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Dokumentenidentifikation DE102005031962A1 25.01.2007
Titel Mehrwegeventil
Anmelder WILO AG, 44263 Dortmund, DE
Erfinder Küster, Bernd, 44263 Dortmund, DE
Vertreter COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & SOZIEN, 40237 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 08.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005031962
Offenlegungstag 25.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.01.2007
IPC-Hauptklasse F16K 11/072(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16K 11/085(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Mehrwegeventil, insbesondere Mehrwegeventil für Heizungs- und/oder Warmwasseranlagen, umfassend ein Ventilgehäuse, wobei das Ventilgehäuse Zu- und Abläufe aufweist, mit einem in dem Ventilgehäuse angeordneten Drehschieber, der drehbar in dem Ventilgehäuse gelagert ist und der auf seinem Umfang Steueröffnungen aufweist, wobei in Abhängigkeit der Stellung des Drehschiebers die Zu- und Abläufe untereinander verbindbar und/oder trennbar sind, wobei in dem Ventilgehäuse ein Hohlformeinsatz drehfest angeordnet ist, in dem der Drehschieber gleitgelagert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, insbesondere Mehrwegeventil für Heizungs- und/oder Warmwasseranlagen, umfassend ein Ventilgehäuse, wobei das Ventilgehäuse Zu- und Abläufe aufweist, mit einem in dem Ventilgehäuse angeordneten Drehschieber, der drehbar in dem Ventilgehäuse gelagert ist und der auf seinem Umfang Steueröffnungen aufweist, wobei in Abhängigkeit der Stellung des Drehschiebers die Zu- und Abläufe untereinander verbindbar und/oder trennbar sind.

Es sind gattungsgemäße Mehrwegeventile, insbesondere Mehrwegeventile für Heizungs- und/oder Warmwasseranlagen bekannt. Derartige Mehrwegeventile, die sowohl in Heizsystemen als auch in Trinkwassersystemen zum Einsatz kommen, sind häufig so gestaltet, dass sie in Pumpengehäuse integriert oder mit Hydraulikeinheiten montiert werden können. Ventilgehäuse und Drehschieber sind dabei vielfach aus Kunststoff hergestellt, da dies im Spritzgussverfahren erfolgen kann und die Herstellungskosten gegenüber anderen Werkstoffen niedriger sind. Die erforderliche Abdichtung zwischen Ventilgehäuse und Drehschieber erfolgt durch Dichtungselemente, üblicherweise durch eingepresste O-Ringe.

Nachteilig hierbei ist, dass die aus Gründen der Herstellungsoptimierung gewählten Werkstoffe nur über unzureichende tribologische Eigenschaften verfügen, wodurch die Dichtungselemente einem hohen Verschleiß und Abrieb unterliegen, mit der Folge von Undichtigkeiten des Mehrwegeventils und/oder einer Verklemmung des Drehschiebers im Ventilgehäuse. Auch ist eine solche Anordnung mit eingepressten Dichtungselementen schwierig zu montieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und ein Mehrwegeventil zu schaffen, das ein verbessertes Zeitstandverhalten durch verminderten Verschleiß aufweist, insbesondere eine tribologisch optimierte Aufnahme des Drehschiebers aufweist, und leicht zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Mehrwegeventil, insbesondere Mehrwegeventil für Heizungs- und/oder Warmwasseranlagen, umfassend ein Ventilgehäuse, wobei das Ventilgehäuse Zu- und Abläufe aufweist, mit einem in dem Ventilgehäuse angeordneten Drehschieber, der drehbar in dem Ventilgehäuse gelagert ist und der auf seinem Umfang Steueröffnungen aufweist, wobei in Abhängigkeit der Stellung des Drehschiebers die Zu- und Abläufe untereinander verbindbar und/oder trennbar sind, in dem Ventilgehäuse ein Hohlformeinsatz drehfest angeordnet ist, in dem der Drehschieber gleitgelagert ist.

Dadurch, dass in dem Ventilgehäuse ein Hohlformeinsatz drehfest angeordnet ist, in dem der Drehschieber gleitgelagert ist, kann eine optimierte Werkstoffpaarung durch den Hohlformeinsatz und den Drehschieber gewählt werden, wobei es hierbei nicht mehr auf den Werkstoff des Ventilgehäuses ankommt. Hierdurch kann der Verschleiß und der Abrieb deutlich minimiert werden, wodurch ein besseres Zeitstandverhalten erzielt wird.

Bei dem Hohlformeinsatz kann es sich um eine Gleitlagerbuchse handeln. Der Hohlformeinsatz ist in seiner Außenkontur der Ventilgehäuseinnenkontur sowie in seiner Innenkontur dem Drehschieber angepasst, wobei durch eine entsprechende Gestaltung der Außenkontur des Hohlformeinsatzes, ggf. durch Anordnung von Anschlagschultern oder dgl., eine größere Fertigungstoleranz bei dem Ventilgehäuse ermöglicht werden kann, als dies bei der Anordnung des Drehschiebers unmittelbar im Ventilgehäuse der Fall ist. Dadurch, dass der Drehschieber nicht unter Verpressung von Dichtungselementen unmittelbar in das Ventilgehäuse einzubringen ist, vereinfacht sich die Montage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorteilhaft ist es, wenn das Ventilgehäuse im Bereich der Zu- und Abläufe eine zylindrische Form aufweist, auf dessen Umfang die Zu- und Abläufe angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, dass auch der Hohlformeinsatz und der Drehschieber eine zylindrische Grundform aufweisen, was bei Spritzgussteilen zu einfachen Formen und somit zu einer preiswerten Herstellung führt.

Vorzugsweise ist der Hohlformeinsatz formschlüssig in dem Ventilgehäuse angeordnet, wobei insbesondere der Hohlformeinsatz einen Zentriervorsprung aufweist, der endseitig in eine entsprechende Ausnehmung des Ventilgehäuses eingreift.

Durch eine formschlüssige Verbindung zwischen Ventilgehäuse und Hohlformeinsatz wird eine einfache und effektive Sicherung gegen eine unerwünschte Verlagerung des Hohlformeinsatzes, insbesondere eine Verdrehen um die Längsachse, in dem Ventilgehäuse geschaffen.

Durch einen alternativ oder kumulativ vorzusehenden Zentriervorsprung, beispielsweise einen Dorn, am Hohlformeinsatz und eine entsprechende Ausnehmung im Ventilgehäuse erfolgt eine einfache und zuverlässige Zentrierung des Einsatzes.

Bevorzugt ist der Hohlformeinsatz an einer Endseite geschlossen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drehschieber drehfest auf einer Welle angeordnet, wobei diese Welle insbesondere endseitig in einer Zentrierausnehmung in dem Hohlformeinsatz einliegt. Mittels dieser Welle kann eine Betätigung des Drehschiebers erfolgen. Wenn die Welle endseitig in einer Zentrierausnehmung in dem Hohlformeinsatz einliegt, wird eine einfache und zuverlässige Zentrierung des Drehschiebers in dem Hohlformeinsatz ermöglicht.

Der Drehschieber kann in Umfangsrichtung mehrere voneinander getrennte Kammern aufweisen, insbesondere zwei Kammern mit einer 180°-Teilung oder vier Kammern mit einer 90°-Teilung. Durch derartige, untereinander getrennte Kammern wird es ermöglicht, mehrere Schaltzustände des Mehrwegeventils vorzugeben.

Dabei kann zumindest eine Kammer des Drehschiebers endseitig mittels einer Kappe verschlossen sein, wobei die Kappe insbesondere kraftschlüssig am Drehschieber befestigbar ist.

Bevorzugt weist der Drehschieber auf seinem Umfang zumindest eine umlaufende Nut auf, in der ein Dichtungselement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist. Hierdurch kann eine zusätzliche Abdichtung zwischen Drehschieber und Hohlformeinsatz geschaffen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Querschnitte der Zu- und Abläufe und/oder die Steueröffnungen des Drehschiebers dreieckig oder rechteckig ausgeführt. Durch eine derartige Variation der Querschnitte kann eine Durchflussmengensteuerung, d.h. eine Volumenstromsteuerung, in Abhängigkeit vom Drehwinkel, d.h. von der Winkellage des Drehschiebers relativ zum Hohlformeinsatz und dem Ventilgehäuse, geschaffen werden.

Beispielsweise kann durch eine rechteckige oder quadratische Ausführung der Querschnitte eine direkte Proportionalität zwischen Drehwinkel (relative Winkelposition) des Drehschiebers und dem Öffnungsquerschnitt und damit dem Volumenstrom realisiert werden.

Vorzugsweise ist das Ventilgehäuse an einer axialen Endseite geschlossen und zur gegenüberliegenden Endseite offen ausgeführt. Durch die offene Endseite, die mittels entsprechender Einsätze zur Umgebung hin abgedichtet werden kann, können Betätigungsmittel zur Betätigung des Drehschiebers geführt werden, insbesondere kann das Ventilgehäuse an einer axialen Endseite mittels einer Gleitlagerbuchse verschlossen sein, wobei durch die Gleitlagerbuchse hindurch ein Betätigungselement zur Betätigung der Drehschiebers geführt ist.

Vorzugsweise ist dabei die Gleitlagerbuchse kraftschlüssig mit dem Ventilgehäuse verbunden, wobei die Gleitlagerbuchse insbesondere mittels eines in eine entsprechende Ausnehmung in dem Ventilgehäuse eingreifenden Vorsprungs gegen Verdrehen gesichert ist. Zwischen Gleitlagerbuchse und Ventilgehäuse kann ein Dichtungselement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet sein.

Vorteilhaft ist es, wenn in der Gleitlagerbuchse ein Gleitlagerdeckel axial eingesetzt ist, wobei der Gleitlagerdeckel drehfest, insbesondere Kraftschlüssig, mit dem Betätigungselement verbunden ist, wobei insbesondere zwischen Gleitlagerdeckel und Gleitlagerbuchse ein Dichtungselement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist.

Vorzugsweise weist das Mehrwegeventil einen Elektromotor, insbesondere einen Schrittmotor, zur Drehung und Positionierung des Drehschiebers auf.

Bevorzugt weist das Mehrwegeventil einen Durchflussmengenmesser und/oder eine Durchflussmengensteuerung auf. Hierdurch kann eine kompakte Steuerungs- und Überwachungseinheit innerhalb einer einzigen Baugruppe zur Integration in einem Heizungssystem und/oder Wassersystem bereitgestellt werden. Der Durchflussmengenmesser kann mit einem internen oder externen Steuerungsmodul gekoppelt sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Ventilgehäuse und/oder der Drehschieber aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff. Vorzugsweise besteht der Hohlformeinsatz aus Kunststoff, insbesondere einem tribologisch optimierten Kunststoff, insbesondere einem graphitierten und/oder PTFE-modifizierten Kunststoff.

Derartig ausgeführte Bauteile sind einerseits preiswert als Spritzgussteile herstellbar, andererseits können bestimmte Anforderungen an die Festigkeit und/oder tribologische Eigenschaften der einzelnen Bauteile erfüllt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

1 Ein Mehrwegeventil mit hervorgehoben dargestelltem Drehschieber in perspektivischer Ansicht,

2 eine Seitenansicht des Mehrwegeventils nach 1 im Schnitt,

3 eine Seitenansicht des Drehschiebers des Mehrwegeventils in einer ersten Steuerposition im Schnitt,

4 eine Seitenansicht des Drehschiebers des Mehrwegeventils in einer zweiten Steuerposition im Schnitt.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Mehrwegeventils mit Ventilgehäuse 1 und in dem Ventilgehäuse 1 drehbar angeordnetem Ventilkörper, dem Drehschieber 2. Das Ventilgehäuse 1 weist Anschlussstutzen 11, 12, 13 auf, die als Zu- und Abläufe nutzbar sind und über die der Anschluss des Mehrwegeventils an ein Heizungssystem und/oder Warmwassersystem erfolgt. Ventilgehäuse 1 und Drehschieber 2 sind als Kunststoffspritzgussteile aus thermoplastischem Kunststoff ausgeführt.

Mittels des Ventilkörpers, d.h. des Drehschiebers 2, der innerhalb des Ventilgehäuses 1 drehbar gelagert ist, sind verschiedene Schaltzustände des Mehrwegeventils zwischen den Strömungskanälen A1, A2, A3 der Anschlussstutzen 11, 12, 13 einstellbar, d.h. dass die verschiedenen Strömungskanäle A1, A2, A3 der Anschlussstutzen 11, 12, 13 verbindbar bzw. trennbar sind.

Die Betätigung des Drehschiebers 2 erfolgt über die Welle 3, die aus dem Ventilgehäuse 1 herausgeführt ist und mittels eines nicht dargestellten Schrittmotors angetrieben wird. Zur Einstellung unterschiedlicher Steuerungszustände ist lediglich eine rotatorische Betätigung des Drehschiebers 2 erforderlich.

In 2 dargestellt ist eine geschnittene Seitenansicht des Mehrwegeventils nach 1. Der Drehschieber 2 ist innerhalb des Ventilgehäuses 1 in einem Hohlformeinsatz 4 in Form einer Gleitröhre gleitgelagert. Der Drehschieber 2 ist auf der Welle 3 festgelegt, indem die Welle 3 bei der Herstellung des Ventilkörpers bzw. Drehschiebers 2 als Metalleinlegeteil umspritzt wird. Die Welle 3 ihrerseits ist aus dem Ventilgehäuse 1 herausgeführt und weist einen Kupplungsabschnitt 31 auf, an dem ein Schrittmotor zur Betätigung des Drehschiebers 2 ankuppelbar ist.

Die im wesentlichen zylindrische Gleitröhre 4, die den Drehschieber 2 aufnimmt, ist innerhalb des Ventilgehäuses 1 drehfest angeordnet. Die Sicherung der Gleitröhre 4 gegen ein Verdrehen innerhalb des Ventilgehäuses 1 erfolgt mittels einer nicht dargestellten formschlüssigen Verbindung. Hierzu ist an der Innenseite des Ventilgehäuses 1 eine Erhebung angeordnet, die in eine entsprechende Ausnehmung in der Gleitröhre 4 formschlüssig eingreift.

Die Gleitröhre 4 ist einseitig axial endseitig geschlossen ausgeführt. Am geschlossenen Ende weist die Gleitröhre 4 einen Zentriervorsprung 42 auf, der in einer entsprechend ausgeformten Zentrierausnehmung in dem an diesem axialen Ende 14 ebenfalls geschlossen ausgeführten Ventilgehäuse 1 einliegt.

Durch das Fügen werden die in der zylindrischen Gleitröhre 4 angeordneten Öffnungsquerschnitte für die Strömungsquerschnitte A1, A2 der Anschlussstutzen 11, 12 des Ventilgehäuses 1 mit den Fluchten der Anschlussstutzen 11, 12 zur Deckung gebracht.

Die Gleitröhre 4 ihrerseits weist eine Zentrierausnehmung zur Aufnahme des zugeordneten axialen Endes 32 der Welle 3 auf. Durch diese Ausgestaltung werden sowohl der auf der Welle 3 festgelegte Ventilkörper, d.h. der Drehschieber 2 als auch die Gleitröhre 4 innerhalb des Ventilgehäuses 1 zentriert und gleichzeitig axial gesichert. Dadurch wird somit insbesondere ein Radial-/Axialgleitlager zur Aufnahme der Welle 3 im Bereich des axialen Endes des Ventilgehäuses 1 geschaffen.

Hergestellt ist die Gleitröhre 4 als Spritzgussteil aus tribologisch optimiertem thermoplastischem Kunststoff. Alternativ zu der Gleitlagerpaarung Edelstahl der Welle 3 und Kunststoff der Gleitröhre 4 ist auch die Gleitlagerpaarung Kunststoff-Kunststoff realisierbar. In einer nicht dargestellten Alternative ist hierzu das zugehörige Wellenende 32 der Welle 3 mit Kunststoff umspritzt.

An der dem geschlossenen axialen Ende der Gleitröhre 4 gegenüberliegenden axialen Endseite ist die Gleitröhre 4 offen, um in Abhängigkeit der Steuerstellung des Drehschiebers 2 einen Durchfluss durch diesen Querschnitt zu gestatten.

An dem gegenüber dem geschlossenen axialen Ende 14 des Ventilgehäuses 1 gelegenen axialen Ende ist das Ventilgehäuse 1 mittels einer Gleitlagerbuchse 5 und eines Gleitlagerdeckels 7 verschlossen. Das Ventilgehäuse 1 weist zur Aufnahme der Gleitlagerbuchse 5 einen erweiterten Querschnitt auf wodurch gleichzeitig eine Anlageschulter 15 geschaffen wird. Zwischen Gleitlagerbuchse 5 und Anlageschulter 15 ist eine Gleitringdichtung 6 angeordnet.

Die Gleitlagerbuchse 5 ist mit dem Dichtring 6 unter einer leichten Pressung in das Ventilgehäuse 1 axial eingefügt und wird durch eine in eine Axialnut in der Buchse 5 eingreifende Erhebung auf der Innenseite des Aufnahmebereichs des Ventilgehäuses 1 formschlüssig gegen Verdrehen gesichert.

Die Gleitlagerbuchse 5 weist eine ringförmige Nut auf, in der ein tribologisch optimierter Gleitdichtring 8 einliegt. Gegen den Gleitdichtring 8 wird innerhalb der Gleitlagerbuchse 5 der Gleitlagerdeckel 7 axial gepresst, der seinerseits mittels eines Sicherungselementes 9, welches in eine Nut 33 in der Welle 3 eingreift, gegen eine axiale Verschiebung gesichert ist.

Der Gleitlagerdeckel 7 ist in der Gleitlagerbuchse 5 radial und in Umfangsrichtung beweglich gelagert. Der Gleitlagerdeckel 7 ist mit der Welle 3 kraftschlüssig verbunden, wodurch die Welle 3 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 positioniert, d.h. zentriert wird. Durch die Dichtringe 6, 8 wird der medienführende Innenbereich des Mehrwegeventils gegen die Umgebung abgedichtet.

In den 3 und 4 ist der Drehschieber 2 in geschnittener Ansicht in zwei verschiedenen Steuerungszuständen des Mehrwegeventils, die durch eine Drehung des Drehschiebers 2 um 180° durch Betätigung der Welle 3 einstellbar sind, dargestellt. Abgebildet in den 3 und 4 ist die jeweilige relative Positionierung des Drehschiebers 2 in Bezug auf die Orientierung des Ventilgehäuses 1 gemäß 2.

Der zylindrische Drehschieber 2 weist drei Steueröffnungen 21, 22, 23 auf seiner Umfangsfläche auf, die mit den Zu- und Abläufen 11, 12, 13 des Ventilgehäuses 1 und somit mit den Strömungsquerschnitten A1, A2, A3 zur Deckung gebracht werden können. Der Drehschieber 2 verfügt über zwei voneinander strömungstechnisch getrennte Kammern 24, 25. Die Kammern 24, 25 weisen jeweils eine Erstreckung von 180° über dem Umfang auf und sind durch eine entlang der Achse verlaufende Mittelwand voneinander getrennt.

Zur einen Endseite hin erfolgt eine Abdichtung der Kammern 24, 25 durch die an dieser axialen Endseite geschlossene Gleitröhre 4, in der der Drehschieber 2 einliegt. Zur gegenüberliegenden Endseite hin ist die erste Kammer 24 mittels einer eingepressten Verschlusskappe 240 verschlossen, während die zweite Kammer 25 zu dieser Endseite hin einen offenen Strömungsquerschnitt zur strömungstechnischen Verbindung mit dem dritten Querschnitt A3 des dritten Zu- bzw. Ablaufs 13 aufweist. Die Verschlusskappe 240 ist ebenfalls als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt.

Auf dem Umfang des Drehschiebers 2 sind drei umlaufende Nuten zur Aufnahme von Dichtungsringen 201, 202, 203 angeordnet. Mittels der Dichtungsringe 201, 202, 203 erfolgt eine Abdichtung gegen die Gleitröhre 4. Die Dichtungsringe 201, 202, 203 weisen eine tribologisch optimierte Oberfläche auf, so dass die Gleitpaarung von Dichtungsring 201, 202, 203 und Gleitröhre 4 einem minimalen Verschleiß unterliegt.

In einer ersten Stellposition des Drehschiebers 2 gemäß 3 relativ zum hier nicht dargestellten Ventilgehäuse 1 nach 2 ist der zweite Strömungsquerschnitt A2 des zweiten Zu- bzw. Ablaufs 12 durch den Drehschieber 2 verschlossen. In dieser Stellung ist eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem ersten Querschnitt A1 des ersten Zu- bzw. Ablaufs 11 mit dem dritten Querschnitt A3 des dritten Zu- bzw. Ablaufs 13 über die endseitig in Richtung des dritten Anschlussstutzens 13 offene zweite Kammer 25 geschaltet.

Durch eine Drehung um 180° durch Betätigung der Welle 3 ist eine zweite Stellposition des Drehschiebers 2 gemäß 4 relativ zum hier nicht dargestellten Ventilgehäuse 1 nach 2 einstellbar. In dieser Stellung des Drehschiebers 2 sind der erste Strömungsquerschnitt A1 des ersten Zu- bzw. Ablaufs 11 und der zweite Strömungsquerschnitt A2 des zweiten Zu- bzw. Ablaufs 12 durch die erste Kammer 24 des Drehschiebers 2 strömungstechnisch verbunden. Hierzu ist die erste Steueröffnung 21 des Drehschiebers 2 mit dem ersten Strömungsquerschnitt A1 zur Deckung gebracht und die zweite Steueröffnung 22 des Drehschiebers 2 mit dem zweiten Strömungsquerschnitt A2 zur Deckung gebracht. Eine Trennung gegenüber dem Querschnitt A3 des Zu- bzw. Ablaufs 13 erfolgt durch die endseitig durch die Verschlusskappe 240 verschlossene erste Kammer 24.

Bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils erfolgt eine Umschaltung zwischen dem zweiten Anschlussstutzen 12 und dem dritten Anschlußstutzen 13 und somit zwischen dem zweiten Strömungsquerschnitt A2 und dem dritten Strömungsquerschnitt A3 durch eine Drehung des Drehschiebers 2 um 180° durch einen nicht dargestellten Stellmotor, der am Kupplungsabschnitt 31 mit der Welle 3 gekuppelt ist. Dabei wird der zweite Strömungsquerschnitt A2 je nach Stellposition des Drehschiebers 2 geschlossen oder freigegeben, ebenso wird der dritte Strömungsquerschnitt A3 entsprechend umgekehrt freigegeben oder geschlossen.

In einer nicht dargestellten Alternative ist keine der beiden Kammern 24, 25 durch eine Verschlusskappe verschlossen, wodurch sich bei ansonsten identischen Bauteilen eine alternative Steuerungsmöglichkeit ergibt. Hierdurch ist es möglich, entweder nur den ersten Kanal 11 mit dem dritten Kanal 13 strömungstechnisch zu verbinden oder bei um 180° gedrehtem Ventilkörper den ersten Kanal 11 und den zweiten Kanal 12 gleichzeitig mit dem dritten Kanal 13 zu strömungstechnisch verbinden.

Dadurch wird unter Verwendung identischer Bauteile eine hohe Flexibilität mit vielen unterschiedlichen Anwendungsfällen ermöglicht.

In einer nicht dargestellten Alternative weist der Drehschieber 2 vier voneinander getrennte Kammern mit einer Erstreckung von jeweils 90° über dem Umfang auf. Hierdurch wird eine noch größere Flexibilität hinsichtlich der einstellbaren Steuerungszustände geschaffen. Insbesondere kann das Ventilgehäuse 1 mehr als drei Anschlussstutzen aufweisen. Auch ist es bei einer 90°-Vierteilung der Kammern möglich, zusätzliche Auf-Zu-Schaltungen zu schaffen und/oder das Mehrwegeventil um eine Steuerposition zu erweitern, in der keinerlei Durchfluss erfolgt, indem alle Anschlussstutzen verschlossen sind.

In dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils sind die Steueröffnungen 21, 22, 23 in dem Ventilkörper 2 kreisförmig ausgeführt.

In einer nicht dargestellten Alternative sind die Steueröffnungen rechteckig ausgeführt. Hierdurch ergibt sich eine direkte Proportionalität zwischen Drehwinkel und freigegebenem Öffnungsquerschnitt und damit mit dem Volumenstrom, wodurch eine exakte Durchflussmengensteuerung, d.h. Volumenstromsteuerung erzielbar ist.

Alternativ können die Steueröffnungen eine beliebige andere Form, wie beispielsweise eine dreieckige Form, aufweisen, wodurch sich bestimmte Kennlinien durch den bestehenden funktionalen Zusammenhang zwischen Drehwinkel des Drehschiebers und Volumenstrom erzeugen lassen.


Anspruch[de]
Mehrwegeventil, insbesondere Mehrwegeventil für Heizungs- und/oder Warmwasseranlagen, umfassend ein Ventilgehäuse (1), wobei das Ventilgehäuse (1) Zu- und Abläufe (11, 12, 13) aufweist, mit einem in dem Ventilgehäuse (1) angeordneten Drehschieber (2), der drehbar in dem Ventilgehäuse (1) gelagert ist und der auf seinem Umfang Steueröffnungen (21, 22, 23) aufweist, wobei in Abhängigkeit der Stellung des Drehschiebers (2) die Zu- und Abläufe (11, 12, 13) untereinander verbindbar und/oder trennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilgehäuse (1) ein Hohlformeinsatz (4) drehfest angeordnet ist, in dem der Drehschieber (2) gleitgelagert ist. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilgehäuse (1) im Bereich der Zu- und Abläufe (11, 12, 13) eine zylindrische Form aufweist, auf dessen Umfang die Zu- und Abläufe (11, 12, 13) angeordnet sind. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlformeinsatz (4) formschlüssig in dem Ventilgehäuse (1) einliegt. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlformeinsatz (4) einen Zentriervorsprung (42) aufweist, der endseitig in eine entsprechende Ausnehmung des Ventilgehäuses (1) eingreift. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlformeinsatz (4) an einer Endseite geschlossen ist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (2) drehfest auf einer Welle (3) angeordnet ist, wobei diese Welle (3) insbesondere endseitig in einer Zentrierausnehmung in dem Hohlformeinsatz (4) einliegt. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (2) in Umfangsrichtung mehrere voneinander getrennte Kammern (24, 25) aufweist, insbesondere zwei Kammern (24, 25) mit einer 180°-Teilung oder vier Kammern mit einer 90°-Teilung. Mehrwegeventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kammer (24) des Drehschiebers (2) endseitig mittels einer Kappe (240) verschlossen ist, wobei die Kappe (240) insbesondere kraftschlüssig am Drehschieber (2) befestigbar ist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (2) auf seinem Umfang zumindest eine umlaufende Nut aufweist, in der ein Dichtungselement (201, 202, 203), insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte (A1, A2, A3) der Zu- und Abläufe (11, 12, 13) und/oder die Steueröffnungen (21, 22, 23) des Drehschiebers (2) dreieckig oder rechteckig ausgeführt sind. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) an einer axialen Endseite (14) geschlossen und zur gegenüberliegenden Endseite offen ausgeführt ist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) an einer axialen Endseite mittels einer Gleitlagerbuchse (5) verschlossen ist, wobei durch die Gleitlagerbuchse (5) hindurch ein Betätigungselement (3) zur Betätigung der Drehschiebers (2) geführt ist. Mehrwegeventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerbuchse (5) kraftschlüssig mit dem Ventilgehäuse (1) verbunden ist, wobei die Gleitlagerbuchse (5) insbesondere mittels eines in eine entsprechende Ausnehmung in dem Ventilgehäuse (1) eingreifenden Vorsprungs gegen Verdrehen gesichert ist. Mehrwegeventil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gleitlagerbuchse (5) und Ventilgehäuse (1) ein Dichtungselement (6), insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gleitlagerbuchse (5) ein Gleitlagerdeckel (7) axial eingesetzt ist, wobei der Gleitlagerdeckel (7) drehfest, insbesondere Kraftschlüssig, mit dem Betätigungselement (3) verbunden ist, wobei insbesondere zwischen Gleitlagerdeckel (7) und Gleitlagerbuchse (5) ein Dichtungselement (8), insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Elektromotor zur Drehung und Positionierung des Drehschiebers (2), insbesondere einen Schrittmotor, aufweist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Durchflussmengenmesser und/oder eine Durchflussmengensteuerung aufweist. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) und/oder der Drehschieber (2) aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff, besteht. Mehrwegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlformeinsatz (4) aus Kunststoff, insbesondere einem tribologisch optimierten Kunststoff, insbesondere einem graphitierten und/oder PTFE-modifizierten Kunststoff, besteht.






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