WO2001020207A1 - Einbauventil für einen gliederheizkörper - Google Patents

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Fester Garm
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    • 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
    • F24D19/0002—Means for connecting central heating radiators to circulation pipes
    • F24D19/0009—In a two pipe system
    • F24D19/0012—Comprising regulation means

Definitions

  • the invention relates to a built-in valve for a sectional radiator, with a housing which passes through the first link, carries a valve seat which cooperates with a closure piece which can be actuated from the outside, and has an inlet channel starting from the housing periphery and an outlet channel leading to the second link ,
  • Such a cartridge valve is known from DE 43 30 149 AI. Since it is connected to the flow, it controls the flow of the heat transfer medium from the first link to the second link and thus all other links of the radiator.
  • the housing has an inlet channel, which consists of a radial bore and an axial bore leading to the valve seat.
  • the outlet channel is formed by a through hole which connects the space next to the closure piece with the end face of the housing facing the second link.
  • the housing therefore has a very complicated structure and is expensive to manufacture.
  • the invention has for its object to provide a cartridge valve of the type described above, which has a simpler structure and can therefore be manufactured more cost-effectively.
  • the closure piece is relieved of pressure
  • the inlet channel is provided on the side next to the closure piece and in that the outlet channel connects to the valve seat on the side facing away from the closure piece.
  • the closure piece is relieved of pressure, preferably undergoes a complete pressure equalization, the inlet channel can be arranged laterally with a small length and connect the outlet channel centrally to the valve seat. This results in a simple and inexpensive construction. You can even use a large part of the housing and socket parts produced for existing valves. As a result of the pressure relief, thermostatic actuators with a lower actuating force and therefore small dimensions can be used.
  • a particularly effective pressure relief with regard to the outlet pressure results from the fact that the closure piece, on its side facing away from the valve seat, engages in a sealed manner in a cylinder space, the effective pressure area of which is essentially equal to the area enclosed by the valve seat, and that the cylinder space with the space inside the Valve seat is connected.
  • closure piece be penetrated by at least one pressure relief channel.
  • the closure piece has an area in which its cross section increases towards the valve seat, and that an annular flange arranged near the end face of the closure piece facing away from the valve seat partially overlaps this area and is loaded by the pressure acting on the area. Taking into account the overlap area of the valve seat and the closure piece, this allows an extensive or complete pressure relief also on the inlet side. A further improvement is obtained in that a circumferential groove is connected upstream of the valve seat.
  • a cutout in the housing wall is advantageously provided to form the inlet channel. This leads to a very simple construction with a short inlet channel.
  • the housing have a tube adjoining the valve seat in order to form the outlet channel.
  • This tube can have a comparatively large diameter and therefore reduce the throttling losses.
  • the tube prefferably has a plate at the free end with a washer seal for bearing against a sleeve connecting a first and a second link.
  • a washer seal for bearing against a sleeve connecting a first and a second link.
  • the tube has a ring seal on the circumference for insertion into a first and second link connecting sleeve. This only requires a sleeve with a cylindrical inner circumference.
  • the housing has a screw-in part and an extension attached to it, which comprises at least the valve seat and the outlet channel. While maintaining the screw-in part, different extensions can be used which are specially adapted to the respective application.
  • the extension consists of plastic.
  • the plastic can easily be brought into the desired shape by spraying or by subsequent processing.
  • FIG. 1 shows a partial cross section through a built-in cartridge valve according to the invention
  • Fig. 2 shows a section through a modified form of the cartridge valve
  • FIG. 3 is an enlarged view of area A in FIG. 2nd
  • a sectional heater 1 has a plurality of links 2, 3, which are connected to one another by means of sleeves 4, some of which have left-hand threads and some have right-hand threads.
  • the cavity 5 of the first link 2 is provided at the lower end with a flow connection.
  • a built-in valve 6 controls the transition of the heat transfer medium from the cavity 5 to the cavity 7 of the second link 3, which has several return links with the return connection connected is. Arrows 8 and 9 indicate the course of the flow.
  • the cartridge valve 6 is held by a screw bushing 10 on the end face of the first link 2. It has a housing 11 which has a screw-in part 12 and an extension 13. The screw-in part 12 is connected to the socket 10 via a thread 14 and to the extension 13 via a thread 15.
  • the extension has a valve seat 16 which cooperates with a closure piece 17, which has pressure relief channels 18 and is actuated by a thermostatic attachment 20 via a valve tappet 19. Further features which bring about pressure relief are described in connection with FIGS. 2 and 3.
  • a cutout in the wall of the extension 13 serves as an inlet channel 21, and a tube adjoining the valve seat 16 serves as an outlet channel 22.
  • the sealing washer 24 When screwing in the cartridge valve, the sealing washer 24 is therefore pressed in a sealing manner against the end face of the sleeve 4. Between the closure piece 18 and the peripheral wall of the housing 11 there is still a presetting bush 25 which can be rotated with the aid of the adjusting ring 26 in order to preset the k v value of the valve.
  • the built-in valve 106 has a housing 111, which has a screw-in part 112 with a thread 114, and an extension 113.
  • the extension 113 has the valve seat 116 and the outlet channel 122.
  • the inlet channel 121 is formed by a cutout in the housing wall.
  • a locking piece 117 is actuated from the outside via a plunger 119. be-
  • the housing 111 and the closure piece 117 have a presetting bush 125 which can be rotated with the aid of the rotary knob 126 and thereby more or less covers the inlet channel 121, which has the shape of a cutout of the housing wall.
  • valve tappet 119 is loaded by an opening spring 127 which is supported on the presetting bush.
  • outlet channel 122 is provided with an annular seal 123 on the circumference, so that it can be pushed into the cylindrical interior of a sleeve (not shown) which serves to connect two links.
  • closure piece 117 is preferably largely or completely relieved of pressure, so that the actuating forces to be exerted from the outside enable problem-free operation.
  • the closure piece 117 is penetrated by a plurality of pressure relief channels 118, which establish the connection to a cylinder chamber 128, the effective cross-sectional area of which is equal to that of the outlet channel 122, that is to say the area of the closure piece 117 that is located within the valve seat 116 and thus the outlet pressure.
  • the closure piece 117 has an area 129 which increases towards the valve seat 116
  • the valve seat 116 which is rounded in cross section, forms a kind of wall on the inside of a circumferential groove 132. In conjunction with the end face of the closure piece 117, this leads to an increase in pressure on the inlet side, which is identified by "++", and a decrease in pressure on the outlet side, which is marked by "-”. This eliminates fluttering or rattling of the closure piece, as occurs in particular in the case of closure pieces or valve seats made of elastic material.
  • the extension 13 or 113 can consist of metal or preferably of plastic. It can also be designed as a telescopically displaceable cylinder part with a built-in spring for the purpose of tolerance compensation. Many parts of the built-in valve 6 or 106 can match those of valves already on the market. This enables production in large series, so that the costs are also reduced as a result.
  • the elements of the radiator can also be welded to one another, eliminating the connecting sleeve 4.

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Abstract

Ein Einbauventil für einen Gliederheizkörper (1) weist ein Gehäuse (6) auf, das das erste Glied (2) durchsetzt, einen Ventilsitz (16) trägt, der mit einem von aussen betätigbaren Verschlussstück (17) zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal (21) und einen zum zweiten Glied (3) führenden Austrittskanal (22) aufweist. Das Verschlussstück (17) ist druckentlastet. Der Eintrittskanal (21) ist seitlich neben dem Verschlussstück (17) vorgesehen. Der Austrittskanal (22) schliesst an der dem Verschlussstück (17) abgewandten Seite an den Ventilsitz (16) an. Dies erlaubt einen sehr einfachen Aufbau des Einbauventils und damit eine preiswerte Fertigung.

Description

Einbauventil für einen Gliederheizkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit einem Gehäuse, das das erste Glied durchsetzt, einen Ventilsitz trägt, der mit einem von außen betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittska- nal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist.
Ein solches Einbauventil ist aus DE 43 30 149 AI be- kannt. Es steuert, da es mit dem Vorlauf verbunden ist, den Durchfluß des Wärmeträgers vom ersten Glied zum zweiten Glied und damit allen weiteren Gliedern des Heizkörpers. Das Gehäuse besitzt einen Eintrittskanal, der aus einer Radialbohrung und einer zum Ventilsitz führenden Axialbohrung besteht. Der Austrittskanal wird durch eine Durchgangsbohrung gebildet, die den Raum neben dem Verschlußstück mit der dem zweiten Glied zugewandten Stirnseite des Gehäuses verbindet. Das Gehäuse hat daher einen sehr komplizierten Aufbau und ist in der Herstellung teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einbauventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das einen einfacheren Aufbau besitzt und daher kostengüns- tiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußstück druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal seitlich neben dem Verschlußstück vorgese- hen ist und daß der Austrittskanal auf der dem Verschlußstück abgewandten Seite an den Ventilsitz anschließt. Dadurch, daß das Verschlußstück druckentlastet ist, vorzugsweise einen vollständigen Druckausgleich erfährt, kann der Eintrittskanal mit geringer Länge seitlich angeordnet werden und der Austrittskanal zentrisch an den Ventilsitz anschließen. Dies ergibt eine einfache und preiswert herstellbare Konstruktion. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ventile produzierte Gehäuse- und Buchsenteile verwenden. Infolge der Druckentlastung kann man thermostatische Betätigungselemente mit geringerer Stellkraft und daher kleinen Abmessungen verwenden.
Eine besonders effektive Druckentlastung bezüglich des Austrittsdrucks ergibt sich dadurch, daß das Verschluß- stück auf seiner dem Ventilsitz abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum greift, dessen wirksame Druckfläche im wesentlichen gleich der vom Ventilsitz umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum mit dem Raum innerhalb des Ventilsitzes verbunden ist.
Hierbei ist es empfehlenswert, daß das Verschlußstück von mindestens einem Druckentlastungskanal durchsetzt ist.
Günstig ist es auch, daß das Verschlußstück einen Bereich aufweist, in dem sein Querschnitt zum Ventilsitz hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes angeordneter Ringflansch diesen Bereich teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist. Dies erlaubt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches von Ventilsitz und Verschlußstück eine weitgehende oder vollständige Druckentlastung auch auf der Eintrittsseite. Eine weitere Verbesserung erhält man dadurch, daß dem Ventilsitz außen eine Umfangsrinne vorgeschaltet ist.
Mit Vorteil ist zur Bildung des Eintrittskanal ein Aus- schnitt in der Gehäusewand vorgesehen. Dies führt zu einer sehr einfachen Konstruktion mit kurzem Eintrittskanal.
Vorteile bietet es auch, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück eine den Querschnitt des Eintrittskanals bestimmende Voreinstellbuchse vorgesehen ist. Es läßt sich daher auch eine Voreinstellung des kv-Werts vornehmen. Man kann sogar zu einem großen Teil für bereits vorhandene Ventile produzierte Gehäuse- und Buchsentei- le verwenden.
Empfehlenswert ist es, daß das Gehäuse zur Bildung des Austrittskanals ein an den Ventilsitz anschließendes Rohr aufweist. Dieses Rohr kann einen vergleichsweise großen Durchmesser haben und daher die Drosselverluste mindern.
Günstig ist es, daß das Rohr am freien Ende eine Platte mit einer Scheibendichtung zur Anlage an eine ein ers- tes und zweites Glied verbindende Muffe trägt. Durch Einschrauben des Einbauventils wird gleichzeitig die Scheibendichtung gegen die Muffe gedrückt, so daß sich eine sichere Abdichtung ergibt.
Eine ebenfalls vorteilhafte Alternative besteht darin, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt. Dies setzt lediglich eine Muffe mit zylindrischem Innenumfang voraus. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, daß das Gehäuse ein Einschraubteil und einen daran befestigten Fortsatz aufweist, der zumindest den Ventilsitz und den Austrittskanal umfaßt. Unter Beibe- haltung des Einschraubteils können unterschiedliche Fortsätze verwendet werden, die dem jeweiligen Anwendungszweck speziell angepaßt sind.
Günstig ist es hierbei, daß der Fortsatz aus Kunststoff besteht. Der Kunststoff läßt sich durch Spritzen oder auch durch nachträgliche Bearbeitung leicht in die gewünschte Form bringen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein eingebautes Einbauventil gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine abgewandelte Form des Einbauventils und
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A in Fig. 2.
Ein Gliederheizkörper 1 weist mehrere Glieder 2, 3 auf, die mit Hilfe von Muffen 4, die teils Linksgewinde, teils Rechtsgewinde besitzen, miteinander verbunden sind. Der Hohlraum 5 des ersten Gliedes 2 ist am unteren Ende mit einem Vorlauf-Anschluß versehen. Ein Einbauventil 6 steuert den Übergang des Wärmeträgers vom Hohlraum 5 zum Hohlraum 7 des zweiten Gliedes 3, das über mehrere weitere Glieder mit dem Rücklauf-Anschluß verbunden ist. Den Strömungsverlauf deuten die Pfeile 8 und 9 an.
Das Einbauventil 6 wird von einer Schraubbuchse 10 an der Stirnseite des ersten Gliedes 2 gehalten. Es besitzt ein Gehäuse 11, das einen Einschraubteil 12 und einen Fortsatz 13 aufweist. Der Einschraubteil 12 ist über ein Gewinde 14 mit der Buchse 10 und über ein Gewinde 15 mit dem Fortsatz 13 verbunden. Der Fortsatz weist einen Ventilsitz 16 auf, der mit einem Verschlußstück 17 zusammenwirkt, das Druckentlastungskanäle 18 aufweist und über einen Ventilstößel 19 von einem Thermostataufsatz 20 her betätigt wird. Weitere Merkmale, die eine Druckentlastung bewirken, werden in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben. Ein Ausschnitt in der Wand des Fortsatzes 13 dient als Eintrittskanal 21, ein an den Ventilsitz 16 anschließendes Rohr als Austrittskanal 22. An dieses Rohr schließt eine Platte 23 an, die eine Dichtungsscheibe 24 trägt. Beim Einschrauben des Einbauventils wird daher die Dichtungsscheibe 24 gegen die Stirnfläche der Muffe 4 dichtend angedrückt. Zwischen Verschlußstück 18 und der Umfangswand des Gehäuses 11 befindet sich noch eine Voreinstellbuchse 25, die mit Hilfe des Stellringes 26 verdreht werden kann, um den kv-Wert des Ventils voreinzustellen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Wiederum besitzt das Einbauventil 106 ein Ge- häuse 111, das ein Einschraubteil 112 mit einem Gewinde 114, und einen Fortsatz 113 aufweist. Der Fortsatz 113 weist den Ventilsitz 116 und den Austrittskanal 122 auf. Der Eintrittskanal 121 wird durch einen Ausschnitt in der Gehäusewand gebildet. Ein Verschlußstück 117 wird über einen Stößel 119 von außen her betätigt. Zwi- schen Gehäuse 111 und dem Verschlußstück 117 befindet sich eine Voreinstellbuchse 125, die mit Hilfe des Drehknopfes 126 gedreht werden kann und dabei den Eintrittskanal 121, der die Form eines Ausschnitts der Ge- häusewand hat, mehr oder weniger abdeckt.
Zu ergänzen ist noch, daß der Ventilstößel 119 durch eine Öffnungsfeder 127 belastet ist, die sich an der Voreinstellbuchse abstützt. Außerdem ist der Austritts- kanal 122 am Umfang mit einer Ringdichtung 123 versehen, so daß er in den zylindrischen Innenraum einer nicht veranschaulichten Muffe, die der Verbindung zweier Glieder dient, geschoben werden kann.
Wichtig ist es, daß das Verschlußstück 117 vorzugsweise weitgehend oder vollständig druckentlastet ist, damit die von außen aufzubringenden Betätigungskräfte einen einwandfreien Betrieb ermöglichen. Zu diesem Zweck sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen:
Das Verschlußstück 117 ist von mehreren Druckentlastungskanälen 118 durchsetzt, die die Verbindung zu einem Zylinderraum 128 herstellen, dessen wirksame Querschnittsfläche gleich derjenigen des Austrittskanals 122, also der innerhalb des Ventilsitzes 116 liegenden und damit der vom Ausgangsdruck beaufschlagten Fläche des Verschlußstücks 117 ist.
An der Außenseite weist das Verschlußstück 117 einen Bereich 129 mit zum Ventilsitz 116 hin zunehmendem
Querschnitt, hier begrenzt durch eine Konusfläche, auf. Es folgt eine Zylinderfläche 130 und ein Ringflansch 131, der am Umfang der Zylinderkammer 128 dichtend anliegt. Der Bereich 129 ist notwendig, damit der Ventil- sitz 116 überdeckt wird. Die teilweise Überlappung des Bereichs 129 durch den Ringflansch 131 bewirkt unter Berücksichtigung des Überlappungsbereiches zwischen Verschlußstück 117 und Ventilsitz 116 eine vollständige oder wenigstens teilweise Entlastung des Eintritts- drucks.
Der im Querschnitt gerundete Ventilsitz 116 bildet eine Art Wall an der Innenseite einer Umfangsrinne 132. Dies führt in Verbindung mit der Stirnseite des Verschluß- stücks 117 eingangsseitig zu einem Druckanstieg, der durch "++" gekennzeichnet ist, und ausgangsseitig zu einer Druckabsenkung, die durch "—" gekennzeichnet ist. Hierdurch wird ein Flattern oder Klappern des Verschlußstücks, wie es insbesondere bei Verschlußstü- cken oder Ventilsitzen aus elastischem Material auftritt, behoben.
Von den veranschaulichten Ausführungsbeispielen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grund- gedanken der Erfindung zu verlassen. Der Fortsatz 13 oder 113 kann aus Metall oder vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Er kann auch als ein teleskopartig verschiebbares Zylinderteil mit eingebauter Feder zwecks Toleranzausgleich ausgebildet sein. Viele Teile des Einbauventils 6 oder 106 können mit denjenigen bereits auf dem Markt befindlicher Ventile übereinstimmen. Dies erlaubt eine Fertigung in großen Serien, so daß auch hierdurch die Kosten gesenkt werden. Die Glieder des Heizkörpers können unter Fortfall der Verbindungsmuffe 4 auch miteinander verschweißt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Einbauventil für einen Gliederheizkörper, mit ei- nem Gehäuse, das das erste Glied durchsetzt, einen
Ventilsitz trägt, der mit einem von außen betätigbaren Verschlußstück zusammenwirkt, sowie einen vom Gehäuseumfang ausgehenden Eintrittskanal und einen zum zweiten Glied führenden Austrittskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) druckentlastet ist, daß der Eintrittskanal (21; 121) seitlich neben dem Verschlußstück (17; 117) vorgesehen ist und daß der Austrittskanal (22; 122) auf der dem Verschluß- stück abgewandten Seite an den Ventilsitz (16; 116) anschließt.
2. Einbauventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) auf seiner dem Ventilsitz (116) abgewandten Seite abgedichtet in einen Zylinderraum (128) greift, dessen wirksame Druckfläche etwa gleich der vom Ventilsitz (116) umschlossenen Fläche ist, und daß der Zylinderraum (128) mit dem Raum innerhalb des Ventil- sitzes (116) verbunden ist.
3. Einbauventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (17; 117) von mindestens einem Druckentlastungskanal (18; 118) durch- setzt ist.
4. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (117) einen Bereich (129) aufweist, in dem sein Quer- schnitt zum Ventilsitz (16; 116) hin zunimmt, und daß ein nahe der dem Ventilsitz abgewandten Stirnfläche des Verschlußstückes (117) angeordneter Ringflansch (131) diesen Bereich (129) teilweise überlappt und von dem auf den Bereich wirkenden Druck belastet ist.
Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilsitz (116) außen eine Umfangsrinne (132) vorgeschaltet ist.
6. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Eintrittskanals (21; 121) ein Ausschnitt in der Gehäusewand vorgesehen ist.
7. Einbauventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausschnitt und Verschlußstück (17; 117) eine den Querschnitt des Eintrittskanals (21; 121) bestimmende Voreinstellbuchse (25; 125) vorgesehen ist.
8. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) zur Bildung des Austrittskanals (22; 122) ein an den Ventilsitz (16; 116) anschließendes Rohr aufweist.
9. Einbauventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am freien Ende eine Platte (23) mit einer Scheibendichtung (24) zur Anlage an eine ein erstes und zweites Glied (2, 3) verbindende Muffe (4) trägt.
10. Einbauventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich- net, daß das Rohr am Umfang eine Ringdichtung (123) zum Einschieben in eine erstes und zweites Glied verbindenden Muffe trägt.
11. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11; 111) ein Einschraubteil (12; 112) und einen daran befestigten Fortsatz (13; 113) aufweist, der zumindest den Ventilsitz (16; 116) und den Austrittskanal (22; 122) umfaßt.
12. Einbauventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13; 113) aus Kunststoff besteht.
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