DE20103992U1

DE20103992U1 - Ventileinsatz für ein Dreiwege-Sitzventil zum Umschalten zwischen zwei Warmwasserkreisen einer Heizungsanlage mit einer Kreiselpumpe

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Publication number: DE20103992U1
Application number: DE20103992U
Authority: DE
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2011-03-08

Description

Anmelder: Grundfos &agr;/s

Poul Due Jensens Vej 7 - 11
DK-8850 Bjerringbro

Ventileinsatz für ein Dreiwege-Sitzventil zum Umschalten zwischen zwei

Warmwasserkreisen einer Heizungsanlage mit einer Kreiselpumpe

Die Erfindung geht aus von einem Ventileinsatz für ein Dreiwege-Sitzventil zum Umschalten zwischen zwei Warmwasserkreisen einer Heizungsanlage mit einer Kreiselpumpe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

In der EP 0 679 821 Al ist ein Dreiwege-Sitzventil offenbart, das einen in einem Dreiwege-Ventilgehäuse eingesetzten Ventileinsatz aufweist. Das Dreiwege-Sitzventil steuert zwei Warmwasserkreise einer mit einer Umwälzpumpe versehenen Heizungsanlage, und zwar einen Warmwasserkreis für Heizkörper zur Raumwärmeerzeugung und einen primären Warmwasserkreis für einen Wärmetauscher zum Erwärmen von Brauchwasser, wobei das Dreiwege-Sitzventil an einer Leitungsverzweigungsstelle positioniert ist. Der Ventileinsatz umfasst einen länglichen, teilweise hohl ausgebildeten Haltekörper und einen darin axial beweglich und abgedichtet geführten Ventilschaft. Der Ventilschaft weist an seinem einen Ende den Ventilschließkörper auf und wird an seinem anderen Ende von einem Elektromotor zum Öffnen und Schließen des Ventils axial angetrieben. Der Ventilschließkörper kommt an zwei sich axial gegenüberliegenden Ventilsitzen zur Anlage, wobei

der eine Ventilsitz an dem Haltekörper und der andere Ventilsitz an dem Ventilgehäuse vorgesehen ist. Der längliche Haltekörper weist eine radiale Förderstromaustrittsöffung auf, die an die primäre Warmwasserleitung für den Brauchwasser-Wärmetauscher angeschlossen ist, so dass erwärmtes Wasser, das dem Dreiwege-Sitzventil zugeführt wird, bei geöffnetem Haltekörper in diesen Haltekörper einströmt und durch dessen Austrittsöffnung hindurch in die primäre Warmwasserleitung gefördert wird. Das Durchströmen des Haltekörpers führt zu erheblichen Strömungsverlusten und führt daher zu einer dementsprechend verringerten zeitlichen Durchströmungsleistung des Dreiwege-Sitzventils mit der Folge einer geringeren Wärmeleistung der angeschlossenen Warmwasserkreise. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Ventileinsatzes besteht darin, dass der elektrische Antrieb für den Ventilschaft ein Zweirichtungsantrieb sein muss, der verhältnismäßig teuer ist, um den Ventilschaft vor und zurück anzutreiben.

Ferner sind Dreiwege-Sitzventile für Heizungsanlagen bekannt, z. B. durch die EP 0 994 311 A2, bei denen ein elektrisch verstellter Ventilschaft durch die Kraft einer Rückstellfeder zurück bewegt wird. Die Rückstellfeder ist in dem Ventilgehäuse jedoch so positioniert dass sie dem Förderstrom ausgesetzt ist; sie muss daher aus korrosionsfestem Material bestehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines Ventileinsatzes der einleitend angeführten Art, der für eine erhöhte

Durchströmungsleistung durch das Dreiwege-Sitzventil sorgt, funktionssicher ist und kostengünstig hergestellt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe ist in dem Anspruch 1 angegeben.

Mit dieser Lösung wird eine erhöhte Durchströmungsleistung bei Dreiwege-Sitzventilen für Zwecke der hier in Rede stehenden Art erreicht, weil der in den betreffenden Warmwasserkreis umzulenkende Warmwasserstrom nicht mehr durch den länglichen Haltekörper des Ventileinsatzes hindurchströmen muss, sondern diesen innerhalb des Ventilgehäuses mit relativ geringen Strömungsverlusten außenseitig umströmt und von dort in den betreffenden Warmwasserkreis einströmt. Das hohle Innere des Haltekörpers ist somit keinem Förderstrom mehr ausgesetzt und kann daher für die Positionierung einer Rückstellfeder genutzt werden, die infolge dessen aus einem einfacheren Material bestehen kann, weil sie keiner Korrosionsgefahr ausgesetzt ist. Der längliche Haltekörper kann somit in Form einer einfachen, einendig offenen Hülse kostengünstig aus Kunststoff gegossen werden. Insgesamt ist durch die erfindungsgemäße Lösung ein sehr kostengünstig herstellbarer und funktionssicherer Ventileinsatz geschaffen, der außer in einem eingenen Gehäuse auch in einem integrierten Ventilgehäuse, das z. B. in einem Gehäuse einer Pumpe oder in einem Gehäuse eines Heizungskessels ausgebildet sein kann, eingesetzt werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht auf das Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Axialschnitt des Ausführungsbeispieles nach der Linie

H-Il in Fig. 1,

Fig. 3 eine Kreiselpumpe mit einem Ventileinsatz nach den Fig. 1

und 2,
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Fig. 4 + 5 den Ventileinsatz in seinen beiden Endstellungen in einer

Kreiselpumpe nach Fig. 3.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht der allgemein mit 1 bezeichnete Ventileinsatz aus einem länglichen Haltekörper in Form eines rohrförmigen Hohlteils 2 mit einer Vorderwand 2a, aus einem vorderen Ringteil 3, das über Stege 4 beabstandet mit dem Hohlteil 2 verbunden ist, einem zentralen Ventilschaft 5 und einem Schließkörper 6 an dem vorderen Ende des Ventilschaftes. Das Hohlteil 2 ist auf seiner Außenseite, d. h. an seiner dem Schließkörper 6 zugekehrten Vorderwand 2a und im Übrigen umfangsseitig, geschlossenwandig ausgebildet, so dass gefördertes Warmwasser, welches ein gestrichelt angedeutetes Dreiwege-Ventilgehäuse 7 durchströmt, nicht in das Innere des Hohlteils 2 gelangen kann. Die Vorderwand 2a hat selbstverständlich eine Öffnung 8 für den Ventilschaft 5, die jedoch durch den Ventilschaft abgedichtet ist, wie noch klarwird.

Das hintere Ende 2 b des Hohlteils 2 ist offen ausgebildet, so dass ein (nicht gezeigter) elektrischer Antriebsmotor mit dem Ventilschaft 5 verbunden werden kann, um diesen in axialer Richtung nach vorn, d. h. in Richtung zu dem Schließkörper 6 hin, anzutreiben. Das Hohlteil 2 besitzt ferner zwei sich diametral gegenüberliegende Arme 9, mit denen der Ventileinsatz ein an dem Ventilgehäuse 7 befestigbar ist. Sowohl das Hohlteil 2 als auch das Ringfeil 3 sind mit Umfangsnuten 10 versehen, in denen O-Ringe 11 eingesetzt sind, um den Ventileinsatz 1 in dem Innenraum 7a des Ventilgehäuses 7 abgedichtet anzuordnen.

Das Ringteil 3 bildet eine zentrale Ventilöffnung 12 aus, welche durch den Schließkörper 6 geschlossen und geöffnet wird. Hierzu weist das Ringteil 3 einen Ventilsitz 13 auf, der auf der dem Hohlteil 2 abgekehrten Seite des Ringteils 3 vorgesehen ist. Ein anderer Ventilsitz 14 ist dem Ventilsitz 13 mit Abstand axial gegenüberliegend an dem Ventilgehäuse 7 vorgesehen. Der Schließkörper 6 kommt somit an den beiden Ventilsitzen 13 und 14 bei Betätigung des Ventilschaftes 5 zur Anlage. Gemäß dem Pfeil 15 verlässt ein geförderter Warmwasserstrom über dessen ersten Weg 16 das Ventilgehäus 7. In der gezeigten Stellung des Schließkörpers 6 in Fig. 2 erfolgt das Einströmen des Warmwassers über einen zweiten Weg 17 des Ventilgehäuses 7, welcher Weg von dem anderen Ventilsitz 14 ausgeht. Liegt der Schließkörper an dem anderen Ventilsitz 14 an, erfolgt das Einströmen des Warmwassers über einen dritten Weg 18 des Ventilgehäuses 7 an der Außenseite des Hohlkörpers 2 vorbei und durch die Ventilöffnung 12 hindurch zu dem ersten Weg 16 des Ventilgehäuses.

Von der Vorderwand 2 &agr; des Hohlteils 2 erstreckt sich eine hülsenformige Innenführung 19 in das Innere des Hohlteils für den Ventilschaft 5. Der Ventilschaft 5 ist mit zwei O-Ringen 20 versehen, um ihn in der Innenführung 19 abgedichtet zu lagern. Die Innenführung 19 ist von einer Schließfeder 21, z. B. in Form einer Wendeldruckfeder, umgeben, die sich einerseits an der Vorderwand 2a des Hohlteils abstützt und andererseits an einer Halteplatte 5a des Ventilschaftes 5 gehalten ist. Die Schließfeder 21 befindet sich somit in einem sicheren Raum, in den Förderwasser nicht eindringen kann. Der Schließkörper 6 kommt bei elektromotorischer oder eiektischer Vorbewegung des Ventilschaftes 5 gegen den Ventilsitz 14 zur Anlage, um den zweiten Weg 17 zu schließen. Dabei wird die Schließfeder 21 zusammengedrückt. Wird die elektromotorische oder elektrische Schließkraft wieder aufgehoben, bewirkt die Schließkraft der Feder 21 eine axiale Rückbewegung des Ventilschaftes 5, so dass der Schließkörper 6 nun an dem Ventilsitz 13 des Ringteiles 3 zur Anlage kommt und damit die Ventilöffnung 12 schließt.

Fig. 3 zeigt eine Umwälzpumpe 22 der Kreiselbauart und einen Antriebsmotor 23, um die schematisch angedeutete Pumpenwelle 24, auf welcher das Pumpenlaufrad (nicht gezeigt) montiert ist, um ihre Drehachse 24a rotierend anzutreiben. Die Kreiselpumpe 22 weist ein Pumpengehäuse 25 mit einem Fördereinlass 26 und einem Förderauslass 27 auf. An dem Fördereinlass 26 ist das vorstehend beschriebene Dreiwege-Ventilgehäuse 7 angeordnet, und zwar derart, dass das Ventilgehäuse und das Pumpengehäuse 25 ein einstückiges Bauteil bilden. Die Verbindung des Ventilgehäuses 7 mit dem Fördereinlass 26 ist

dabei so gewählt, dass der erste Weg 16 des Ventilgehäuses in den Fördereinlass 26 einmündet. Je nach Stellung des Schiießkörpers 6 des Ventileinsatzes 1· wird entweder der zweite Weg 17, an dem ein erster Warmwasserkreis angeschlossen wird, oder der dritte Weg 18, an dem ein zweiter Warmwasserkreis angeschlossen wird, des Ventilgehäuses 7 mit dem Fördereinlass 26 des Pumpengehäuses 25 verbunden, wie es aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. In Fig. 3 ist ein elektrischer Antriebsmotor 28 gezeigt, der an dem Ventilgehäuse 7 befestigt ist und den Ventilschaft 5 mit dem Schließkörper 6 in die vordere Schließlage einstellt. Vorzugsweise ist das Ventilgehäuse 7 so an dem Fördereinlass 26 der Pumpe 22 angeordnet, dass der Ventilschaft 5 des in dem Ventilgehäuse eingesetzten Ventileinsatzes 1 parallel zur Drehachse 24a der Pumpenwelle 24 verläuft. Hierdurch wird eine Montageerleichterung , insbesondere bei Reparaturfällen, für den Ventileinsatz 1, erreicht, wenn eine wie vorstehend ausgestattete Umwälzpumpe 22 in Kompaktheizungsanlagen, z. B. in Heizthermen, eingebaut ist.

1 !!

Claims

1. Ventileinsatz für ein Dreiwege-Sitzventil zum Umschalten zwischen zwei Warmwasserkreisen einer Heizungsanlage mit einer Kreiselpumpe, wobei der Ventileinsatz einen in ein Dreiwege-Ventilgehäuse einsetzbaren, länglichen Haltekörper, einen darin axial beweglich und abgedichtet geführten Ventilschaft und einen zwischen zwei sich axial gegenüberliegenden Ventilsitzen bewegbaren Schließkörper an dem einen Ende des Ventilschaftes, der an seinem anderen Ende elektrisch axial antreibbar ist, aufweist, wobei der eine Ventilsitz an einem eine Ventilöffnung aufweisenden Ende des Haltekörpers und der andere Ventilsitz an dem Dreiwege-Ventilgehäuse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper aus einem auf seiner vom Fördermedium umströmten Außenseite geschlossenwandig ausgebildeten Hohlteil (2), das mit einer hülsenförmigen Innenführung (19) für den darin gelagerten Ventilschaft (5) versehen ist, und einem vorderen Ringteil (3), das über Stege (4) mit dem Hohlteil (2) beabstandet verbunden ist sowie die Ventilöffnung (12) und auf seiner dem Hohlteil abgewandten Seite den einen Ventilsitz (13) aufweist, besteht und dass innerhalb des Hohlteils (2) eine an dem Ventilschaft (5) angreifende, den Schließkörper (6) gegen den Ventilsitz (13) an dem Ringteil (3) drückende Schließfeder (21) vorgesehen ist.

2. Ventileinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließfeder (21) eine Wendeldruckfeder ist, die die hülsenförmige Innenführung (19), die sich vom Vorderende (2a) des Hohlteils (2) axial einwärts in das Hohlteil erstreckt, umgibt.

3. Ventileinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem Dreiwege-Ventilgehäuse (7) einer für eine Heizungsanlage bestimmte Kreiselpumpe (22), deren Gehäuse (25) einen Fördereinlass (26) und einen Förderauslass (27) aufweist, eingesetzt ist und dass das Dreiwege-Ventilgehäuse (7) dem Fördereinlass (26) des Gehäuses (25) der Kreiselpumpe (22) vorgeordnet ist und mit diesem Gehäuse ein einstückiges Bauteil bildet.

4. Ventileinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (5) des in dem Dreiwege-Ventilgehäuse (7) eingesetzten Ventileinsatzes (1) parallel zur Drehachse (24a) der Pumpenwelle (24) der Kreiselpumpe (22) angeordnet ist.