DE29715784U1

DE29715784U1 - Ventilgruppe für Fußbodenheizungen

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Publication number: DE29715784U1
Application number: DE29715784U
Authority: DE
Original assignee: U S H Fittings & Kunststofftei
Current assignee: U S H Fittings & Kunststofftei
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2007-09-04
Also published as: DE29805466U1

Description

TER MEER STEINMEISTER *& PARTNER GBR

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.

Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wäebusch

Gebhard Merkte, Dipl.-Ing. (FH)

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse

D-81679 MÜNCHEN D-33617 BIELEFELD

USH P04/97 27.8.1997

U.S.H. Fittings + Ktmststoflfteüe GmbH

Strothbachstr. 5 33689 Bielefeld

Ventilgruppe für Fußbodenheizungen

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Ventilgruppe für Fußbodenheizungen, mit einem Raumthermostatventil und einem damit in Reihe geschalteten Rücklauftemperaturbegrenzer, der einen auf die Rücklauftemperatur ansprechenden Dehnstoffkörper aufweist.

Mit Hilfe solcher Ventilgruppen wird bei Fußbodenheizungen eine energiesparende Einzelraumregelung ermöglicht. Durch das Raumthermostatventil wird der Durchfluß durch die Heizschlangen der Fußbodenheizung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur geregelt, so daj3 die Raumtemperatur annährend konstant auf einem vorgebbaren Sollwert gehalten wird. Der Rücklauftemperaturbegrenzer hat die Funktion, die Rücklauftemperatur des Wärmemediums auf einen zulässigen Maximalwert von beispielsweise 40 bis 50° C zu beschränken, damit die Überhitzungen im Fußboden vermieden werden. Bei dem Rücklauftemperaturbegrenzer handelt es sich um ein weiteres Thermostatventil, das jedoch nicht auf die Raumtemperatur, sondern auf die Rücklauftemperatur des Wärmemediums der Fußbodenheizung anspricht. Wenn die Rücklauftemperatur einen einstellbaren oberen Grenzwert überschreitet, wird durch den Rücklauftemperaturbegrenzer auch bei niedriger Raumtemperatur und entsprechend weit geöffnetem Raumthermostatventil der Durchfluß durch die Fußbodenheizung gesperrt, so daß sich das Wärmemedium in den Heizschlangen wieder abkühlen kann. Diese Lösung hat installationstechnisch den Vorteil, daß die Fußbodenheizung gefahrlos an einen Heizungskreislauf angeschlossen werden kann, der auch Radiator-Heizungen speist und dementsprechend eine höhere Vorlauftemperatur von beispielsweise 60° C oder mehr hat. Somit braucht für Radiator-Heizungen und Fußbodenheizung nur ein einziger Heizungskreislauf installiert zu werden.

In DE 196 50 892 Al wird eine Ventilgruppe der eingangs genannten Art beschrieben, bei der das Raumthermostatventil und der Rücklauftemperaturbegrenzer in einem gemeinsamen Installationskasten untergebracht sind, der so in eine Gebäudewand eingelassen wird, daß der Ventilkopf des Raumthermostatventils in den Raum ragt. Als Rücklauftemperaturbegrenzer ist hier ein handelsübliches Rücklauftemperaturbegrenzerventil vorgesehen, das vollständig in dem Installationskasten untergebracht ist. Diese handelsüblichen Rücklauftemperaturbegrenzerventile sind verhältnismäßig kostspielig und

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sperrig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilgruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich kostengünstig herstellen läßt und wenig Platz beansprucht.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Rücklauftemperaturbegrenzer ein in das Ventilgehäuse des Raumthermostatventils integriertes oder unmittelbar damit verbundenes rohrförmiges Gehäuse aufweist, das den Dehnstoffkörper aufnimmt und an einem Ende durch einen eingeschraubten Stopfen verschlossen ist, der ein Ende des Dehnstoffkörpers abstützt, während das andere Ende des Dehnstoffkörpers ein Ventilglied trägt oder abstützt.

Bei der erfindungsgemäßen Ventilgruppe bilden somit das Raumthermostatventil und der Rücklauftemperaturbegrenzer eine kompakte bauliche Einheit. Der Dehnstoffkörper ist so in dem sehr einfach gestalteten rohrförmigen Gehäuse untergebracht, das er zwischen dem eingeschraubten Stopfen und dem Ventilglied liegt, so daß er durch die wärmeabhängige Ausdehnung das Ventilglied betätigen kann, indem er sich an dem eingeschraubten Stopfen abstützt. Erfindungsgemäß wird somit auf einen kostspieligen und sperrigen Ventilkopf für den Rücklauftemperaturbegrenzer verzichtet. Wenn die Grenztemperatur, bei der der Rücklauftemperaturbegrenzer sperrt, verstellt werden soll, was ohnehin nur selten vorkommt, so geschieht dies einfach, indem der Stopfen mehr oder weniger tief in das rohrförmige Gehäuse eingeschraubt wird. Da sich der Dehnstoffkörper unmittelbar an das zugehörige Ventilglied anschließt, ist er direkt dem Wärmemedium ausgesetzt, so daß er empfindlich und zuverlässig auf dessen Temperatur ansprechen kann.

Gegenstand des Anspruchs 10 ist eine Lösung, die auf demselben Prinzip beruht, bei der jedoch der Dehnstoffkörper durch einen Fernversteller ersetzt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem an einem Ende des Dehnstoffkörpers vorgesehenen Ventilglied kann

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es sich um das Ventilglied des Raumthermostatventils oder um ein separates' Ventilglied handeln, das mit dem Ventilsitz des Raumthermostatventils oder mit einem besonderen Ventilsitz zusammenwirkt.

in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das rohrförmige Gehäuse des Rücklauftemperaturbegrenzers T-förmig an den Einlaß des Ventilgehäuses des Raumthermostatventils angesetzt. Der Einlaß der Ventilgruppe wird dann durch das offene Ende des rohrförmigen Gehäuses gebildet, das als eine genormte Verschraubung gestaltet ist und einen Ventilsitz für den Dehnstoffkörper bildet. Der Dehnstoffkörper liegt in Abstand zur Innenwand des rohrförmigen Gehäuses, so daJ3 er von dem Wärmemedium umspült wird, das durch dieses Gehäuse hindurch und über eine seitliche Öffnung desselben in das Ventilgehäuse des Raumthermostatventils strömt.

Bei dem Ventilgehäuse des Raumthermostatventils handelt es sich vorzugsweise um ein kreuzförmiges Gehäuse mit gegenüberliegenden Ein- und Auslässen. Der Ventilkopf des Raumthermostatventils ist dann rechtwinklig zu den Ein- und Auslässen angeordnet. Das diesem Ventilkopf gegenüberliegende Ende des kreuzförmigen Gehäuses ist beispielsweise mit Hilfe eines Stopfens verschlossen und gestattet die Befestigung der Ventilgruppe in einen hierfür vorgesehenen Loch oder einer Buchse in oder an der Bodenwand des Installationskastens.

Das rohrförmige Gehäuse des Rücklauftemperaturbegrenzers ist vorzugsweise als Außensechskant ausgebildet, der mit einer seiner Außenflächen satt am zugehörigen Ende des kreuzförmigen Ventilgehäuses anliegt. Die Verbindung der beiden Gehäuse erfolgt durch eine hohle Außengewindebuchse. Das rohrförmige Gehäuse ist vorzugsweise rechtwinklig zur Achse des Raumthermostatkopfes orientiert, so daJ3 sich die gesamte Ventilgruppe platzsparend im Installationskasten unterbringen läßt. Es ist jedoch möglich, das rohrförmige Gehäuse in zwei um 180° gegeneinander verdrehten Stellungen zu installieren und auch das Raumthermostatventil um 180° um die durch den Ventilkopf gehende Achse zu drehen, so daß bei den Ein- und Auslassen der gesamten Ventilgruppe rechts und links vertauscht werden. Hierdurch ist es möglich, stets die richtige Laufrichtung des Wärmemediums einzuhalten, ohne daß die zu dem Installationskasten führenden Leitungen einander kreuzen müssen.

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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:
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Figur 1 eine Frontansicht einer Ventilgruppe gemäß ei

nem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Rücklauftempe-

raturbegrenzer der Ventilgruppe nach Figur 1;

Figur 3 einen horizontalen Schnitt durch die Ventilgrup

pe nach Figur 1; und

Figuren 4 und 5 Darstellungen entsprechend Figur 3 für Ventil

gruppen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

Die in Figuren 1 und 3 gezeigte Ventilgruppe 10 ist ein einem flachen, quaderförmigen Installationskasten 12 aus Kunststoff untergebracht, der in eine Wand des zu heizenden Raumes eingelassen wird. Die offene Vorderseite des Installationskastens 12 wird nach Abschluß der Installationsarbeiten durch eine Abdeckplatte 14 verschlossen, die in Figur 1 gestrichelt angedeutet ist.

Der Einlaß 16 und der Auslaß 18 der Ventilgruppe 10 werden durch in oder auf der Wand verlegte Rohrleitungen gebildet, die im gezeigten Beispiel durch die untere Wand des Installationsgehäuses 12 in das Innere des Installationskastens eintreten und über Verschraubungen 20 mit der eigentlichen Ventilgruppe 10 verbunden sind.

Die Ventilgruppe 10 umfaßt einen Rücklauftemperaturbegrenzer 22 und ein Raumthermostatventil 24, die in Strömungsrichtung des Wärmemediums in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet sind. Von dem Raumthermostatventil 24 erkennt man in Figur 1 nur den Thermostatkopf 26, der durch eine in der Abdeckplatte 14 ausgesparte Öffnung in den Raum hineinragt, so daß er die Raumtemperatur erfassen kann. Anstelle eines solchen Thermostatkopfes 26 kann auch ein Fernversteller oder ein Servoventilkopf vorgesehen sein, der beispielsweise über Funk durch einen an anderer Stelle im

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Raum angeordneten Temperaturfühler gesteuert wird. Auch diese Varianten fallen unter den Begriff "Raumthermostatventü", wie er in Anspruch 1 verwendet wird.

Der Rücklauftemperaturbegrenzer 22 hat ein rohrförmiges Gehäuse 28, das im gezeigten Beispiel einen Außensechskant aufweist und parallel zu dem Einlaß 16 sowie rechtwinklig zur Achse des Thermostatkopfes 26 orientiert ist, so daß es flach in dem Installationskasten 12 liegt.

Das untere Ende des Gehäuses 28 ist durch die Verschraubung 20 mit dem Einlaß 16 verbunden und bildet, wie im Längsschnitt in Figur 2 zu erkennen ist, im Inneren einen Ventilsitz 30. Das obere Ende des Gehäuses 28 ist mit einem Innengewinde versehen und durch einen eingeschraubten Stopfen 32 dicht verschlossen. In dem Raum zwischen dem Stopfen 32 und dem Ventilsitz 30 ist ein Dehnstoffkörper 34 so angeordnet, daß er einen gewissen Abstand zu den Innenwänden des Gehäuses 28 aufweist, so daß er von dem durch den Ventilsitz 30 eintretenden Wärmemedium umströmt werden kann.

In einer der sechs Außenflächen des Gehäuses 28 ist eine Öffnung 36 ausgebildet, die die strömungsmäßige Verbindung zu dem Raumthermostatventü 24 herstellt, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.

Wenn die Temperatur des durch das Gehäuse 28 strömenden Wärmemediums ansteigt, dehnt sich der Dehnstoffkörper 34 aus, so daß sein als Ventilglied 38 ausgebildetes untere Ende den Ventilsitz 30 verschließt, sobald eine bestimmte Grenztemperatur übeschritten wird. Diese Grenztemperatur ist einstellbar, indem der Stopfen 32, an dem sich der Dehnstoffkörper 34 abstützt, mit Hilfe eines Schraubendrehers, eines Sechskantschlüssels oder dergleichen in dem Gehäuse 28 gedreht wird, so daß sich die axiale Lage des Dehnstoffkörpers 34 ändert.

In einer weiteren Außenfläche des Gehäuses 28, die nicht notwendigerweise der Öffnung 36 gegenüberliegen muß, ist eine weitere Öffnung 40 in einer möglichst hohen Position unmittelbar unterhalb des Stopfens 32 vorgesehen, in die ein Entlüftungsventil 42 eingeschraubt werden kann.

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Wie in Figur 3 zu erkennen ist, weist das Raumthermostatventil 24 ein kreuzförmiges Ventilgehäuse 44 auf, dessen vier Arme in einer zu dem rohrförmigen Gehäuse des Rücklauftemperaturbegrenzers 22 rechtwinkligen Ebene liegen (in der Zeichenebene in Figur 3). Der Rücklauftemperaturbegrenzer 22 ist durch eine hohle Außengewindebuchse 46 mechanisch und strömungsmäjßig mit dem Ventilgehäuse 44 verbunden. In das gegenüberliegende Ende des Ventilgehäuses 44 ist ein Winkelstück 48 eingeschraubt, das durch die Verschraubung 20 mit dem Auslaß 18 verbunden ist.

An das nach vorn (in Figur 3 nach unten) weisende Ende des Ventilgehäuses 44 ist der Thermostatkopf 26 angeschlossen, der ein Ventilglied 50 betätigt, das mit einem Ventilsitz 52 zusammenwirkt. Das dem Thermostatkopf 26 gegenüberliegende Ende des Ventilgehäuses 44 ist durch einen Stopfen 54 verschlossen. Dieser Stopfen 54 greift passend in eine in die Bodenwand des Installationskastens 12 eingespritzte Metallbuchse 56 ein, die die Montage und die sichere Befestigung der Ventilgruppe in dem Installationskasten erleichtert.

Figur 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem das rohrförmige Gehäuse 28 des Rücklauftemperaturbegrenzers 22 koaxial und gegenüberliegend zum Thermostatkopf 26 angeordnet ist. Das Gehäuse 28 ragt in diesem Fall durch die Bodenwand des Installationskastens 12 hindurch in eine hierfür ausgesparte Öffnung im Mauerwerk (nicht gezeigt). Der Dehnstoffkörper 34 wirkt hier auf die dem Ventilglied 50 entgegengesetzte Seite des Ventil-Sitzes 52.

Die Verbindungen des Ventilgehäuses 44 mit den Ein- und Auslässen der Ventilgruppe sind in Figur 4 sowie auch in der nachfolgend beschriebenen Figur 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Bei dem Ventilgehäuse 44 und dem rohrförmigen Gehäuse 28 des Rücklauftemperaturbegrenzers kann es sich in dem in Figur 4 gezeigten Beispiel auch um ein einstückiges Bauteil handeln.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das rohrförmige Gehäuse 28 des Rücklauftemperaturbegrenzers 22 ebenfalls in das Ventilgehäuse 44 des Raumthermostatventils 24 integriert ist. Das rohrförmige Gehäuse 28 wird hier jedoch durch den Arm des Ventilgehäuses 44 gebildet, der zum Ther-

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mostatkopf 26 führt. Der Dehnstoffkörper 34 liegt somit in diesem Falle auf Abströmseite des Raumthermostatventils 24. Dies ist jedoch unschädlich, da der Dehnstoffkörper jedenfalls dann, wenn das Raumthermostatventil 24 nicht ohnehin geschlossen ist, von dem Wärmemedium umströmt wird und somit die Rücklauftemperatur erfassen kann.

Solange die Rücklauftemperatur im zulässigen Bereich liegt, weist der Dehnstoffkörper 34 einen gewissen Abstand zum Ventilglied 50 auf, das über einen durch den Dehnstoffkörper 34 hindurch verlaufenden Stößel 58 mit dem Raumthermostatventil 26 verbunden ist, so daJ3 das Raumthermostatventil seine Funktion erfüllen kann. Wenn die Rücklauftemperatur den zulässigen Grenzwert erreicht, dehnt sich der Dehnstoffkörper 34 aus und drückt das Ventilglied 50 gegen den Ventilsitz, wobei entweder das Ventilglied 50 vom Stößel 58 oder der Stößel vom Ventilkopf 26 abgehoben wird, so daß das Raumthermostatventü unwirksam wird.

Bei den in Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen ist es u.U. zweckmäßig, den Dehnstoffkörper durch einen Fernversteller zu ersetzen, um die Rücklauftemperatur zuverlässiger erfassen zu können. Es sind Fernversteller bekannt, die ein kolbenartig ausfahrbares Stellglied aufweisen, das über eine Flüssigkeitsleitung mit einem Temperaturfühler verbunden ist. Im Temperaturfühler wird dann durch Wärmeausdehnung ein Druck erzeugt, der über die Flüssigkeitsleitung das Stellglied beaufschlagt. In diesem Fall wird das Stellglied so im Ventilgehäuse 44 angeordnet wie der Dehnstoffkörper 34 in Figur 4 oder 5. Der Temperaturfühler kann dann als Sonde ausgebildet sein, die beispielsweise axial von oben in den Einlaß 16 (Fig. 1) der Ventilgruppe hineinragt.

Claims

TERMEER STEINMEISTER & GAR^ElS &ßai . *.»J ." USHP04/97 SCHUTZANSPRUCHE

1. Ventilgruppe für Fußbodenheizungen, mit einem Raumthermostatventil (24) und einem damit in Reihe geschalteten Rücklauftemperaturbegrenzer (22), der einen auf die Rücklauftemperatur ansprechenden Dehnstoffkörper (34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daJ3 der Rücklauftemperaturbegrenzer (22) ein in das Ventilgehäuse (44) des Raumthermostatventils (24) integriertes oder unmittelbar damit verbundenes rohrförmiges Gehäuse (28) aufweist, das den Dehnstoffkörper (34) aufnimmt und an einem Ende durch einen eingeschraubten Stopfen (32) verschlossen ist, der ein Ende des Dehnstoffkörpers abstützt, während das andere Ende des Dehnstoffkörpers ein Ventilglied (38; 59) trägt oder abstützt.

2. Ventilgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ3 das rohrförmige Gehäuse (28) des Rücklauftemperaturbegrenzers (22) über eine seitliche Öffnung (36) seiner Gehäusewand mit dem Raumthermostatventil (24) verbunden ist.

3. Ventilgruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daJ3 das rohrförmige Gehäuse (28) vertikal orientiert ist und in der Nähe des Stopfens

(32) am oberen Ende ein Entlüftungsventil (42) trägt.

4. Ventilgruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur

mechanischen und strömungsmäßigen Verbindung des rohrförmigen Gehäuses (28) des Rücklauftemperaturbegrenzers (22) mit dem Ventilgehäuse (44) des Raumthermostatventils (24) eine hohle Außengewindebuchse (46) vorgesehen ist, die in beide Bauteile eingeschraubt ist.

5. Ventilgruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich- net, daß das rohrförmige Gehäuse (28) als Außensechskant ausgebildet ist oder zumindest eine flache äußere Oberfläche aufweist, in der sich die Öffnung (36) befindet und die flach an der zugehörigen Mündung des Ventilgehäuses (44) des Raumthermostatventils (24) anliegt.

6. Ventilgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (28) gegenüberliegend und koaxial zum Thermostatkopf (26) des Raumthermostatventils (24) angeordnet ist und daJ3 der Dehnstoff-

TERMEER STEINMEISTER & FiARTjNlEfi Φ&dgr;&bgr;&iacgr; . *.·1 .** USH P04/97

körper (34) mit seinem Ventilglied (38) einerseits und ein Ventilglied (50) des Raumthermostatventils (24) andererseits auf entgegengesetzten Seiten desselben Ventilsitzes (52) angeordnet sind.

7. Ventilgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (28) des Rücklauftemperaturbegrenzers (22) zwischen dem Ventilgehäuse (44) und dem Thermostatkopf (26) des Raumthermostatventils (24) angeordnet ist und daJ5 der Dehnstoffkörper (34) von einem den Thermostatkopf (26) mit dem Ventilglied (50) des Raumthermostatventils verbindenden Stößel (58) durchlaufen ist und unabhängig von diesem Stößel auf das Ventilglied (50) des Raumthermostatventils wirkt.

8. Ventilgruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daJ5 das Ventilgehäuse (44) des Raumthermostatventils (24) kreuzförmig ausgebildet ist und daj3 ein dem Thermostatkopf (26) gegenüberliegendes Ende dieses Ventilgehäuses in eine Öffnung oder Buchse (56) in der Bodenwand eines die Ventilgruppe aufnehmenden Installationskastens (12) eingesteckt ist.

9. Ventilgruppe nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (28) durch den Boden des Installationskastens (12) hindurch nach außen ragt.

10. Ventilgruppe für Fußbodenheizungen, mit einem Raumthermostatventil (24) und einem damit in Reihe geschalteten Rücklauftemperaturbegrenzer (22), dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauftemperaturbegrenzer (22) ein in das Ventilgehäuse (44) des Raumthermostatventils (24) integriertes oder unmittelbar damit verbundenes rohrförmiges Gehäuse (28) aufweist, das ein Stellglied eines Fernverstellers aufnimmt und an einem Ende durch einen eingeschraubten Stopfen (32) verschlossen ist, der ein Ende des Stellgliedes abstützt, während das andere Ende des Stellgliedes ein Ventilglied (38; 59) trägt oder abstützt, und daJ5 das Stellglied über eine Leitung mit einem die Rücklauftemperatur erfassenden Temperaturfühler verbunden ist.