EP0483326B1 - Anordnung und verfahren zum steuern des wassermengendurchlaufverhältnisses von kesselkreislauf zu heizkreislauf in warmwasserheizungsanlagen - Google Patents

Anordnung und verfahren zum steuern des wassermengendurchlaufverhältnisses von kesselkreislauf zu heizkreislauf in warmwasserheizungsanlagen Download PDF

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EP0483326B1
EP0483326B1 EP19910909693 EP91909693A EP0483326B1 EP 0483326 B1 EP0483326 B1 EP 0483326B1 EP 19910909693 EP19910909693 EP 19910909693 EP 91909693 A EP91909693 A EP 91909693A EP 0483326 B1 EP0483326 B1 EP 0483326B1
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EP
European Patent Office
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heating
flow
bell
switching
mixer
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EP19910909693
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EP0483326A1 (de
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Hans Latarius
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Tekmar Angewandte Elektronik GmbH and Co KG
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Tekmar Angewandte Elektronik GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1024—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves a multiple way valve
    • F24D19/1033—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves a multiple way valve motor operated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86509—Sequentially progressive opening or closing of plural ports
    • Y10T137/86517—With subsequent closing of first port

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for controlling the water flow rate ratio of the boiler circuit to the heating circuit in hot water, in particular low-temperature heating systems, with a four-way mixer and a control device influencing its position, which is designed so that it has a variable dosage of the mixer when fully open Return water admixture in the heating flow enables. Furthermore, the invention relates to a specially designed four-way mixer for use in such an arrangement or such a method.
  • a conventional mixer cannot cope with these requirements. For this reason, an appropriately dimensioned bypass connection between the heating flow and return has generally been created. Thus, a constant amount of return water was fed to the flow irrespective of the position of the mixer, with the advantage that the amount of water in the heating circuit increased and the mixer setting angle was used.
  • the invention is based on the object of optimizing the above-described desired control behavior and achieving it with considerably less structural, maintenance and operational expenditure.
  • the arrangement according to the invention is characterized in that the four-way mixer is designed as a bell mixer with a stationary profile plate and a rotatable switching bell, the switching bell being slidably arranged with a sealing surface on a preferably flat seat surface of the profile plate; that the profile plate is provided with at least three separate through openings, a first of which is connected to the boiler flow, a second to the heating flow and a third to the boiler return; that the switching bell is arranged in a mixing chamber connected to the heating return, is pressurized on the outside by the heating return water, delimits a connecting channel, spans an angular range of the profile disk and, over a limited range of rotary positions, short-circuits the first through opening connected to the boiler flow with the second through opening leading to the heating flow (fully open mixer) and at the same time releases a variable part of the opening cross section of the second passage opening to the flow chamber connected to the heating return (HR) for the admixture of return water.
  • the switching bell is arranged in a
  • the invention achieves sensitive control behavior over the entire mixer setting range, without the need for a controlled bypass, simply by designing the mixer itself. Instead of a separate bypass, the connecting channel in the switching bell enables the supply of the maximum boiler flow water quantity with a variable amount of return water. This means that even in the upper setting range, sensitive control can be achieved by changing the amount of return water.
  • the costly arrangement of an adjustable bypass and its control-related connection with the position transmitter of the mixer are eliminated.
  • the contact pressure forces acting on the switching bell due to the return water pressure are sufficient for the switch bell to rest tightly on its flat seat surface on the profiled disk; however, the switching bell is preferably resiliently biased against the profiled disk with low force.
  • the through openings in a development of the invention have at least partially kidney-shaped opening cross sections.
  • the second passage opening connected to the heating flow is preferably substantially larger than the other two passage openings of the profile disk, so that the necessary flow cross sections in the heating flow are available both for the inflow of the boiler flow water quantity and for part of the heating return water.
  • the profile disk preferably consists of abrasion- and / or corrosion-resistant material, in particular hardened or alloy steel, V2A and / or ceramic material.
  • the switching bell preferably consists of softer material, in particular of plastic material, and can be designed as an injection molded part.
  • the specified material combination V2A / plastic for the profile disc and the switching bell has special advantages. On the one hand, a smooth rotation of the switching bell is guaranteed, especially between these types of material. This easy adjustability enables the use of servomotors with low output. Both materials have excellent material resistance (no corrosion, no dezincification). There is hardly any wear and tear since a flat sealing surface of the switching bell slides on a flat seating surface of the profile plate and the spring load on the switching bell is low.
  • the inventive method for operating the control arrangement is characterized in that after a sudden increase in heat demand, the switching bell is first rotated in a first direction and brought into a position corresponding to a fully open mixer position, the heating water temperature being monitored and compared with a limit value; that when turning the switching bell in the first direction, the second through opening is increasingly covered by the switching bell and the inflow of heating return water to the heating flow is reduced until the admixture of return water is minimized in one end position; and that when the limit temperature is reached, the switching bell is rotated in the opposite second direction of rotation, an increasingly large proportion of return water is introduced through the second passage opening into the heating flow, while the flow path from the boiler flow to the heating flow is kept open at least initially.
  • the invention further provides a four-way mixer, which is characterized in that a profiled disc with at least three separate through openings is permanently installed in a mixer housing; that a crescent-shaped switching bell of a flat seat of the profile plate is slidably mounted and rotatable about an axis of rotation extending at right angles to the seat; that the switching bell delimits a crescent-shaped connecting channel which is dimensioned such that, in a rotational position of the switching bell, it connects the full opening cross section of a first profiled disk through opening and a cross-sectional sector of the second profiled disk through opening, while another sector of the second through opening remains uncovered by the switching bell, and in one second rotational position the full opening cross section of the first profile disk opening with a much larger part of the second profile disc opening connects.
  • This four-way mixer has the advantages mentioned above in the arrangement according to the invention for controlling the water flow rate ratio in hot water heating systems.
  • the four-way mixer according to the invention also has the same advantages, in particular with regard to ease of movement, material resistance, tightness and low structural complexity, in other control or regulating arrangements. This is especially true if the control advantages of mixer-bypass combinations are to be achieved with a correspondingly reduced constructional and operational expenditure.
  • suitable coordination of the opening cross-sections of the through openings and their arrangement relative to the rotatable switching bell different mixing ratios can be set in certain setting ranges and in particular the flow rates in one mixer branch can be adjusted and can be maintained essentially unchanged in another mixer branch.
  • FIG. 1 an embodiment of a four-way mixer with an integrated heating circulation pump is shown. It has connection pieces for the boiler flow KV, the boiler return KR, the heating flow HV and the heating return HR.
  • the mixer housing 1 contains the mixing chamber 3 shown open in FIG. 1, in which the essential components of the mixer actuator, designated as a whole by 4, are installed.
  • a circulation pump is operationally installed in a housing receptacle 5 and integrated into the heating flow HV.
  • the four-way mixer is designed as a bell mixer. It has a profiled disc 6, which is firmly connected to the bottom wall of the mixing chamber 3, a crescent-shaped switching bell 7 (FIG. 5) extending over a partial arc of more than 180 ° and a switching shaft 8 driven by an actuator, which is connected to the switching bell 7 is rotatably connected and is rotatable relative to the stationary profile plate 6 about an axis of rotation 9.
  • the profile disk 6 has three kidney-shaped through openings 11, 12 and 13 which open into separate flow chambers 14, 15, 16 located behind the mixing chamber 3.
  • the first through opening 11 with the chamber 14 assigned to it is connected to KV
  • the third through opening 13 with the flow chamber 16 assigned to it is connected to KR.
  • the heating return HR opens via a radial opening 17 into a flow chamber 18, which is part of the mixing chamber 3 and surrounds the switching bell 7 on the outside.
  • the switching bell 7 delimits a connecting channel 19 which spans an arc of slightly more than 180 ° and is separated from the flow chamber 18 assigned to the heating return HR by the switching bell.
  • the switching bell 7 is held in contact with the aid of a helical spring 20 on the side of the profiled disk 6 facing the connecting channel 19.
  • the coil spring 20 is supported against a housing cover 21 which is detachably connected to the housing 1 and seals the mixing chamber 18 from the environment (the seals, especially on the passage of the control shaft 8, are of a known design and are not shown in the drawing).
  • FIGS. 4A, B and C and 5 which show the essential components of the mixer actuator 4, are discussed below.
  • FIG. 4A shows a view of the mixer actuator 4 in the direction of the axis of rotation 9, specifically in a position which corresponds to the operating position at a mixer actuation angle of approximately 90 °.
  • the switching bell 7 is loaded on its outside by the pressure of the HR water in the chamber 18.
  • the through openings 11 to 13 of the profiled disk each open into separate flow chambers.
  • the profiled disk passage opening 11 which is connected to KV is passed via the connecting channel 19 into the passage opening 12, which leads to the heating flow HV.
  • the second passage opening 12 also receives return water from the flow chamber 18 in this mixer position. The rest of the return water flows into the boiler return, the through opening 13 of which is open to the HR flow chamber 18.
  • the switching bell 7 is rotated counterclockwise to an end position corresponding to the fully open mixer.
  • the crescent-shaped switching bell 7 in this position shorts the passage opening 11 leading to the boiler flow with the passage opening 12 leading to the heating flow and closes the latter from the HR flow chamber 18, so that no return water can flow into the heating flow.
  • this position is an end position which can be switched on briefly if the heating requirement in the heating circuit increases suddenly, for example when changing from night reduction, before the mixer is returned to the normal operating position (FIG. 4A) ( in order not to exceed the limit temperature in the HV).
  • any amount of return water that can be regulated as desired can also be mixed in via the section of the second passage opening 12 left open by the switching bell.
  • the control characteristic can thus be set comparable to that of the mixer known from DE-PS 32 07 427 with bypass. This is achieved with a suitable shape, in particular of the first and second through openings 11 and 12 (the profiles shown in FIGS. 1 and 4A and 5 are only to be understood as example profiles).
  • the desired mixing ratio can be set simply by rotating the switching bell 7 with a corresponding change in the cross section of the profiles of the through openings 11, 12.
  • the rotational stroke of the switching bell 7 is slightly less than 180 ° in the example shown.
  • the choice of material for the profile plate 6 and the crescent-shaped switching bell 7 is also essential for a long service life of the mixer actuator 4 and its smooth operation.
  • an abrasion and corrosion-resistant material in particular V2A or a ceramic material, is suitable;
  • the switching bell 7 consists of a comparatively soft plastic material which is provided on the flat sealing surface with the best possible sealing properties. Due to frequent switching movements, the bell material can work off to a greater or lesser extent in the area of the sealing surface 23; The pressure of the return medium in the flow chamber 18, with the support of the compression spring 20, ensures that the system is always saturated and tight, while compensating for the shift bell wear.
  • FIG. 6 shows a schematic circuit diagram of an electrical arrangement for regulating the servomotor 25 which actuates the control shaft 8. The structure and mode of operation of the circuit arrangement are described below with reference to the actuating response of the rotatable switching bell 7 in FIGS. 4 and 5.
  • the servomotor 25 is fed by an operating current source 26.
  • a switch group with switches 31, 32 and 33 is integrated between driver stages 28 and motor 25. Each switch is a changeover switch trained and can switch between the two positions a and b.
  • the relays 27A and 27Z are switched depending on a temperature control device 29 known per se with a three-point transmitter 30.
  • a thermostat 34 influenced by the heating flow temperature serves as a limit value transmitter and sends a limit value signal to the controller 29 when a limit value of the flow temperature has been reached.
  • the schematic circuit arrangement according to FIG. 6 is described in the following for the typical operating case of the transition from a night reduction to day operation.
  • the transition begins with an abrupt heat request, which is communicated via the controller 29, 30 to the arrangement, the relay 27A closing. All limit switches 31, 32 and 33 are in their position a.
  • the servomotor 25 then runs from the end position corresponding to the night reduction (switching bell 7 is in the lower half in FIG. 4A, shorts KR and KV and releases the second passage opening 12 for heating flow for the full return flow). With this switch position, the servomotor runs rapidly into the shift bell position shown in FIG. 4A.
  • the thermostat 34 monitors the heating flow temperature and gives a switching command to the controller 29 when one is reached Limit temperature. This may well be the case before reaching the extreme end position according to FIG. 5.
  • Relay 27A is now opened and relay 27Z closed via the three-way actuator 30.
  • Limit switch 33 is in position a.
  • the motor is thereby reversed, rotates backwards and provides for an enlargement of the cross section of the second passage opening 12 which is free towards the mixing chamber 18.
  • An increasing amount of return water is mixed into the heating flow.
  • the relay 27Z opens the associated switch and the driver stage 28Z is de-energized. Thereafter, a three-point control known per se takes place, in which the servomotor 25 rotates the switching bell counterclockwise or clockwise when certain limit temperatures are exceeded or fallen below and interrupts the rotary movement again in phases.
  • control arrangement according to the invention enables full utilization of the adjustment range and sensitive control with only a single rotatable actuator, namely the switching bell 7.
  • the operational effort is minimized, the service life is comparatively significantly increased and the reliability is improved accordingly.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und ein Verfahren zum Steuern des Wassermengendurchlaufverhältnisses von Kesselkreislauf zu Heizkreislauf in Warmwasser-, insbesondere Niedertemperaturheizungsanlagen, mit einem Vierwegemischer und einer dessen Stellung beeinflussenden Steuereinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie bei voll geöffnetem Mischer eine veränderliche Dosierung der Rücklaufwasserbeimischung in den Heizungsvorlauf ermöglicht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen besonders ausgebildeten Vierwegemischer zur Verwendung in einer solchen Anordnung bzw. einem solchen Verfahren.
  • Bei der Verwendung herkömmlicher Mischer in Niedertemperaturheizungen stellte sich bei einer Kesseltemperatur von 80°C die maximal erforderliche Vorlauftemperatur von 50°C bereits bei weit weniger als der Hälfte des Mischerstellweges ein. Dadurch ergab sich ein zu grobes Regelverhalten. Außerdem ist es eine Anforderung der Niedertemperaturheizung, insbesondere einer Fußbodenheizung, unterschiedliche Wassermengen in den Rohrkreisen Kessel einerseits und Heizung andererseits zu transportieren. Dafür ein Rechenbeispiel:
    • A) Typische Temperaturen im Kesselkreis sind
      Figure imgb0001
    • B) Typische Temperaturen in einem Fußbodenheizkreis sind
      Figure imgb0002
  • Daraus ergeben sich die folgenden Wassermengen-Anforderungen bei einem angenommenen Wärmebedarf von 20.000 kcal:
    zu A) 20.000 kcal 20 K
    Figure imgb0003
     = 1.000 l/h   zu B) 20.000 kcal 10 K
    Figure imgb0004
     = 2.000 l/h
  • Mit diesen Anforderungen ist ein herkömmlicher Mischer überfordert. Aus diesem Grunde hat man in der Regel eine entsprechend dimensionierte Beipaßverbindung zwischen Heizungsvor- und -rücklauf geschaffen. Damit wurde ständig dem Vorlauf unabhängig von der Stellung des Mischers eine konstante Menge Rücklaufwasser zugeführt mit dem Vorteil, daß die Wassermenge im Heizkreis sich erhöhte und der Mischerstellwinkel ausgenutzt wurde.
  • Der Nachteil solcher Regeleinrichtungen lieqt darin. daß bei Sollwertänderungen das Heizsystem sehr träge reagiert.
  • Aus der DE-PS 32 07 427 sind Anordnung und Verfahren der gattungsgemäßen Art bekannt. Die Ausdehnung des praktisch verfügbaren Stellbereichs sowie die gewünschte rasche Regelantwort beispielsweise bei einem Wärmeschub nach der Nachtabsenkung werden durch einen verstellbaren Beipass erreicht, der in Abhängigkeit von der Mischerstellung gesteuert wird und weitgehend geschlossen wird, wenn der Mischerweg vom Kesselvorlauf zum Heizungsvorlauf voll geöffnet ist. Der verstellbare Beipass mischt der über den Mehrwegemischer fließenden Heizwassermenge eine zusätzliche Rücklaufwassermenge bei. Wenn der Mischer aufgrund der Vorlauftemperaturbegrenzung etwas geschlossen wird, vergrößert sich die über den Beipass geleitete Rücklaufwassermenge. Die über den Mischerweg zum Heizungsvorlauf strömende Menge an Kesselvorlaufwasser kann daher weitgehend unvermindert bleiben, so daß der Mischer auch im oberen Stellbereich ein feinfühliges Regelverhalten gewährleistet. Die Zuordnung eines gesteuerten Beipasses zu einem herkömmlichen Mehrwegemischer sowie deren regelungstechnische Verknüpfung waren bisher die einzige Möglichkeit, das angestrebte Regelverhalten mit geringen Totzeiten, relativ kurzen Übergangsphasen und weitgehender Ausnutzung des Mischer-Stellbereichs zu vereinigen. Die zusätzliche gesteuerte Beipassklappe erhöht den Herstellungs- und Wartungsaufwand, zumal sich der Verschleiß in den beiden Wegen über den Mischer einerseits und über den Beipass andererseits nicht immer gleichmäßig und einheitlich einstellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben erläuterte angestrebte Regelverhalten zu optimieren und mit wesentlich geringerem baulichen, wartungsmäßigen und betrieblichen Aufwand zu erreichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die erfindungsgemäße Anordnung dadurch aus, daß daß der Vierwegemischer als Glokkenmischer mit einer stationären Profilscheibe und einer drehbaren Schaltglocke ausgebildet ist, wobei die Schaltglocke mit einer Dichtfläche auf einer vorzugsweise ebenen Sitzfläche der Profilscheibe gleitend angeordnet ist; daß die Profilscheibe mit wenigstens drei getrennten Durchgangsöffnungen versehen ist, von denen eine erste mit dem Kesselvorlauf, eine zweite mit dem Heizungsvorlauf und eine dritte mit dem Kesselrücklauf verbunden ist; daß die Schaltglocke in einer mit dem Heizungsrücklauf verbundenen Mischkammer angeordnet, an ihrer Außenseite von dem Heizungsrücklaufwasser druckbeaufschlagt ist, einen Verbindungskanal begrenzt, einen Winkelbereich der Profilscheibe überspannt und über einen begrenzten Drehstellungsbereich die mit dem Kesselvorlauf verbundene erste Durchgangsöffnung mit der zum Heizungsvorlauf führenden zweiten Durchgangsöffnung kurzschließt (voll geöffneter Mischer) und gleichzeitig einen veränderlichen Teil des Öffnungsquerschnitts der zweiten Durchgangsöffnung zur mit dem Heizungsrücklauf (HR) verbundenen Strömungskammer für die Zumischung von Rücklaufwasser freigibt.
  • Überraschenderweise erreicht die Erfindung ein feinfühliges Regelverhalten über den gesamten Mischer-Stellbereich unter Verzicht auf einen gesteuerten Beipass einfach durch besondere Gestaltung des Mischers selbst. Anstelle eines gesonderten Beipasses ermöglicht der Verbindungskanal in der Schaltglocke die Zufuhr der maximalen Kesselvorlaufwassermenge bei veränderlicher Menge an Rücklaufwasser. Somit kann auch im oberen Stellbereich eine feinfühlige Regelung unter Änderung der Rücklaufwassermenge erreicht werden. Die kostenaufwendige Anordnung eines verstellbaren Beipasses sowie dessen regelungstechnische Verknüpfung mit dem Stellungsgeber des Mischers entfallen.
  • Im Betrieb reichen an sich die durch den Rücklaufwasserdruck auf die Schaltglocke einwirkenden Andruckkräfte zur dichten Anlage der Schaltglocke an ihrer ebenen Sitzfläche auf der Profilscheibe aus; vorzugsweise ist jedoch die Schaltglocke mit geringer Kraft federnd gegen die Profilscheibe vorgespannt.
  • Zur Einstellung des optimalen Regelverhaltens haben die Durchgangsöffnungen in Weiterbildung der Erfindung zumindest teilweise nierenförmige Öffnungsquerschnitte. Die mit dem Heizungsvorlauf verbundene zweite Durchgangsöffnung ist vorzugsweise wesentlich größer als die beiden anderen Durchgangsöffnungen der Profilscheibe, damit die notwendigen Strömungsquerschnitte in den Heizungsvorlauf sowohl für den Zustrom der Kesselvorlaufwassermenge als auch eines Teils des Heizungsrücklaufwassers zur Verfügung stehen.
  • Vorzugsweise besteht die Profilscheibe aus abrieb- und/oder korrosionsbeständigem Material, insbesondere aus gehärtetem bzw. legiertem Stahl, V2A und/oder keramischem Material. Die Schaltglocke besteht demgegenüber vorzugsweise aus weicherem Material, insbesondere aus Kunststoffmaterial und kann als Spritzformteil ausgebildet sein. Die angegebene Materialkombination V2A/Kunststoff für die Profilscheibe und die Schaltglocke hat besondere Vorteile. Einerseits ist ein leichtgängiges Drehen der Schaltglocke gerade zwischen diesen Materialarten gewährleistet. Diese leichte Verstellbarkeit ermöglicht den Einsatz von Stellmotoren mit niedriger Leistung. Beide Materialien haben eine ausgezeichnete Materialbeständigkeit (keine Korrosion, keine Entzinkung). Es gibt kaum Verschleiß, da eine ebene Dichtfläche der Schaltglocke auf einer ebenen Sitzfläche der Profilscheibe gleitet und die Federbelastung der Schaltglocke gering ist. Abgerieben wird nur die Schaltglocke; dies ändert aber nichts an Dichtigkeit zwischen den beiden in Wirkverbindung gehaltenen Komponenten (Profilscheibe und Schaltglocke), da ein Abrieb selbsttätig federnd nachgestellt wird. Der Querschnitt des Verbindungskanals ist selbstverständlich so groß bemessen, daß eine entsprechende Nachstellbewegung bei Abrieb der Schaltglocke auf die Strömungsquerschnitte ohne schädliche Einflüsse bleibt. Der bauliche und mechanische Aufwand ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zu der gattungsgemäßen Mischer-Beipass-Kombination deutlich herabgesetzt. Dementsprechend ist auch die Lebensdauer der neuen Anordnung wesentlich größer; es ist damit zu rechnen, daß die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Glockenmischers derjenigen der zugehörigen Heizungsanlagen entspricht (25-30 Jahre).
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Steueranordnung zeichnet sich dadurch aus, daß nach einer sprunghaft erhöhten Wärmeanforderung die Schaltglocke zunächst in eine erste Richtung gedreht und in eine einer voll geöffneten Mischerposition entsprechende Stellung gebracht wird, wobei die Heizwassertemperatur überwacht und mit einem Grenzwert verglichen wird; daß beim Drehen der Schaltglocke in der ersten Richtung die zweite Durchgangsöffnung zunehmend von der Schaltglocke abgedeckt und der Zustrom von Heizungsrücklaufwasser zum Heizungsvorlauf gedrosselt wird, bis in einer Endstellung die Zumischung von Rücklaufwasser minimiert ist; und daß bei Erreichen der Grenztemperatur die Schaltglocke in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung gedreht, ein zunehmend großer Rücklaufwasseranteil durch die zweite Durchgangsöffnung in den Heizungsvorlauf eingeleitet wird, während der Strömungsweg vom Kesselvorlauf zum Heizungsvorlauf zumindest zunächst, geöffnet gehalten wird.
  • Die Erfindung sieht ferner einen Vierwegemischer vor, der gekennzeichnet ist dadurch, daß eine Profilscheibe mit wenigstens drei getrennten Durchgangsöffnungen in einem Mischergehäuse fest eingebaut ist; daß eine sichelförmige Schaltglocke einer ebenen Sitzfläche der Profilscheibe gleitend aufgesetzt und um eine zur Sitzfläche rechtwinklig verlaufende Drehachse drehbar ist; daß die Schaltglocke einen sichelförmigen Verbindungskanal begrenzt, der so bemessen ist, daß er in einer Drehstellung der Schaltglocke den vollen Öffnungsquerschnitt einer ersten Profilscheibendurchgangsöffnung und einen Querschnittssektor der zweiten Profilscheibendurchgangsöffnung verbindet, während ein anderer Sektor der zweiten Durchgangsöffnung von der Schaltglocke unabgedeckt bleibt, und in einer zweiten Drehstellung den vollen Öffnungsquerschnitt der ersten Profilscheibenöffnung mit einem wesentlich größeren Teil der zweiten Profilscheibenöffnung verbindet.
  • Dieser Vierwegemischer hat die vorstehend genannten Vorteile bei der erfindungsgemäßen Anordnung zum Steuern des Wassermengendurchlaufverhältnisses in Warmwasserheizungsanlagen. Die gleichen Vorteile insbesondere in bezug auf Leichtgängkeit, Materialbeständigkeit, Dichtigkeit und geringem baulichen Aufwand hat der erfindunggemäße Vierwegemischer aber auch bei anderen Steuer- oder Regelanordnungen. Dies gilt vor allem dann, wenn die regelungstechnischen Vorteile von Mischer-Beipass-Kombinationen mit entsprechend reduziertem baulichen und betrieblichen Aufwand erreicht werden sollen. Durch geeignete Abstimmung der Öffnungsquerschnitte der Durchgangsöffnungen sowie ihrer Anordnung relativ zur drehbaren Schaltglocke können in bestimmten Stellbereichen gezielt unterschiedliche Mischverhältnisse eingestellt werden und dabei insbesondere die Durchflußmengen in einem Mischerzweig verstellt und in einem anderen Mischerzweig im wesentlichen unverändert beibehalten werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung darstellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Frontansicht auf das Mischergehäuse eines Ausführungsbeispiels der Erfindung bei geöffneter Mischkammer und demontiertem Mischerstellglied;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile II-II der Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile III-III der Fig. 1 bei montiertem Mischerstellglied;
    Fig. 4A bis 4C
    verschiedene Ansichten auf ein Mischerstellglied;
    Fig. 5
    eine Frontansicht auf das Mischerstellglied in einer gegenüber Fig. 4A verstellten Einstellung; und
    Fig. 6
    ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform der das Mischerstellglied steuernden Einrichtung.
  • In den Figuren 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Vierwegemischers mit integrierter Heizungsumwälzpumpe dargestellt. Er hat Anschlußstutzen für den Kesselvorlauf KV, den Kesselrücklauf KR, den Heizungsvorlauf HV und den Heizungsrücklauf HR. Das Mischergehäuse 1 enthält die in Fig. 1 geöffnet gezeigte Mischkammer 3, in der die wesentlichen Komponenten des als Ganzes mit 4 bezeichneten Mischerstellgliedes eingebaut sind.
  • Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Umwälzpumpe ist betriebsmäßig in eine Gehäuseaufnahme 5 eingebaut und in den Heizungsvorlauf HV eingebunden.
  • Der Vierwegemischer ist als Glockenmischer ausgebildet. Er weist eine Profilscheibe 6, die mit der Bodenwand der Mischkammer 3 fest verbunden ist, eine über einen Teilkreisbogen von mehr als 180° verlaufende sichelförmige Schaltglocke 7 (Fig. 5) und eine von einem Stellmotor getriebene Schaltwelle 8 auf, die mit der Schaltglocke 7 drehfest verbunden ist und relativ zur stationären Profilscheibe 6 um eine Drehachse 9 drehbar ist.
  • Die Profilscheibe 6 hat drei nierenförmig profilierte Durchgangsöffnungen 11, 12 und 13, die in hinter der Mischkammer 3 gelegene separate Strömungskammern 14, 15, 16 münden. Die erste Durchgangsöffnung 11 mit der ihr zugeordneten Kammer 14 ist an KV, die zweite Durchgangsöffnung 12 mit der ihr zugeordneten Strömungskammer 15 an HV und die dritte Durchgangsöffnung 13 mit der ihr zugeordneten Strömungskammer 16 ist an KR angebunden. Der Heizungsrücklauf HR mündet über eine radiale Öffnung 17 in eine Strömungskammer 18, die Teil der Mischkammer 3 ist und die Schaltglocke 7 außen umgibt. An der Innenseite begrenzt die Schaltglocke 7 einen Verbindungskanal 19, der einen Kreisbogen von etwas mehr als 180° überspannt und durch die Schaltglocke von der dem Heizungsrücklauf HR zugeordneten Strömungskammer 18 getrennt ist.
  • Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, wird die Schaltglocke 7 mit Hilfe einer Schraubenfeder 20 auf der dem Verbindungskanal 19 zugewandten Seite der Profilscheibe 6 in Anlage gehalten. Die Schraubenfeder 20 stützt sich dabei gegen einen Gehäusedeckel 21 ab, der mit dem Gehäuse 1 lösbar verbunden ist und die Mischkammer 18 zur Umgebung abdichtet (die Dichtungen vor allem an der Durchführung der Schaltwelle 8 sind bekannter Ausführung und in der Zeichnung nicht dargestellt).
  • Zur Erläuterung der Funktionsweise des Vierwegemischers wird im folgenden auf die Figuren 4A, B und C sowie 5 eingegangen, die die wesentlichen Bestandteile des Mischerstellglieds 4 zeigen.
  • Fig. 4A zeigt eine Ansicht des Mischerstellglieds 4 in Richtung der Drehachse 9, und zwar in einer Stellung, die der Betriebsstellung bei einem Mischerstellwinkel von ca. 90° entspricht. Wie oben gesagt, ist die Schaltglocke 7 an ihrer Außenseite von dem Druck des HR-Wassers in der Kammer 18 belastet. Die Durchgangsöffnungen 11 bis 13 der Profilscheibe münden jeweils in getrennte Strömungskammern. In der in Fig. 4A gezeigten Stellung wird die mit KV in Verbindung stehende Profilscheiben-Durchgangsöffnung 11 über den Verbindungskanal 19 in die Durchgangsöffnung 12 geleitet, die zum Heizungsvorlauf HV führt. Neben dem Kesselvorlaufstrom nimmt die zweite Durchgangsöffnung 12 in dieser Mischerstellung jedoch auch Rücklaufwasser aus der Strömungskammer 18 auf. Der Rest des Rücklaufwassers strömt in den Kesselrücklauf, dessen Durchgangsöffnung 13 zur HR-Strömungskammer 18 offen steht.
  • In Fig. 5 ist die Schaltglocke 7 bis zu einer dem voll geöffneten Mischer entsprechenden Endstellung im Gegenuhrzeigersinn weitergedreht. Wie zu sehen ist, schließt die sichelförmige Schaltglocke 7 in dieser Stellung die zum Kesselvorlauf führende Durchgangsöffnung 11 mit der zum Heizungsvorlauf führenden Durchgangsöffnung 12 kurz und schließt letztere ab gegenüber der HR-Strömungskammer 18, so daß kein Rücklaufwasser in den Heizungsvorlauf fließen kann. Diese Stellung ist, wie weiter unten noch erläutert werden wird, eine Endstellung, die kurzfristig bei sprunghaft ansteigendem Wärmebedarf im Heizkreislauf, beispielsweise beim Übergang aus der Nachtabsenkung, eingeschaltet werden kann bevor der Mischer wieder in die normale Betriebsstellung (Fig. 4A) zurückgefahren wird (um die Grenztemperatur im HV nicht zu überschreiten). In einem großen Bereich von Mischerstellungen kann auch eine beliebig genau regelbare Rücklaufwassermenge über den von der Schaltglocke offen gelassenen Abschnitt der zweiten Durchgangsöffnung 12 zugemischt werden. Die Steuerkennlinie kann also vergleichbar derjenigen des aus der DE-PS 32 07 427 bekannten Mischers mit Beipass eingestellt werden. Dies gelingt bei geeigneter Formgebung vor allem der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 11 und 12 (die in den Figuren 1 und 4A bzw. 5 dargestellten Profile sind nur als Beispielprofile aufzufassen). Allein durch Drehen der Schaltglocke 7 unter entsprechender Querschnittsänderung der Profile der Durchgangsöffnungen 11, 12 kann das gewünschte Mischungverhältnis eingestellt werden. Der Drehhub der Schaltglocke 7 ist im dargestellten Beispiel etwas kleiner als 180°.
  • Wesentlich für eine hohe Lebensdauer des Mischerstellglieds 4 sowie dessen reibungslosen Betrieb ist auch die Materialwahl der Profilscheibe 6 und der sichelförmigen Schaltglocke 7. Für erstere (6) ist ein abrieb- und korrosionsfestes Material, insbesondere V2A oder ein keramisches Material geeignet; die Schaltglocke 7 besteht demgegenüber aus einem vergleichsweise weichen und an der ebenen Dichtfläche mit möglichst optimalen Dichteigenschaften ausgestattetem Kunststoffmaterial. Aufgrund häufiger Schaltbewegungen kann sich das Glockenmaterial im Bereich der Dichtfläche 23 mehr oder weniger stark abarbeiten; der Druck des Rücklaufmediums in der Strömungskammer 18 sorgt mit Unterstützung der Druckfeder 20 für eine stets satte und dichtende Anlage unter Ausgleich des Schaltglockenabriebs.
  • In Fig. 6 ist ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Anordnung zur Regelung des die Schaltwelle 8 betätigenden Stellmotors 25 gezeigt. Aufbau und Funktionsweise der Schaltungsanordnung werden im folgenden mit Bezug auf die Stellantwort der drehbaren Schaltglocke 7 in den Figuren 4 und 5 beschrieben.
  • Der Stellmotor 25 wird von einer Betriebsstromquelle 26 gespeist. Zwei über Relais 27A und 27Z an die Betriebsstromquelle anschaltbare Motortreiberstufen 28A und 28Z bestimmen Richtung (A = Mischer auf; Z = Mischer zu) und Hub der zur Schaltwelle 8 übertragenen Motor-Stellbewegung. Zwischen Treiberstufen 28 und Motor 25 ist eine Schaltergruppe mit den Schaltern 31, 32 und 33 eingebunden. Jeder Schalter ist als Umschalter ausgebildet und kann zwischen den beiden Stellungen a und b umschalten. Die Relais 27A und 27Z werden in Abhängigkeit von einem an sich bekannten Temperaturregelgerät 29 mit Dreipunktgeber 30 geschaltet. Ein von der Heizungsvorlauftemperatur beeinflußter Thermostat 34 dient als Grenzwertgeber und gibt ein Grenzwertsignal an den Regler 29, wenn ein Grenzwert der Vorlauftemperatur erreicht ist.
  • Die schematische Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 wird im folgenden für den typischen Betriebsfall des Übergangs von einer Nachtabsenkung auf Tagbetrieb beschrieben. Der Übergang beginnt mit einer sprunghaften Wärmeanforderung, die über den Regler 29, 30 der Anordnung mitgeteilt wird, wobei das Relais 27A schließt. Alle Endschalter 31, 32 und 33 befinden sich in ihrer Stellung a. Der Stellmotor 25 läuft daraufhin aus der der Nachtabsenkung entsprechenden Endstellung (Schaltglocke 7 ist in der unteren Hälfte in Fig. 4A, schließt KR und KV kurz und gibt die zweite Durchgangsöffnung 12 zum Heizungsvorlauf für den vollen Rücklaufstrom frei). Bei dieser Schalterstellung läuft der Stellmotor rasch in die in Fig. 4A gezeigte Schaltglockenposition. In dieser Stellung ist der Kesselvorlauf zum Heizungsvorlauf voll geöffnet und gleichzeitig die zweite Durchgangsöffnung 12 der Profilscheibe teilweise zur Mischerkammer 18 und damit für das Rücklaufwasser offen. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Nockenscheibe, die mit der Schaltwelle 9 gekoppelt ist, betätigt bei Erreichen dieser Stellung den Schalter 31 und schaltet diesen in die Position b um. Die Glockenscheibe dreht weiter in Richtung der in Fig. 5 gezeigten Endstellung (in Gegenuhrzeigerrichtung), wodurch der Rücklaufstrom zunehmend gedrosselt und dementsprechend die Aufheizung beschleunigt wird.
  • Das Thermostat 34 überwacht die Heizungsvorlauftemperatur und gibt einen Schaltbefehl an den Regler 29 bei Erreichen einer Grenztemperatur. Dies kann durchaus vor Erreichen der äußersten Endstellung gemäß Fig. 5 der Fall sein.
  • Über den Dreiwegesteller 30 wird jetzt Relais 27A geöffnet und Relais 27Z geschlossen. Endschalter 33 befindet sich in der Stellung a. Der Motor wird dadurch umgesteuert, dreht rückwärts und sorgt für eine Vergrößerung des zur Mischkammer 18 hin freien Querschnitts der zweiten Durchgangsöffnung 12. Eine zunehmende Rücklaufwassermenge wird dem Heizungsvorlauf beigemischt. Bei Unterschreiten des kritischen Grenzwerts öffnet das Relais 27Z den zugehörigen Schalter, und die Treiberstufe 28Z wird stromlos. Danach findet eine an sich bekannte Dreipunktregelung statt, bei der der Stellmotor 25 bei Über- oder Unterschreiten gewisser Grenztemperaturen die Schaltglocke im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn dreht und die Drehbewegung phasenweise wieder unterbricht.
  • Die vorstehende Beschreibung läßt erkennen, daß die erfindungsgemäße Steueranordnung eine volle Ausnutzung des Stellbereichs und eine feinfühlige Steuerung bei nur einem einzigen drehbaren Stellglied, nämlich der Schaltglocke 7 ermöglicht. Der betriebliche Aufwand ist minimiert, die Lebensdauer vergleichsweise wesentlich erhöht und die Zuverlässigkeit entsprechend verbessert.
  • Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So können die Konfiguration der Glocke, Ausbildung und Widerlagerpunkte der Feder, die Ausbildung der Dichtfläche zwischen Glocke 7 und Profilscheibe 6 und vor allem Form, Anordnung und Anzahl der verwendeten Durchgangsöffnungen variiert werden, um eine Anpassung an bestehende Bauformen des Gehäuses und/oder an gewünschte Regelkennlinien zu erreichen.

Claims (21)

  1. Anordnung zum Steuern des Wassermengendurchlaufverhältnisses von Kesselkreislauf zu Heizkreislauf in Warmwasser-, insbesondere Niedertemperaturheizunganlagen, mit einem Vierwegemischer und einer dessen Stellung beeinflussenden Steuereinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie bei voll geöffnetem Mischer eine veränderliche Dosierung der Rücklaufwasserbeimischung in den Heizungsvorlauf ermöglicht,
       dadurch gekennzeichnet,
       daß der Vierwegemischer als Glockenmischer (4) mit einer stationären Profilscheibe (6) und einer drehbaren Schaltglocke (7) ausgebildet ist, wobei die Schaltglocke mit einer Dichtfläche (23) auf einer vorzugsweise ebenen Sitzfläche der Profilscheibe gleitend angeordnet ist;
       daß die Profilscheibe mit wenigstens drei getrennten Durchgangsöffnungen (11, 12, 13) versehen ist, von denen eine erste (11) mit dem Kesselvorlauf (KV), eine zweite (12) mit dem Heizungsvorlauf (HV) und eine dritte (13) mit dem Kesselrücklauf (KR) verbunden ist;
       daß die Schaltglocke (7) in einer mit dem Heizungsrücklauf (HR) verbundenen Strömungskammer (3, 18) angeordnet, an ihrer Außenseite von dem Heizungsrücklaufwasser druckbeaufschlagt ist, an ihrer Innenseite einen Verbindungskanal (19) begrenzt, einen Winkelbereich der Profilscheibe überspannt und über einen begrenzten Drehstellungsbereich die mit dem Kesselvorlauf (KV) verbundene erste Durchgangsöffnung (11) mit der zum Heizungsvorlauf führenden zweiten Durchgangsöffnung (12) kurzschließt (voll geöffneter Mischer) und gleichzeitig einen veränderlichen Teil des Öffnungsquerschnitts der zweiten Durchgangsöffnung zur mit dem Heizungsrücklauf (HR) verbundenen Strömungskammer (18) für die Zumischung von Rücklaufwasser freigibt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke (7) federnd gegen die Profilscheibe (6) vorgespannt ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (11, 12, 13) zumindest teilweise nierenförmige Öffnungsquerschnitte haben.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Schaltglocke (7) beidseitig begrenzt ist auf einen Drehwinkel von ca. 120° und daß in der einen Endstellung der Kesselvorlauf (KV) über den Verbindungskanal (19) zum Heizungsvorlauf (HV) voll geöffnet ist, gleichzeitig aber ein zweiter Öffnungsquerschnitt als Durchgangsöffnung (12) zur Heizungsrücklaufkammer erhalten bleibt.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (19) teilkreisförmig ausgebildet ist und über eine Bogenlänge von 160-200° verläuft, daß die Schaltglocke (7) in einer Endstellung die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen (11, 12) von der Heizungsrücklaufkammer (3, 18) trennt und untereinander über den Verbindungskanal (19) kurzschließt, während die dritte Durchgangsöffnung (13) vom Heizungsrücklaufwasser angeströmt ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer anderen Endstellung der Schaltglocke die ersten und dritten Durchgangsöffnungen (11, 13) über den Verbindungskanal (19) kurzgeschlossen sind und die zum Heizungsvorlauf führende zweite Durchgangsöffnung (12) zur Heizungsrücklaufkammer (3; 18) offensteht.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilscheibe (6) in einem Mischergehäuse (1) befestigt ist und auf der der Schaltglocke (7) abgewandten Seite der Profilscheibe drei getrennte Strömungskammern (14, 15, 16) angeordnet sind, die mit dem Kesselvorlauf (KV), Heizungsvorlauf (HV) und Kesselrücklauf (KR) verbunden sind.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilscheibe (6) aus abrieb- und/oder korrosionsbeständigem Material, insbesondere gehärtetem bzw. legiertem Stahl, V2A und/oder keramischem Material besteht.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke (7) aus Kunststoffmaterial besteht, das weicher ist als das Material der Profilscheibe (6).
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke (7) von einem reversierbaren Stellmotor (25) angetrieben ist, der von der Steuereinrichtung so gesteuert ist, daß er die Schaltglocke bei sprunghaft steigender Heiztemperaturanforderung (z.B. nach der Nachtabsenkung) aus einer Endstellung in die Richtung der anderen Endstellung (Fig. 5) bewegt, in der der Heizungsvorlauf (HV) mit dem Kesselvorlauf (KV) kurzgeschlossen und der Strömungsquerschnitt zwischen der Heizungsrücklaufkammer (3; 18) und der zum Heizungsvorlauf führenden zweiten Durchgangsöffnung (12) minimal ist, und bei Erreichen einer oberen Grenztemperatur im Heizungsvorlauf in die Gegenrichtung in eine Arbeitsstellung dreht, bei der die zweite Durchgangsöffnung (12) zur Heizungsrücklaufkammer teilweise offen ist und dem über den Verbindungskanal (19) zugeführten Kesselvorlaufwasser Heizungsrücklaufwasser beigemischt wird.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsvorlauftemperatur thermostatisch überwacht ist, daß die Steuereinrichtung eine Dreipunkt-Regelanordnung mit Schaltern (27, 31 ... 33) zum Ein- und Ausschalten des Stellmotors (25) und zur Drehrichtungsumkehr aufweist und daß die Dreipunkt-Regelanordnung vom Vorlaufthermostaten (34) umschaltbar ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteranordnung (31 ... 33) in den Stromkreis des Stellmotors (25) eingebunden ist, die von einer Nockenscheibe in Abhängigkeit von der Stellung der Schaltglocke (7) betätigbar ist.
  13. Verfahren zum Betrieb der Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
       dadurch gekennzeichnet,
       daß nach einer sprunghaft erhöhten Wärmeanforderung die Schaltglocke zunächst in eine erste Richtung gedreht und in eine einer voll geöffneten Mischerposition entsprechende Stellung gebracht wird, wobei die Heizwassertemperatur überwacht und mit einem Grenzwert verglichen wird;
       daß beim Drehen der Schaltglocke in der ersten Richtung die zweite Durchgangsöffnung zunehmend von der Schaltglocke abgedeckt und der Zustrom von Heizungsrücklaufwasser zum Heizungsvorlauf gedrosselt wird, bis in einer Endstellung die Zumischung von Rücklaufwasser minimiert ist; und
       daß bei Erreichen der Grenztemperatur die Schaltglocke in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung gedreht, ein zunehmend großer Rücklaufwasseranteil durch die zweite Durchgangsöffnung in den Heizungsvorlauf eingeleitet wird, während der Strömungsweg vom Kesselvorlauf zum Heizungsvorlauf zumindest zunächst, geöffnet gehalten wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen so gewählt und auf die Schaltglocke abgestimmt werden, daß eine etwa lineare Regelkennlinie bei großem Stellbereich entsteht.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke gegen ihre Sitzfläche auf der Profilscheibe mit einer Kraft gedrückt wird, die nur wenig größer als ihr Eigengewicht ist.
  16. Vierwegemischer, zur Verwendung in der Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
       dadurch gekennzeichnet,
       daß eine Profilscheibe (6) mit wenigstens drei getrennten Durchgangsöffnungen (11, 12, 13) in einem Mischergehäuse (1) fest eingebaut ist;
       daß eine sichelförmige Schaltglocke (7) einer ebenen Sitzfläche (23) der Profilscheibe (6) gleitend aufgesetzt und um eine zur Sitzfläche rechtwinklig verlaufende Drehachse (9) drehbar ist;
       daß die Schaltglocke einen sichelförmigen Verbindungskanal (19) begrenzt, der so bemessen ist, daß er in einer Drehstellung (Fig. 4A) der Schaltglocke den vollen Öffnungsquerschnitt einer ersten Profilscheibendurchgangsöffnung (11) und einen Querschnittssektor der zweiten Profilscheibendurchgangsöffnung (12) verbindet, während ein anderer Sektor der zweiten Durchgangsöffnung von der Schaltglocke unabgedeckt bleibt, und in einer zweiten Drehstellung (Fig. 5) den vollen Öffnungsquerschnitt der ersten Profilscheibenöffnung mit einem wesentlich größeren Teil der zweiten Profilscheibenöffnung verbindet.
  17. Vierwegemischer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Profilscheiben-Durchgangsöffnungen (11, 12, 13) in drei getrennte Gehäusekammern (14, 15, 16) münden, die auf einer ersten Seite der Profilscheibe (6) angeordnet und mit drei Anschlußstutzen verbunden sind und daß auf der gegenüberliegenden Seite der Profilscheibe eine weitere Gehäusekammer (3; 18) vorgesehen ist, in der die Schaltglocke (7) angeordnet ist und in die in entsprechenden Drehstellungen der Schaltglocke alle drei Durchgangsöffnungen münden.
  18. Vierwegemischer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilscheibe (6) aus einem abrieb- und/oder korrosionsbeständigen Material, insbesondere einer Stahllegierung, V2A, einem keramischen Werkstoff oder einem Werkstoffgemisch besteht und die Schaltglocke (7) aus einem weicheren Material, insbesondere Kunststoff besteht.
  19. Vierwegemischer nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke (7) ein Spritzgußformteil ist.
  20. Vierwegemischer nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglocke mit geringer Federkraft gegen ihre Sitzfläche (23) auf der Profilscheibe (6) gedrückt ist.
  21. Vierwegemischer nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der zweiten Profilscheibendurchgangsöffnung (12) um 50 bis 150%, vorzugsweise um etwa 80 bis 100% größer ist als diejenige der ersten Profilscheibendurchgangsöffnung (11).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243366A1 (en) * 1992-12-21 1993-07-01 Rene Legere Control unit for hot water heating-system - contains precision extruded part with pipes, overflow valves and four=way mixer
US20050235306A1 (en) * 2002-09-23 2005-10-20 Fima R G Systems and methods for monitoring and controlling water consumption
US20060272704A1 (en) * 2002-09-23 2006-12-07 R. Giovanni Fima Systems and methods for monitoring and controlling fluid consumption
US20060272830A1 (en) * 2002-09-23 2006-12-07 R. Giovanni Fima Systems and methods for monitoring and controlling water consumption
US20060168611A1 (en) * 2002-09-23 2006-07-27 Fima R G Systems and methods for monitoring and controlling water consumption
US6766835B1 (en) * 2002-09-23 2004-07-27 Raoul G. Fima Tank monitor system
US7048200B2 (en) * 2003-06-27 2006-05-23 Taco, Inc. Integrated injection-pumping fixture for transferring heat between higher and lower-temperature loops in a hydronic heating system
US7028768B2 (en) * 2003-08-20 2006-04-18 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Fluid heat exchange control system
GB2447860B (en) * 2006-11-21 2011-08-03 Salamander Pumped Shower Systems Ltd Improvements in fluid pumping systems
US7708010B2 (en) * 2007-03-05 2010-05-04 Taco Inc. Solar heating systems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1946954U (de) * 1966-02-07 1966-09-29 Hans-Juergen Janich Mischer fuer warmwasserheizungen.
AT298735B (de) * 1968-09-05 1972-05-25 Centra Buerkle Kg Albert Mehrweg-Schieber
DE1675998B1 (de) * 1969-09-29 1970-05-14 Janich Hans Juergen Mischvorrichtung fuer Warmwasserheizanlagen
DE2229820C2 (de) * 1972-06-19 1974-06-27 Bitter & Co, 4812 Brackwede Vierwege-Regel ventil für die Zonenregelung von Warmwasser-Heizungsanlagen
DE2350375C3 (de) * 1973-10-08 1983-12-08 Centra-Bürkle GmbH & Co, 7036 Schönaich Misch- oder Verteilventil
CH584868A5 (de) * 1974-11-12 1977-02-15 Saurer Ag Adolph
US3973592A (en) * 1975-01-27 1976-08-10 Water Services Of America, Inc. Fluid flow diverter
DE2723258C3 (de) * 1977-05-24 1985-04-25 Wilhelm 4970 Bad Oeynhausen Taake Mischventil mit Bypass
DE2730451A1 (de) * 1977-07-06 1979-03-01 Wella Ag Dreiwegemischventil fuer warmwasserheizungsanlagen
DE2814886C2 (de) * 1978-04-06 1982-11-18 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg, 3450 Holzminden Mischbatterie, insbesondere für eine Zentralheizungsanlage mit Sonnenkollektoren und Zusatzheizung
DE3207427C2 (de) * 1982-03-02 1984-06-20 Tekmar Angewandte Elektronik Gmbh & Co Kg, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Wassermengendurchlaufverhältnisses von Kesselkreislauf zu Heizkreislauf in Warmwasserheizungsanlagen
DE3531295A1 (de) * 1985-09-02 1987-03-19 Knebel & Roettger Fa Sanitaere mischarmatur
CH673687A5 (en) * 1987-09-30 1990-03-30 Landis & Gyr Ag Setting drive for central heating control - has torque-limiting coupling between electric motor and conversion drive

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Publication number Publication date
DE59103036D1 (de) 1994-10-27
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CA2063824C (en) 1998-07-14
DE4016221A1 (de) 1991-11-21
EP0483326A1 (de) 1992-05-06
US5248084A (en) 1993-09-28
JPH05500264A (ja) 1993-01-21
WO1991018246A1 (de) 1991-11-28
ATE112037T1 (de) 1994-10-15

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