Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilverschlussstück,
das von einem Temperaturweggeber gesteuert ist, für den Einbau in den Kreislauf
von Warmwasserleitungen bestimmt ist, und den Volumenstrom ab einer von von außen
durch ein Bedienelement einstellbaren Wassertemperatur auf ein Restvolumen reduziert.
Dieser Restvolumenstrom bleibt auch bei weiter steigender Wassertemperatur
erhalten und wird nicht unterschritten. Diese Eigenschaften zeigen bekannte Ventile,
wie sie beispielsweise aus folgenden Druckschriften zu entnehmen sind:
-
DE 201 09 619 U, DE
298 05 921 U, DE 198 34 151 A,
DE 299 24 249 U, DE
102 26 289 A, DE 298 23 960 U
und DE 100 56 715 A.
Bei einigen der bekannten Ventile wird bei weiter steigender Temperatur
der Volumenstrom wieder vergrößert, um beispielsweise für eine Desinfektion
mehr heißes Wasser dem Wasserkreislauf zur Verfügung zu stellen. Diese
Ventile haben zum einen den Nachteil, dass der für einen gewählten Temperaturwert
sich einstellende Restvolumenstrom aufgrund eines oder mehrerer konstruktiv festgelegter
Spalte zwischen einem Ventilkegel und Ventilsitz unveränderbar ist, zum anderen
die Ventile zusätzlich einen Bypass aufweisen, über den der Restvolumenstrom
einstellbar ist, weil durch das eigentlich thermisch angetriebene Ventil der Volumenstrom
abgesperrt wird. Bekannte Ventile, bei denen ein Restvolumenstrom manuell einstellbar
ist, zum Beispiel Strangregulierventile, besitzen jedoch keine temperaturabhängige
Ventilfunktion.
Die Größe des Restvolumenstroms ist so gewählt, dass
die Wärmeverluste eines Warmwasserkreislaufes ausgeglichen werden können.
Hierdurch bleibt ein ausreichendes Temperaturniveau in dem gesamten Warmwasserkreislauf
erhalten, so dass die Gefahr einer Kontamination mit Bakterien (z. B. Legionellen)
minimiert wird. Größere Trinkwasseranlagen weisen eine Vielzahl von hintereinander
geschalteten Warmwasserkreisläufen auf, wobei in jeden Kreislauf eines der
oben bezeichneten Ventile eingebaut ist. Sowohl unterschiedliche Längen der
Warmwasser-Versorgungsstränge vom Wärmeerzeuger zu den einzelnen Warmwasserkreisläufen
als auch die Größe der Warmwasserkreisläufe selbst erfordern unterschiedliche
Restvolumenströme in den Warmwasserkreisläufen, die aber bei dem bekannten
Ventil nicht einstellbar sind. Die Folge ist, dass einige Kreisläufe einen
zu hohen Restvolumenstrom aufweisen können und deswegen andere Kreisläufe
die nötige Warmwassermenge zur Aufrechterhaltung des geforderten Temperaturniveaus
nicht mehr erhalten.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung zugrunde,
ein Ventil gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit dem in einfacher Weise
unterschiedliche Restvolumenströme einstellbar sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung unter Überwindung der oben
geschilderten Nachteile dadurch, dass der Restvolumenstrom durch eine an dem Ventilverschlussstück
angeordnete Einstellhülse einstellbar ist.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der Restvolumenstrom
durch eine an einem Ventilverschlussstück angeordnete Einstellhülse, die
verschieden große Durchflussöffnungen aufweist, eingestellt werden, wobei
jeweils eine Durchflussöffnung, die das im Ventilverschlussstück vorhandene
Fenster überdeckt, den gewünschten Restvolumenstrom freigibt. Auch kann
der Restvolumenstrom von einer Einstellhülse freigegeben werden, die einen
rampenförmigen schräg verlaufenden Öffnungsquerschnittsverlauf über
ihren Umfang aufweist, der einen Teilbereich des Fensters im Ventilverschlussstück
verschließt. Die Einstellhülse kann sowohl drehbar um das Ventilverschlussstück
angeordnet sein, um die über den Umfang der Einstellhülse verteilten Durchflussöffnungen
vor das Fenster in dem Ventilverschlussstück zu positionieren, als auch axial
gegen Federkraft verschieblich angeordnet sein, um die gewählte Durchflussöffnung
auf dem Ventilverschlussstück zu arretieren. Vorzugsweise sind hierzu auf der
Innenseite der Einstellhülse und auf der hierzu korrespondierenden Außenseite
des Ventilverschlussstückes Verzahnungs- und/oder Rastelemente angeordnet.
Die auf die Einstellhülse wirkende Federkraft kann hierbei durch eine Feder
erzeugt werden, die einerseits in einer Nut an der Einstellhülse und andererseits
in einer Nut an der Stirnfläche des Ventiloberteils mit ihren Enden zur Anlage
kommt.
Eine zweite Feder, die sich ebenfalls im Bereich der Stirnfläche
des Ventiloberteils an einem Gegenlager abstützt, hat gegenüberliegend
als Gegenlager eine zum Temperaturweggeber hin gerichtete Anlagefläche des
Verschlussstückes. Sie durchgreift hierbei die Einstellhülse und drückt
das Ventilverschlussstück gegen den im Ventilgehäuse vorhandenen Ventilsitz.
Liegt sowohl die Einstellhülse auf dem Ventilverschlussstück
auf, als auch das Verschlussstück auf dem Ventilsitz, so strömt durch
das Regulierventil nur der voreingestellte Restvolumenstrom.
Eine weitere Besonderheit der Erfindung ist eine vom Temperaturweggeber
angetriebene Mitnahmevorrichtung, die vorzugsweise einen Stößel
aufweist, der die Einstellhülse und auch abgedichtet das Ventilverschlussstück
und Ventiloberteil mittig durchgreift und an seinem von dem Temperaturweggeber abgewandten
Ende zu einem bundförmigen Mitnahmeteil ausgebildet ist. Dieser Stößel
hebt das Ventilverschlussstück samt Einstellhülse bei sinkender Wassertemperatur
vom Ventilsitz ab. Dabei liegt die dem Temperaturweggeber zugewandte Innenfläche
des bundförmigen Mitnahmeteils an einer Gegenfläche des Ventilverschlussstückes
an, was durch die oben beschriebene zweite Feder zwischen Ventilverschlussstück
und Ventiloberteil unterstützt wird.
Ein weiteres erfinderisches Merkmal ist mindestens ein zum Stößel
der Mitnahmeeinrichtung außermittig angeordneter Druckstößel, der
in einer Führungsbohrung des Ventilverschlussstückes untergebracht ist
und diese durchgreift. Dieser liegt einerseits ebenfalls an der Innenfläche
des bundförmigen Mitnahmeteils an und stützt sich andererseits an der
dem Verschlussstück zugewandten Innenfläche der Einstellhülse ab.
Ausgehend von der Stellung des Ventils mit Restvolumenstrom wird bei
der zum Temperaturweggeber hin gerichteten Hubbewegung des Mitnahmestößels
durch den Druckstößel zunächst die Einstellhülse gegen die schwächere
Feder gegenüber dem Ventilverschlussstück angehoben, bevor die Innenfläche
des bundförmigen Mitnahmeteils am Ventilverschlussstück zur Anlage kommt
und dieses samt Einstellhülse weiter anhebt. Hierdurch öffnet die durch
das Ventilverschlussstück und den Ventilsitz gebildete Drosselstelle, so dass
nicht mehr der durch die Durchflussöffnung der Einstellhülse bestimmte
Restvolumenstrom, sondern ein wesentlich größerer Hauptvolumenstrom freigegeben
wird. Der Betrag, um den die Einstellhülse gegenüber dem Ventilverschlussstück
durch den Druckstößel angehoben wird, ist durch den überragenden
Teil des Druckstößels aus dem Ventilverschlussstück bestimmt.
Der Vorteil dieser Anhebung dieser Einstellhülse vom Ventilverschlussstück
ist, dass hierdurch das Fenster im Ventilverschlussstück vollständig freigegeben
und bei Verschmutzung gegebenenfalls durchgespült werden kann. Damit die Einstellhülse
auch bei angehobenem Druckstößel permanent auf diesem zur Anlage kommt,
ist ebenfalls die Druckfeder zwischen Einstellhülse und Ventiloberteil positioniert.
Durch Drehen des im Ventiloberteil geführten und an dem Temperaturweggeber
anliegenden Bedienelements kann die Hublage, bei der das Ventilverschlussstück
vom Ventilsitz abhebt, justiert werden.
Durch die an sich bekannte Anordnung von Messventilanschlussstutzen
am Ventilgehäuse vor und hinter dem Ventilsitz ist die Überprüfung
des Restvolumenstroms mit geeigneten Messgeräten möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
1 ein erfindungsgemäßes Ventil im Mittellängsschnitt
gesehen;
2 bis 11 Details und Besonderheiten
in Einzeldarstellung, teilweise vergrößert.
In der Zeichnung ist ein Ventil 1 gezeigt. Dieses besteht
aus einem Ventilgehäuse 18 mit koaxial zueinander angeordneten Anschlussstutzen,
so dass das Ventil in den Kreislauf einer Warmwasserleitung eingeschaltet werden
kann. Im Durchflusskanal ist im Ventilgehäuse 18 ein Ventilsitz
19 ausgebildet.
Bestandteil des Ventils ist ferner ein Ventilverschlussstück
3, eine dieses übergreifende topfartige Einstellhülse
4 beziehungsweise 7, ein Ventiloberteil 28, ein Bedienelement
2 sowie ein Temperaturweggeber 16, der zwischen dem Bedienelement
2 und dem Ventilverschlussstück angeordnet ist.
Die Zeichnung zeigt ein von einem Temperaturweggeber 16 gesteuertes
Ventil 1 für den Einbau in den Kreislauf von Warmwasserleitungen.
Der Volumenstrom kann ab einer von außen über das Bedienelement
2 einstellbaren Wassertemperatur auf ein Restvolumen reduziert werden.
Hierzu ist eine an dem Ventilverschlussstück 3 angeordnete Einstellhülse
4 vorgesehen, die verschieden große Durchflussöffnungen
5 aufweist und die durch Drehung einstellbar ist, so dass jeweils eine
Durchflussöffnung das im Ventilverschlussstück 3 vorhandene Fenster
6 überdeckt. Somit wird der gewünschte Restvolumenstrom freigegeben.
Alternativ kann der Restvolumenstrom durch die Einstellhülse 7 freigegeben
werden, die einen rampenförmigen schräg verlaufenden Stirnrand aufweist
und damit einen entsprechenden Öffnungsquerschnitt 29 über den
Umfang zur Verfügung stellt, der einen Teilbereich des Fensters 6
im Ventilverschlussstück 3 verschließt, je nach Drehstellung
der Einstellhülse 7. Um die gewählte Durchflussöffnung auf
dem Ventilverschlussstück 3 zu arretieren, können auf der Innenseite
der Einstellhülse 4 beziehungsweise 7 und auf der hierzu
korrespondierenden Außenseite des Verschlussstückes 3 Verzahnungs-
und/oder Rastelemente 8, 9 vorgesehen sein. Auf die Einstellhülse
4, 7 wirkt eine Federkraft, die durch eine Feder 10 erzeugt
ist, die sich einerseits in einer Nut 11 an der Einstellhülse
4, 7 und andererseits in einer Nut 12 an der Stirnfläche
des Ventiloberteils 28 abstützt. Zudem ist eine weitere Feder
14 vorgesehen, die sich ebenfalls im Bereich der Stirnfläche
13 des Ventiloberteils 28 an einem Gegenlager 15 abstützt
und gegenüber als Gegenlager an einer zum Temperaturweggeber 16 hin
gerichteten Anlagefläche 17 des Verschlussstücks 3.
Sie durchgreift hierbei die Einstellhülse 4,
7 und drückt das Ventilverschlussstück 3 gegen den im
Ventilgehäuse 18 vorhandenen Ventilsitz 19. Sofern sowohl
die Einstellhülse 4, 7 auf dem Ventilverschlussstück
3 aufliegt als auch das Verschlussstück 3 auf dem Ventilsitz
19, strömt durch das Regulierventil nur der voreingestellte Restvolumenstrom.
Es ist ferner eine vom Temperaturweggeber 16 angetriebene
Mitnahmevorrichtung vorgesehen, die einen Stößel 20 aufweist,
der die Einstellhülse 4, 7 und auch abgedichtet das Ventilverschlussstück
3 und das Ventiloberteil 28 mittig durchgreift und an seinem von
dem Temperaturweggeber 16 abgewandten Ende zu einem bundförmigen Mitnahmeteil
21 umgeformt ist. Dieser Stößel hebt das Ventilverschlussstück
3 samt Einstellhülse 4, 7 bei sinkender Wassertemperatur
vom Ventilsitz 19 ab. Dabei liegt die dem Temperatur-Weggeber zugewandte
Innenfläche 22 des bundförmigen Mitnahmeteils an einer Gegenfläche
23 des Ventilverschlussstücks an, was durch die oben beschriebene
zweite Feder 14 zwischen Ventilverschlussstück 3 und Ventiloberteil
28 unterstützt wird. Parallel zum Stößel 20 der
Mitnahmeeinrichtung ist außermittig mindestens ein Druckstößel
24 angeordnet, der eine Führungsbohrung 25 des Ventilverschlussstücks
3 durchgreift und einerseits ebenfalls an der Innenfläche
22 des bundförmigen Mitnahmeteils 20 anliegt und sich andererseits
an der dem Verschlussstück 3 zugewandten Innenfläche
26 der Einstellhülse 4, 7 abstützt.
Ausgehend von der Stellung des Ventils mit Restvolumenstrom (vergleiche
9) wird während einer Temperaturabsenkung bei
der zum Temperaturweggeber 16 hin gerichteten Hubbewegung des Mitnahmestößels
20durch den Druckstößel 24 zunächst die Einstellhülse
4, 7 gegen die schwächere Feder 10 gegenüber
dem Ventilverschlussstück 3 angehoben, bevor die Innenfläche
22 des bundförmigen Mitnahmeteils am Ventilverschlussstück
3 zur Anlage gelangt (10) und dieses samt
Einstellhülse 4, 7 weiter anhebt. Hierdurch öffnet die
durch das Ventilverschlussstück 3 und den Ventilsitz 19 gebildete
Drosselstelle, so dass nicht mehr der durch die Durchflussöffnung
5 der Einstellhülse 4, 7 bestimmte Restvolumenstrom,
sondern ein wesentlich größerer Hauptvolumenstrom freigegeben wird (vergleiche
11). Der Betrag „A" um den die Einstellhülse
4, 7 gegenüber dem Ventilverschlussstück 3
durch den Druckstößel 24 angehoben wird, ist durch die Länge
des überstehenden Teils 27 des Druckstößels 24
aus dem Ventilverschlussstück 3 bestimmt. Der Vorteil dieser Anhebung
der Einstellhülse 4, 7 vom Ventilverschlussstück
3 ist, dass hierdurch das Fenster 6 im Ventilverschlussstück
3 vollständig freigegeben und bei Verschmutzung gegebenenfalls durchgespült
werden kann. Damit die Einstellhülse 4, 7 auch bei angehobenem
Druckstößel 24 permanent auf diesem zur Anlage kommt, ist die
Druckfeder 10 zwischen Einstellhülse 4, 7 und Ventiloberteil
28eingespannt.
Durch Drehen des im Ventiloberteil 28 geführten und
an dem Temperaturweggeber 16 anliegenden Bedienelementes 2 kann
die Hublage, bei der das Ventilverschlussstück 3 vom Ventilsitz
19 abhebt, eingestellt werden. Das Gehäuse kann zusätzlich Messventilanschlussstutzen
30, 31 aufweisen, um die Überprüfung des Restvolumenstroms
mit geeigneten Messgeräten zu ermöglichen.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
- 1
- Ventil
- 2
- Bedienelement
- 3
- Ventilverschlussstück
- 4
- Einstellhülse
- 5
- Durchflussöffnungen
- 6
- Fenster
- 7
- Einstellhülse
- 8
- Rast/verzahnungselement
- 9
- Rast/verzahnungselement
- 10
- Feder
- 11
- Nut
- 12
- Nut
- 13
- Stirnfläche
- 14
- Feder
- 15
- Gegenlager
- 16
- Temperaturweggeber
- 17
- Anlagefläche
- 18
- Ventilgehäuse
- 19
- Ventilsitz
- 20
- Stößel
- 21
- bundförmiges Mitnahmeteil
- 22
- Innenfläche v. 21
- 23
- Gegenfläche
- 24
- Druckstößel
- 25
- Führungsbohrung
- 26
- Innenfläche v. 4
- 27
- überstehender Teil v. 24
- 28
- Ventiloberteil
- 29
- rampenförmiges Querschnittsverlauf
- 30
- Messventil
- 31
- Anschlussstutzen