DE10033351C1 - Electrically-operated switching valve, for hot water heating circuit, has valve element provided by ceramic control disc coupled via setting spindle to reversible linear or stepping motor - Google Patents
Electrically-operated switching valve, for hot water heating circuit, has valve element provided by ceramic control disc coupled via setting spindle to reversible linear or stepping motorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisch steuerbares Umsteuerventil mit einem Aus gang und zwei Eingängen oder einem Eingang und zwei Ausgängen, insbesonde re für Heizungs-Warmwasser einer Heiztherme, mit einer Ventilkammer, in der ein Ventilkörper mittels einer elektrischen Stelleinrichtung in zwei Endstellungen zum Verschluss des einen oder anderen Einganges verstellbar ist.The invention relates to an electrically controllable reversing valve with an off aisle and two entrances or one entrance and two exits, in particular re for heating hot water of a heating boiler, with a valve chamber in which a valve body by means of an electrical actuator in two end positions is adjustable to close one or the other entrance.
Gerade bei Heizthermen mit einem im Heizwasser-Rücklauf angeordneten Um schaltventil kann vom eigentlichen Heizkreis ein Brauchwasseranteil für einen zweiten Wärmetauscher abgezweigt werden. Dabei kommt es entscheidend da rauf an, dass die Schaltfunktion des Umschaltventils auch bei hohen Tempe raturen des durchfließenden Mediums gewährleistet ist und die Umschaltung keine hohen Schaltgeräusche erzeugt. Darüber hinaus soll das Umschaltventil wahlweise eine reine Schaltfunktion zwischen den beiden Endstellungen aus führen können oder als Mischventil in jede beliebige Zwischenstellung zwischen den beiden Endstellungen eingestellt werden können. Gerade diese Anforde rungen werden von den bekannten elektrisch steuerbaren Umschaltventilen nicht erfüllt. Especially in the case of heating baths with an order arranged in the heating water return Switch valve can be a hot water share for one from the actual heating circuit second heat exchanger are branched off. It is crucial here up that the switching function of the changeover valve even at high tempe temperature of the flowing medium is guaranteed and the switching no high switching noise generated. In addition, the switch valve optionally a pure switching function between the two end positions can lead or as a mixing valve in any intermediate position between the two end positions can be set. It is precisely this requirement The known electrically controllable changeover valves do not Fulfills.
Aus der DE 195 34 909 A1 ist ein 3-Wege-Ventil mit einer Schalteinrichtung bekannt, die sicherstellt, dass die Brauchwasserbereitung Vorrang vor einer Wärmeanforderung aus dem Heizungsnetz hat. Dabei verbindet das 3-Wege-Ventil un ter dem Einfluss einer Rückführfeder die Saugseite einer Um wälzpumpe mit einer Bypassleitung und schließt den Durchgang zu einem Heiznetzanschluss ab, so dass das von der Umwälz pumpe geförderte Wasser durch einen Wärmeübertrager für das Brauchwasser strömt.DE 195 34 909 A1 describes a 3-way valve with a Switching device known that ensures that the DHW heating takes precedence over a heat request the heating network. The 3-way valve connects un ter the influence of a return spring the suction side of a Um roller pump with a bypass line and closes the passage to a heating network connection, so that from the circulation pump pumped water through a heat exchanger for that Process water flows.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Umschaltventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei kleinen Schaltgeräuschen auch bei hohen Temperaturen des durchfließenden Mediums sicher arbeitet und wahlweise als reines Um schaltventil oder als Mischventil auslegbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a changeover valve of the type mentioned at the beginning Art to create that with small switching noises even at high temperatures of the flowing medium works safely and optionally as a pure environment switching valve or can be designed as a mixing valve.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Eingänge oder Ausgänge der Ventilkammer mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung ausge richteten Keramik-Grundscheibe mit Durchbrüchen abgedeckt sind, die mit den Eingängen oder Ausgängen fluchten, dass auf der den Eingängen oder Ausgän gen abgekehrten Seite der Keramik-Grundscheibe eine unter Spannung stehende Keramik-Steuerscheibe als Ventilkörper in die beiden Endstellungen verstellbar ist und dass die Steuerscheibe in einem Kupplungsstück gehalten ist, das sich über ein Federelement an einem die Ventilkammer auf der Ausgangsseite oder Ein gangsseite verschließenden Gehäuseteil abstützt und mit einer axial verschieb baren Stellspindel eines in beiden Drehrichtungen betreibbaren Linear- oder Schritt-Motors gekoppelt ist, sowie in äquivalenter Weise dadurch, dass die Eingänge oder Ausgänge der Ventilkammer mit einer senkrecht zur Strömungs richtung ausgerichteten Keramik-Grundscheibe mit Durchbrüchen abgedeckt sind, die mit den Eingängen oder Ausgängen fluchten, dass auf der den Eingängen oder Ausgängen abgekehrten Seite der Keramik-Grundscheibe eine Kera mik-Steuerscheibe als Ventilkörper in die beiden Endstellungen verdrehbar ist und dass die Keramik-Steuerscheibe in einem unter Spannung gehaltenen Adap ter gehalten ist, der sich über ein Federelement an einem Übertragungsteil abstützt, das von einem in beiden Drehrichtungen betreibbaren Linear- oder Schritt-Motor in Drehbewegungen versetzbar ist.This object is achieved according to the invention in that the inputs or Exits of the valve chamber with a perpendicular to the flow direction aligned ceramic base plate are covered with openings that with the Entrances or exits that are aligned on the the entrances or exits against the opposite side of the ceramic base plate is a live one Ceramic control disc is adjustable as a valve body in the two end positions and that the control disc is held in a coupling piece that overlaps a spring element on a the valve chamber on the output side or on supporting side part closing the housing and with an axial displacement baren adjusting spindle of a linear or Stepper motor is coupled, and in an equivalent manner in that the Inlets or outlets of the valve chamber with a perpendicular to the flow ceramic base plate aligned with openings are that are aligned with the inputs or outputs that on the the inputs or outputs facing away from the ceramic base plate a Kera Mik control disc can be rotated as a valve body in the two end positions and that the ceramic control disc in a live adap ter is held, which is via a spring element on a transmission part is supported by a linear or Stepper motor is rotatable.
In jedem Fall steht dabei die Verstellbewegung der Keramik-Steuerscheibe senk recht zur Strömungsrichtung des durchfließenden Mediums, was zu keinen durch das durchfließenden Medium bedingten Schlaggeräuschen des Ventilkör pers führt.In any case, the adjustment movement of the ceramic control disc is lower right to the direction of flow of the flowing medium, which means none due to the flowing medium of the valve body pers leads.
Zudem lassen sich mit dieser Ausgestaltung große Durchflussquerschnitte mit geringem Druckverlust realisieren. Da nur während des Stellvorganges für die Keramik-Steuerscheibe elektrische Energie benötigt wird, ist auch der Energie verbrauch des Umschaltventils klein gegenüber einem Umschaltventil, das zum Aufrechterhalten der eingestellten Stellung bestromt werden muss. Mit dem neuen Umschaltventil lassen sich Schaltzeiten von wenigen Sekunden erreichen. Durch die Wahl des Motors lassen sich die beiden Funktionen des Umschaltven tils realisieren, wobei dies für beide Lösungen mit verschiebbarer oder ver drehbarer Keramik-Steuerscheibe gilt. Dazu ist vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Linear- oder Schritt-Motor in gleicher Weise am Ventilgehäuse anbring bar und mit der Stellspindel oder dem Übertragungsteil koppelbar ist.In addition, this design allows large flow cross sections realize low pressure loss. Since only during the setting process for the Ceramic control disc electrical energy is required is also the energy consumption of the changeover valve small compared to a changeover valve which is used for Maintaining the set position must be energized. With the new switching valve, switching times of a few seconds can be achieved. The two functions of the switchover valve can be selected by selecting the motor realize tils, this for both solutions with sliding or ver rotatable ceramic control disc applies. For this purpose, it is advantageously provided that the linear or stepper motor attaches to the valve housing in the same way bar and can be coupled to the adjusting spindle or the transmission part.
Eine eindeutige Umschaltung zwischen den beiden Endstellungen wird nach einer Ausgestaltung dadurch erreicht, dass der Linear-Motor mit vorgegebenen Steuerzeiten ansteuerbar ist, die größer ist als die zum Verstellen der Keramik- Steuerscheibe von der einen in die andere Endstellung und umgekehrt erforder liche Umschaltzeit, während für die Einstellung im Mischbetrieb vorgesehen ist, dass der Schrittmotor mit vorgebbaren, die Anzahl der Schritte bestimmenden Steuersignalen ansteuerbar ist und die Keramik-Steuerscheibe in entsprechende Zwischenstellungen zwischen den beiden Endstellungen einstellbar ist.A clear switchover between the two end positions will follow an embodiment achieved in that the linear motor with predetermined Control times can be controlled, which is greater than that for adjusting the ceramic Control disc required from one end position to the other and vice versa switchover time, while the setting for mixed mode is provided, that the stepper motor with definable, determining the number of steps Control signals can be controlled and the ceramic control disc in corresponding Intermediate positions between the two end positions is adjustable.
Ist vorgesehen, dass die Keramik-Grundscheibe zu den Eingängen oder Ausgän gen hin mittels eines Dichtungselementes abgedichtet ist, das beide Eingänge oder Ausgänge rahmenartig umschließt und abdichtet, dann sind die Eingänge oder Ausgänge auch über die Keramik-Grundscheibe hinweg eindeutig gegenein ander entkoppelt.It is provided that the ceramic base plate to the entrances or exits is sealed off by means of a sealing element that has both inputs or exits and seals frame-like, then the entrances or exits clearly across the ceramic base plate other decoupled.
Das Gehäuse des Umschaltventils ist nach einer Ausgestaltung dadurch vervoll ständigt, dass die Ventilkammer durch ein Gehäusemittelteil gebildet ist, dass auf der Seite mit den Eingängen oder Ausgängen mittels eines Verschlussteils mit zu den Eingängen oder Ausgängen führenden Eingangs-Anschlussstutzen oder Ausgangs-Anschlussstutzen verschließbar ist und auf der Seite mit dem Ausgang oder Eingang mittels eines Deckelteils mit einem Ausgangs-Anschluss stutzen oder Eingangs-Anschlussstutzen abgedeckt ist.According to one embodiment, the housing of the changeover valve is thereby completed maintains that the valve chamber is formed by a housing middle part that on the side with the entrances or exits by means of a closure part with input connection spigots leading to the inputs or outputs or outlet connector is closable and on the side with the Output or input by means of a cover part with an output connection connector or inlet connector is covered.
Die dichte Festlegung der Keramik-Grundscheibe in der Ventilkammer ist da durch erreicht, dass die Keramik-Grundscheibe mittels eines Befestigungs rahmens und eines Dichtungsrahmens mit dem Gehäuseunterteil als Ventil kammer verbunden ist, und dass die Keramik Steuerscheibe in dem Befestigungsrahmen verschiebbar oder verdrehbar geführt und in dem Kupplungsstück oder dem Adapter gehalten ist. Dabei dient der Befestigungsrahmen zusätzlich zur Führung der Keramik-Steuerscheibe.The tight fixation of the ceramic base plate in the valve chamber is there by achieved that the ceramic base plate by means of a fastening frame and a sealing frame with the lower housing part as a valve chamber is connected, and that the ceramic control disc in the mounting frame slidably or rotatably guided and in the coupling piece or the adapter is held. The mounting frame also serves to guide the ceramic control disc.
Zum Verschieben der Keramik-Steuerscheibe senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die axial verstell bare Stellspindel am Ende eine Spindelkupplung trägt, die in eine Kupplungsauf nahme des Kupplungsstückes eingeführt und in Verschieberichtung unverschieb bar gehalten ist.For moving the ceramic control disc perpendicular to the flow direction According to one embodiment, the medium is provided such that the axially adjustable bare adjusting spindle at the end carries a spindle coupling which in a coupling Taking the coupling piece inserted and unmovable in the direction of displacement is held in cash.
Für die Ankopplung des Linear- oder Schrittmotors ist nach einer weiteren Aus gestaltung vorgesehen, dass die Stellspindel über eine Lagereinheit aus Zwi schenring, Dichtungsringen, Stützring und Anschlagring in einer Aufnahme des Gehäusemittelteils als Ventilkammer gelagert und abgedichtet ist, und dass die Endstellungen der Stellspindel durch Anschlag der Spindelkupplung an dem An schlagring der Lagereinheit und durch Anschlag der Keramik-Steuerscheibe und/ oder des Kupplungsstückes an dem Befestigungsrahmen und/oder der Ventil kammer festgelegt sind. Dies bringt auf einfach Weise die Festlegung der End stellungen.For the coupling of the linear or stepper motor is after another off Design provided that the adjusting spindle via a bearing unit from Zwi ring, sealing rings, support ring and stop ring in one receptacle of the Middle part of the housing is stored and sealed as a valve chamber, and that the End positions of the adjusting spindle by striking the spindle coupling on the An impact ring of the bearing unit and by stopping the ceramic control disc and / or the coupling piece on the mounting frame and / or the valve chamber are set. This simply brings down the end settings.
Die Drehbewegung des Motor-Rotors in die Axialbewegung der Stellspindel wird dadurch umgesetzt, dass die Stellspindel mittels axial gerichteter Führungsnuten in einem hülsenförmigen Ansatz des Motor-Lagerflansches oder Motorgehäuses drehfest, jedoch axial verschiebbar geführt ist und dass die Drehbewegung des Motor-Rotors über eine Umsetzereinheit in eine axiale Verstellbewegung umsetz bar ist. The rotational movement of the motor rotor in the axial movement of the adjusting spindle is implemented in that the adjusting spindle by means of axially directed guide grooves in a sleeve-shaped approach to the motor bearing flange or motor housing is rotatably, but axially displaceably guided and that the rotational movement of the Convert the motor rotor into an axial adjustment movement via a converter unit is cash.
Für die Drehbewegung der Keramik Steuerscheibe ist die Ausgestaltung so vor genommen, dass der Adapter mittels Kupplungselementen mit der Keramik- Steuerscheibe drehfest verbunden ist, dass die Motorachse und die Drehachse des Adapters senkrecht auf die Mitte der Keramik-Grundscheibe zwischen den Durchbrüchen ausgerichtet sind und dass die Keramik-Steuerscheibe in einer im Querschnitt runden Ventilkammer verdrehbar ist, wobei Anschläge des Adapters in Verbindung mit einem Ansatz des Motor-Lagerflansches und/oder des Motor gehäuses die Endstellungen des Adapters und der damit drehfest gekoppelten Keramik-Steuerscheibe festlegen.For the rotary movement of the ceramic control disc, the design is so before taken that the adapter by means of coupling elements with the ceramic Control disc is rotatably connected to the motor axis and the axis of rotation of the adapter perpendicular to the center of the ceramic base plate between the Breakthroughs are aligned and that the ceramic control disc in one Cross-section round valve chamber is rotatable, with stops of the adapter in connection with an attachment of the motor bearing flange and / or the motor housing the end positions of the adapter and the rotationally coupled Set the ceramic control disc.
Dabei ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Übergang so ausgelegt, dass der Adapter mit dem Übertragungsteil drehfest, jedoch axial begrenzt verstellbar verbunden ist und dass das Übertragungsteil in einer im Deckelteil eingesetzten Lagereinheit drehbar, jedoch abgedichtet gelagert ist.According to a further embodiment, the transition is designed such that the adapter with the transmission part is non-rotatable, but axially limited adjustable is connected and that the transmission part is inserted in a in the cover part Bearing unit is rotatable, but is sealed.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispielen eines Umschaltventils mit einem Ausgang und zwei Eingängen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the embodiment shown in the drawings examples of a changeover valve with one output and two inputs closer explained. Show it:
Fig. 1 in Explosionsdarstellung die Teile eines Umschaltventils mit Ver schiebung der Keramik-Steuerscheibe senkrecht zur Strömungs richtung des Mediums, Fig. 1 in an exploded view the parts of a switch valve with Ver displacement of the ceramic control disc perpendicular to the flow direction of the medium,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das zusammengebaute Umschaltventil nach Fig. 1 und Fig. 2 shows a longitudinal section through the assembled switching valve according to Fig. 1 and
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Umschaltventil mit drehbarer Keramik- Steuerscheibe. Fig. 3 shows a section through a changeover valve with a rotatable ceramic control disc.
Bei dem Ausführungsbeispiel eines Umschaltventils nach Fig. 1 ist in einer als Gehäusemittelteil ausgebildeten Ventilkammer 10 eine Keramik-Steuerscheibe 20 als Ventilkörper senkrecht zur Strömungsrichtung verstellbar. Dabei wird die Ein gangsseite der Ventilkammer 10 mit den beiden Eingängen 11 und 12 mittels eines (nicht dargestellten) Verschlussteils 14 verschlossen, das zu den Ein gängen 11 und 12 führende Eingangs-Anschlussstutzen aufweist, während die Ausgangsseite der Ventilkammer 10 mit dem Ausgang 13 mittels eines Deckel teils 15 mit Ausgangs-Anschlussstutzen abgedeckt wird. Die Anbringung an der Ventilkammer 10 kann jeweils über Dichtungselemente erfolgen und dicht aus geführt sein.In the exemplary embodiment of a changeover valve according to FIG. 1, a ceramic control disk 20 as a valve body can be adjusted perpendicular to the flow direction in a valve chamber 10 designed as a housing middle part. The input side of the valve chamber 10 is closed with the two inputs 11 and 12 by means of a (not shown) closure part 14 , which has the inputs 11 and 12 leading input connecting piece, while the output side of the valve chamber 10 with the output 13 by means of a cover part 15 is covered with outlet connection piece. The attachment to the valve chamber 10 can be done via sealing elements and be made tight.
In der Ventilkammer 10 wird im Bereich der Eingänge 11 und 12 eine Keramik- Grundscheibe 16 mit Durchbrüchen 16.1 und 16.2 angebracht, wobei die Ver bindung über ein Dichtungselement 19 ausgeführt wird, das die Eingänge 11 und 12 mit rahmenartigen Teilbereichen 19.1 und 19.2 umschließt und beide gegeneinander eindeutig entkoppelt. Die Befestigung übernimmt ein Befesti gungsrahmen 22 unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 21, der beide Durch brüche 16.1 und 16.2 der Keramik-Grundscheibe 16 umschließt. Die Keramik- Grundscheibe 16 ist senkrecht zur Strömungsrichtung in der Ventilkammer 20 ausgerichtet und in den Befestigungsrahmen 22 ist eine Keramik-Steuerscheibe 20 zwischen den beiden Endstellungen hin und her verschiebbar geführt. Dabei liegt die Keramik-Steuerscheibe 20 unter Spannung auf der den Eingängen 11 und 12 abgekehrten Seite der Keramik-Grundscheibe 16 auf. In den beiden End stellungen der Keramik-Steuerscheibe 20 wird der Durchbruch 16.1 bzw. 16.2 der Keramik-Grundscheibe 16 abgedeckt und dicht verschlossen. Die Keramik- Steuerscheibe 20 ist in einem Kupplungsstück 23 gehalten, das sich zur Er zeugung der Auflagespannung über ein Federelement 50 an dem Deckelteil 15 abstützt, wie im Schnitt nach Fig. 2 angedeutet ist.In the valve chamber 10 , a ceramic base plate 16 with openings 16.1 and 16.2 is attached in the area of the inputs 11 and 12 , the connection being carried out via a sealing element 19 which encloses the inputs 11 and 12 with frame-like partial areas 19.1 and 19.2 and both clearly decoupled from each other. The attachment takes a fastening supply frame 22 with the interposition of a sealing ring 21 which encloses both openings 16.1 and 16.2 of the ceramic base plate 16 . The ceramic base plate 16 is aligned perpendicular to the flow direction in the valve chamber 20 and in the mounting frame 22 , a ceramic control plate 20 is guided to move back and forth between the two end positions. The ceramic control disk 20 lies under tension on the side of the ceramic base disk 16 facing away from the inputs 11 and 12 . In the two end positions of the ceramic control disc 20 , the opening 16.1 and 16.2 of the ceramic base plate 16 is covered and sealed. The ceramic control disk 20 is held in a coupling piece 23 , which is supported for generating the bearing tension via a spring element 50 on the cover part 15 , as indicated in the section according to FIG. 2.
Die Ventilkammer 10 weist eine Aufnahme 55 für eine Stell-Spindel 30 auf, die am Ende eine Spindelkupplung 25 trägt, die in eine Kupplungsaufnahme des Kupplungsstückes 23 in Verstellrichtung der Stellspindel 30 unverschiebbar eingebracht ist. Die Verstellrichtung der Stellspindel 30 und ihre Lagerung in der Ventilkammer 10 ist so gewählt, dass die Keramik-Steuerscheibe 20 senkrecht zu den nebeneinander angeordneten Durchbrüchen 16.1 und 16.2 der Keramik- Grundscheibe 16 verstellbar ist. Die Stellspindel 30 ist mit einer Lagereinheit aus Zwischenring 29, Dichtungsringen 28, einem Stützring 27 und einem Anschlag ring 26 in der Aufnahme 55 der Ventilkammer 10 und/oder in einem hülsenför migen Ansatz 31 des Motor-Lagerflansches 45 drehbar gelagert und abgedich tet.The valve chamber 10 has a receptacle 55 for an adjusting spindle 30 , which at the end carries a spindle coupling 25 which is immovably inserted into a coupling receptacle of the coupling piece 23 in the adjustment direction of the adjusting spindle 30 . The direction of adjustment of the adjusting spindle 30 and its mounting in the valve chamber 10 is selected such that the ceramic control disk 20 is adjustable perpendicular to the openings 16.1 and 16.2 of the ceramic base disk 16 arranged next to one another. The adjusting spindle 30 is rotatably supported and sealed with a bearing unit comprising an intermediate ring 29 , sealing rings 28 , a support ring 27 and a stop ring 26 in the receptacle 55 of the valve chamber 10 and / or in a sleeve-shaped extension 31 of the motor bearing flange 45 .
Der Motor 40 kann als Linear-Motor oder Schrittmotor ausgebildet sein und setzt über eine Umsetzereinheit die Drehbewegung des Motor-Rotors in eine axiale Verschiebebewegung für die Stellspindel 30 um. Die Verschiebebewegung er folgt in zwei Richtungen, da der Linear-Motor 40 in beiden Drehrichtungen betreibbar ist. The motor 40 can be designed as a linear motor or stepper motor and converts the rotary movement of the motor rotor into an axial displacement movement for the adjusting spindle 30 via a converter unit. The displacement movement follows in two directions, since the linear motor 40 can be operated in both directions of rotation.
Auf diese Weise kann die Stellspindel 30 mit der Spindelkupplung 25 in die beiden Endstellungen verstellt und damit die Keramik-Steuerscheibe 20 entweder den Durchbruch 16.1 oder 16.2 der Keramik-Grundscheibe 16 verschließen. Die Verschiebebewegung kann dadurch begrenzt werden, dass die Spindelkupplung 25 an dem Anschlagring 26 der Lagereinheit anschlägt oder durch Anschlag der Keramik-Steuerscheibe 20 oder des Kupplungsstückes 23 am Befestigungsrah men 22 oder der Ventilkammer 10. Der Linear-Motor wird dabei zeitlich begrenzt angesteuert, wobei die Bestromungszeit größer ist als die Umschaltzeit der Keramik-Steuerscheibe 20.In this way, the adjusting spindle 30 can be adjusted with the spindle coupling 25 in the two end positions and thus the ceramic control disk 20 can either close the opening 16.1 or 16.2 of the ceramic base disk 16 . The displacement movement can be limited by the fact that the spindle coupling 25 strikes the stop ring 26 of the bearing unit or by the ceramic control disk 20 or the coupling piece 23 on the mounting frame 22 or the valve chamber 10 . The linear motor is activated for a limited time, the energization time being greater than the switchover time of the ceramic control disk 20 .
Die Stellspindel 30 kann in einem Führungsteil 47 des Motorgehäuses oder Mo tor-Anschlussflansches axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar geführt sein, so dass sich die Spindelkupplung 25 im Kupplungsstück 23 nur axial fixiert werden muss.The adjusting spindle 30 can be axially displaceable but non-rotatably guided in a guide part 47 of the motor housing or motor connection flange, so that the spindle coupling 25 only needs to be fixed axially in the coupling piece 23 .
Anstelle eines Linear-Motors kann mit der Ventilkammer 10 und dem Kupplungs stück 23 in gleicher Weise ein Schritt-Motor 40 gekoppelt werden, der nicht nur die Keramik-Steuerscheibe 20 von Endstellung zu Endstellung verschieben kann, sondern auch durch entsprechende Ansteuerung in jede beliebige Schrittstellung zwischen den Endstellungen einstellbar ist. Damit lässt sich das Umschaltventil als Mischventil verwenden, da die Keramik-Steuerscheibe 20 je nach Zwischen stellung den einen oder anderen Durchbruch 16.1 bzw. 16.2 der Keramik-Grund scheibe 16 mehr oder weniger freigibt oder abdeckt. Der Schritt-Motor 40 lässt sich entsprechend der gewünschten Zwischenstellung unter Berücksichtigung der Steigung der Stellspindel 20 und der Umdrehungs-Schrittfolge ansteuern. Instead of a linear motor, a step motor 40 can be coupled with the valve chamber 10 and the coupling piece 23 in the same way, which can not only move the ceramic control disk 20 from end position to end position, but also by appropriate control in any step position is adjustable between the end positions. This allows the switching valve as a mixing valve used as the ceramic plate cam 20 position depending Between the occasional breakthrough disc 16.1 and 16.2 of the ceramic base 16 more or less releases or covers. The stepper motor 40 can be controlled according to the desired intermediate position, taking into account the pitch of the adjusting spindle 20 and the rotation step sequence.
Wie am Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gezeigt ist, lässt sich die Keramik-Steu erscheibe 20 in der im Querschnitt runden Ventilkammer 10 auch zwischen den beiden Endstellungen verdrehen. Dabei kann die Befestigung der Keramik-Grund scheibe 16 und die Führung der Keramik-Steuerscheibe 20 gleich wie im Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 vorgenommen werden. Die Keramik-Steuerscheibe 20 ist jedoch mit einem Adapter 23.1 drehfest gekoppelt, der unter Spannung eines Federelementes 41 steht. Der Adapter 23.1 ist unverdrehbar auf einem Übertragungsteil 43 aufgesteckt, bleibt aber axial mit Bewegungsspiel darauf ge halten. Das Übertragungsteil 43 wird von dem Motor 40 in Drehbewegung ver setzt, der wieder in beiden Drehrichtungen betreibbar und als Linear- oder Schritt-Motor ausgebildet sein kann. Das Übertragungsteil 43 ist in einer Lager einheit 42 drehbar und abgedichtet in dem Deckelteil 15 gelagert, das die Ventil kammer 10 ausgangsseitig abdeckt. Die Keramik-Steuerscheibe 20 kann halb kreisförmig ausgebildet und um 180° drehbar sein. Dabei ist die Drehachse des Adapters 23.1 und des Übertragungsteils 43 sowie die Motorachse drehfest mit einander gekoppelt, und auf die Mitte zwischen den beiden, nebeneinander an geordneten Durchbrüchen 16.1 und 16.2 der Keramik-Grundscheibe 16 gerich tet, wie der Schnitt nach Fig. 3 deutlich zeigt. Das Federelement 41 stützt sich an dem Adapter 23.1 und in einer Aufnahme des Übertragungsteils 43 ab und hält die Keramik-Steuerscheibe 20 in jeder Drehstellung unter Spannung an der Keramik-Grundscheibe 16.As shown in the embodiment of FIG. 3, the ceramic control disc 20 in the valve chamber 10 , which is round in cross section, can also be rotated between the two end positions. The attachment of the ceramic base plate 16 and the guidance of the ceramic control disk 20 can be made in the same way as in the exemplary embodiment from FIG. 1. The ceramic control disk 20 is, however, non-rotatably coupled to an adapter 23.1 , which is under tension of a spring element 41 . The adapter 23.1 is non-rotatably plugged onto a transmission part 43 , but remains on it axially with movement play. The transmission part 43 is rotated by the motor 40 ver, which can be operated in both directions of rotation and can be designed as a linear or stepper motor. The transmission part 43 is in a bearing unit 42 rotatably and sealed in the cover part 15 , which covers the valve chamber 10 on the output side. The ceramic control disk 20 can be semicircular and can be rotated through 180 °. The axis of rotation of the adapter 23.1 and the transmission part 43 and the motor axis is rotatably coupled to each other, and on the middle between the two, side by side at ordered openings 16.1 and 16.2 of the ceramic base plate 16 , as the section according to FIG. 3 clearly shows shows. The spring element 41 is supported on the adapter 23.1 and in a receptacle of the transmission part 43 and holds the ceramic control disk 20 in every rotational position under tension on the ceramic base disk 16 .
Am Übertragungsteil 43 sind Anschläge 47 angebracht, die mit einem Ansatz 48 des Motor-Lagerflansches oder Motorgehäuses die Endstellungen für die Drehbe wegung festlegen. On the transmission part 43 stops 47 are attached, which define the end positions for the rotary motion with a shoulder 48 of the motor bearing flange or motor housing.
Die Keramik-Grundscheibe 16 kann in einem angedeuteten Befestigungsrahmen 44 an der Ventilkammer 10 befestigt werden, der gleichzeitig als Führung für die Keramik-Steuerscheibe 20 verwendet werden kann. Die Keramik-Steuerscheibe 20 kann mit Steckaufnahmen versehen sein, in die Steckansätze des Adapters 23.1 eingreifen, um eine drehfeste Verbindung zwischen diesen Teilen herzu stellen. Der Adapter 23.1 und das Übertragungsteil 43 sind mittels axialer Führungsnuten und Führungsstege drehfest miteinander verbunden, jedoch axial begrenzt gegeneinander verstellbar.The ceramic base plate 16 can be fastened in an indicated mounting frame 44 to the valve chamber 10 , which can also be used as a guide for the ceramic control plate 20 . The ceramic control disk 20 can be provided with plug-in receptacles which engage in the plug-in lugs of the adapter 23.1 in order to establish a rotationally fixed connection between these parts. The adapter 23.1 and the transmission part 43 are non-rotatably connected to one another by means of axial guide grooves and guide webs, but can be adjusted axially to a limited extent.
Die gezeigten Umschaltventile können in umgekehrter Strömungsrichtung auch mit einem Eingang und zwei Ausgängen verwendet werden.The switch valves shown can also be in the reverse flow direction can be used with one input and two outputs.
Claims (13)
dass die Eingänge (11, 12) oder Ausgänge der Ventilkammer (10) mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung ausgerichteten Keramik-Grund scheibe (16) mit Durchbrüchen (16.1 und 16.2) abgedeckt sind, die mit den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen fluchten,
dass auf der den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen abgekehrten Seite der Keramik-Grundscheibe (16) eine unter Spannung stehende Keramik- Steuerscheibe (20) als Ventilkörper in die beiden Endstellungen verstellbar ist und
dass die Steuerscheibe (20) in einem Kupplungsstück (23) gehalten ist, das sich über ein Federelement (50) an einem die Ventilkammer (10) auf der Ausgangsseite oder Eingangsseite verschließenden Gehäuseteil ab stützt und mit einer axial verschiebbaren Stellspindel (30) eines in beiden Drehrichtungen betreibbaren Linear- oder Schritt-Motors (40) gekoppelt ist.1. Electrically controllable changeover valve with one output and two inputs or one input and two outputs, in particular for heating hot water of a heating boiler, with a valve chamber in which a valve body by means of an electrical control device in two end positions for closing one or the other Input or output is adjustable, characterized in that
that the inputs ( 11 , 12 ) or outputs of the valve chamber ( 10 ) are covered with a ceramic base plate ( 16 ) oriented perpendicular to the direction of flow with openings ( 16.1 and 16.2 ) which are aligned with the inputs ( 11 , 12 ) or outputs .
that on the side of the ceramic base plate ( 16 ) facing away from the inputs ( 11 , 12 ) or outputs, a live ceramic control plate ( 20 ) as valve body is adjustable in the two end positions and
that the control disk ( 20 ) is held in a coupling piece ( 23 ) which is supported by a spring element ( 50 ) on a housing part closing the valve chamber ( 10 ) on the output side or input side and with an axially displaceable adjusting spindle ( 30 ) in linear or stepper motor ( 40 ) operable in both directions of rotation.
dass die Eingänge (11, 12) oder Ausgänge der Ventilkammer (10) mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung ausgerichteten Keramik-Grund scheibe (16) mit Durchbrüchen (16.1 und 16.2) abgedeckt sind, die mit den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen fluchten,
dass auf der den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen abgekehrten Seite der Keramik-Grundscheibe (16) eine Keramik-Steuerscheibe (20) als Ven tilkörper in die beiden Endstellungen verdrehbar ist und
dass die Keramik-Steuerscheibe (20) in einem unter Spannung gehaltenen Adapter (23.1) gehalten ist, der sich über ein Federelement (41) an einem Übertragungsteil (43) abstützt, das von einem in beiden Drehrichtungen betreibbaren Linear- oder Schritt-Motor (40) in Drehbewegungen versetz bar ist. 2.Electrically controllable changeover valve with one outlet and two inlets or one inlet and two outlets, in particular for heating hot water of a heating boiler, with a valve chamber in which a valve body by means of an electrical actuating device in two end positions for closing one or the other Input or output is adjustable, characterized in that
that the inputs ( 11 , 12 ) or outputs of the valve chamber ( 10 ) are covered with a ceramic base plate ( 16 ) oriented perpendicular to the direction of flow with openings ( 16.1 and 16.2 ) which are aligned with the inputs ( 11 , 12 ) or outputs .
that on the side facing away from the inputs ( 11 , 12 ) or outputs of the ceramic base plate ( 16 ), a ceramic control plate ( 20 ) as Ven tilkörper is rotatable in the two end positions and
that the ceramic control disc ( 20 ) is held in an adapter ( 23.1 ) which is kept under tension and which is supported by a spring element ( 41 ) on a transmission part ( 43 ) which is operated by a linear or stepping motor ( 40 ) can be set in rotary movements.
dass die Ventilkammer (10) durch ein Gehäusemittelteil gebildet ist,
dass auf der Seite mit den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen mittels eines Verschlussteils (14) mit zu den Eingängen (11, 12) oder Ausgängen führenden Eingangs-Anschlussstutzen oder Ausgangs-Anschlussstutzen verschließbar ist und auf der Seite mit dem Ausgang (13) oder Eingang mittels eines Deckelteils (15) mit einem Ausgangs-Anschlussstutzen oder Eingangs-Anschlussstutzen abgedeckt ist.6. changeover valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that
that the valve chamber ( 10 ) is formed by a middle part of the housing,
that on the side with the inputs ( 11 , 12 ) or outputs can be closed by means of a closure part ( 14 ) with input connecting pieces or outlet connecting pieces leading to the inputs ( 11 , 12 ) or outputs, and on the side with the output ( 13 ) or input is covered by means of a cover part ( 15 ) with an outlet connection piece or inlet connection piece.
dass die Keramik-Grundscheibe (16) mittels eines Befestigungsrahmens (22) und eines Dichtungsrahmens (21) mit dem Gehäuseunterteil als Ven tilkammer (10) verbunden ist, und
dass die Keramik Steuerscheibe (20) in dem Befestigungsrahmen (22) ver schiebbar oder verdrehbar geführt und in dem Kupplungsstück (23) oder dem Adapter (23.1) gehalten ist.7. changeover valve according to one of claims 1 to 6, characterized in
that the ceramic base plate ( 16 ) is connected by means of a fastening frame ( 22 ) and a sealing frame ( 21 ) to the lower housing part as a valve chamber ( 10 ), and
that the ceramic control disc ( 20 ) in the mounting frame ( 22 ) ver slidably or rotatably and held in the coupling piece ( 23 ) or the adapter ( 23.1 ).
dass die Stellspindel (30) über eine Lagereinheit aus Zwischenring (29), Dichtungsringen (28), Stützring (27) und Anschlagringen (26) in einer Aufnahme (55) des Gehäusemittelteils als Ventilkammer (10) gelagert und abgedichtet ist, und
dass die Endstellungen der Stellspindel (30) durch Anschlag der Spin delkupplung (25) an dem Anschlagring (26) der Lagereinheit und durch Anschlag der Keramik-Steuerscheibe (20) und/oder des Kupplungsstü ckes (23) an dem Befestigungsrahmen (22) und/oder der Ventilkammer (10) festgelegt sind.9. changeover valve according to claim 8, characterized in
that the adjusting spindle (30) of the middle part is connected via a bearing unit from the intermediate ring (29), sealing rings (28), support ring (27) and stop rings (26) in a receptacle (55) mounted as a valve chamber (10) and sealed, and
that the end positions of the adjusting spindle ( 30 ) by abutment of the spin delkupplung ( 25 ) on the stop ring ( 26 ) of the bearing unit and by abutment of the ceramic control disc ( 20 ) and / or the coupling piece ( 23 ) on the mounting frame ( 22 ) and / or the valve chamber ( 10 ) are fixed.
dass die Stellspindel (30) mittels axial gerichteter Führungsnuten in einem hülsenförmigen Ansatz (47) des Motor-Lagerflansches (45) oder Motorge häuses (46) drehfest, jedoch axial verschiebbar geführt ist und
dass die Drehbewegung des Motor-Rotors über eine Umsetzereinheit in eine axiale Verstellbewegung umsetzbar ist.10. changeover valve according to claim 8 or 9, characterized in
that the adjusting spindle ( 30 ) by means of axially directed guide grooves in a sleeve-shaped extension ( 47 ) of the motor bearing flange ( 45 ) or motor housing ( 46 ) is rotatably but axially displaceably guided and
that the rotary movement of the motor rotor can be converted into an axial adjustment movement via a converter unit.
dass der Adapter (23.1) mittels Kupplungselementen mit der Keramik- Steuerscheibe (20) drehfest verbunden ist,
dass die Motorachse und die Drehachse des Adapters (23.1) senkrecht auf die Mitte der Keramik-Grundscheibe (16) zwischen den Durchbrüchen (16.1 und 16.2) ausgerichtet sind und
dass die Keramik-Steuerscheibe (20) in einer im Querschnitt runden Ven tilkammer (10) verdrehbar ist, wobei Anschläge (47) des Adapters (23.1) in Verbindung mit einem Ansatz (48) des Motor-Lagerflansches und/oder des Motorgehäuses die Endstellungen des Adapters (23.1) und der damit drehfest gekoppelten Keramik-Steuerscheibe (20) festlegen.11. Changeover valve according to one of claims 2 to 7, characterized in that
that the adapter ( 23.1 ) is connected to the ceramic control disk ( 20 ) in a rotationally fixed manner by means of coupling elements,
that the motor axis and the axis of rotation of the adapter ( 23.1 ) are aligned perpendicular to the center of the ceramic base plate ( 16 ) between the openings ( 16.1 and 16.2 ) and
that the ceramic control disc ( 20 ) in a round cross-section Ven tilkammer ( 10 ) can be rotated, stops ( 47 ) of the adapter ( 23.1 ) in connection with an extension ( 48 ) of the motor bearing flange and / or the motor housing the end positions the adapter ( 23.1 ) and the ceramic control disc ( 20 ) that is coupled in a rotationally fixed manner.
dass der Adapter (23.1) mit dem Übertragungsteil (43) drehfest, jedoch axial begrenzt verstellbar verbunden ist und
dass das Übertragungsteil (43) in einer im Deckelteil (15) eingesetzten Lagereinheit (42) drehbar, jedoch abgedichtet gelagert ist.12. Changeover valve according to claim 11, characterized in that
that the adapter ( 23.1 ) is connected to the transmission part ( 43 ) in a rotationally fixed but axially adjustable manner and
that the transmission part ( 43 ) is rotatably but sealed in a bearing unit ( 42 ) inserted in the cover part ( 15 ).
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