Durchflußeinstellventil

Die Erfindung betrifft ein Durchflußeinstellventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Durchflußkanal aufweist, in dem eine Drosseleinrichtung mit einem durch eine Handhabe von außen verstellbaren Drosselelement angeordnet ist, und mit einer digitalen Anzeige, die eine Drosselstellung des Drosselelements anzeigt.

Ein derartiges Durchflußeinsteilventil ist beispielsweise aus EP 0671 578 B1 bekannt. Das Drosselelement ist als Kugelelement ausgebildet, das einen Durchgangskanal aufweist. Die Kugel kann aus einer Position, in der der Durchgangskanal mit dem Durchflußkanal ausgerichtet ist, in eine Stellung verdreht werden, in der der Durchgangskanal praktisch rechtwinklig zum Durchflußkanal verläuft. In dieser Position ist das Durchflußeinstellventil geschlossen. Vor und hinter der Drosseleinrichtung zweigen Meßkanäle aus dem Durchflußkanal ab, die mit Meßstellen in Verbindung stehen, an denen Drucksensoren angeordnet werden können.

Ein derartiges Durchflußeinstellventil wird in flüssigkeitsbetriebenen Anlagen, beispielsweise Heizungs- oder Kühlanlagen verwendet, um eine Verteilung der Flüssigkeit auf verschiedene Abschnitte der Anlage sicherzu- stellen. Hierzu wird die Drosseleinrichtung so eingestellt, daß ein bestimmter Durchfluß erzielt wird. Dieser Durchfluß hängt natürlich auch von dem Druck ab, der in dem betreffenden Anlagenabschnitt herrscht.

Prinzipiell gibt es zwei Arten von Durchflußeinstellventilen. Eine Art ver- wendet eine Konstantdrossel. Die Druckdifferenz über die Konstantdrossel wird gemessen und die Drosseleinrichtung, die getrennt von der Konstantdrossel vorgesehen ist, wird verwendet, um den Durchfluß so einzu-

stellen, daß über der Koπstantdrossel ein vorbestimmter Druckabfall entsteht.

Ein anderer Typ von Durchflußeinstellventilen verwendet die Drosselein- richtung, um den Druckabfall zu erzeugen, anhand dessen der Durchfluß ermittelt wird. Da in diesem Fall die Drosseleinrichtung aber gleichzeitig den Flüssigkeitsstrom durch das Ventil drosselt, reicht die Information über den Druckabfall nicht aus, um die korrekte Einstellung des Durchflusses vornehmen zu können. Die Bedienungsperson oder eine Auswerteeinrich- tung benötigt zusätzlich die Information über die Drosselstellung des

Drosselelements, wobei daraus Rückschlüsse auf den Drosselwiderstand der Drosseleinrichtung gezogen werden können. üblicherweise wird für die Auswertung dann eine Tabelle verwendet, in der ein Zusammenhang zwischen einer Einstellung der Drosseleinrichtung und der Druckdifferenz sowie dem eingestellten Durchfluß entnehmbar sind.

Aus diesem Grunde ist die Anzeige vorgesehen, die die Drosselstellung des Drosselelements anzeigt.

Ein derartiges Durchflußeinstellventil wird in der Regel nur sehr selten verstellt, nämlich bei der Inbetriebnahme oder bei einer änderung an der Anlage, in die es eingebaut ist. Damit es ansonsten nicht weiter stört, wird es vielfach an Positionen eingebaut, die nur schwer zugänglich sind, beispielsweise unter Decken oder in Schächten. Bei derartigen Einbaupositi- oπen ist die digitale Anzeige aber vielfach schlecht ablesbar.

Eine andere Art von Einbauventilen verwendet daher analoge Anzeigen, bei denen mit der Verstellung des Drosselelements eine Markierung bewegt wird, die dann mit einer Skala verglichen werden kann, um die Infor- mation über die Drosselstellung des Drosselelements zu gewinnen. Ein derartiges Durchflußeinstellventil ist beispielsweise in DE 35 15 752 A1 offenbart.

Wenn das Durchflußeinstellventil in den oben genannten ungünstigen Positionen montiert wird, ist es aber ebenfalls schwierig, diese analoge Anzeige mit der notwendigen Genauigkeit abzulesen und auszuwerten. Für eine klare Aussage haben also digitale Anzeigen einen gewissen Vorteil, weil für jede Drosselstellung des Drosselelements fast immer ein eindeutiger Wert abgelesen werden kann, der durch ein Stellungssymbol, üblicherweise eine Ziffer, angezeigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellung eines Durchflußeinstellventils zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird bei einem Durchflußeinstellventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anzeige mindestens drei in unter- schiedliche Richtungen weisende Ablesestellen aufweist, in denen jeweils das gleiche Stellungssymbol erscheint.

Mit dieser Ausgestaltung wird die Möglichkeit, das Stellungssymbol ablesen zu können, beträchtlich erhöht. Da der Monteur aus unterschiedlichen Richtungen auf das Durchflußeinstellventil blicken kann und trotzdem das jeweils gültige Stellungssymbol mit hoher Zuverlässigkeit erkennen kann, spielt die Einbauposition für das Durchflußeinstellventil nicht mehr eine so große Rolle. Im Grunde wird der Monteur immer auf eine Ablesestelle blicken können, in der das Stellungssymbol erscheint. Da an allen Ablese- stellen immer das gleiche Stellungssymbol erscheint, werden durch die Betrachtung unterschiedlicher Stellen auch immer die gleichen Informationen gewonnen. Die Einstellung wird also erheblich vereinfacht.

Vorzugsweise sind zwei Meßanschlüsse vorgesehen, die beidseits der Drosselanordnung in den Durchflußkanal münden. Mit Hilfe der Meßanschlüsse läßt sich eine Druckdifferenz über die Drosselanordnung von außen ermitteln.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Handhabe um eine Achse drehbar ist und mindestens drei Ablesestellen in Umfangsrichtung um die Achse verteilt sind. Die Handhabe ist also als Drehgriff ausgebildet, der um die Achse 5 drehbar ist. Der Monteur muß also in diesem Fall nur die Möglichkeit haben, seitlich auf das Durchflußeinstellventil blicken zu können, also senkrecht zur Achse, um das Stellungssymbol mit einer hohen Wahrscheinlichkeit erkennen zu können. Wenn man mindestens drei Ablesestellen in Umfangsrichtung verteilt, dann hat man bei einer gleichförmigen Verteilung IO jeweils nach 120° in Umfangsrichtung eine neue Ablesestelle. Bei einem derartigen Abstand läßt sich aber in der Regel über den gesamten Umfang sicherstellen, daß der Monteur die Ablesestelle so erkennen kann, daß er das Stellungssymbol identifizieren kann.

15 Vorzugsweise ist mindestens eine weitere Ablesestelle parallel zur Achse gerichtet. Dies erweitert die Erkennbarkeit weiter. Die Stellungssymbole sind dann praktisch von all den Seiten ablesbar, die für den Blick des Monteurs ohnehin zugänglich sind. Durch das Rohr oder die Leitung, an der das Durchflußeinstellventil montiert ist, wird der Fachmann ohnehin nicht n n hindurch blicken wollen.

Bevorzugterweise ist zumindest ein Teil der Stellungssymbole auf einer Zylinderfläche angeordnet, wobei diese Stellungssymbole auf mehrere axial versetzte Gruppen aufgeteilt sind, von denen jede eine Ablesestelle

25 zugeordnet ist, und die Gruppen in Umfangsrichtung entsprechend einem Winkelabstand der Ablesestellen zueinander versetzt sind. Damit lassen sich die einzelnen Stellungssymbole, beispielsweise die oben bereits erwähnten Ziffern, so auf der Zylinderfläche verteilen, daß in jeder Ablesestelle immer die gleiche Ziffer erscheint. Wenn beispielsweise die Ablese-

3 C stellen um 120° zueinander versetzt sind, dann wird man die einzelnen Zahlengruppen in drei Ringen anordnen, von denen jeweils zwei aufeinanderfolgende Ringe immer um 120° zueinander versetzt sind. Man muß

lediglich sicherstellen, daß in jeder Ablesestelle ein eindeutiger Bezug zu einem Ring von Stellungssymbolen gegeben ist.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Zylinderfläche durch die Umfangsfläche ei- ner Trommel gebildet ist, an deren Stirnseite mindestens eine weitere Gruppe von Stellungssymbolen angeordnet ist. Damit läßt sich auf einfache Weise die Ablesestelle realisieren, die parallel zur Achse eingesehen werden kann.

Vorzugsweise sind mindestens drei Ablesestellen als Fenster in einer Um- fangswand der Handhabe ausgebildet, wobei diese Fenster in Umfangsund in Axialrichtung zueinander versetzt sind. Ein Fenster bildet eine Ausnehmung, in der Umfangswand der Handhabe, wobei sich ein Fenster durchaus bis zum axialen Rand der Handhabe erstrecken kann. Jedes Fenster ist so groß, daß man ein Stellungssymbol erkennen kann. Es kann in Umfangsrichtung auch größer sein. In diesem Fall ist eine Markierung zweckmäßig, die auf das jeweils gültige Stellungssymbol zeigt. Durch die Fenster läßt sich eine einfache Abstufung in axialer Richtung erreichen und damit sicherstellen, daß jeweils der richtige Ring auf der Zylinderflä- che ausgewählt wird.

Bevorzugterweise sind die Ablesestelleπ durch Vorsprünge voneinander getrennt. Die Vorsprünge erleichtern es dem Monteur, an der Handhabe anzugreifen. Sie bilden sozusagen verlängerte Drehmomentangriffsflä- chen. Die Ablesestellen, also die Fenster, sind geschützt zwischen den

Vorsprüngen angeordnet, so daß die Gefahr einer Beschädigung oder Verschmutzung von außen klein gehalten werden kann. Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, die Fenster sehr nahe an der Zylinderfläche zu halten, so daß die Gefahr einer fehlerhaften Ablesung bei einer Betrachtung unter einem ungünstigen Winkel klein gehalten werden kann.

Vorzugsweise weist die Handhabe einen Umdrehungszähler auf. Neben der Information über die aktuelle Winkelstellung der Handhabe in eine Umdrehung läßt sich dann auch eine Information darüber gewinnen, wie viele Umdrehungen man mit der Handhabe bereits durchgeführt hat. Ein Umdrehungszähler muß allerdings nicht aus allen Winkelpositionen sichtbar sein. Vielmehr reicht es aus, wenn der Umdrehungszähler pro Umdrehung einmal sichtbar ist.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Umdrehungszähler ein Zählerrad aufweist, das sich pro Umdrehung der Handhabe um eine Zählsymbol-Teilung weiter dreht. Wenn beispielsweise das Zählerrad zehn Zählsymbole aufweist, um zehn Umdrehungen der Handhabe anzuzeigen, dann dreht sich das Zählerrad pro Umdrehung der Handhabe um eine Zehntel Umdrehung.

Hierbei ist bevorzugt, daß jeweils ein Zählsymbol an der Umfangsfläche des Zählerrades und ein gleichartiges Zählsymbol an der Stirnseite des Zählerrades sichtbar ist. Die Zählsymbole können beispielsweise durch Fenster hindurch betrachtet werden, die in der Wand der Handhabe angeordnet sind. Die Zählsymbole an der Umfangsfläche und an der Stirnseite der Handhabe müssen dann lediglich so zueinander in Umfangsrichtung versetzt sein, wie die Fenster an der Handhabe.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zei- gen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Durchflußeinstellventils, teilweise im

Schnitt,

Fig. 2 das Durchflußeinstellventil in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 3 das Durchflußeinstellventil in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 4 das Durchflußeinstellventil nach Fig. 3 aus einer anderen Blickrichtung,

Fig. 5 eine Explosionsansicht einer Handhabe des Durchflußeinstellventils und

Fig. 6 die Handhabe in zusammengesetztem Zustand.

Ein Durchflußeinstellventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 auf, das einen Durchflußkanal 3 umgibt. Im Durchflußkanal 3 ist zwischen einem Einlaß 4 und einem Auslaß 5 eine Drosseleinrichtung 6 angeordnet, die mit Hilfe eines Drosselelements 7 den freien Querschnitt zwischen Einlaß 4 und Auslaß 5 verändern kann.

In der Richtung zwischen Einlaß 4 und Auslaß 5 ist vor der Drosseleinrichtung 6 ein erster Meßanschluß 8 und hinter der Drosseleinrichtung ein zweiter Meßanschluß 9 vorgesehen, die beide vom Durchflußkanal 3 abgehen. Die Meßanschlüsse 8, 9 sind zu Stutzen 10, 11 herausgeführt. Jeder Stutzen 10. 11 ist normalerweise durch eine Verschlußklappe 12, 13 verschlossen. Nach Entfernen der Schutzkappen 12, 13 können Druckmeßsonden in die Stutzen 10, 11 eingeführt werden, um eine Druckdiffe- renz zu ermitteln, die sich über der Drosseleinrichtung 6 einstellt, wenn der Durchflußkanal 3 von einer Flüssigkeit, beispielsweise heißem oder kaltem Wasser durchströmt wird.

Durch Verändern der Position des Drosselelements 7 wird ein Strömungs- querschnitt 14 verändert, der wiederum den Durchfluß durch das Durchflußeinstellventil 1 bestimmt. Um die Größe des Durchflusses bestimmen zu können, ist allerdings nicht nur die Kenntnis der Druckdifferenz zwi-

sehen den Meßanschlüsseπ 8, 9 notwendig, sondern auch eine Information darüber, wie groß der Strömungsquerschnitt 14 ist, mit anderen Worten, welche Stellung das Drosselelement 7 tatsächlich hat.

5 Das Drosselelement 7 ist an einer Einstellspindel 15 befestigt, die ein Außengewinde 16 aufweist, das mit einem entsprechenden Innengewinde 17 in Eingriff steht. Das Innengewinde 17 ist an einem Teil 18 angebracht, das in axialer Richtung (bezogen auf eine Achse 19 der Einstellspindel 15) ortsfest im Ventilgehäuse 2 gehalten ist. 0

Bei einer Drehung der Einstellspindel 15 um die Achse 19 wird das Drosselelement 7 parallel zur Achse 19 verlagert und vergrößert oder verkleinert damit den Strömungsquerschnitt 14 des Durchflußkanals 3 im Bereich der Drosseleinrichtung 6. 5

Zum Verdrehen der Einstellspindel 15 ist eine Handhabe 20 vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt mehrere Vorsprünge 21-23 aufweist, um das Aufbringen eines Drehmoments zu erleichtern.

C In den Zwischenräumen zwischen den Vorsprüngen sind jeweils Fenster 24, 25, 26 vorgesehen, wobei an jedem Fenster noch eine Markierung 27, beispielsweise ein Pfeil vorhanden sein kann. Die Fenster 24-26 sind in Umfangsrichtung an der Handhabe 20 etwa um 120° versetzt zueinander angeordnet. Sie sind bezogen auf die Achse 19 auch in Axialrichtung zu- 5 einander versetzt.

Durch die Fenster 24-26 kann man auf eine Trommel 27 blicken, die drehfest und axial ortsfest in einem Aufsatz 28 gehalten ist, der wiederum mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden ist. C

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 5 hervorgeht, weist die Trommel 27 an ihrer Umfangsfläche drei Gruppen von Ziffern auf (jede Gruppe enthält

die Ziffern 0-9), wobei die Gruppen in Axialrichtung genau so zueinander versetzt sind, wie die Fenster 24-26. In Umfangsrichtung sind gleiche Ziffern der Gruppen genauso weit zueinander versetzt, wie die Fenster 24-26 in der Handhabe 20. Damit wird sichergestellt, daß in jeder Drehstellung der Handhabe 20 in allen Fenstern 24-26 die gleiche Ziffer erscheint.

Zusätzlich ist an der Stirnseite der Trommel 27 eine weiteren Gruppe von Ziffern 0-9 vorgesehen, wobei diese Ziffern durch ein weiteres Fenster 29 sichtbar sind. Im Fenster 29 erscheint dann jeweils die gleiche Ziffer, wie in den Fenstern 24-26.

Die Fenster 24-26, 29 bilden damit Ablesestellen, wobei diese Ablesestellen in Drehrichtung der Handhabe 20 aus drei Richtungen und zusätzlich noch aus einer Richtung parallel zur Achse 19 erkennbar sind. Damit kann ein Monteur praktisch aus jeder Stellung erkennen, in welcher Drehwinkellage sich die Handhabe 20 befindet. Damit steht ein Teil der Informationen zur Verfügung, die der Monteur für die Ermittlung der Drosselstellung des Drosselelements 7 benötigt. Die Einbaulage des Durchflußeinstellventils 1 ist damit weitgehend unkritisch.

Zusätzlich weist die Handhabe 20 noch einen Umdrehungszähler mit einem Zählerrad 30 auf, das an seiner Umfangsfläche ebenfalls eine Reihe von Zählsymbolen, beispielsweise wiederum Ziffern von 0 bis 9 aufweist. Zusätzlich sind auch an der Stirnseite des Zählerrades 30 entsprechende Zählsymbole oder Ziffern angeordnet. Das Zählerrad 30 ist an einem Zapfen 31 des Aufsatzes 28 drehbar gelagert und steht über eine nur schematisch durch eine Verzahnung 32 dargestellte Getriebeeinrichtung mit der Handhabe 20 in Eingriff, so daß sich das Zählerrad 30 pro Umdrehung der Handhabe 20 um jeweils eine Zählsymbol-Teilung weiterdreht.

Die Handhabe weist zwei weitere Fenster 33, 34 auf. Durch das Fenster 33 sind die Zählsymbole an der Umfangsseite des Zählerrades 30 sieht-

bar. Durch das Fenster 34 sind die Zählsymbole oder Ziffern an der Stirnseite des Zählerrades 30 zu erkennen.

Das Fenster 33 ist nicht immer sichtbar. Dies ist aber in der Regel auch nicht erforderlich, weil davon ausgehen kann, daß sich ein Monteur das Zählsymbol über eine Umdrehung der Handhabe 20 merken kann, das im Fenster 33 erscheint.

Der Monteur wird also mit der Handhabe 20 zunächst eine grobe Vorein- Stellung vornehmen, indem er die Handhabe so oft dreht, bis das Drosselelement 7 etwa eine gewünschte Position erreicht hat. Wenn für den gesamten Stellweg des Drosselelements 7 beispielsweise 10 Umdrehungen notwendig sind, dann wird der Monteur die Handhabe 20 fünf mal drehen, um das Drosselelement 7 etwa in eine mittige Position zu bewegen.

Anhand der in den Fenstern 24-26, 29 sichtbaren Ziffern kann der Monteur dann eine Feineinstellung vornehmen, wobei er während dieser Feineinstellung praktisch aus allen notwendigen Blickrichtungen die Informationen über die jeweilige Winkelposition der Handhabe 20 und damit auch die axiale Einstellage des Drosselelements 7 gewinnen kann.