Durchströmkanales (6/ abgewandte Bereich der Umfangerandflache (l4) der Platte (9) .jeweils an einer dem Zwischenabschnitt (13) zugewandten Mündungskante (15 bz.i. 15') eines der beiden anderen Durchstromkanäle (7 bzw, 8) anliegt.