DE7925305U1 - THERMOSTAT VALVE - Google Patents
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- DE7925305U1 DE7925305U1 DE19797925305 DE7925305U DE7925305U1 DE 7925305 U1 DE7925305 U1 DE 7925305U1 DE 19797925305 DE19797925305 DE 19797925305 DE 7925305 U DE7925305 U DE 7925305U DE 7925305 U1 DE7925305 U1 DE 7925305U1
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Thermostatvent'il, das zur Benutzung in Heizkörpern vorgesehen und so geformt ist, dass es die Möglichkeit zur Anpassung der Reglerkennlinie des Ventils, abhängig von den variierenden Speisungsparametern bietet, die in verschiedenen Heizkörpern in ein und demselben Schlangenrohr eines Zentralheizungssystems arbeiten. Ferner ist das Thermostatventil so geformt, dass es die Gefahr eines "Kurzschlusses" in dem Schlangenrohr, falls der Istwert der Temperatur von dem Sollwert erheblich abweicht eliminiert, d.h. der maximal durch das Ventil strömende Volumenfluss kann den Dimensionierungsfluss nicht übersteigen, auch wenn die Hubhöhe des Ventils den Wert stark überschreiten sollte, der seinem dimensionierenden Volumenfluss entspricht.The present invention relates to a Thermostatvent'il, which is intended for use in radiators and is shaped in such a way that there is the possibility of adapting the control characteristic of the Valve, depending on the varying supply parameters, that is used in different radiators in one and the same Coiled pipe of a central heating system working. Furthermore, the thermostatic valve is shaped in such a way that there is a risk of a "short circuit" in the coiled pipe, if the actual value of the temperature deviates significantly from the setpoint, i.e. the the maximum volume flow flowing through the valve can reduce the dimensioning flow not exceed, even if the lift height of the valve should greatly exceed the value of its dimensioning Volume flow corresponds.
Bei Anwendung von Thermostatventilen in Heizungssystemen sind bisher Thermostatventile mit einem axial im Verhältnis zu einem Ventilsitz beweglichen Ventilkegel benutzt worden, wobei die Bewegungen des Ventilkegels von der Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Temperatur abhängig gewesen sind. Bei einem derartigen Thermestatventil ist es aus gewissen Gründen notwendig, dem Ventilkegel eine Schlaglänge der Grössenordnung 1.5-2 ir.m zu geben, während dagegen die Hubhöhe vom Ventilsitz, die dem für das Ventil dimensionierten Volumenfluss entspricht, nur ca. 0.5 mm beträgt. Dies hat zur Folge, dass sich ein in dieser Weise geformtes Ventil bei schneller Abkühlung des Fühlers des Ventils, beispielsweise bei Lüftung eines Raumes, in dem Heizkörper und Thermostatventil angebracht sind, schnell bis zu einer Öffnungsfläche öffnet, die um ein Vielfaches grosser is*, als die dimensionierte Öffnungsfläche. Dies hat zur Folge, dass der aktuelle Heizkörper sehr schnell bis zu einer allzu hohen Temperatur erhitzt wird und dass ausserdem das in dieser Weise weit offene Thermostatventil einenWhen using thermostatic valves in heating systems, thermostatic valves are previously with an axial in relation to one Valve seat movable valve cone has been used, the movements of the valve cone of the deviation between the The actual value and the setpoint value of the temperature were dependent. With such a thermostat valve it is for certain reasons necessary to give the valve cone a length of stroke of the order of magnitude 1.5-2 ir.m, while, on the other hand, the stroke height of the valve seat, which corresponds to the volume flow dimensioned for the valve is only approx. 0.5 mm. As a result, a valve shaped in this way will develop when the sensor of the valve cools down quickly, for example when a The room in which the radiator and thermostatic valve are installed, opens quickly up to an opening area that is many times larger * than the dimensioned opening area. this has the consequence that the current radiator is heated very quickly to an excessively high temperature and that too the thermostatic valve that is wide open in this way
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"Kurzschluss" im Schlangenrohr bewirkt, in dem der aktuelle Hoizköi">per angeordnet ist. I'ies hat zum Ergebnis, di:^; die Heizkörper, die im Schlangenrohr stromabwärts vom weit offenen Ventil angebracht sind, überhauptkeine Zufuhr des wärmefuhr enden Mediums erhalten. "Short circuit" in the coiled pipe in which the current Hoizköi "> per is arranged. This has the result that the radiators, which are attached in the coiled pipe downstream of the wide-open valve, do not receive any supply of the heat-carrying medium at all .
Bisher sind gewisse Versuche zwecks Eliminierung des vorerwähn ten Problems durch Begrenzung der Hubhöhe des Ventilkegels im Verhältnis zum Ventilsitz unternommen worden, die jedoch weniger erfolgreich waren, teils wegen des Verschmutzungsrisikos, das bei einer in dieser Weise begrenzten Hubhöhe aufkommt, teils weil hierdurch so hohe Forderungen bezüglich der Dimensionierungstoleranzen der zum Thermostatventil gehörenden Komponenten gestellt worden wären, dass jedes Ventil gezwungenermassen eine individuelle Feinstellung zum gewünschten maximalen öffnungswert erfordert hätte. Dies hat den Grund, dass sich die Toleranz der Hubhöhe des Ventilkegels im Verhältnis zum Ventilsitz aus mehreren (5-8) Teiltoleranzen zusammensetzt, von denen jede einzelne der Grössenordnung 0.05 - 0.1 mm angehört, so dass die Totaltoleranz der Hubhöhe die gleiche Grosse erreicht, wie der gewünschte maximale Wert. So far, some trials in order to eliminate the vorerwähn th problem have been made by limiting the stroke of the valve plug relative to the valve seat, but they were less successful, partly because of the risk of pollution, which comes with a limited in this way, lift, partly because this such high demands With regard to the dimensioning tolerances of the components belonging to the thermostatic valve, it would have been determined that each valve would necessarily have required an individual fine adjustment to the desired maximum opening value. The reason for this is that the tolerance of the stroke height of the valve cone in relation to the valve seat is made up of several (5-8) partial tolerances, each of which is of the order of magnitude 0.05 - 0.1 mm, so that the total tolerance of the stroke height is the same, like the desired maximum value.
Weiterhin ist es bei den bisher bekannten Thermostatventilen überhaupt nicht möglich, die Strömungseigenschaften des Ventils so anzupassen, dass jedes Ventil in einem Schlangenrohr an seinem Dimensxonxerungspunkt unabhängig davon arbeitet, welcher Druckfall in dem Schlangenrohr zwischen den einzelnen Heizkörpern existiert. Furthermore, it is not at all possible with the previously known thermostatic valves to adapt the flow properties of the valve so that each valve in a coiled pipe works at its dimensioning point regardless of the pressure drop in the coiled pipe between the individual radiators.
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher die Zustandebringur.g eines Thermostatventils der einleitend erwähnten Art, das so geformt ist, dass die vorerwähnten Nachteile vermieden werden. Dieser Zweck wird erfindungsgemäss erreicht, falls das Thermostatventil der einleitend erwähnten Art durch eine im Strömungsweg des Ventils angeordnete, einstellbare Drosselung zur Anpassung des am Ventil herrschenden, aktuellen Speisungsdruckes an The present invention therefore aims to provide a thermostatic valve of the type mentioned in the introduction which is shaped in such a way that the aforementioned disadvantages are avoided. According to the invention, this purpose is achieved if the thermostatic valve of the type mentioned in the introduction is adjusted by means of an adjustable throttle arranged in the flow path of the valve in order to adapt the current feed pressure prevailing at the valve
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einen vorherbestimmten Druck am Ventilsitz des Ventils und ein in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz und Ventilkegel angeordnetes Drosselorgan, das angebracht ist, um die 'Öffnungsflache des Ventils unabhängig von der Öffnungsfläche zwischen Ventilsitz und Ventilkegel auf einen vorherbestimmten Wert zu begrenzen, gekennzeichnet ist.a predetermined pressure at the valve seat of the valve and a valve disposed in cooperation with the valve seat and valve cone throttle member which is attached to the 'OEF the valve fnungsflache independently to limit of the opening area between the valve seat and the valve cone to a predetermined value, is characterized.
Bei einer praktischen Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist der Ventilkegel in axialer Richtung relativ zum Ventilsitz beweglich, und bei dieser Gestaltung des Thermostatventils erzielt man eine speziell kompakte und praktische Formung, falls es darum geht, dass die einstellbare Drosselung eine um den Ventilsitz angeordnete, in dessen axialer Richtung bewegliche Schirmwdnd umfasst, die dichtend mit einer im Gehäuse des Ventils angeordneten, entsprechenden Fläche zusammenwirkt und die im Bereich der Kante der Fläche mindestens einen Ausschnitt aufweist und dass das Drosselorgan am Ventilkegel angebracht ist und sich in den Ventilsitz hinein erstreckt.In a practical implementation of the subject matter of the invention the valve cone movable in the axial direction relative to the valve seat, and achieved in this design of the thermostatic valve a specially compact and practical design, if it is a question of the adjustable throttling around the valve seat arranged, in the axial direction movable screen wall comprises, which cooperates in a sealing manner with a corresponding surface arranged in the housing of the valve and which in the area the edge of the surface has at least one cutout and that the throttle element is attached to the valve cone and is in extends into the valve seat.
Erfindungsgemäss ist es ferner zweckmässig, dass das Drosselorgan als wesentlich zylindrischer, vom Ventilkegel in den Ventilsitz einragender Zapfen geformt ist, wobei der Ventilsitz eine den Zapfen umgebende, wesentlich zylindrische Fläche mit grös serem Durchmesser hat, als der Zapfen, und dass die axiale Erstreckung des Zapfens grosser ist, als die maximale Schlaglänge des Ventilkegels.According to the invention, it is also expedient that the throttle member is shaped as a substantially cylindrical pin protruding from the valve cone into the valve seat, the valve seat having a substantially cylindrical surface surrounding the pin with a larger diameter than the pin, and that the axial extent of the The pin is larger than the maximum stroke length of the valve cone.
Die Erfindung soll nun unter Hinweis auf die anliegenden Zeichnungen genauer beschrieben werden. Es zeigen: The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 den Erfindungsgegenstand im Querschnitt, wobei sich der Ventilkegel in kurzem Abstande vom Ventilsitz befindet und die ι einstellbare Drosselung des Ventils eine kleine öffnungsflache 1 shows the subject of the invention in cross section, the valve cone being located at a short distance from the valve seat and the adjustable throttling of the valve being a small opening area
aufweist.having.
j Fig. 2 den Erfindungsgegenstand in einem Zustand, bei dem sichj FIG. 2 shows the subject matter of the invention in a state in which
der Ventilkegel in grossem Abstande vom Ventilsitz befindet, wobei die einstellbare Drosselung des Ventils gleichzeitig eine kleine Öffnungsfläche aufweist.the valve cone is at a large distance from the valve seat, the adjustable throttling of the valve at the same time having a small opening area.
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Fig. 3 den Erfindungsgegenstand in einem lern in Fig. 1 er. .sy·· ■*- chenden Zustand, wobei der einstellbaren Drosselung jedoch eine vergrosserte Durc:hströmungst lache gegeben worden ist.Fig. 3 the subject invention in a learn in Fig. 1 he. .sy ·· ■ * - but the adjustable throttling has been given an enlarged flow area.
Fig. U den Erfindungsgegenstand in einem dem in Fig. 2 entsprechenden Zustand, wobei der einstellbaren Drosselung jedcch eine vergrosserte Durchströmungsflache gegeben worden it.t.U shows the subject matter of the invention in a manner corresponding to that in FIG State, with the adjustable throttling each one enlarged flow area has been given it.t.
Fig. 5 die die einstellbare Drosselung zustandebringende Schirmwand im Querschnitt.5 shows the screen wall which brings about the adjustable throttling in cross section.
Fig. 6 die Strömungskennlinien des Ventils bei variierender Hubhöhe des Ventilkegels und bei verschiedener Einstellung der einstellbaren Drosselung.6 shows the flow characteristics of the valve with a varying lift height of the valve cone and with different settings of the adjustable throttling.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst das erfindungsgemässe Thermostatventil ein Gehäuse 1, das einen Einlaufstu zen 2 und einen Auslaufstutzen 3 aufweist. Zwischen Einlaufstutzen 2 und Auslaufstutzen 3 hat das Ventil eine Strömungspassage, die aus einem Kanal k besteht, der in eine Bohrung 5 einmündet, um deren eines Ende Ventilsitz 8 des Ventils angeordnet ist. Die Aussenseite von Ventilsitz 8 begrenzt zusammen mit einer Schirmwand 9 eine innere Kammer 6, die eine Strömungsverbindung mit einer äusseren Kammer 7 an der Aussenseite von Schirmwand 9 durch eine oder mehrere öffnungen 10 in der Unteren Kante der Schirmwand hat. Die äussere Kammer 7 hat schliesslich durch eine öffnung Strömungsverbindung mit Auslaufstutzen 3 des Ventils.As can be seen from FIG. 1, the thermostatic valve according to the invention comprises a housing 1 which has an inlet nozzle 2 and an outlet nozzle 3. Between the inlet connection 2 and the outlet connection 3, the valve has a flow passage which consists of a channel k which opens into a bore 5, around one end of which the valve seat 8 of the valve is arranged. The outside of valve seat 8, together with a screen wall 9, delimits an inner chamber 6 which has a flow connection with an outer chamber 7 on the outside of screen wall 9 through one or more openings 10 in the lower edge of the screen wall. The outer chamber 7 finally has a flow connection with the outlet connection 3 of the valve through an opening.
Zur Betätigung des mit Ventilsitz 8 zusammenwirkenden Ventil" kegeis 11 des Ventils gehört zum Thermostatventil ein auf der Zeichnung nicht dargestellter Thermostatkörper, der durch eine Steuerstange 12 angeordnet ist, um bei Erwärmung eine schliesserv de und den Ventilkegel an Ventilsitz 8 pressende Kraft an Ver.til kegel 11 zu überführen. In Öffnungsrichtung, d.h. der er.tgegei.ge setzten Richtung, wirkt auf Ventilkegel 11 eine zwischen Ventilgehäuse 1 und dem Ventilkegel angeordnete Druckfeder, die auf der Zeichnung mit Hinweisbezeichnung 13 angedeutet worden ist.To operate the valve that interacts with valve seat 8 " kegeis 11 of the valve belongs to the thermostatic valve on the Drawing not shown thermostat body, which is through a Control rod 12 is arranged to provide a closing force when heated and the valve cone to valve seat 8 pressing force to Ver.til cone 11 to transfer. In the opening direction, i.e. the opposite one set direction, acts on valve cone 11 between the valve housing 1 and the valve cone arranged compression spring, which has been indicated in the drawing with reference number 13.
Wie vorstehend erwähnt, ist zwischen der inneren und äusseren Kammer 6 bzw. 7 eine Schirmwand 9 angeordnet, die rohrförmig ist und mit ihrem vom Therwostatkörper abgewendeten Ende dichtend in einem entsprechenden Ausschnitt aufgenommen ist, der koaxialAs mentioned above, a screen wall 9, which is tubular, is arranged between the inner and outer chambers 6 and 7, respectively and sealing with its end facing away from the thermostat body is received in a corresponding section, which is coaxial
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um Gehäuse 1 des Ventilsitzes 8 angeordnet ist. Somit ist die einzige zur Verfügung stehende Strömungspassage diejenige, die von der Öffnung oder den Öffnungen 10 in der unteren Kante von Schirmwand 9 und der oberen Kante 16 von Ausschnitt 15 zustar.degebracht und begrenzt worden ist. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, kann Ausschnitt 10 in der Kante von Schirmwand 9 zweckmässigst V-förmig sein, wobei der Ausschnitt seine grösste Breite an der freien Kante von Schirmwand 9 hat. Ferner ist das obere Ende von Schirmwand 9, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit einem verdickten Bereich versehen, in dem eine Spur 17 zur Aufnahme eines Dichtungsringes angeordnet ist, der dazu dient, eine Dichtung zu Gehäuse 1 zu bewirken. Ferner hat Schirmwand 9 in ihrem oberen Ende einen radial gerichteten Wandteil, der im Zentrum eine < durchgehende Öffnung zur Aufnahme des Schaftes von Ventilkegel 11 hat. Um diese Öffnung herum ist ein Sitz 18 zur Aufnahme eines Dichtungsringes angebracht, der zur Dichtung der Rückseite des Ventilkegels dient, wenn der Ventilkegel von Feder 13 zu seiner am weitesten von Ventilsitz 8 befindlichen Lage verschoben ist. In diesem Zustande ist das Innere des Ventils ganz von der Umgebung abgedichtet, auch wenn die eigentliche Dichtungsbox 19 im Ventil, zwecks Zugangigmachung des Einstellungsteiles 20 von Schirmwand 9, entfernt ist. Einstellungsteil 20 ist, Wie aus Fig. 5 hervorgeht, rohrförmig, aussenseitig mit Gewinde versehen und in einem.entsprechenden Gewinde in einem Gehäuse des Ventils eingeschraubten Teil aufgenommen. Ferner hat Einstellungsteil 20 in seinem vom Ventilsitz weisenden Ende eine Furche, zur Aufnahme von beispielsweise einem Schraubenzieher.is arranged around the housing 1 of the valve seat 8. Thus the only available flow passage is the one that from the opening or openings 10 in the lower edge of the screen wall 9 and the upper edge 16 of the cutout 15 added and has been limited. As can be seen from FIG. 5, the cutout 10 in the edge of the screen wall 9 can be most expedient Be V-shaped, with the cutout having its greatest width at the free edge of the screen wall 9. Further is the top end of screen wall 9, as can be seen from Fig. 5, provided with a thickened area in which a track 17 for receiving a Sealing ring is arranged, which serves to produce a seal with the housing 1. It also has 9 screen wall in its upper End of a radially directed wall part which has a through opening in the center for receiving the stem of the valve cone 11 has. Around this opening there is a seat 18 for receiving a sealing ring which is used to seal the rear side of the valve cone is used when the valve cone is moved by the spring 13 to its position furthest from the valve seat 8 is. In this state, the interior of the valve is completely sealed off from the environment, even if the actual sealing box 19 in the valve, for the purpose of accessing the setting part 20 of Screen wall 9, is removed. As can be seen from FIG. 5, the adjustment part 20 is tubular and provided with a thread on the outside and received in a corresponding thread in a housing of the valve screwed part. It also has a setting part 20 has a groove in its end facing away from the valve seat, for receiving a screwdriver, for example.
Durch diese Formung von Schirmwand 9 ist es durch Demontage des Thermostatkörpers und der Dichtungsbox 19 leicht möglich, durch Drehung von Einstellteil 20 eine axiale Verschiebung von Schirmwand 9 und hierdurch eine sehr genaue Einstellung der Durchströmungsflache zustandezubringen, die durch die Öffnung oder Öffnungen 10 und die obere Kante 16 von Ausschnitt 15 bestimmt ist.This shaping of the screen wall 9 is by dismantling the Thermostat body and the sealing box 19 easily possible through Rotation of the adjustment part 20 results in an axial displacement of the screen wall 9 and, as a result, a very precise adjustment of the flow area which is determined by the opening or openings 10 and the upper edge 16 of the cutout 15.
Durch die vorstehend beschriebene, axiale Einstellung von Schirmwand 9 ist es möglich, einen Strömungswiderstand solcher Grcsse in ein Thermostatventil am Anfang eines Schlangenrohrs einzuführen, dass dieser Strömungswiderstand den Druckfällen entspricht,By means of the axial adjustment of the screen wall described above 9 it is possible to have a flow resistance of such magnitude to insert into a thermostatic valve at the beginning of a coiled pipe, that this flow resistance corresponds to the pressure cases,
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die durch die Rohrleitung an sich, F.ohrkrümmungen oder andere Komponenten in dieser zu den im Schlangenrohr nachfolgenden Heizkörpern verursacht werden. Hierdurch arbeiten die Ventilsitze und Ventilkegel in den Thermostatventilen an den verschiedenen im Schlangenrohr eingeschalteten Heizkörpern bei gleichartigen Druckverhältnissen, was bewirkt, dass ein und dieselbe Öffnungsfläche der Ventile einen wesentlich gleichen Volumenfluss durch die einzelnen Heizkörper ergibt. Natürlich ist es auch möglich, die Schirmwände in den einzelnen Thermostatventilen in einem Schlangenrohr so einzustellen, dass die Druckverhältnisse nicht in sämtlichen Thermostatventilen genau gleich werden, sondern dass ausserdem für eine Anpassung an verschiedene Heizansprüche, die bei verschieden grossen Heizkörpern ak tuell sein können und/oder eine Kompensation für das niedrigere Temperaturniveau, dass das wärmeführende Medium am Abschlussende eines Schlangenrohres haben kann, gesorgt ist. Zusammenfassend bietet Schirmwand 9 also die Möglichkeit zur Anpassung der Wärmeentwicklung in den einzelnen zu einem Schlangenrohr gehörenden Heizkörpern an die vorgesehenen Werte, unabhängig von Druckfällen, Temperaturdifferenzen des wärmeführenden Mediums und verschiedene Heizkörpergrössen im Schlangenrohr.caused by the pipeline itself, pipe bends or other components in it to the radiators downstream in the coiled pipe. As a result, the valve seats and valve cones in the thermostatic valves work on the various radiators switched on in the coiled pipe at the same pressure conditions, which means that one and the same opening area of the valves results in a substantially equal volume flow through the individual radiators. Of course it is also possible to adjust the screen walls in the individual thermostatic valves in a coiled tube so that the pressure conditions are not exactly the same in all thermostatic valves, but that also for adaptation to different Heizansprüche that may be ak TULLE at different sized radiators and / or compensation for the lower temperature level that the heat-carrying medium can have at the end of a coiled pipe is provided. In summary, the screen wall 9 thus offers the possibility of adapting the heat development in the individual radiators belonging to a coiled pipe to the intended values, regardless of pressure drops, temperature differences of the heat-carrying medium and different radiator sizes in the coiled pipe.
Wie einleitend erwähnt, ist der Erfindungsgegenstand auch gebaut, um einen sogenannten Kurzschluss eines Schlangenrohrs zu verhindern, r.u dem es käme, falls beispielsweise einer der im Schlangenrohr zuerst angebrachten Heizkörper seine Thermostatventile zu vollkommen offenen Lagen geöffnet bekäme, d.h. Lagen, die wesentlich grösseren Strömungsflächen entsprächen, als den nominellen Strömungsflächen der Thermostatventile· Erfindungsgemäss wird die Sicherheit gegen solchen Kurzschluss dadurch zustandegebracht, dass die maximale Öffnungsfläche an Ventilsitz 8 unabhängig davon, welche Hubhöhe Ventilkegel 11 vom Ventilsitz erhält, auf einen maximalen Wert begrenzt wird. Konstruktiv wird dies Jadurch bewirkt, dass an der zu Ventilsitz 8 gewer Jeten Seite von Ventilkegel 11 ein vorstehender Zapfen 21 angebracht ist, dor zweckiriciss i gs t zylindrisch geformt sein kann und von einer zylindrischen, ringförmigen Wandfla- he inwändig inAs mentioned in the introduction, the subject of the invention is also built, in order to prevent a so-called short circuit in a coiled pipe that would occur if, for example, one of the im The radiator attached first to the coiled pipe would have its thermostatic valves opened to completely open positions, i.e. positions the substantially larger flow areas would correspond to the nominal flow areas of the thermostatic valves · according to the invention the safety against such a short circuit is achieved by the fact that the maximum opening area at the valve seat 8 regardless of the stroke height valve cone 11 receives from the valve seat, is limited to a maximum value. Constructive this is effected in that a protruding pin 21 is attached to the side of valve cone 11 that is facing valve seat 8 is, dor Zweckiriciss i gs t can be cylindrically shaped and of a cylindrical, ring-shaped wall surface inside
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Ventilsitz 8 umgeben ist. Erfindungsgemäss wird die maximale Öffnungsfläche im Ventil nicht vom axialen Abstand zwischen Ventilkegel 11 und Ventilsitz 8 bestimmt, sondern vom Durchmesserunterschied zwischen dem zylindrischen Zapfen 21 und der· ring förmigen, zylindrischen Fläche 22 inwändig in Ventilsitz 8. Bei Öffnung von geschlossener Lage des Ventilkegels wächst zuerst die Durchströmungsfläche des Ventils linear mit der Hubhöhe des Ventilkegels, wonach die Durchströmungsfläche bei einem gewissen Werte der Hubhöhe mit der Fläche des ringförmigen Spaltes zusammenfällt , der zwischen dem zylindrischen Zapfen und der ringförmigen Fläche 22 gebildet wird. Bei grösseren Hubhöhen, als dieser nominellen Hubhöhe, nimmt die Durchströmungsfläche nicht weiter zu, sondern erhält einen konstanten Wert. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, kann dem Uebergangsbereich zwischen Zapfen 21 und der planen Dichtungsfläche des Ventilkegels ein gewisses Proiil gegeben werden, wodurch der direkten linearen Ventilkennlicie eine andere und in gewissen Zusammenhängen zweckmässigere Form gegeben werden kann. Ferner wird die Querschnittsfläche des Spaltes zwischen Zapfen 21 und der ringförmigen Fläche 22 erfindungsgemMss so gewählt, dass sie der öffnungs fläche zwischen Ventilsitz 8 und Ventilkegel 11 im Dimensionierungspunkt das Ventils, der oft mit O.«+5 mm Hubhöhe gewählt wird, entspricht. Valve seat 8 is surrounded. According to the invention, the maximum opening area in the valve is not determined by the axial distance between valve cone 11 and valve seat 8, but by the difference in diameter between the cylindrical pin 21 and the ring-shaped, cylindrical surface 22 inside the valve seat 8. When the valve cone opens from the closed position, it grows first the flow area of the valve linearly with the lift height of the valve cone, after which the flow area coincides at a certain value of the lift height with the area of the annular gap which is formed between the cylindrical pin and the annular surface 22. At higher lift heights than this nominal lift height, the flow area does not increase any further, but is given a constant value. As can be seen from the drawings, the transition area between the pin 21 and the flat sealing surface of the valve cone can be given a certain profile, whereby the direct linear valve characteristic can be given a different and, in certain contexts, more expedient shape. Furthermore, the cross-sectional area of the gap between the pin 21 and the annular surface 22 is selected according to the invention so that it corresponds to the opening area between the valve seat 8 and valve cone 11 in the dimensioning point of the valve, which is often chosen with O. «+ 5 mm lift height.
In Fig. 2 wird ein Thermostatventil in einer Lage dargestellt, bei der der Istwert der Temperatur den eingestellten Sollwert stark unterschreitet, was zur Folge hat, dass Ventilkegel 11 zu einer erheblichen Hubhöhe vcn Ventilsitz 8 angehoben wird. Fer ner geht aus Fig. 2 hervor, dass Schirmwand 9 nach dem Boden des Ausschnitts 15 von Gehäuse 1 heruntergeschraubt ist, was zur Fo] ge hat, dass die Öffnung oder Öffnungen 10 nur klein sind. Diese Einstellung des Ventils würde der Einstellung des Ventils nahe am Anfang eines Schlangenrohrs in einem Zentralheizungssystem entsprechen, zum Beispiel wenn ein Fenster zur I.üftung offen ist, so dass der Fühler des Thermostatventils stark abgekühlt ist. In Fig. 6, wo de horizontale Achse die Hubhöhe des Ventilkegels vom Ventilsitz darstellt, während die vertikale Achse In FIG. 2, a thermostatic valve is shown in a position in which the actual value of the temperature falls well below the setpoint value, which has the consequence that valve cone 11 is raised to a considerable lift height from valve seat 8. Furthermore, it can be seen from FIG. 2 that the screen wall 9 is screwed down to the bottom of the cutout 15 of the housing 1, which means that the opening or openings 10 are only small . This setting of the valve would correspond to the setting of the valve close to the beginning of a coiled pipe in a central heating system, for example when a window for ventilation is open so that the sensor of the thermostatic valve has cooled down considerably. In Fig. 6, where de horizontal axis represents the height of lift of the valve cone from the valve seat, while the vertical axis
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den Kv-Faktor bezeichnet, d.h. ein Mass des VolumenflussesΓ der durch das Ventil strömt, würde Punkt II der untersten Kurve der Einstellung des Ventils gemäss Fig. 2 entsprechen. Der Einstellung des Ventils, die aus Fig. 1 hervorgeht, würde in Fig. 6 Punkt I an der untersten Kurve entsprechen. Ferner geht aus Fig. 6 hervor, dass die unterste Kurve zwei öffnungsumdrehungen von Schirmwand 9 entspricht und dass eine nominelle Hubhöhe des Thermostatventils von 0.45 nun gewählt ist, was die gestrichelte Linie A kennzeichnet. Die Änderung des Istwercc-.G der Temperatur von dem bei einer Ventileinstellung gemäss Fig. 1 vorausgesetzt Gültigen, hat eine Änderung der Hubhöhe des Ventilkegels zur Folge, was direkt in einer Änderung des Kv-Wertes resultiert, wie bei einem Wandern von Punkt I längs des schrägen Teils der untersten Kurve beschrieben wird. Wenn dagegen der Istwert der Temperatur, beispielsweise bei Lüftung, bis auf einen so niedrigen Wert absinken sollte, wie dies der Einstellung gemäss Fig. 2 entspricht, wird keine Änderung des Kv-Wertes verursacht, da sich der Reglerpunkt II am horizontalen Teil der Kurve befindet.denotes the Kv factor, ie a measure of the volume flow Γ flowing through the valve, point II of the lowest curve would correspond to the setting of the valve according to FIG. The setting of the valve, which emerges from FIG. 1, would correspond to point I on the bottom curve in FIG. 6. Furthermore, it can be seen from FIG. 6 that the bottom curve corresponds to two opening revolutions of the screen wall 9 and that a nominal lift height of the thermostatic valve of 0.45 has now been selected, which is indicated by the dashed line A. The change in the Istwercc-.G the temperature of the in accordance with a valve trim Fig. 1 provided Valid, a change in the lift height of the valve cone results in which results directly in a change in the Kv-value, as in a walking from point I along of the sloping part of the lowest curve is described. If, on the other hand, the actual value of the temperature, for example during ventilation, should drop to as low a value as corresponds to the setting according to FIG. 2, no change in the Kv value is caused, since the control point II is on the horizontal part of the curve .
In Fig. 3 ist das Thermostatventil in einer derartigen Einstellung gezeigt, dass Schirmwänd 9 vom Boden des Ausschnittes 15 von Gehäuse 1 aufgeschraubt ist. Hierdurch bekommen die ^ffn "ngen 10 eine ganz wesentlich grössere Fläche9 ale es gemäss Fi;· 1 und 2 der Fall wäre. Ein Ventil im Fig. 3 entspr.;cr,enden Zustand kann beispielsweise in Nä^e des ^bschlusscnd^s eir.es Schlar.genrohrs zu einem Zeitpunkt zu finden sein, r.u dem der Istwert der Temperatur mit dem eingestellten Sollwert zusammenfällt oder diesen etwas übersteigt. In Fig. 6 kann beispielsweise der Zustand de? Ventils gemäss Fig. 3 durch Punkt III auf der zweitobersten Kurve des Diagrammes bezeichne"*: sein.In FIG. 3 the thermostatic valve is shown in such a setting that the screen wall 9 is screwed on from the bottom of the cutout 15 of the housing 1. This gives the openings 10 a much larger area 9 than would be the case according to FIGS. 1 and 2. A valve in FIG This can be found at a point in time when the actual value of the temperature coincides with or slightly exceeds the setpoint value. In FIG. 6, for example, the state of the valve according to FIG The second curve from the top of the diagram denotes "*: be.
Falls das Ventil gemäss Fig. 3 zum Beispiel einer schnellen Abkühlung ausgesetzt wird, nimmt die Hubhöhe des Ventilkegels 11 von Ventilsitz 8 bis zu der in Fig. U illustrierten GröGsenordnung zu. Ein Thermostatventil in diesem Zustand kann rieh beispielsweise im Abschlussende eines Schlangenrohrs befinden,If the valve according to FIG. 3 is subjected to rapid cooling, for example, the lift height of the valve cone 11 increases from valve seat 8 to the order of magnitude illustrated in FIG. A thermostatic valve in this state can for example be located in the terminating end of a coiled pipe,
I · I (I · I (
- 11 - - 11 -
wenn der Fühler det> 'l'hermostdtveni iIs beispielsweise durch Lüftung stark abgekühlt ist. In Fi^. ι. ent^pti^ht der Punkt IV dem Zustand des Ventils gemäss Fig. U.if the sensor det> 'l'hermostdtveni iIs for example through Ventilation has cooled down significantly. In Fi ^. ι. corresponds to point IV the state of the valve according to FIG.
Die Einwirkung des zylindrischer. Zapfens 21 auf die Strömungskennlinie geht ebenfalls aus Fig. 6 hervor-. Somit stellen die gestrichelten Fortsetzungen der schrägen Teile der Kux^ven die Regler-kennlinien dar, die man erhalten würde, falls der zylindrische Zapfen fortgelassen würde. Hieraus geht deutlich hervor, dass man sehr grosse Volumenflüsse durch die in den Zuständen gemäss Fig. 2 und H befindlichen Thermostatventile erhalten hätte, wobei ersten·-; die Gefahr eines Strömungskollapses in den stromabwärts vom aktuellen Thermostatventil angebrachten Heizkörpern bestanden hätte und zweitens grosse Energieverluste in den Heizkörpern, durch die diese grossen Volumenflüsse geströmt wären, zu verzeichnen gewesen wären. Schließlich geht aus Fig. 6 auch die Bedeutung der Einstellungslage von Schirmwand 9 hervor, wobei die unterste Kurve beispielsweise eine Aufschraubung von zwei Umdrehungen der Schirmwand von geschlossener Lage bezeichnen kann, und die zweitunterste Kurve eine öffnung von 2.5 Umdrehungen, die zweithöchste Kurve eine öffnung von 3 Umdrehungen und die oberste Kurve beispielsweise eine öffnung von 3.5 Umdrehungen.The action of the cylindrical. Pin 21 on the flow characteristic can also be seen from FIG. Thus, the dashed continuations of the inclined parts of the Kux ^ ven represent the controller characteristics that would be obtained if the cylindrical pin were omitted. This clearly shows that very large volume flows would have been obtained through the thermostatic valves in the states according to FIGS. 2 and H , the first · -; there would have been the risk of a flow collapse in the radiators installed downstream of the current thermostatic valve and, secondly, there would have been great energy losses in the radiators through which these large volume flows would have flowed. Finally, FIG. 6 also shows the meaning of the setting position of the screen wall 9, the lowest curve denoting, for example, a screwing of two turns of the screen wall from the closed position, and the second lowest curve an opening of 2.5 turns, the second highest curve an opening of 3 revolutions and the top curve, for example, an opening of 3.5 revolutions.
Die Erfindung kann im Rahmen der vorstehenden Patentansprüche £ abgeändert werden. Somit ist es natürlich möglich, erfindungs- :■; gemäss eine um Ventilsitz 8 angebrachte, rohrförmige Verlange- | rung zu benutzen, die den Ventilkegel umfasst und die zwischen j sich und dem Ventilkegel einen ringförmigen Spalt definiert , d$i dem ringförmigen Spalt zwischen dem zylindrischen Zapfen 21 un<J der ringförmigen Fläche 22 entspricht. Für dieses Ausführungsbeispiel gilt auch, dass die axiale Erstreckung dieser ringförmigen Verlängerung die axiale Schlaglänge des Ventilkegels übersteigen muss. Natürlich kann auch eine rohrförmige Bildung am Ventilkegel angeordnet sein und herunter um den Ventilsitz ver* laufen, so dass dazwischen ein ringförmiger Spalt mit der vcr-The invention can be modified within the scope of the preceding claims. Thus it is of course possible, according to the invention: ■; according to a tubular request attached to the valve seat 8 tion to use, comprising the valve plug and between itself and the valve cone j defines an annular gap, d $ i the annular gap between the cylindrical pin 21 un <J of the annular surface 22 corresponds. It also applies to this exemplary embodiment that the axial extent of this annular extension must exceed the axial lay length of the valve cone. Of course, a tubular formation can also be arranged on the valve cone and run down around the valve seat, so that there is an annular gap between them with the
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herbestimmten Querschnittsfläche gebildet wird.her determined cross-sectional area is formed.
Ferner ist erfindungsgemäss auch eine vom Ventilsitz nach oben vorstehende, ringförmige Verlängerung möglich, die in einer axial ausgerichteten, ringförmigen Spur in Ventilkegel 11 unter der Voraussetzung aufgenommen wird, dass die axiale Tiefe der ringförmigen Spur so beschaffen ist, dass nicht auf die Beweglichkeit von Ventilkegel 11 eingewirkt wird und ausserdem zwischen einer der Wände der ringförmigen Spur und der rohrförmigen Verlängerung ein Spalt gebildet wird, der dem Spalt zwischen Zapfen 21 und der zylindrischen Fläche entspricht.Furthermore, according to the invention, there is also one from the valve seat to Above protruding, annular extension possible, which in an axially aligned, annular track in valve cone 11 is included with the proviso that the axial depth of the annular track is such that it does not arise the mobility of valve cone 11 is acted upon and also a gap is formed between one of the walls of the annular track and the tubular extension which corresponds to the gap between the pin 21 and the cylindrical surface.
Erfindungsgemäss ist es auch möglich, Schirmwand 9 eine dichtende Zusammen«irkung mit einem rohrförmigen Vorsprung, der koaxial mit dem Ventilsitz am Gehäuse angebracht ist, haben zu lassen, wobei Schirmwand 9 diesen rohrförmigen Vorsprung umfasst, statt innen in einer entsprechenden Bildung aufgenommen zu sein, wie es in der vorstehend beschriebenen Ausführung der Fall is t.According to the invention it is also possible to have a sealing wall 9 Cooperation with a tubular projection that is mounted coaxially with the valve seat on the housing, with screen wall 9 this tubular projection instead of being received internally in a corresponding formation, as in the embodiment described above the case is.
luclU-Grchn-Straße 38 D 8 München 80luclU-Grchn-Strasse 38 D 8 Munich 80
ZUSAMMENFASSUNG .SUMMARY .
Thermostatventil, vorzugsweise für Zentralheizungen mit einem Ventilsitz (8) und einem mit diesem zusammenwirkenden und je nach Temperatur beweglichen Ventilkegel (11) sowie geformt, um die Anpassung der Regulierkennlinie des Ventils an die verschiedenen Speisungsparameter am dem Ventil sugeführten Medium das in den einzelner«. Heizkörpern in ein und demselben Schlangenrohr eines Zentralheizungssystems vorhanden ist,zu gestatten und zur Beseitigung der Gefahr eines "Kurzschlusses" im Schlangenrohr bei starken Abweichungen zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Temperatur.Thermostatic valve, preferably for central heating systems, with a valve seat (8) and one that interacts with this and each valve cone (11) movable according to temperature and shaped to adapt the control characteristic of the valve to the various Feed parameters on the medium suggested to the valve in the individual «. Radiators in one and the same coiled pipe of a central heating system is in place, and to eliminate the risk of a "short circuit" in the Coiled pipe in the event of strong deviations between the actual value and the setpoint of the temperature.
Dies kommt konstruktiv zustande durch eine im Strömunpsweg (M, 5, 6, 7) des Ventils angebrachte, einstellbare Drosselung (9, 10) zur Anpassung des am Ventil herrschenden Speisungsdruckeiä bis zu einem vorherbestimmten Druck an Ventilsitz (8) und ein in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz und Ventilkegel (11) angeordnetes Drosselorgan (21), das angebracht ist, um die Öffnungsfläche des Ventils, unabhängig von der öffnungsfläche zwischen Ventilsitz und Ventilkegel auf einen vorherbestimmten Maxima!wert zu begrenzen.This comes about constructively through one in the Strömunpsweg (M, 5, 6, 7) of the valve attached, adjustable throttling (9, 10) to adapt the feed pressure prevailing at the valve up to a predetermined pressure at the valve seat (8) and in cooperation with the valve seat and valve cone (11) arranged throttle member (21) which is attached to the opening area of the valve, regardless of the opening area between the valve seat and valve cone to a predetermined maximum value.
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