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Dokumentenidentifikation DE102006026336A1 06.12.2007
Titel Einbauventil für einen Heizkörper
Anmelder Danfoss A/S, Nordborg, DK
Erfinder Messmer, James, Aarhus, DK;
Soerensen, Soeren Holm, Galten, DK;
Hölck, Poul, Odder, DK
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 02.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006026336
Offenlegungstag 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse F16K 1/02(2006.01)A, F, I, 20060602, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16K 1/34(2006.01)A, L, I, 20060602, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wird ein Einbauventil für einen Heizkörper, insbesondere für einen Gliederheizkörper, angegeben mit einer Ventilsitzanordnung (7), einem damit zusammenwirkenden Ventilelement (8), einer Voreinstelleinrichtung und einem Gehäuse (2, 3), wobei das Gehäuse (2, 3) eine seitliche erste Öffnung (4), die mit einer vom Ventilelement (8) abgewandten Seite der Ventilsitzanordnung (7) verbunden ist, und eine zweite Öffnung (16) aufweist, die über einen den Ventilsitz (7) teilweise umgebenden Ringraum (15) mit einer dem Ventilelement (8) zugewandten Seite der Ventilsitzanordnung (7) verbunden ist.
Man möchte bei einem derartigen Ventil eine Voreinstellbarkeit im eingebauten Zustand ermöglichen.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Voreinstelleinrichtung ein im Gehäuse (2, 3) verstellbares Einstellelement (17) aufweist, das den Ringraum (15) mit einer einstellbaren Überdeckung überdeckt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Einbauventil für einen Heizkörper, insbesondere für einen Gliederheizkörper, mit einer Ventilsitzanordnung, einem damit zusammenwirkenden Ventilelement, einer Voreinstelleinrichtung und einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine seitliche erste Öffnung, die mit einer vom Ventilelement abgewandten Seite der Ventilsitzanordnung verbunden ist, und eine zweite Öffnung aufweist, die über einen den Ventilsitz teilweise umgebenden Ringraum mit einer dem Ventilelement zugewandten Seite der Ventilsitzanordnung verbunden ist.

Ein derartiges Einbauventil ist beispielsweise aus DE 103 49 925 A1 bekannt.

Wenn man ein derartiges Einbauventil für einen Gliederheizkörper verwenden möchte, dann wird in der Regel das erste Glied dieses Heizkörpers als Steigrohr benutzt. Das Einbauventil weist daher eine seitliche erste Öffnung auf, durch die beispielsweise das durch das Steigrohr zufließende Heizungswasser zum Ventilsitz gelangen kann, so daß das Ventilelement durch den Ventilsitz hindurch angeströmt wird. Das dann durch das Ventilelement gesteuerte Heizungswasser kann durch die zweite Öffnung in die übrigen Teile des Heizkörpers abströmen.

Bei einem derartigen Einbauventil verwendet man vielfach eine Voreinstelleinrichtung, die beispielsweise verwendet werden kann, um den Durchfluß von Heizungsflüssigkeit auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Im aus DE 103 49 925 A1 bekannten Fall ist diese Voreinstelleinrichtung durch einen Einsatz gebildet, der im Gehäuse verdrehbar angeordnet ist und eine seitliche Einlaßöffnung aufweist, die in eine größere oder kleinere Überdeckung mit der Einströmöffnung des Gehäuses gebracht werden kann. Allerdings ist hierbei ein Eingriff von der Seite des Einbauventils erforderlich, die bei montiertem Einbauventil im Heizkörper angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voreinstellbarkeit im eingebauten Zustand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Einbauventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Voreinstelleinrichtung ein im Gehäuse verstellbares Einstellelement aufweist, das den Ringraum mit einer einstellbaren Überdeckung überdeckt.

Mit dieser Ausgestaltung wird die Voreinstellung sozusagen auf der anderen Seite, in der Regel der Abflußseite der Ventilsitzanordnung vorgenommen. Da diese Seite, auf der das Einstellelement angeordnet ist, der Seite des Einbauventils zugewandt ist, die im eingebauten Zustand aus dem Heizkörper herausragt, ist dann der Zugriff auf das Einstellelement auch im eingebauten Zustand möglich. Man kann daher die Voreinstellung ähnlich oder genauso realisieren, wie bei anderen Heizkörperventilen auch, die nicht als Einbauventil ausgebildet sind. Auch ergibt sich eine entsprechend gute Regelung mit Hilfe des Einstellelements.

Vorzugsweise ist das Einstellelement als gebogener Schirm ausgebildet. Die Form des Schirmes muß dabei nicht durch ein Biegen erzeugt worden sein. Die Formulierung soll nur zum Ausdruck bringen, daß der Schirm in der Draufsicht einen bogenförmigen Verlauf hat. Damit läßt sich auf einfache Weise die Verdrehbarkeit des Einstellelements in dem Gehäuse erreichen. Ein gebogener Schirm kann beispielsweise parallel zur Innenwand des Gehäuses geführt werden, so daß er unabhängig von dem Drehwinkel, den das Einstellelement zum Gehäuse einnimmt, immer den gleichen Abstand zum Gehäuse einnimmt.

Vorzugsweise weist der Schirm eine Form auf, die dem Verlauf des Ringraumes folgt. Der Ringraum ist in der Regel zumindest abschnittsweise kreisförmig ausgebildet, so daß auch der Schirm entsprechend gebogen sein kann.

Vorzugsweise weist das Einstellelement in Umfangsrichtung eine geringere Länge als der Ringraum auf. Damit wird auf einfache Weise sichergestellt, daß man immer einen Durchfluß durch das Ventil hat, unabhängig von der Stellung des Einstellelements. Damit werden gefährliche Situationen und Fehlfunktionen vermieden, auch wenn ein Monteur aus Unkenntnis oder Nachlässigkeit eine unzutreffende Einstellung vornimmt.

Vorzugsweise erstreckt sich das Einstellelement über einen Bereich von 180°. Damit läßt sich die Einstellung relativ einfach vornehmen. Man weiß, daß sich der Schirm über die Hälfte des Umfangs erstreckt. Wenn man dann die Position des Schirmes kennt, beispielsweise durch eine von außen sichtbare Positionsmarke, dann weiß man auch, inwieweit eine Überdeckung erfolgt ist.

Vorzugsweise ist das Einstellelement an einem im Gehäuse angeordneten Halteelement befestigt, das eine das Ventilelement tragende Ventilspindel umschließt. Um das Einstellelement zu verstellen, muß man lediglich das Halteelement im Gehäuse verdrehen.

Bevorzugterweise ist das Halteelement von außen verstellbar. In diesem Fall ist eine Demontage des Einbauventils zur Änderung der Voreinstellung nicht erforderlich. Wenn das Einstellelement an dem Halteelement befestigt ist, dann kann man beispielsweise das Halteelement von außen verstellen. Hierzu ist es beispielsweise möglich, daß das Halteelement eine Drehmomentangriffseinrichtung aufweist, in die ein weiteres Element eingreift, das von außen zugänglich ist. Das Halteelement selbst muß also noch nicht einmal von außen direkt zugänglich sein, wenn man es indirekt betätigen kann.

Bevorzugterweise weist die Ventilsitzanordnung mehrere Ventilsitze auf. Damit läßt sich der maximale Durchfluß durch das Ventil erweitern.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Ventilsitze auf einer Kreislinie angeordnet sind. Dies erleichtert die Fertigung. Gleichzeitig ergibt sich eine gleichmäßige Abströmung des das Ventil durchströmenden Wassers.

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Ventilsitzanordnung einen zentralen Ventilsitz und mindestens einen radial weiter außen angeordneten Ventilsitz aufweist. Der radial weiter außen angeordnete Ventilsitz entspricht dem "üblichen" Ventilsitz. Der innere Ventilsitz bildet eine Art "Düse", so daß wiederum eine Art Doppelsitzkonstruktion gebildet ist, mit der sich die Kapazität des Ventils steigern läßt. In diesem Fall kann die Voreinstellung unter Umständen nur auf einen Teil des das Einbauventil durchströmenden Wassers wirken. Dies ist aber ohne weiteres akzeptabel.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

1 eine erste Ausführungsform eines Einbauventils,

2 eine zweite Ausführungsform eines Einbauventils und

3 eine dritte Ausführungsform eines Einbauventils.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Einbauventils, wobei 1a einen Schnitt B-B nach 1b und 1b einen Schnitt A-A nach 1a zeigt.

Das Einbauventil 1 weist ein aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 gebildetes Gehäuse auf. Im Unterteil 3 ist eine seitliche erste Öffnung 4 angeordnet, durch die in der Regel Heizungsflüssigkeit in Richtung eines Pfeiles 5 einströmen kann. Die erste Öffnung 4 wird daher im folgenden auch als "Einströmöffnung" bezeichnet, wobei diese Bezeichnung aus Gründen der Einfachheit verwendet wird. Üblicherweise wird ein derartiges Einbauventil 1 in horizontaler Lage montiert, so daß der Pfeil 5 vertikal nach oben weist und dementsprechend Wasser, das aus einem Steigrohr oder dem ersten Glied eines Gliederheizkörpers zugeführt wird, in das Einbauventil 1 eintreten kann.

Der Einströmöffnung 4 gegenüberliegend ist eine Umlenkfläche 6 angeordnet, durch die das einströmende Wasser praktisch rechtwinklig zu einem Ventilsitz 7 umgelenkt wird.

Mit dem Ventilsitz 7 zusammen wirkt ein Ventilelement 8, das an einer Ventilspindel 9 befestigt ist. Die Ventilspindel 9 wird durch eine an sich bekannte Öffnungsfeder 10 vom Ventilsitz 7 weggedrückt. Das Ventilelement 8 wird nur dann in Richtung auf den Ventilsitz 7 zu bewegt, wenn von außen eine Kraft auf die Ventilspindel 9 ausgeübt wird, beispielsweise durch eine Betätigungsstange 11, die durch eine Stopfbuchse 12 geführt ist. Auf die Betätigungsstange 11 wirkt normalerweise ein Betätigungselement eines nicht näher dargestellten Thermostataufsatzes. Dieser kann auf unterschiedliche Arten arbeiten, beispielsweise mit einem Dehnstoffelement, auf elektrische weise, und eine Raumtemperatur und/oder eine Wassertemperatur verwenden.

Die Ventilspindel 9 ist in einem Halteelement 13 gehalten. Das Halteelement 13 umschließt die Ventilspindel 9 und bildet gleichzeitig ein Widerlager für die Öffnungsfeder 10. Das Halteelement 13 ist verdrehbar, aber axial fest im aus Oberteil 2 und Unterteil 3 bestehenden Gehäuse gelagert.

Der Ventilsitz 7 ist an einem Ventilsitzträger 14 angeordnet, der lediglich im Bereich der Einströmöffnung 4 mit dem Unterteil 3 des Gehäuses verbunden ist, im übrigen aber mit dem Unterteil 3 des Gehäuses einen Ringraum 15 bildet, durch den Heizungswasser, das den Spalt zwischen Ventilelement 8 und Ventilsitz 7 durchströmt hat, abfließen kann. Das durch den Ringraum 15 abfließende Wasser gelangt dann zu einer stirnseitigen zweiten Öffnung 16, die im folgenden der Einfachheit halber auch als "Ausströmöffnung" bezeichnet wird, und von dort zum Heizkörper, der mit dem Heizungswasser versorgt werden soll.

Das Unterteil 3 kann aus einem Kunststoff gebildet sein, beispielsweise durch Gießen oder Spritzgießen.

Auch andere Materialien, insbesondere ein Metall, wie Messing, sind möglich. Die Verbindung zwischen Oberteil 2 und Unterteil 3 kann über eine Gewindepaarung erfolgen. Auch eine Rastverbindung, eine Klebe- oder Schweißverbindung, ein Aufpressen oder dergleichen ist möglich. Wenn das Unterteil 3 aus Kunststoff und das Oberteil 2 aus Metall gebildet sind, kann es sinnvoll sein, einen kleinen Kunststoffring am Oberteil 2 zu befestigen, und dann das Unterteil 3 und den Kunststoffring durch Ultraschallschweißen zu verbinden.

Am Halteelement 13, genauer gesagt an dem Ende des Halteelements 13, das dem Ventilsitzträger 14 zugewandt ist, ist ein Einstellelement 17 angeordnet, das als bogenförmiger Schirm ausgebildet ist und sich über etwa 180° in Umfangsrichtung erstreckt. Das Einstellelement 17 weist eine radiale Erstreckung oder Dicke auf, die etwa der radialen Erstreckung oder Dicke des Ringraumes 15 entspricht. Das Einstellelement 17 kann also in Abhängigkeit von der Drehstellung des Halteelements 13 den Ringraum 15 mehr oder weniger abdecken. Die geringste Abdeckung ergibt sich dann, wenn das Einstellelement 17 die größtmögliche Überdeckung mit der Befestigung des Ventilsitzträgers 14 am Unterteil 3 des Gehäuses hat. Die größtmögliche Sperrwirkung ergibt sich dann, wenn das Einstellelement 17 vollständig über den Ringraum 15 gedreht worden ist, so daß nur noch ein Bereich des Ringraumes freibleibt, der 180° übersteigt.

Das Halteelement 13 weist eine Drehmomentangriffsanordnung 18 auf, in die ein Verstellelement 19 eingreift, das aus dem Oberteil 2 des Gehäuses herausragt. An diesem Ende 20 kann ein Monteur entweder direkt oder mit Hilfe einer Einstellhandhabe 21 das Verstellelement 19 ergreifen und verdrehen, wodurch auch das Halteelement 13 und damit das Einstellelement 17 im Gehäuse 2, 3 verdreht wird, so daß die Voreinstellung verändert wird.

Das Einstellelement 17 muß auch in radialer Richtung den Ringraum 15 nicht vollständig abschließen. Aufgabe des Einstellelements 17 ist es, einen Drosselwiderstand für die Heizungsflüssigkeit bereitzustellen, mit dem der Strom der Heizungsflüssigkeit durch das Einbauventil 1 insgesamt durch eine Voreinstellung gedrosselt werden kann.

Die Form des Einstellelements 17 ist aus 2c ersichtlich, 2c stellt zwar eine abgewandelte Ausführungsform des Einbauventils 1 dar. Die Form des Einstellelements 17 und des Ringraums 15 ist jedoch unverändert zu der Ausgestaltung nach 1.

2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Einbauventils 1, die sich vom Einbauventil 1 nach 1 dadurch unterscheidet, daß mehrere Ventilsitze 7a-7f vorgesehen sind, die alle vom gleichen Ventilelement 8 abgedeckt oder freigegeben werden können. Die Ventilsitze 7a-7f sind an dem Ventilsitzträger 14 befestigt, der, abgesehen von der Zahl der Ventilsitze, dem der 1 entspricht.

3 zeigt eine dritte Ausgestaltung, bei der ein Unterschied zu der Ausgestaltung nach 1 darin besteht, daß zusätzlich zum Ventilsitz 7, über den Flüssigkeit radial nach außen in den Ringraum 15 abströmen kann, radial weiter innen ein zusätzlicher Ventilsitz 7g vorgesehen ist, der eine Ausströmdüse 22 umschließt, durch die Heizungswasser ebenfalls abfließen kann. Auch der Ventilsitz 7g arbeitet mit dem Ventilelement 8 zusammen.

Das Einstellelement 17 kann zwar nur eine Drosselwirkung auf den Teil des Heizungswassers ausüben, der durch den Ringraum 15, also radial nach außen, abströmt. Dies reicht aber in der Regel aus, um eine Voreinstellung vornehmen zu können.


Anspruch[de]
Einbauventil für einen Heizkörper, insbesondere für einen Gliederheizkörper, mit einer Ventilsitzanordnung, einem damit zusammenwirkenden Ventilelement, einer Voreinstelleinrichtung und einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine seitliche erste Öffnung, die mit einer vom Ventilelement abgewandten Seite der Ventilsitzanordnung verbunden ist, und eine zweite Öffnung aufweist, die über einen den Ventilsitz teilweise umgebenden Ringraum mit einer dem Ventilelement zugewandten Seite der Ventilsitzanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstelleinrichtung ein im Gehäuse (2, 3) verstellbares Einstellelement (17) aufweist, das den Ringraum (15) mit einer einstellbaren Überdeckung überdeckt. Einbauventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (17) als gebogener Schirm ausgebildet ist. Einbauventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm eine Form aufweist, die dem Verlauf des Ringraumes (15) folgt. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (17) in Umfangsrichtung eine geringere Länge als der Ringraum (15) aufweist. Einbauventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Einstellelement (17) über einen Bereich von 180° erstreckt. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (17) an einem im Gehäuse (2, 3) angeordneten Halteelement (13) befestigt ist, das eine das Ventilelement (8) tragende Ventilspindel (15) umschließt. Einbauventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (13) von außen verstellbar ist. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzanordnung mehrere Ventilsitze (7a-7f; 7, 7g) aufweist. Einbauventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (7a-7f) auf einer Kreislinie angeordnet sind. Einbauventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzanordnung einen zentralen Ventilsitz (7g) und mindestens einen radial weiter außen angeordneten Ventilsitz (7) aufweist.






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