DK155545B - Ventil med forindstilling af gennemstroemningsmaengden - Google Patents

Description

1 DK 155545 B

Opfindelsen vedrører en ventil med forindstilling af gennemstrømningsmængden, især termostatventil til varmtvands-varmeanlæg, med en cylindrisk husboring, hvis bund udgør ventilsædet, og hvis cylindriske omkredsflade har 5 en fast åbning, som står i forbindelse med en tilslutning, og med en indsats, som kan drejes ved hjælp af et udefra betjent indstillingselement og har en omkredsvæg, der omgiver et ventilrum, som med endefladen under fjederkraft ligger an mod husboringens bund, og med omkredssiden begrænser 10 en med den faste åbning samvirkende styreåbning, som strækker sig fra bunden af husboringen over en i omkredsretningen aftagende højde

Ved en kendt ventil af denne art (DE-PS 12 61 722) er indsatsen til dannelse af styreåbningen på endefladen udformet 15 skråt over en større del af omkredsen. På denne måde kan den faste åbning dækkes mere eller mindre, og hermed kan en ønsket kv-vær<3;*· indstilles. Indsatsen er aksialt forholdsvis lang, da den når næsten til ventilhusets overkant, hvor den er fast forbundet med en pakdåseindsats, som tjener som ind-20 stillingselement. Indsatsen er ikke kun ført i husboringen, men også i en sig dertil tilsluttende udvidelse.

Ved denne konstruktion opstår der undertiden fastlåsninger, som forhindrer drejning af indsatsen.

Opfindelsen ligger til grund for den opgave at angive en 25 ventil af den i indledningen beskrevne art, ved hvilken der

DK 155545B

2 kun skal bruges forholdsvis få kræfter til indstillingen, og ved hvilken fastlåsningsrisikoen er lille.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at omkredsvæggen har et til bunden af husboringen gående skørt, som dækker 5 styreåbningen på nær mindst en tilbageblivende gennemstrømningsåbning til ventilrummet, og at indsatsen kun er ført i husboringen og forbundet med indstillingselementet over en et spillerum tilladende drejekobling.

Ved denne konstruktion opnås der ved hjælp af skørtet, at 10 indsatsen ikke kun er støttet på den ene side ved bunden af husboringen, men i det væsentlige hele vejen rundt. Som følge heraf kan den heller ikke deformeres af fjederen, som belaster den, men bibeholder hele tiden nøjagtigt sin aksiale udførelse. Ved hjælp af opdelingen mellem indsats og ind-15 stillingselement forhindres, at der udefra øves tværgående kræfter på indsatsen, f.eks. af et indstillingsværktøj, som kunne føre til en deformering. Derfor er det heller ikke nødvendigt at lede indsatsen over en større afstand. En forholdsvis kort føring alene i husboringen er tilstrækkelig.

20 På grund af formindskelsen af ledefladearealet bliver også friktionen mindre, således at indstillingskræfterne i alt nedsættes.

Da indstillingselementet kan lejres forholdsvis løst, spiller dets lejringsfriktion ikke nogen væsentlig rolle. Da 25 indsatsen ikke er belastet af tværgående kræfter, kan man også vælge en meget tættere pasning end tidligere. Dette muliggør, at man kan arbejde med små tætningsstørrelser, således at indsatsen i alt kan laves mindre.

Det er særlig fordelagtigt, hvis der kun er en 30 gennemstrømningsåbning, som befinder sig ved den ene ende af styreåbningen. Da skørtet i dette tilfælde er lukket over størstedelen af sin længde, fremkommer der mellem den faste åbning og gennemstrømningsåbningen en kanal, der er lukket

DK 155545 B

3 til alle sider, og som helt eller delvis kan give den ønskede drosselvirkning.

Der er herved gunstigt, hvis gennemstrømningsåbningen befinder sig ved den ende, hvor styreåbningen har den største 5 højde. Dette medfører, at når det virksomme afsnit af kanalen bliver længere, så bliver også den del af den faste styreåbning mindre, som styreåbningen holder åben. Drosselvirkningerne ved de samvirkende åbninger og kanalen ændrer sig derved ensartet.

10 Fortrinsvis slutter indsatsens ledeflade lige over styreåbningen. Den smalleste del af ledefladen, som befinder sig i området for styreåbningens største højde, behøver kun at have en højde, som svarer til den krævede tætningsstørrelse.

Da der er muligt at få en god pasning, er det ved de sædvan-15 lige tryk tilstrækkeligt med en højde på mindre end 5 mm, eller endog mindre end 2 mm.

Yderligere kan indsatsen bestå af et andet materiale end indstillingselementet. Dermed kan indsatsens særlige betingelser (god tætning, lille friktion, stor modstandskraft i 20 forhold til strømningen) betragtes uafhængigt af de for indstillingselementet nødvendige egenskaber (mekanisk stabilitet, styrke over for indstillingsværktøjet).

Indsatsen kan med fordel bestå af kunststof. Blandt de mange typer af brugbare kunststoffer anbefales polyfenylensulfid 25 med en glasfiberforstærkning.

Der fremkommer andre fordele, når indsatsen er formsprøjtet, formstøbt eller formpresset. Så kan indsatsen fremstilles uden nogen form for spåntagende bearbejdning, hvorved den over en del af omkredsen forløbende styreåbning kan være ud-30 formet som en not, der udgår fra endefladen. På denne måde kan noten fremstilles med udforminger, som slet ikke kan fremstilles med et spåntagende bearbejdningsværktøj. Dette

DK 155545B

4 giver i mange tilfælde en yderst nøjagtig tilpasning til de krav, man stiller til droslen.

I en yderligere udformning af opfindelsen er der sørget for, at skørtet bliver tykkere ved aftagende højde af styreåbnin-5 gen ved samme indvendige diameter. Den droslende kanals tværsnit påvirkes således ikke kun af en højdeændring, men også af ændring af bredden, således at drosselvirkningen kan påvirkes endnu mere.

Det er en fordel, hvis højden på styreåbningen er valgt så-10 ledes, at kv"vser<3i-en ved en drejning af indsatsen ændrer sig lineært. På denne måde kan kv-værdien ved hjælp af en skala anbragt på huset indstilles meget nøjagtigt på enhver ønsket middelværdi. Por at nåsdette mål, kan det være nødvendigt at sammensætte styreåbningens højde afsnitsvis af forskellige 15 matematiske funktioner.

En særlig enkel slags drejekobling, der giver et spillerum, fremkommer, når indsatsen har aksialnoter, hvori de aksialt forløbende fingre på indstillingselementet griber ind med spillerum. På denne måde er det endda muligt at holde ind-20 stillingselementets udvendige diameter mindre end diameteren på indsatsens ledeflade, således at kobling og indsats kan anbringes i den samme husboring.

Opfindelsen forklares nedenstående nærmere ved hjælp af et på" tegningen vist foretrukket udførelseseksempel, der viser 25 i fig. 1 et tværsnit gennem en ventil ifølge opfindelsen, fig. 2 et længdesnit gennem ventilhuset i formindsket målestok i forhold til fig. 1, fig. 3 indsatsen i fig. 1 set fra siden,

DK 155545 B

5 fig. 4 indsatsen i fig. 1 set fra neden og fig. 5 indsatsen im fig. 1 set fra oven.

Et ventilhus 1 har et ventilsæde 2 og en dermed samvirkende lukkestykke 3. I lukket tilstand afspærres hermed et første 5 ventilrum 4 i forhold til et andet ventilrum 5, som over en kanal 6 er forbundet med en tilslutning 7. Ventilsædet 2 befinder sig på bunden 8 af en husboring 9, hvis omkredsflade 10 er forsynet med en fast åbning 11. Denne står i forbindelse med en anden tilslutning 12.

10 Lukkestykket 3 bæres af en ventilspindel 13, som går igennem en indsats 14, der er skubbet ind i husboringen 9, og et indstillingselement 15. På den øverste ende af ventilspindelen 13 angriber en stift 16, hvis indstilling kan ændres med en ikke vist termostatopsats og går igennem en pakdåse 17, 15 der er skruet ind i indstillingselementet 15. En tilbagestillingsfjeder 18 angriber på et fremspring 19 på ventilspindelen 13 og støtter sig på en indvendig ringflange 20 på indsatsen 14. Ventilspindelen 13 bærer yderligere en udsivningspakning 21, som virker sammen med et trin 22 på ind-20 stillingselementet 15.

Indstillingselementets 15 aksialposition bestemmes af, at en fjeder 23, som støtter sig på indsatsen 14, trykker et trin 24 på indstillingselementet mod et trin 25 på en i huset 1 iskruet halsbøsning 26. Indstillingselementet 15 er tætnet 25 mod denne halsbøsning med en tætningsring 27.

Indstillingselementet 15 kan drejes ved hjælp af en indstillingsring 28, når denne bevæges aksialt opad imod kraften i fingeren 29. I dette tilfælde kommer en mangenotfor-tanding 30 på indstillingsringen 28 ud af indgreb med til-30 svarende profileringer 31 på halsbøsningen 26, medens en anden mangenotfortanding 32 på indstillingsringen 28 bliver i indgreb med tilsvarende profileringer 33 på indstillingsele-

DK 155545B

6 mentet 15, således at en drejefanskydning er muligt.

Indstillingselementet 15 har to aksiale fingre 34,35, som griber ind i de tilsvarende aksialnoter 36,37 på indsatsen 14 med et sådant spillerum, at begge dele kan bevæge sig en 5 lille smule i forhold til hinanden. På denne måde fremkommer der en drejekobling, med hvilken der kun kan overføres et drejemoment fra indstillingselementet 15 til indsatsen 14, men ikke en tværgående kraft, der fremkalder fastlåsning.

Indsatsen har en cylindrisk ledeflade 39, som virker tætnen-10 de sammen med omkredsfladen 10 i husboringen 9. Denne ledeflades mindste højde H er valgt således, at den under hensyntagen til pasningen er tilstrækkelig som tætningsstørrelse. En anden tætningsflade dannes af endefladen 40 på indsatsen 14, som af fjederen 23 trykkes mod bunden af bo-15 ringen 9. Da der ikke kan udøves tværgående eller kipkræfter udefra, ligger fladerne 39 og 40 så godt an mod de tilsvarende modflader, at små tætningsstørrelser er tilstrækkelige.

Indsatsen 14 har en omkredsvæg 41, som omgiver ventilrummet 20 4. Omkredsvæggens ydre omkredsflade begrænses delvis af le defladen 39. Under denne ledeflade er der en styreåbning 42, der strækker sig mellem et indhak 43 på undersiden af ledefladen 39 og bunden 8 af husboringen 9. Højden H på styreåbningen 42 tiltager i den ene side i omkredsretningen. Mellem 25 styreåbningen 42 og ventilrummet 4 er der over størstedelen af omkredsen et skørt 44, som ligeledes når ned til bunden 8. Skørtets 44 tykkelse tiltager i retning af den mindste højde H af styreåbningen 42, hvilket fremgår af fig. 4. I området ved den største højde H befinder der sig en gennem-30 strømningsåbning 45.

Efter at indsatsen 14 er ført ind i husboringen 9, dannes der mellem dens omkredsvæg 10, dens bund 8, indhakket 43 og

DK 155545 B

7 skørtet 44 en kanal 46, der fører fra den faste åbning 11 i huset 1 til gennemstrømningsåbningen 45. Herved opstår der en drosselvirkning, der afhænger af overgangstværsnittet mellem den faste åbning 11 og styreåbningen 42, af den virk-5 somme længde af kanalen 46 og det til enhver tid værende af højde og bredde bestemte kanaltværsnit.

Når indsatsen 14 drejes ved hjælp af indstillingselementet 15, ændres alle parametre i retning af en ensartet ændring af drosselvirkningen. Bringes f.eks. et område med mindre 10 højde H på styreåbningen 42 til at dække den faste åbning 11, forlænges samtidig kanalen 46, og et afsnit med mindre tværsnit aktiveres. Gennem tilsvarende valg af forløbet af højden H kan man over et meget stort område ændre de kv-værdier, der bestemmer gennemstrømningsmængden, på en så-15 dan måde, at samme vinkelforskelle medfører samme kv-værdi-forskelle.

Som vist i fig. 2 kan den faste åbning 11 også gå over i bunden 8 på husboringen 9, således at kanalen 46 også kan fyldes fra frontsiden. Dette ønsker man i nogle tilfælde, 20 hvor den faste åbning skal bevare så stort et tværsnit som muligt ved så lille en højde på huset som muligt.

Drosselindsatsen 14 er i det foreliggende udførelseseksempel af kunststof, hvorimod huset 1, indstillingselementet 15, pakdåsen 17, halsbøsningen 26 og indstillingsringen 28 er af 25 messing.

Diameteren på indsatsen 1 og husboringen 9 er kun 14,5 mm og indsatsens højde kun 13,5 mm.

Når drosselvirkningen hovedsageligt fremkaldes af overdækningstværsnittet mellem den frie åbning 11 og styreåbningen 30 42, kan skørtet 44 i stedet for gennemstrømningsåbningen 45 i enden have flere gennemstømningsåbninger fordelt over hele længden

8 DK 155545B

Selv om ventilen i første række er bestemt til anvendelse på termostatventiler i varmtvands-varmeanlæg, således at en ensartet fordeling af det varmebærende medium i anlægget gennem forindstilling af den ønskede kv”vær^i bliver mulig, 5 egner forindstillingen sig også til andre ventiler, f.eks. til manuelle radiatorventiler eller vandledningsventiler.

Claims (9)

1. Ventil med forindstilling af gennemstrømningsmængden, især termostatventil til varmtvands-varmeanlæg, med en cylindrisk husboring (9), hvis bund (8) udgør ventilsædet (2), og hvis cylindriske omkredsflade (10) har en 5 fast åbning (11), som står i forbindelse med en tilslut ning (12), og med en indsats (14), som kan drejes ved hjælp af et udefra betjent indstillingselement (15) og har en omkredsvæg (41), der omgiver et ventilrum (4), som med endefladen under fjederkraft ligger an mod hus-10 boringens (9) bund (8), og med omkredssiden begrænser en med den faste åbning samvirkende styreåbning (42), som strækker sig fra bunden (8) af husboringen (9) over en i omkredsretningen aftagende højde, kendetegnet ved, at omkredsvæggen (41) har et til bunden (8) af 15 husboringen (9) gående skørt (44), som dækker styreåb ningen (42) på nær mindst en tilbagebilvende gennemstrømningsåbning (45) til ventilrummet (4), og at indsatsen (14) kun er ført i husboringen og forbundet med indstillingselementet (15) over en et spillerum tilla-20 dende drejekobling (38).

2. Ventil ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det kun er en gennemstrømningsåbning (45) som befinder sig ved den ene ende af styreåbningen (42).

3. Ventil ifølge krav 2,kendetegnet ved, at 25 gennemstrømningsåbningen (45) befinder sig ved den ende, hvor styreåbningen (42) har den største højde.

4. Ventil ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at indsatsens (14) ledeflade (39) slutter lige over styreåbningen (42).

5. Ventil ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at DK 155545 B indsatsen (14) består af et andet materiale end indstil-5 lingselementet (15).

6. Ventil ifølge krav 5, kendetegnet ved, at indsatsen (14) består af kunststof.

7. Ventil ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at indsatsen (14) er en formsprøjtet, forstøbt eller form- 10 presset del.

8. Ventil ifølge krav 1-7, kendetegnet ved, at skørtet (44) bliver tykkere ved aftagende højde (H) af styreåbningen (42) ved samme indvendige diameter.

9. Ventil ifølge krav 1-8,kendetegnet, ved, at 15 højden (H) på styreåbningen (42) er valgt således, at kv-værdien ved en drejning af indsatsen ændrer sig lineært. lo. Ventil ifølge krav 1-9, kendetegnet ve d,at indsatsen (14) har aksialnoter (36,37), hvori de aksialt 20 forløbende fingre (34,35) på indstillingselementet (15) griber ind med spillerum.