Durchflußeinstellventil

Die Erfindung betrifft ein Durchflußeinstellventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Durchflußkanal und einen unter einem Winkel zum Durchflußkanal stehenden Stutzen aufweist, wobei im Durchflußkanal eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, die ein durch den Stutzen hindurch betätigba- res Drosselelement aufweist, und mit zwei Meßstellen zum Erfassen des Drucks im Durchflußkanal beidseits einer Drosselanordnung, von denen jede über einen Druckmeßkanal mit einem Druckmeßanschluß verbunden ist.

Ein derartiges Durchflußeinstellventil ist beispielsweise aus DE 196 19 125 C2 bekannt. Die Drosselanordnung ist hier durch eine Meßbuchse gebildet, die der eigentlichen Drosseleinrichtung vorgeschaltet ist. Die auf beiden Seiten dieser Meßbuchse abzweigenden Druckmeßkanäle sind seitlich herausgeführt, so daß die Druckmeßanschlüsse in Seitenflächen des Ventilgehäuses angeordnet sind und zum Stutzen einen Winkel von etwa 45° und zueinander einen Winkel von 90° haben.

Ein derartiges Durchflußeinstellventil dient dazu, ein hydraulisches System, beispielsweise eine pumpenbetriebene Warmwasserheizung, hy- draulisch abzugleichen. Durch den Abgleich möchte man erreichen, daß die Durchflußmengen in unterschiedlichen Abschnitten des flüssigkeitsgefüllten Systems bestimmten Vorgaben entsprechen.

Hierzu wird der Druck auf beiden Seiten der Drosselanordnung ermittelt. Wenn die Größe der Drosselanordnung bekannt ist, kann man aus dem Druck den Durchfluß errechnen. Mit Hilfe der Drosseleinrichtung läßt sich der Durchfluß verändern.

Es ist auch bekannt, die Drosseleinrichtung als Drosselanordnung zu verwenden. In diesem Fall benötigt man noch eine Skala oder eine andere Anzeigeeinrichtung, mit der man den aktuellen öffnungsgrad der Drosseleinrichtung ablesen kann.

Unabhängig davon benötigt man eine Möglichkeit, den Druck auf beiden Seiten der Drosselanordnung und damit die Druckdifferenz über die Drosselanordnung ermitteln zu können.

Ein derartiges Durchflußeinstellventil wird nur selten betätigt, in der Regel bei der Inbetriebnahme einer derartigen hydraulischen Anlage oder nach änderungen in der hydraulischen Anlage. Damit es ansonsten nicht weiter stört, wird es vielfach an unzugänglichen Stellen montiert, beispielsweise unter Decken oder in Schächten. Dadurch wird aber die Einstellung des Durchflusses für einen Monteur erschwert, weil das Durchflußeinstellventil nur schwer zugänglich ist. Insbesondere bereitet es vielfach Schwierigkeiten, Meßsonden in die Druckmeßanschlüsse einzuführen. Dies erfordert teilweise ein erhebliches Geschick des Monteurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gestaltungsmöglichkeiten bei einem Durchflußeinstellventil zu erweitern.

Diese Aufgabe wird bei einem Durchflußeinstellventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens ein Druckmeßkanal durch den Stutzen geführt ist.

Dadurch erhält man weitere Möglichkeiten bei der Positionierung des Druckmeßanschlusses. Es ist nicht länger erforderlich, den Druckmeßanschluß unmittelbar neben der Mündung des Druckmeßkanals in den Durchflußkanal zu positionieren. Vielmehr kann man den Druckmeßanschluß nun auch im Bereich des Stutzens positionieren, wo er für einen Monteur besser zugänglich ist. Unter den Begriff des "Stutzens" fällt dabei

alles, was unter dem eingangs erwähnten Winkel zum Durchflußkanal vom Ventilgehäuse absteht. Der Stutzen kann dabei ganz oder teilweise als Teil des Ventilgehäuses ausgebildet sein. Es ist auch möglich, als Stutzen ein getrenntes Element zu verwenden, das mit dem Ventilgehäuse ver- bunden ist. Der Stutzen kann auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Teile in axialer und/oder radialer Richtung (bezogen auf den Stutzen ) oder auch in Umfangsrichtung zusammengebaut sein können.

Vorzugsweise ist im Stutzen ein Einsatz angeordnet und der Druckmeßka- nal ist über mindestens einen Teil seiner Länge zwischen dem Einsatz und einer Stutzenwand ausgebildet. Eine Bearbeitung des Stutzens selbst ist vielfach nicht mehr erforderlich, wenn man von einer öffnung absieht, die unter Umständen die Stutzenwand durchdringt, damit der Druck nach außen geführt werden kann.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Einsatz das Drosselelement trägt. Der Einsatz wird also für zwei Zwecke ausgeführt, nämlich einmal zur Ausbildung des Druckmeßkanals und zum anderen zum Halten des Drosselelements.

Vorzugsweise sind die Druckmeßanschlüsse in jeweils einem Meßstutzen angeordnet und beide Meßstutzen verlaufen parallel zueinander. Dies vereinfacht das Anbringen oder Einsetzen von Druckmeßsensoren, weil beide Druckmeßsensoren gemeinsam bewegt werden können, um sie in die Meßstutzen einzusetzen. Damit ist es möglich, die Druckmeßsensoren mechanisch miteinander zu verbinden, beispielsweise an einer gemeinsamen Halterung anzuordnen, so daß die Zeit, die man zum Anbringen der Druckmeßsensoren benötigt, praktisch halbiert wird.

Vorzugsweise schließen die Meßstutzen einen Winkel im Bereich von 20° bis 70° mit dem Stutzen ein. Die Meßstutzen können damit in dem Bereich zwischen dem Stutzen und dem Gehäuse angeordnet sein, das in diesem Bereich den Durchflußkanal umgibt. Da der Monteur ohnehin auf den

Stutzen zugreifen können muß, um das Drosselelement zu betätigen, ist anzunehmen, daß in diesem Bereich auch die Druckmeßanschlüsse zugänglich sind, um eine Meßsonde einführen zu können.

Vorzugsweise sind die Meßstutzen in einem Zwickel zwischen dem Stutzen und einem den Durchflußkanal umgebenen Längsabschnitt des Ventilgehäuses gerichtet. Das Durchflußeinstellventil wird also von außen sehr kompakt gehalten. Alle Elemente, die vom Ventilgehäuse seitlich vorstehen, gehen sozusagen von einem Punkt aus. Dadurch wird auch die Ge- fahr klein gehalten, daß man an dem Meßstutzen hängen bleibt.

Vorzugsweise ist der Stutzen zumindest auf einem Teil ihrer Länge zwischen den beiden Druckmeßkanälen angeordnet. Man verwendet also den Stutzen auch dafür, die beiden Druckmeßkanäle voneinander zu tren- nen. Weitere Bauelemente sind dafür nicht erforderlich. Dies vereinfacht die Ausbildung des Ventilgehäuses.

Vorzugsweise ist mindestens ein Druckmeßanschluß in einem Anschlußelement angeordnet, das verdrehbar am Stutzen gehalten ist. Damit ist es möglich, den Druckmeßanschluß gegenüber dem Stutzen zu verdrehen und in eine Position zu bringen, die zum Anbringen einer Druckmeßsonde günstig ist. Dies erleichtert die Handhabung weiter.

Vorzugsweise ist das Anschlußelement als Tülle ausgebildet, die den Stutzen umgreift. Die Tülle bildet also eine Art Manschette, die den Stutzen ringförmig umgibt. Der Stutzen bildet dann ein Drehlager für die Tülle, so daß sich eine mechanisch relativ gut belastbare Konstruktion ergibt.

Vorzugsweise ist zwischen der Tülle und dem Stutzen ein Ringkanal aus- gebildet. Der Ringkanal bildet einen Teil des Druckmeßkanals. Der Ringkanal kann sicherstellen, daß die Flüssigkeit unter Druck unabhängig von

der Drehposition der Tülle gegenüber dem Stutzen immer zum Druckmeßanschluß gelangen kann.

Vorzugsweise ist zwischen der Tülle und dem Ventilgehäuse im Bereich einer Stirnfläche der Tülle ein Ringkanal ausgebildet. Dieser Ringkanal, sozusagen der zweite Ringkanal, bildet dann einen Teil des Druckmeßkanals vom anderen Druckmeßanschluß. Man kann dann die beiden Druckmeßkanäle klar voneinander trennen, nämlich einen an der Stirnseite der Tülle und einen im Bereich der axialen Länge der Tülle. Dies vereinfacht die Ausbildung.

Vorzugsweise ist der Ringkanal durch eine Außenwand des Stutzens begrenzt. Der zweite Ringkanal befindet sich also in einem Zwickel zwischen dem Stutzen und dem übrigen Teil des Ventilgehäuses, so daß diese bei- den Elemente bereits zwei Begrenzungswände des Ringkanals bilden. Die übrige Begrenzung des Ringkanals wird dann durch die Tülle selbst gebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungs- beispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Durchflußeinstellventils von oben,

Fig. 2 einen Schnitt l-l mit Teilschnitt H-Il nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt l-l mit Teilschnitt IH-III nach Fig. 1.

Ein Durchflußeinstellventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 auf, durch das ein Durchflußkanal 3 mit einem Einlaß 4 und einem Auslaß 5 verläuft. Die Strömungsrichtung kann auch umgekehrt sein. Zwischen dem Einlaß 4 und dem Auslaß 5 ist eine Drosseleinrichtung 6 angeordnet, die ein ent-

lang einer Achse 7 verstellbares Drosselelement 8 aufweist. Das Drosselelement 8 ist durch eine Stellspindel 9 verlagerbar, die zu diesem Zweck in einem nicht näher dargestellten Schraubgewinde verdrehbar ist.

Das Ventilgehäuse 1 weist einen Stutzen 10 auf, der etwa rechtwinklig zu einem Längsabschnitt 11 angeordnet ist, wobei der Längsabschnitt 11 parallel zum Durchflußkanal 3 verläuft. Der Stutzen 10 hat zunächst die Aufgabe, das Drosselelement 8 zu lagern. Hierzu ist das Drosselelement 8 in einem Einsatz 12 aufgenommen, der in den Stutzen 10 eingesetzt ist. Der Einsatz 12 ist gegenüber dem Stutzen 10 so abgedichtet, daß keine Flüssigkeit aus dem Durchflußkanal 3 nach außen gelangen kann.

Die Drosseleinrichtung 6 bildet mit Hilfe des Drosselelements 8 einen Strömungsquerschnitt 13, der verändert werden kann, um einen ge- wünschten Durchfluß durch das Durchflußeinstellventil 1 einzustellen. Um diesen Durchfluß kontrollieren zu können, sind beidseits der Drosseleinrichtung 6 jeweils eine Meßstelle 14, 15 vorgesehen. An jeder Meßstelle 14, 15 kann der im Durchflußkanal 3 an dieser Stelle herrschende Druck gemessen werden. Aus der Druckdifferenz, die dann durch diese Messung zur Verfügung steht, und einer Information über die Größe des Strömungsquerschnitts 13 kann man dann den Durchfluß errechnen.

Um den Druck von den beiden Meßstellen 14, 15 nach außen zu bringen, so daß er von außen erfaßt werden kann, sind zwei Druckmeßanschlüsse 16, 17 vorgesehen, von denen jeder in einem Meßstutzen 18, 19 angeordnet ist. Beide Meßstutzen 18, 19 sind Bestandteil eines als Tülle 20 ausgebildeten Anschlußelements, das drehbar auf dem Stutzen 10 gelagert ist. Zwischen der Tülle 20 und dem Stutzen 10 sind zwei Dichtungen 21 , 22 angeordnet. Eine weitere Dichtung befindet sich zwischen der Tülle 20 und dem Längsabschnitt 11 des Ventilgehäuses 2.

Die Meßstelle 14 ist über eine öffnung 24 im Ventilgehäuse 2 mit einem Ringkanal 25 verbunden, der von der Tülle 20, dem Ventilgehäuse 2 und dem Stutzen 10 begrenzt ist. Der Druckmeßanschluß 16 mündet in den Ringkanal 25 und zwar unabhängig davon, welche Winkelstellung die Tül- Ie 20 zum Stutzen 10 hat.

Die andere Meßstelle 15 ist über einen Kanal 26, der parallel zur Achse 7 verläuft, mit einem Ringkanal 27 verbunden, der mit dem anderen Druckmeßanschluß 17 verbunden ist. In nicht näher dargestellter Weise kann man den Stutzen 10 zumindest im Bereich des Kanals 26 auch mehrteilig ausbilden, wobei ein erstes Teil mit dem Ventilgehäuse 2 fest verbunden oder sogar einstückig ausgebildet ist und ein anderes Teil in das erste Teil eingesetzt ist oder das erste Teil umgibt.

Der Kanal 26 ist dabei zwischen dem Einsatz 12 und dem Stutzen 10 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stutzen 10 mehrteilig ausgebildet und zwar mit einem Stutzenteil 28, der Bestandteil des Ventilgehäuses 2 ist und von diesem rechtwinklig absteht, und mit einem Stutzenteil 29, der mit dem Stutzenteil 28 verbunden wird, wie dies an sich bekannt ist.

Der Kanal 26 ist ebenfalls als Ringkanal ausgebildet, der den Einsatz 12 umgibt. Da sich der Kanal 26 innerhalb des Stutzens 10 befindet, ist hier eine Abdichtung nach außen zunächst nicht erforderlich. Der Ringkanal 27 ist hingegen durch die beiden Dichtungen 21 , 22 abgedichtet.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die beiden Meßstutzen 18, 19 parallel zueinander angeordnet. Dementsprechend sind auch die beiden Druckmeßanschlüsse 16, 17 parallel zueinander. Sie sind durch Kappen 30, 31 verschlossen. Um eine Messung durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, die beiden Kappen 30, 31 zu entfernen. Nicht näher dargestellte Meßsonden, die an einem ebenfalls nicht dargestellten gemeinsamen HaI-

ter befestigt sind, können dann mit einer Bewegung durch den Monteur in die Druckmeßanschlüsse 16, 17 eingesetzt werden. Es ist also nur ein Handhabungsvorgang erforderlich, was die Arbeit des Monteurs bedeutend erleichtert, insbesondere dann, wenn das Durchflußeinstellventil an unzugänglichen Stellen angeordnet ist.

Wenn das Einsetzen von Druckmeßsonden in die Druckmeßanschlüsse 16, 17 in einer Position nicht möglich ist, dann kann die Tülle 20 auf dem Stutzen 10 verdreht werden, um eine günstigere Position zum Einführen der Meßsonden in die Druckmeßanschlüsse 16, 17 zu finden.

Die beiden Meßstutzen 18, 19 halbieren etwa den Winkel zwischen dem Stutzen 10 und dem Längsabschnitt 11 des Ventilgehäuses 2. Der Winkel, den die Meßstutzen 18, 19 einnehmen, ist allerdings nicht auf 45° genau festgelegt. Er kann irgendwo im Bereich von 20° bis 70° liegen. Vorteilhafterweise sind die beiden Meßstutzen 18, 19 so gerichtet, daß sie in den Zwickel hineinragen, der zwischen dem Längsabschnitt 11 des Ventilgehäuses 2 und dem Stutzen 10 gebildet ist.

Das Drosselelement 8 ragt in einen Kanal 30 hinein, der mit einem Kugelelement 31 ausgebildet ist. Das Kugelelement 31 ist um die Achse 7 verdrehbar, um den Durchflußkanal 3 vollständig zu verschließen. Damit kann der Abschnitt der Anlage, durch den der Durchfluß eingestellt wird, auch abgesperrt werden, beispielsweise zu Wartungszwecken.

Das Kugelelement 31 ist durch einen Ringeinsatz 32 festgehalten, der in seiner Umfangswand Durchbrechungen 33 aufweist, durch die die Meßstelle 14 mit Druck versorgt wird.

Wenn man mit einer festen Meßblende arbeiten möchte, dann kann man diese Meßblende in dem Ringeinsatz 32 ausbilden. In diesem Fall kann man im Ringeinsatz 32 vor und hinter der Meßbiende in Durchflußrichtung

Durchbrechungen 33 vorsehen, die dann jeweils mit der Meßstelle 14 oder mit der Meßstelle 15 verbunden sind.