DE10062604C2 - Armatur zur kreuzungsfreien Verbindung der Anschlussstutzen eines Heizkörpers mit Rohrstutzen der Vorlauf-und Rücklaufleitung einer Zweirohrheizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Armatur zur kreuzungsfreien Verbindung der Anschlußstutzen eines Heizkörpers mit Rohrstutzen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung einer Zweirohrheizungsanlage, mit einem Umschaltorgan für den wahlweisen links- oder rechtsseitigen Anschluss des Heizkörpers.

Bekanntlich besteht für moderne Zweirohrheizungsanlagen die Anforderung, je nach der Verrohrungssituation die Vor- und Rücklaufkanäle des Heizkörpers links- oder rechtsseitig anschließen zu können, da insbesondere bei Heizkörpern, die mit Thermostatventilen ausgestattet sind, die Einhaltung der Durchflussrichtung für eine einwandfeie Funktion des Thermostatventiles wichtig ist. Daraus ergeben sich fallweise in der Installationspraxis sowohl bei Neuinstallationen als auch bei der Modernisierung bestehender Anlagen Probleme, da häufig die Rohrleitungen für den Vor- und Rücklauf überkreuzt verlegt werden müssen, um den Heizkörper mit der jeweils gewünschten Durchlaufrichtung anschließen zu können. Die früher verwendeten T-Stücke und Überspringbogen wirken, wenn sie über Putz verlegt werden, unschön und verursachen bei Unterputzverlegung einen erhöhten Arbeitsaufwand. Es sind daher bereits Armaturen der eingangs geschilderten Art bekanntgeworden, mit welchen eine kreuzungsfreie Anbindung der Anschlussstutzen des Heizkörpers an die Leitungen der Zweirohrheizungsanlage bei wahlweisem links- oder rechtsseitigem Anschluss möglich ist. So ist es aus WO 94/29652 A1 bekannt, mittels des Umschaltorganes die Armatur jeweils für einen links- oder rechtsseitigen Anschluß des Heizkörpers einzustellen. Bei dieser bekannten Konstruktion ist das Umschaltorgan von einem Stromregelventil gebildet, welches als 4/3-Wege-Ventil ausgebildet ist. Diese Ausführungsform ist jedoch hinsichtlich des Dichtungsverhaltens problematisch.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (AT 404875 B) sind in der Armatur zwei zusätzliche Kammern vorgesehen, die über je ein Absperrventil mit dem Vorlauf und über je ein weiteres Absperrventil mit dem Rücklauf verbunden sind. Dies bedingt vier Ventile und somit einen erheblichen Aufwand.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Armatur der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei geringem Aufwand und übersichtlicher Konstruktion ein verbessertes Dichtungsverhalten aufweist. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass das Umschaltorgan zwei Verschlusskörper hat, deren jeder entlang einer geradlinigen Bahn in drei Positionen bewegbar ist, wobei die beiden Bahnen in je einem Kanal verlaufen, der die Vorlaufleitung mit der Rücklaufleitung verbindet und in dem eine mit dem Heizkörper in Strömungsverbindung stehende Öffnung vorgesehen ist, die durch den Verschlusskörper in dessen mittlerer Position abschließbar ist, und wobei jeder Verschlusskörper in jeder seiner Positionen die Vorlaufleitung gegenüber der Rücklaufleitung abschließt, in den beiden Endpositionen jedoch die Öffnung seines Kanals mit der Vorlauf- oder Rücklaufleitung verbindet. Eine solche Führung der Verschlusskörper entlang geradliniger Bahnen hat gegenüber der eingangs beschriebenen Bauweise mit einem 4/3-Wege-Ventil den Vorteil eines wesentlich besseren Dichtungsverhaltens, einer leichter gängigen Betätigung und einer übersichtlicheren Konstruktion. Ferner ergibt sich eine gedrängte Bauweise, welche es problemlos zulässt, die Armatur in einer Unterputzdose unterzubringen, was aus optischen Gründen günstig ist. Die Absperrung der Armatur gegenüber dem Heizkörper in der mittleren Position der Verschlusskörper ermöglicht es, eine Druckprobe der an die Rohrleitungen angeschlossenen Armatur durchzuführen, ohne den Heizkörper zuvor montieren zu müssen. Dies ist insbesondere bei Unterputzverlegung der Rohrleitungen von Vorteil, da der Heizkörper erst nach erfolgter Rohrmontage und Druckprobe und nach Abschluss der Verputzarbeiten montiert werden muss. Durch nur teilweisen Abschluss der mit dem Heizkörper in Strömungsverbindung stehenden Öffnungen lässt sich auch eine Voreinstellung in einfacher Weise erzielen.

Die günstigste Bauweise ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass jeder Verschlußkörper von einem zylindrischen Kolben gebildet ist, der dichtend in seinem Kanal geführt ist. Hiebei besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß jeder Kolben zwei Dichtringe trägt, deren in Bewegungsrichtung des Kolbens gemessener Abstand voneinander zumindest so groß ist, wie die größte Abmessung der Öffnung, um einen einwandfreien, völligen Abschluss dieser Öffnung zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist flexibel in Hinblick auf die relative Ausrichtung der Bahnen der Verschlusskörper in Bezug auf die Vorlauf- und Rücklaufleitung. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, bestehen jedoch darin, daß die geradlinigen Bahnen der beiden Verschlusskörper normal oder parallel verlaufen zu Rohrabschnitten der Armatur, die an die Vorlauf- und Rücklaufleitungen anschließbar sind. Dies bringt Vorteile in Bezug auf die Fertigung der Armatur und deren Verlegung. Bei paralleler Anordnung der erwähnten Bahnen ist eine koaxiale Anordnung besonders platzsparend.

Die beiden Verschlusskörper können unabhängig voneinander einstellbar sein, es ist jedoch zumeist vorteilhaft, die beiden Verschlusskörper erfindungsgemäß hinsichtlich ihrer Bewegung miteinander zu koppeln. Für eine solche Koppelung ist eine Wippe besonders einfach und vorteilhaft, die Koppelung kann jedoch auch in besonders günstiger Weise durch eine gemeinsame Kolbenstange erfolgen. In jedem Fall ergibt sich durch eine solche Koppelung eine Zwangsführung der beiden Kolben derart, dass etwaige Fehlbedienungen, hervorgerufen durch eine falsche Kolbenposition, vermieden sind. Eine besonders zweckmäßige Bauweise besteht hiebei darin, dass ein Betätigungsglied mit der gemeinsamen Kolbenstange gekoppelt ist.

Die Verstellung der Kolben kann von Hand aus erfolgen, es ist jedoch, falls gewünscht, durchaus möglich, die Verstellung auf pneumatischem, elektromechanischem oder mechanischem Wege durchzuführen. Alle diese Varianten lassen die Verstellung mittels einer Spindel zu, was mit einfachen Mitteln eine Feineinstellung ermöglicht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform im Schnitt. Die Fig. 2 bis 4 zeigen einen Verschlusskörper der Konstruktion nach Fig. 1 in den beiden Endpositionen (Fig. 2 und 3) sowie in der Mittelposition (Fig. 4). Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, ebenfalls im Schnitt und Fig. 7 ist eine Draufsicht zu Fig. 6. Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform im Schnitt und Fig. 9 ist eine axonometrische Darstellung, teilweise im Schnitt, der Ausführungsform nach Fig. 8. Fig. 10 zeigt eine Ausführungsvariante im Schnitt und Fig. 11 ist ein Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig. 10.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 hat die Armatur 1 ein Gehäuse 2, in welchem Rohrabschnitte 3, 4 angeordnet sind, von denen der Rohrabschnitt 3 an die Vorlaufleitung der Zweirohr-Heizungsanlage anschließbar ist, der Rohrabschnitt 4 an deren Rücklaufleitung. Um die Rohrstutzen der Vorlaufleitung bzw. der Rücklaufleitung in beliebiger Richtung an die Armatur 1 heranführen zu können, haben die Rohrabschnitte 3, 4 jeweils an beiden Enden je zwei Eingangs- bzw. Ausgangsöffnungen 5, 6 bzw. 7, 8, von denen jeweils eine mit der betreffenden Leitung verbunden wird, die andere Öffnung wird verschlossen. Die beiden Rohrabschnitte 3, 4 sind durch zwei Kanäle 9, 10 verbunden, wobei in jedem dieser Kanäle 9, 10 eine Öffnung 11 bzw. 12 angeordnet ist, die über hier nicht dargestellte Stutzen mit dem Heizkörper in Strömungsverbindung steht. Ferner hat die Armatur 1 ein Umschaltorgan 13, welches zwei Verschlusskörper 14, 15 aufweist, deren jeder in einem der beiden Kanäle 9 bzw. 10 geradlinig verschiebbar geführt ist. Jeder der Verschlusskörper 14, 15 ist im wesentlichen von einem zylindrischen Kolben 16 gebildet, der passend im Kanal 9 bzw. 10 geführt ist. Hierbei ist jeder der Kolben 16 zwischen zwei Endpositionen entlang seiner geradlinigen Bahn verlagerbar, welche Endpositionen für die beiden Kolben 16 in Fig. 1 dargestellt sind. In der einen, für den linken Kolben 16 dargestellten Endposition ist dieser Kolben 16 so verlagert, dass die Öffnung 11 in Strömungsverbindung gebracht wird mit dem Rohrabschnitt 3. In der für den rechten Kolben 16 dargestellten Endposition (Fig. 3) ist die Öffnung 12 in Strömungsverbindung gebracht mit dem Rohrabschnitt 4. Unter der Annahme, dass der Rohrabschnitt 3 mit der Vorlaufleitung und der Rohrabschnitt 4 mit der Rücklaufleitung verbunden ist, ergibt sich für die in Fig. 1 dargestellte Stellung der beiden Kolben 16, dass das Wärmeträgermedium, das durch eine der beiden Öffnungen 5 in den Rohrabschnitt 3 eingetreten ist, in die Öffnung 11 einströmen und somit zum Heizkörper gelangen kann. Nach Durchströmen des Heizkörpers kommt das Wärmeträgermedium durch die Öffnung 12 aus dem Heizkörper wieder in die Armatur 1 zurück und strömt in den Rohrabschnitt 4 und somit in die Rücklaufleitung. Der Strömungsverlauf ist durch Pfeile 17 angedeutet.

Der beschriebene Anschluss des Heizkörpers erfolgt unter der Voraussetzung, dass die Einströmöffnung in den Heizkörper mit der linken Öffnung 11 der Armatur 1 verbindbar ist. Ist die Anordnung jedoch umgekehrt, d. h., soll der Heizkörper rechtsseitig angeschlossen werden, so muss die Öffnung 12 mit der Einströmöffnung des Heizkörpers, also mit der Vorlaufleitung in Verbindung gebracht werden. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die beiden Kolben 16 in die jeweils andere Endstellung zu bringen, also den linken Kolben 16 in die in Fig. 3 dargestellte Lage, den rechten Kolben 16 in die in Fig. 2 dargestellte Lage.

Zwischen den beiden Endpositionen der Kolben 16, welche in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt sind, gibt es eine Mittelstellung, in welcher sich die Kolben 16 in der in Fig. 4 dargestellten Lage befinden. In dieser Position sind die beiden Öffnungen 11, 12 durch die Kolben 16 abgeschlossen, sodass der Heizkörper strömungsmäßig von der Armatur 1 getrennt ist. Diese Mittelposition der Kolben 16 wird z. B. gewählt, wenn der Heizkörper vom Heizsystem heizungsmäßig abgetrennt werden soll oder wenn das Rohrsystem einer Druckprobe unterworfen werden soll, wobei der Heizkörper noch nicht montiert zu sein braucht, oder wenn der Heizkörper nach seiner Entleerung, z. B. zwecks Reparatur oder Ersatz, abmontiert werden soll, ohne das gesamte Rohrsystem entleeren zu müssen. In allen Stellungen der Kolben 16 ist der Rohrabschnitt 3 gegenüber dem Rohrabschnitt 4 abgesperrt, sodass Kurzschlüsse im Rohrsystem vermieden sind.

Zur Verbesserung des Dichtungsverhaltens hat jeder Kolben 16 zwei Dichtringe 18, die in Umfangsnuten des Kolbens 16 eingesetzt sind. Der axiale Abstand der beiden Dichtringe 18, also der in Bewegungsrichtung der Kolben 16 gemessene Abstand voneinander, ist so bemessen, daß dieser Abstand zumindest gleich, vorzugsweise jedoch etwas größer ist als die größte Abmessung der Öffnung 11 bzw. 12, um einen sicheren Abschluß der jeweiligen Öffnung zu gewährleisten. Zur Verstellung der Kolben 16 des Umschaltorgans 13 ist jeder Kolben 16 mit einer Stange 19 verbunden, die durch einen Stutzen 20 aus dem Gehäuse 2 der Armatur 1 herausgeführt ist. Zur Abdichtung und besseren axialen Führung trägt die Stange 19 einen Flansch 21, der passend in der Bohrung des Stutzens 20 geführt ist und in einer Umfangsnut einen Dichtring 22 trägt.

Die gesamte Armatur 1 kann in eine Dose eingesetzt sein, die unter Putz verlegt werden kann, wobei lediglich die Anschlüsse der Rohrabschnitte 3, 4 aus der Dose heraustreten. Die Dose kann durch einen abnehmbaren Deckel verschlossen sein, nach dessen Abnahme oder nach Abnahme einer Sichtblende die Kolben 16 mittels der Stangen 19 verstellbar sind. Diese Verstellung kann händisch oder mittels geeigneter Stelltriebe erfolgen. Für eine Feineinstellung eignen sich besonders Spindeln.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Verschlusskörper 14, 15 unabhängig voneinander verstellbar. Dies hat den Vorteil, dass beliebige Zwischenstellungen der beiden Verschlusskörper 14, 15, etwa zwecks Voreinstellung der Heizleistung des Heizkörpers, für jeden der beiden Verschlusskörper 14, 15 möglich sind, ohne Rücksicht auf den jeweils anderen Verschlusskörper. Da dies jedoch die Gefahr von Fehleinstellungen mit sich bringt, ist es gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 zweckmäßig, die beiden Verschlusskörper 14, 15 des Umschaltorgans 13 miteinander zu koppeln. Gemäß Fig. 5 dient hiezu eine Wippe 23, die um eine ortsfeste Achse 24 schwenkbar ist und mit den beiden Stangen 19 gelenkig verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Öffnung 11 zur Gänze mit dem Rohrabschnitt 3 in Verbindung steht, wenn die Öffnung 12 zur Gänze mit dem Rohrabschnitt 4 in Verbindung steht bzw. umgekehrt. In der Mittelposition der beiden Kolben 16 sind die beiden Öffnungen 11, 12 völlig abgeschlossen. Ansonsten entspricht die Ausbildungsform nach Fig. 5 jener nach den Fig. 1 bis 4.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 steht die Bewegungsrichtung der beiden Verschlußkörper 14, 15 bzw. die Längsachse der Kanäle 9, 10 nicht normal auf der Längsachse der Rohrabschnitte 3, 4, sondern liegt parallel dazu. Um hierbei eine Zwangsführung bzw. Koppelung der beiden Kolben 16 der Verschlusskörper 14, 15 zu erzielen, sind die mit diesem Kolben 16 verbundenen Stangen 19 außerhalb des Gehäuses 2 durch ein als Schieber 25 wirkendes Querstück verbunden, welches mit einem Betätigungsgriff 26 versehen sein kann.

Die Öffnungen 11, 12 führen zu von Stutzen 27, 28 begrenzten Kanälen, an welche Stutzen der Heizkörper anschließbar ist. Diese Stutzen 27, 28 stehen von der Grundebene des Gehäuses 2 normal ab.

Die Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ähnelt jener nach den Fig. 6 und 7, jedoch sind die beiden Verschlusskörper 14, 15 durch eine innerhalb des Gehäuses 2 verlaufende gemeinsame Kolbenstange 29 verbunden und derart zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt. Um eine Betätigung von außen zu ermöglichen, ist nur von einem der beiden Flansche 21 eine Stange 19 aus dem Gehäuse 2 nach außen geführt und außerhalb des Gehäuses 2 mit einem Schwenkhebel 30 gelenkig verbunden, dessen eines Ende an einer ortsfesten Anlenkstelle 31 gelenkig befestigt ist.

Die Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 ähnelt jener nach den Fig. 8 und 9 insofern, als die beiden Verschlusskörper 14, 15 durch eine innerhalb des Gehäuses 2 verlaufende gemeinsame Kolbenstange 29 verbunden sind. Diese Kolbenstange 29 trägt eine mittige Ausnehmung 32, in die das Ende eines Schwenkhebels 33 eingreift, welcher einen Bestandteil eines Betätigungsgliedes 34 bildet, mit welchem die Kolbenstange 29 und damit die beiden Verschlusskörper 14, 15 verstellt werden können. Das Betätigungsglied 34 hat eine Welle 35, die im Gehäuse 2 gelagert und aus dem Gehäuse 2 abgedichtet herausgeführt ist. Mit dieser Welle 35 ist der Schwenkhebel 33 bewegungsschlüssig verbunden. An ihrem aus dem Gehäuse 2 herausgeführten Ende kann ein Werkzeug mit der Welle 35 verbunden werden, z. B. durch Einsatz eines Steckschlüssels in ein Mehrkantloch 36 oder durch ein mittels eines Schlüssels betätigbares Profil. Diese Bauweise ist besonders platzsparend und erspart im Vergleich zur Bauweise nach Fig. 8 die abgedichtete Herausführung der Kolbenstange 29 an den beiden Seitenenden des Gehäuses 2. Aus Herstellungsgründen ist es jedoch zweckmäßig, das Gehäuse 2 mit einer durch eine Schraubkappe 37 abgedichtet verschlossenen Öffnung 38 in der Verlängerung des die Verschlusskörper 14, 15 aufnehmenden Kanales zu versehen.

Claims (9)

1. Armatur zur kreuzungsfreien wahlweisen Verbindung der beiden Anschlussstutzen eines Heizkörpers mit je zwei Rohrstutzen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung einer Zweirohrheizungsanlage, mit einem Umschaltorgan für den wahlweisen links- oder rechtsseitigen Anschluss des Heizkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltorgan (13) zwei Verschlusskörper (14, 15) hat, deren jeder entlang einer geradlinigen Bahn in drei Positionen bewegbar ist, wobei die beiden Bahnen in je einem Kanal (9, 10) verlaufen, der die Vorlaufleitung (3) mit der Rücklaufleitung (4) verbindet und von welchem eine mit dem Heizkörper in Strömungsverbindung stehende Öffnung (11, 12) seitlich abzweigt, die durch den Verschlusskörper (14, 15) in dessen mittlerer Position abschließbar ist, und wobei jeder Verschlusskörper (14, 15) in jeder seiner Positionen die Vorlaufleitung (3) gegenüber der Rücklaufleitung (4) abschließt, in den beiden Endpositionen jedoch die Öffnung (11 bzw. 12) seines Kanals (9 bzw. 10) mit der Vorlauf- oder Rücklaufleitung (3 bzw. 4) verbindet, und wobei jeder Kolben (16) zwei Dichtringe (18) trägt, deren in Bewegungsrichtung des Kolbens (16) gemessener Abstand voneinander zumindest so groß ist wie die größte Abmessung der Öffnung (11 bzw. 12).

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verschlusskörper (14, 15) von einem zylindrischen Kolben (16) gebildet ist.

3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geradlinigen Bahnen der beiden Verschlusskörper (14, 15) normal oder parallel verlaufen zu Rohrabschnitten (3, 4) der Armatur, die an die Vorlauf- und Rücklaufleitungen anschließbar sind.

4. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geradlinigen Bahnen der beiden Verschlusskörper (14, 15) koaxial verlaufen.

5. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschlusskörper (14, 15) hinsichtlich ihrer Bewegung miteinander gekoppelt sind.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschlusskörper (14, 15) durch eine Wippe (23) miteinander gekoppelt sind.

7. Armatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschlusskörper (14, 15) durch eine gemeinsame Kolbenstange (29) oder einen Schieber (25) miteinander gekoppelt sind.

8. Armatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsglied (34 mit der gemeinsamen Kolbenstange (29) gekoppelt ist.

9. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung zumindest eines Verschlusskörpers (14, 15) eine Spindel vorgesehen ist.