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Dokumentenidentifikation DE60119258T2 22.02.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001201978
Titel Ventil zur Regelung der Strömungsgschwindigkeit eines Fluids für einen Plattenheizkörper oder dergleichen
Anmelder WATTS INDUSTRIES ITALIA S.r.l., Bolzano, IT
Erfinder Motta, Renato, 20046 Biassono (MI), IT;
Saini, Mauro, 20125 Milano, IT
Vertreter Kador & Partner, 80469 München
DE-Aktenzeichen 60119258
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.10.2001
EP-Aktenzeichen 012038303
EP-Offenlegungsdatum 02.05.2002
EP date of grant 03.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.02.2007
IPC-Hauptklasse F16K 3/24(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zum Regulieren des Durchflusses eines in einem Rohr strömenden Fluids, das Mittel umfasst, die mit der axialen Bewegung des Betätigungsschafts des Ventilverschlusses in Wechselwirkung treten können, so dass die Durchflussmenge des Fluids eingestellt werden kann.

Auf dem technischen Gebiet, das sich auf das Beheizen von Räumen und dergleichen bezieht, sind so genannte Plattenheizkörper bekannt, die aus zwei im Wesentlichen flachen Platten bestehen, die parallel und einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Die Platten weisen im Inneren die Röhren für die Zirkulation des heißen Wassers auf, das durch ein besonderes Zuflussrohr, das zwischen den zwei Platten angeordnet und mit den Letzteren durch spezielle Vereiniger bzw. Verbindungen verbunden ist, zugeführt wird, wobei das Rohr außerdem durch ein in eine geeignete Aufnahme eingesetztes Ventil zum Regulieren der Durchflussmenge (normalerweise thermostatisch) unterbrochen wird.

Es ist außerdem bekannt, dass zahlreiche Versionen des Ventils geschaffen worden sind, wobei die Versionen alle einen Axialbewegungsverschluss zum Öffnen/Schließen des Ventils aufweisen, der in einer ersten Röhre axial fest jedoch drehbar beweglich in Bezug auf eine zweite koaxiale Röhre, die am Körper des Ventils befestigt ist, eingesetzt ist.

Beispiele des Standes der Technik sind in GB 427.469 und US 1.899.938 offenbart.

Obgleich sie ihre Funktion erfüllen, weisen die bekannten Ventile jedoch bestimmte funktionelle Beschränkungen auf, da während der ersten Zehntel der Axialbewegung des Verschlusses im Wesentlichen eine Zufuhr des festgelegten maximalen Durchsatzes erfolgt; wobei folglich das Ventil in der Weise eines einfachen Auf/Zu-Ventils oder in jedem Fall in der eines Ventils mit einer Durchflussmengen/Hub-Regelkurve, die nicht sehr linear ist, arbeitet und keine effektive, einfache und effiziente Regulierung des Durchflusses in Bezug auf die Betriebsanforderungen erlaubt.

Außerdem weisen die Ventile des bekannten Typs einen Konstruktionsaufbau auf, derart, dass ihre Anpassung an verschiedene Heizkörpertypen sehr kompliziert ist.

Das aufgeworfene technische Problem besteht daher in der Schaffung eines Ventils zum Steuern des Wasserdurchflusses in Heizkörpern des Plattentyps, das eine Steuerung des zugeführten Durchflusses (von null bis zur maximalen Ventileinstellung) in Übereinstimmung mit einer Kurve ermöglicht, die im Wesentlichen linear ist, was das Ventil selbst steuerbarer durch motorgetriebene Stellsysteme macht.

In dem Kontext dieses Problems besteht eine weitere Anforderung darin, dass das Ventil ein Einstellen verschiedener Werte der maximalen Durchflussmenge des Fluids erlaubt, und dass es leicht an verschiedene Heizkörpertypen anpassbar ist.

Diese technischen Probleme werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Ventil zum Regulieren des Durchflusses eines in einem Ausströmrohr strömenden Fluids durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Einzelheiten können aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels einer Ausführungsform der Erfindung erhalten werden, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung bereitgestellt wird, in der:

1 eine Teilschnittansicht eines Plattenheizkörpers mit einem Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

2 ein Querschnitt längs der durch II-II in 1 angegebenen Ebene durch ein erstes Beispiel des Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Zustand ist, in dem der Durchfluss unterbrochen ist;

3a, 3b einen Querschnitt ähnlich dem von 2 mit dem Ventil im teilweise geöffneten bzw. halb geöffneten Zustand zeigen;

3c einen Querschnitt ähnlich dem von 2 mit einer verschiedenen Regulierung der maximalen Durchflussmenge und dem vollständig geöffneten Ventil zeigt; und

4 einen Querschnitt ähnlich dem von 2 durch ein zweites Beispiel einer Ausführungsform des Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Wie in 1 gezeigt ist, besteht ein Heizkörper des Plattentyps aus zwei parallelen Platten 101, die auf den gegenüberliegenden Seiten eines Vereinigers 102 angeordnet sind, der mit dem Ausströmrohr 103 verbunden ist und der das Ausströmregelventil gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, das die Öffnung 104a (2) eines Abschnitts 104 des Rohrs 103 in dem Vereiniger reguliert.

Ausführlicher (2) besteht das Ventil aus einem Trägerkörper 10, der mit einem Außengewinde 10a versehen ist, das so konstruiert ist, dass es mit einem entsprechenden Innengewinde 102a im Vereiniger 102 in Eingriff gelangt; wobei zwischen den Körper 10 und den Vereiniger 102 ein Dichtungsring 11 eingefügt ist.

An seinem oberen Teil weist der Körper 10 zudem einen ringförmigen mechanischen Endlagenflansch 12 auf, dessen Außenkante mit einem Gewinde 12a versehen ist, das für einen Eingriff mit Stellelementen zum Öffnen/Schließen des Ventils, die in der Figur mit 200 angegeben sind, vorgesehen ist.

Der Körper 10 ist innen hohl, wobei der untere Teil des Hohlraums ein in ihm ausgebildetes Loch 10b aufweist, das so konstruiert ist, dass ein Schaft 20 eingeschoben werden kann, der so betätigt werden kann, dass er axial gegen die Druckwirkung einer Feder 21 verschoben wird.

Das zum Ausströmrohr gerichtete Ende 20a des Schafts 20 weist eine an ihm befestigte Verformungsverhinderungs-Unterlegscheibe 31 und ein aus einem geeigneten Werkstoff wie etwa Gummi oder dergleichen hergestelltes Dichtungselement 30 auf, die allgemein den Ventilverschluss bilden.

Der Schaftabschnitt 20b in dem Körper 10 besitzt eine ringförmige Kante 22 mit einem Durchmesser größer als dem des Schafts, wobei das Ende des Schafts gegenüber dem oben genannten Ende in Form einer Spindel 23 strukturiert ist, die sich koaxial nach außen erstreckt und zur Kopplung mit den Stellmitteln 200 geeignet ist.

Der innere obere Teil des Körpers 10 weist ein Innengewinde 10c auf, das für einen Eingriff mit einem entsprechenden Gewinde 40c an einem Vorregelring 40 geeignet ist; wobei der Ring in Form einer umgekehrten Tasse vorliegt, deren oberes Ende den Anschlag bildet, gegen den die ringförmige Kante 22 des Schafts 20 drückt, um den oberen Endanschlag des Schafts zu bilden.

Die äußere Oberfläche des Rings ist außerdem mit Mittel versehen, die für einen Eingriff mit Arbeitsmitteln wie etwa Handwerkzeuge und dergleichen geeignet sind.

Die äußere Oberfläche des unteren Teils des Körpers 10 weist außerdem eine an ihr angebrachte Hülse 50 auf, die mit radialen Löchern 51 versehen ist und das äußere Gehäuse des so genannten Käfigs zum Regulieren des Ausströmduchflusses des Wassers bildet.

Die Hülse ist aus Kunststoff oder Ähnlichem hergestellt, wobei seine freie Kante 50a so beschaffen ist, dass sie einen Kontakt mit dem Abschnitt 104 des Rohrs 103 mit einer geringfügigen Verformung der Hülse an einer geneigten Oberfläche 104b des Abschnitts 104 herstellt, wobei somit eine Abdichtung gebildet wird, die ein Entweichen von Wasser verhindert.

Die Hülse 50 ist vorteilhaft durch reversible Schnappeingriffsmittel am Körper 10 befestigt.

Das Arbeitsprinzip des Ventils ist wie folgt gegeben:

  • – ein Einschrauben/Ausschrauben des Vorregelrings 40 in Bezug auf das Innengewinde 10c im Körper 10 definiert den größeren oder kleineren axialen Abstand des Rings vom unteren Teil des Körpers 10, wobei auf diese Weise die maximale Öffnungsbewegung, die der Schaft 20 ausführen kann (bestimmt durch den Axialdruck der Feder 21), und folglich die maximale Öffnung der radialen Löcher 51 des Käfigs und daher die maximale Durchflussmenge von Wasser, das in die Heizkörper 101 ausströmen kann, bestimmt wird;
  • – wenn die maximale Durchflussmenge vorreguliert worden ist und ausgehend von einem geschlossenen Ventilzustand (2), ist es möglich, das Steuerelement 200 so zu betreiben, dass ein allmähliches Öffnen der Ausströmöffnung bewirkt wird, wie in 3a (minimal offene Position) und 3b (halb offene Position) veranschaulicht ist.

Da die lineare Bewegung des Verschlusses in axialer Richtung eine entsprechende größere oder kleinere Öffnung der radialen Löcher im Käfig bewirkt, wird eine Regulierung der Durchflussmenge erzielt, die durch eine im Wesentlichen lineare Kurve dargestellt werden kann.

Sollte es erforderlich sein, die maximale Durchflussmenge des Ausströmfluids zu ändern, ist ein Ausschrauben des Rings 40 möglich (3c), wobei folglich eine größere maximale Öffnungsbewegung des Schafts 20 und daher eine größere Öffnung der Löcher 51 in der Hülse 50 mit einer folgenden Erhöhung der maximalen Durchflussmenge, die geliefert werden kann, bewirkt wird.

Es ist daher offensichtlich, wie das Ventil gemäß der Erfindung ein verbessertes Leistungsvermögen zum Regulieren des zu erzielenden Ausströmdurchflusses ermöglicht, was zu Durchflussmengenkurven führt, die proportionaler zur Bewegung des Schafts sind, wobei die Verwendung elektrothermischer/thermostatischer Vorrichtungen zur Betätigung des Ventils bevorzugt wird.

Sollten Durchflussmengenkurven mit einem verschiedenen Verlauf für spezielle Anwendungen erforderlich sein, ist es möglich, die Form und/oder die Abmessungen des Verschlusses und/oder die Position und die Form der radialen Löcher 51 in dem Käfig zu verändern.

Außerdem wird die Hülse 50 des Käfigs durch ein preiswertes Kunststoffteil gebildet, das an dem Körper 10 leicht befestigt werden kann (z. B. durch einen Schnappeingriff), und das es ermöglicht, dass das Gehäuse selbst leicht anzubringen/zu entfernt ist; wobei es deshalb durch Bereitstellen verschiedener Gehäuseformen möglich ist, das Ventil mit äußerster Leichtigkeit an die verschiedenen Heizkörpertypen (mit innerer/äußerer Abdichtung) anzupassen.

Obgleich es nicht gezeigt ist, ist es vorgesehen, dass der Verschluss 30 sowohl eine Umfangsschulter als auch eine Ringschulter zur Verbesserung der Fluiddichtheit aufweist.

Das Ventil gemäß der Erfindung ist besonders für eine Kombination mit thermostatischen Stellgliedern des Regelmotortyps, der für diese Anwendungen kennzeichnend ist, geeignet.

4 zeigt schließlich ein zweites Beispiel einer Ausführungsform des Ventils gemäß der Erfindung, in dem die freie Kante 105a des Käfigs 150 eine innere Oberfläche aufweist, die mit einer Schulter 152 versehen ist, gegen die der Verschluss 30 in Anschlag kommt, um die vorgesehene Fluiddichtheit sicherzustellen, während die innere Oberfläche 150b, die einen Kontakt mit dem Abschnitt 104 herstellt, eine geneigte Oberfläche zum Sicherstellen der Dichtheit an der äußeren Oberfläche des Vereinigers selbst aufweist, die in diesem Fall gerade und parallel zur Achse ist.


Anspruch[de]
Ventil zum Regulieren des Durchflusses eines Fluids, das in einem Ausströmrohr (103, 104) strömt, wobei das Ventil umfasst: einen Trägerkörper (10), der mit einem Fluidzufuhrvereiniger (102) zusammengefügt sein kann und einen in ihm koaxial gleitenden Schaft (20), der so betätigt werden kann, dass er axial verlagert wird, besitzt und an einem seiner Enden einen Verschluss (30) zum Unterbrechen der Fluidausströmöffnungen aufweist, Mittel (40), die mit dem Schaft (20) selbst in Wechselwirkung treten können, um seine axiale Bewegung einzustellen, und eine Hülse (50; 150), die mit dem Körper (10) koaxial verbunden und mit radialen Löchern (51) versehen ist, wobei die Mündung der radialen Löcher (51) der Hülse (50, 150) je nach axialer Position des Verschlusses (30) unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (50) des Käfigs aus Kunststoff hergestellt ist, um eine Befestigungskopplung am Trägerkörper (10) zu schaffen,

die freie Kante (150a) der Hülse (150) eine geneigte innere Oberfläche (150b) besitzt, um einen dichten Eingriff mit der entsprechenden äußeren Oberfläche des Einsatzes (104) des Ausströmrohrs (103) zu schaffen, und

die freie Kante (150a) der Hülse (150) eine innere Anschlagschulter (152) für einen gegenseitigen Eingriff mit dem Verschluss (30), um eine Fluiddichtheit erzielen zu können, besitzt.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40) für die Wechselwirkung mit dem Schaft (20) in Bezug auf den Trägerkörper (10) axial beweglich sind, um einen Wert der maximalen Durchflussmenge des Fluids einzustellen. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselwirkungsmittel (40), die dem Körper (10) zugeordnet sind, aus einem Ring (40) in dem Körper (10) bestehen. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (40) ein Gewinde (40c) besitzt, das mit einem entsprechenden Innengewinde (10c) am Körper (10) in Eingriff gelangen kann. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine größere/kleinere Öffnung der Mündung der radialen Löcher (51) der Hülse (50; 150) durch den kleineren größeren Grad der axialen Wechselwirkung der Seitenwand des Verschlusses (30) mit den Löchern selbst bestimmt ist. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve, die die Regulierung der Durchflussmenge darstellt, im Wesentlichen vom linearen Typ ist. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (50) aus Kunststoff hergestellt ist. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (30) aus einem elastischen Werkstoff wie etwa Gummi oder dergleichen hergestellt ist. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Verschlusses (30) an einer Verformungsverhinderungs-Unterlegscheibe (31) anliegt.






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