DE10022730A1

DE10022730A1 - Einbauventil

Info

Publication number: DE10022730A1
Application number: DE10022730A
Authority: DE
Inventors: Poul Hoelck
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2002-01-24
Also published as: RU2201545C2; CN1322908A; EP1154176B1; UA66886C2; ATE261075T1; CZ295043B6; DE60102176T2; EP1154176A2; PL197128B1; EP1154176A3; CZ20011653A3; PL347484A1; DE60102176D1; CN1156654C

Abstract

Bei einem Einbauventil, das in einen Einbaustutzen (3) einer Fluidleitung (1) einsetzbar ist und ein zylindrisches Voreinstellelement (15) enthält, daß mittels eines Einstellrings (14) und eines Übertragungselements (12) relativ zu einem Ventilgehäuse (5) drehbar ist, relativ zu dem Übertragungselement (12) drehfest ist und eine das Ventilverschlußstück (28) tragende Ventilstange (22) koaxial, relativ zu dem Ventilsitz begrenzt verschiebbar führt, hat das Voreinstellelement üblicherweise einen axial vorstehenden Wandteil, der in Abhängigkeit von der Drehwinkellage des Voreinstellelements Öffnungen (34) offen läßt oder teilsweise bis vollständig abdeckt. Bei vollständiger Abdeckung kann dennoch eine Undichtigkeit auftreten, die unerwünscht ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist dagegen das Voreinstellelement (15) durch die Verdrehung des Einstellrings (14) relativ zu dem Ventilsitz und dem Übertragungselement (12) axial bis gegen einen ersten Anschlag (31) und in der anderen Richtung bis zur Anlage des Ventilverschlußstücks (28) am Ventilsitz verstellbar. Hierbei sorgt das Ventilverschlußstück (28) bei der Einstellung des k¶v¶-Werts O selbst für eine völlige Absperrung des Durchflusses.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einbauventil, das in einen Einbaustutzen einer Fluidleitung einsetzbar ist und ein Voreinstellelement enthält, wobei das Vorein stellelement mittels eines Einstellelements und eines Übertragungselements relativ zu einem Ventilgehäuse drehbar ist, relativ zu dem Übertragungselement dreh fest ist und eine das Ventilverschlußstück tragende Ventilstange koaxial, relativ zu dem Ventilsitz be grenzt verschiebbar, führt.

Bei einem bekannten Einsatzventil dieser Art (vgl. bei spielsweise DE 33 00 623 C2 oder DE 44 42 744 A1), das in Verbindung mit einem Thermostataufsatz verwendet werden kann, ist der k_v-Wert mittels eines Einstell rings und des durch diesen verdrehbaren Einstellele ments in der Weise einstellbar, daß ein die Umfangswand des Voreinstellelements axial verlängernder Wandteil bei der Verdrehung eine Öffnung im Ventilgehäuse teil weise oder völlig abdeckt. Wenn der Wandteil die Öff nung völlig abdeckt, sollte der Durchfluß durch das Ventil völlig gesperrt sein. Da jedoch zur relativen Verdrehung von Voreinstellelement und Ventilgehäuse ein Spiel zwischen beiden erforderlich ist, ist eine völli ge Absperrung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einbau ventil der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Durchfluß bei der Einstellung eines k_v-Werts von 0 völlig gesperrt ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Voreinstellelement durch die Verdrehung des Ein stellelements relativ zu dem Ventilsitz und dem Über tragungselement in der einen Richtung axial bis gegen einen ersten Anschlag und in der anderen Richtung bis zur Anlage des Ventilverschlußstücks am Ventilsitz ver stellbar ist.

Bei dieser Lösung wird das Voreinstellelement bei der Verdrehung des Einstellelements nicht nur verdreht, sondern auch axial verschoben, so daß es bei der Ver schiebung bis gegen den ersten Anschlag den maximalen Hub des Ventilverschlußstücks und damit den maximalen k_v-Wert begrenzt. Der minimale k_v-Wert ergibt sich in der Schließlage des Ventilverschlußstücks, in der es auf dem Ventilsitz aufsitzt und den Durchfluß völlig sperrt.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Voreinstellele ment auf einer schraubenlinienförmigen, zur Ventilstan ge koaxialen Führung abgestützt ist. Dies ermöglicht eine einfache Ausbildung der Führung.

So kann die Führung auf besonders einfache Weise eine Rampe sein, auf der sich das Voreinstellelement über einen Vorsprung abstützt. Die Rampe kann an ihrem obe ren Ende den ersten Anschlag und an ihrem unteren Ende einen zweiten Anschlag aufweisen. Beide Anschläge er geben einen definierten Voreinstellbereich.

Wenn die Rampe an der Innenseite des Ventilgehäuses an geordnet ist, läßt sie sich auf einfache Weise ausbil den.

Alternativ kann das Voreinstellelement ein Gewinde auf weisen, daß mit einem Gewinde des Ventilgehäuses in Eingriff steht.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachstehend anhand der Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Einbauven tils, teilweise im Axialschnitt und in einem in eine Fluidleitung eingebauten Zustand,

Fig. 2 einen weiteren, teilweisen Axialschnitt des Einbauventils nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Ventilgehäuse im Bereich seiner für den Durchtritt des Fluids vorgesehenen seitlichen Öffnungen,

Fig. 4 einen teilweisen Axialschnitt durch ein wei teres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä ßen Einbauventils bei einer Voreinstellung des k_v-Werts, in der das Ventil vollständig geschlossen ist,

Fig. 5 den gleichen Schnitt wie den in Fig. 4 darge stellten, jedoch mit einer mittleren Vorein stellung,

Fig. 6 die gleiche Schnittansicht wie die nach Fig. 4, jedoch bei einer Voreinstellung mit maxi malem k_v-Wert,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Teils des Einbauven tils nach Fig. 4 und

Fig. 8 einen Querschnitt entsprechend der Fig. 3 des ersten Ausführungsbeispiels.

Das Einbauventil nach den Fig. 1 bis 3 ist in eine Fluidleitung (1) für das warme Wasser im Zulauf eines Heizkörpers einer Heizungsanlage eingebaut, und zwar in ein Innengewinde (2) eines Einbaustutzens (3) mit einem Gewindeabschnitt (4) auf der Außenseite eines Ventilge häuses (5). In einem unteren Endabschnitt (6) des Ven tilgehäuses (5) ist ein Einsatzteil (7) mittels eines Sicherungsrings (8) befestigt, der einerseits in eine Ringnut auf der Innenseite des Endabschnitts 6 ein greift und andererseits einen an einer inneren Schulter des Endabschnitts (6) anliegenden Bund (9)des Einsatz teils (7) untergreift. Das Einsatzteil (7) kann daher auch als ein Teil des Ventilgehäuses (5) betrachtet werden. Es (7) ragt mit seinem freien Ende in einen in die Fluidleitung (1) ragenden Abschnitt eines Zulauf rohres (10) und ist mittels eines O-Rings (11) gegen das Zulaufrohr (10) abgedichtet. Der Anschlußstutzen (3) und das Zulaufrohr (10) sind mit der Fluidleitung (1) verschweißt.

Im Ventilgehäuse (5) ist ein zylindrisches Übertragung selement (12) drehbar und mittels eines O-Rings (13) gegen das Ventilgehäuse (5) adgedichtet gelagert. Mit Hilfe eines mit dem Übertragungselement 12 gekuppelten das Einstellelement bildenden Einstellrings (14) kann ein zylindrisches Voreinstellelement (15) verdreht wer den, das im Ventilgehäuse (5) gelagert ist. Der Ein stellring (14) ist mit dem Übertragungselement (12) durch axiale Rippen und Nuten (16) gekuppelt. Auch das Übertragungselement (12) hat auf der Innenseite axiale Rippen (17) und dazwischen Nuten. Desgleichen ist das Voreinstellelement (15) auf der Außenseite mit axialen Rippen (18) und dazwischenliegenden Nuten versehen, wo bei die Rippen (17, 18) und Nuten ineinandergreifen. Das Voreinstellelement (15) hat ferner eine sich zum einen Ende hin stufenartig erweiternde koaxiale Bohrung, in der sich eine äußere Feder (19) mit ihrem einen Ende an einer Schulter (20) der Bohrung und mit ihrem anderen Ende an einer inneren Schulter (21) des Übertragungse lements (12) abstützt. Das Voreinstellelement (15) ist daher axial innerhalb des Übertragungselements 12 gegen bzw. durch die Kraft der Feder (19) verschiebbar.

In der Bohrung des Voreinstellelements (15) ist eine Ventilstange (22) axial verschiebbar gelagert. Die Ven tilstange (22) kann mit Hilfe eines Stößels (23), der durch eine Stopfbuchse (24) hindurch nach außen geführt ist, gegen die Kraft einer Rückstellfeder (25) zwischen einem Bund (26) der Ventilstange (22) und einer weite ren inneren Schulter (26) der Bohrung des Voreinstelle lements (15) axial verstellt werden, wenn auf das äuße re Ende des Stößels (13) ein Betätigungsorgan einwirkt, z. B. das Arbeitselement eines Thermostataufsatzes.

Die Ventilstange (22) trägt an ihrem aus dem Vorein stellelement (15) herausragenden Ende ein Ventilver schlußstück (28) aus elastischem Material, das mit ei nem in den Fig. 1 und 2 nicht sichtbaren Ventilsitz innerhalb des Einsatzteils (7) zusammenwirkt.

Das Voreinstellelement (15) ist ferner an seinem unte ren äußeren Rand mit einem axial vorstehenden Vorsprung (29) versehen, über den sich das Voreinstellelement (15) auf einer schraubenlinienförmigen, zur Ventilstan ge (22) koaxialen Führung in Form einer allmählich an steigenden Rampe (30) abstützt. Die Rampe (30) ist an ihrem oberen Ende mit einem ersten Anschlag (31) und an ihrem unteren Ende mit einem zweiten Anschlag (32) ver sehen, zwischen denen der Vorsprung (29) durch Drehung des Einstellrings (14) und damit des Voreinstellele ments (15) begrenzt hin und her bewegbar ist, so daß das Voreinstellelement (15) in dem Ventilgehäuse (5) axial verschiebbar ist. Alternativ ist es aber auch möglich, die Rampe (30) und die Anschläge (31), (32) an der Innenseite des Ventilgehäuses (5) bzw. seines End abschnitts (6) auszubilden.

Durch diese Verschiebung des Voreinstellelements (15) im Ventilgehäuse (5) wird der Hub der Ventilstange (22) und des an ihr befestigten Ventilverschlußstücks (28) begrenzt, wenn das Ventilverschlußstück (28) über eine der Abstützung des Ventilverschlußstücks (28) dienende Unterlegscheibe (33) im Verlaufe der durch die Rück stellfeder (25) bewirkten Hubbewegung der Ventilstange (22) an dem einen freien Ende des Voreinstellelements (15) anschlägt.

Durch die Verdrehung des Einstellrings (14) ist mithin über das Übertragungselement (12) und das Voreinstellelement (15) die gewünschte Voreinstellung des k_v-Werts des Einbauventils möglich, wobei das Fluid durch seit liche Öffnungen (34) im Ventilgehäuse (5) weitgehend ungehindert hindurchströmen kann, lediglich durch die jeweilige Einstellung der Öffnungsweite des Einbauven tils zwischen Verschlußstücks (28) und Ventilsitz be grenzt.

Wenn der k_v-Wert auf O eingestellt wird, d. h. der Vor sprung (29) am Anschlag (32) anliegt und mithin das Voreinstellelement (15) die niedrigste Stellung ein nimmt, sitzt das Verschlußstück (28) dicht auf dem Ven tilsitz auf. Das Ventil ist dann völlig gesperrt und kann durch die Rückstellfeder (25) bzw. das Nachgeben eines auf den Stößel (23) wirkenden Betätigungsorgans nicht geöffnet werden. Das Fluid kann mithin bei dieser Einstellung des k_v-Werts nicht in unerwünschter Weise, und sei es auch nur schwach, weiterfließen.

Der Einstellring (14) ist am Boden einer Einkerbung (35) mit einer Markierung N für die Neutralstellung und mit einem Zahn (36) versehen. Der Zahn (36) schlägt bei einer Verdrehung des Einstellrings (14) an einem Zahn (37) im Bereich einer Markierung (38) eines am Umfang des Ventilgehäuses (5) gegen eine Reibungskraft drehbar gelagerten Referenzrings (39) an und nimmt den Refe renzring (39) mit. Dabei wird die gegenseitige Einstel lung von Einstellring (14) und Referenzring (39) fest gehalten, so daß der Referenzring (39) durch die Dre hung des Einstellrings (14) in eine beliebige Lage ge dreht werden kann. Danach erfolgt die Voreinstellung des Einbauventils auf den gewünschten k_v-Wert durch ei ne Rückdrehung des Einstellrings (14).

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 8 unter scheidet sich von dem nach den Fig. 1 bis 3 ledig lich darin, daß das Voreinstellelement (15) an der In nenseite eines axial an seinem einen Ende vorstehenden Wandteils (40) ein Gewinde (41) aufweist, das mit einem Gewinde (42) am Ventilgehäuse (5), genauer gesagt, an dem eine Verlängerung des Ventilgehäuses (5) bildenden Einsatzteil (7) in Eingriff steht. Hierbei ist das Vor einstellelement (15) ebenfalls durch Verdrehung zwi schen einem durch die Schulter (21) gebildeten Anschlag und dem durch den Bund (9) des Einsatzteils (7) gebil deten Anschlag axial verschiebbar. Wenn das Voreinstel lelement (15) an dem oberen, durch die Schulter (21) gebildeten Anschlag anliegt, ist der maximale k_v-Wert eingestellt. Wenn das Voreinstellelement (15) dagegen an dem unteren, durch den Bund 9 gebildeten Anschlag anliegt, ist der k_v-Wert gleich null, wobei das Ventil verschlußstück (28) auf dem durch den oberen abgesträg ten Rand des Einsatzteils (7) gebildeten Ventilsitz (43) aufsitzt und mithin der Durchfluß völlig gesperrt ist.

Die Wirkungsweise und der Aufbau sind im übrigen die gleichen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels kann beispielsweise darin bestehen, daß das Gewinde (41) an der Innenseite des Ventilgehäuse (5) axial oberhalb der Öffnungen (34) und das Gewinde (42) auf der Außenseite des Wandteils (40) ausgebildet ist.

Claims

1. Einbauventil, das in einen Einbaustutzen (3) einer Fluidleitung (1) einsetzbar ist und ein Voreinstel lelement (15) enthält, wobei das Voreinstellelement (15) mittels eines Einstellelements (14) und eines Übertragsungselements (12) relativ zu einem Ventil gehäuse (5) drehbar ist, relativ zu dem Übertrag ungselement (12) drehfest ist und eine das Ventil verschlußstück (28) tragende Ventilstange (22) koa xial, relativ zu dem Ventilsitz (43) begrenzt ver schiebbar, führt, dadurch gekennzeichnet, daß das Voreinstellelement (15) durch die Verdrehung des Einstellelements (14) relativ zu dem Ventilsitz (43) und dem Übertragungselement (12) in der einen Richtung axial bis gegen einen ersten Anschlag (31; 21) und in der anderen Richtung bis zur Anlage des Ventilverschlußstücks (28) am Ventilsitz (43) ver stellbar ist.

2. Einbauventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Voreinstellelement (15) auf einer schraubenlinienförmigen, zur Ventilstange (22) koa xialen Führung abgestützt ist.

3. Einbauventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Führung eine Rampe (30) ist, auf der sich das Voreinstellelement (15) über einen Vor sprung (29) abstützt.

4. Einbauventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Rampe (30) an ihrem oberen Ende den ersten Anschlag (31) und an ihrem weiteren Ende ei nen zweiten Anschlag (32) aufweist.

5. Einbauventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rampe (30) im Ventilgehäuse (5)angeordnet.

6. Einbauventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Voreinstellelement (15) ein Gewinde (41) aufweist, das mit einem Gewinde (42) des Ventilgehäuses (5) in Eingriff steht.