CH672545A5

CH672545A5 -

Info

Publication number: CH672545A5
Application number: CH2542/85A
Authority: CH
Inventors: Frank Bertram; Detlef Friedrichs
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1989-11-30
Also published as: FR2567630A1; DE8421412U1; FR2567630B1; BE902812A

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasdruckregler an einer Wärmequelle einer Umlaufwasserheizung gemäss dem einleitenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs. The invention relates to a gas pressure regulator on a heat source of a circulating water heater according to the introductory part of the independent claim.

Ein solcher Gasdruckregler ist beispielsweise aus der EU-A-0 035 147 bekannt. Bei diesem vorbekannten Regler sind mehrere Stellglieder vorgesehen, und zwar eine mit einem Strömungsmesser verbundene Stellstange, sowie eine Stellschraube, die auf die Membran eines Servoventils wirkt, wobei eine Membranpumpe vorgesehen ist, die den zur Verstellung des Membranventils erforderlichen variablen Druck liefert. Such a gas pressure regulator is known, for example, from EU-A-0 035 147. In this known regulator, several actuators are provided, namely an actuating rod connected to a flow meter, and an adjusting screw which acts on the diaphragm of a servo valve, a diaphragm pump being provided which supplies the variable pressure required to adjust the diaphragm valve.

Der Einfluss dieser Stellglieder erstreckt sich auf ein Servoventil, dem zwei alternativ benutzte Ventilsitze zugeordnet sind und dessen Stellung dann unmittelbaren Einfluss auf die Grösse des zwischen zwei Grenzwerten modulierbaren Druckes in den von der Membran des Haupt-Gasventils begrenzten Kammern nimmt. The influence of these actuators extends to a servo valve to which two alternative valve seats are assigned and whose position then has a direct influence on the size of the pressure that can be modulated between two limit values in the chambers delimited by the membrane of the main gas valve.

Ziel der Erfindung ist es, einen Gasdruckregler der eingangs bezeichneten Gattung und Funktion zu vereinfachen, dadurch zu verbilligen und dessen Störungsfreiheit insofern zu gewährleisten, als nur wenige, verschleissfeste, reibungsarme und alterungsunempfindliche Bauteile zur Verwendung gelangen. The aim of the invention is to simplify a gas pressure regulator of the type and function described at the outset, to make it cheaper and to ensure that it is free from interference insofar as only a few, wear-resistant, low-friction and aging-insensitive components are used.

Erfindungsgemäss sind zur Lösung der Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs vorgesehen. According to the invention, the characterizing features of the independent claim are provided to achieve the object.

Diese Betätigungsvorrichtung erfordert einen optimal geringen konstruktiven Aufwand und zeichnet sich dadurch aus, This actuating device requires an optimally low design effort and is characterized by

dass sie sehr zuverlässig und feinfühlig wirksam ist und die jeweils einzuhaltenden Grenzwerte, innerhalb derer der als Schwellwert einzuhaltende Druck modulierbar ist, sehr einfach fixierbar bzw. verstellbar sind. that it is very reliable and sensitive, and that the respective limit values within which the pressure to be maintained as a threshold value can be modulated can be fixed or adjusted very easily.

Weitere Erfindungsmerkmale werden der besseren Verständlichkeit wegen nachstehend anhand einiger in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert: Further features of the invention are explained below for the sake of clarity with reference to some exemplary embodiments shown in the drawing figures:

Im einzelnen zeigen die Fig. 1 bis 5 in schematischen, ausschnittsweisen Darstellungen des Gasdruckreglers die für vorliegende Erfindung wesentlichen Bestandteile in ihrer zielstrebigen Zuordnung. 1 to 5 show in schematic, partial representations of the gas pressure regulator the components essential for the present invention in their purposeful assignment.

Der Kanal 1 des in Fig. 1 dargestellten Gasdruckreglers ist mit der Gasauslasskammer des Reglers verbunden, also mit jenem Bereich, der hinter dem — nicht dargestellten — die Gaszufuhr zum Brenner steuernden Membranventil (dem Haupt-Gasventil) angeordnet ist. Hingegen ist der Kanal 2 mit dem der gegenüberliegenden Seite der Membran dieses Haupt-Gasventils benachbarten Raum verbunden, also mit jenem Raum, in dem ein zwischen Grenzwerten modulierbarer Druck herrscht, dessen Höhe vom Gasdruckregler — dem jeweiligen Warmwasserverbrauch entsprechend — geregelt werden soll. The channel 1 of the gas pressure regulator shown in FIG. 1 is connected to the gas outlet chamber of the regulator, that is to say to the region which is arranged behind the diaphragm valve (the main gas valve) which controls the gas supply to the burner (not shown). On the other hand, channel 2 is connected to the room adjacent to the opposite side of the diaphragm of this main gas valve, i.e. to the room in which there is a pressure that can be modulated between limit values, the level of which is to be regulated by the gas pressure regulator in accordance with the respective hot water consumption.

Im Raum 3, in den die Kanäle 1, direkt, und 2, über ein Ventil indirekt, münden, ist dessen Ventilkörper 4 verstellbar, und zwar alternativ entweder auf den Ventilsitz 5 oder den Ventilsitz 6. Zur Verstellung des Ventilkörpers 4 dient der Ventilschaft 7, der am freien Ende eines um das Gelenk 8 schwenkbar gelagerten Hebels 9 angelenkt ist, der seinerseits von einer Zugfeder 10 beeinflusst wird, die den Ventilkörper 4 mittels des Hebels 9 gegen den Ventilsitz 6 zu drücken trachtet. Gegen den Zug dieser Zugfeder 10 wirkt bedarfsweise ein Elektromagnet 11, der — sobald er erregt ist — auf einen am Hebel 9 befestigten Anker 12 einwirkt und den Ventilkörper 4 gegen den Ventilsitz 5 drückt. In space 3, into which the channels 1, directly, and 2, open indirectly via a valve, the valve body 4 is adjustable, alternatively either on the valve seat 5 or the valve seat 6. The valve stem 7 is used to adjust the valve body 4 , which is articulated at the free end of a lever 9 pivotably mounted about the joint 8, which in turn is influenced by a tension spring 10 which tries to press the valve body 4 against the valve seat 6 by means of the lever 9. An electromagnet 11 acts against the tension of this tension spring 10, which - as soon as it is excited - acts on an armature 12 attached to the lever 9 and presses the valve body 4 against the valve seat 5.

Vom Ventilsitz 5 führt ein Kanal 13 zu einer Verzweigungsstelle 14, an der der Kanal 1 einmündet und von der ein weiterer Kanal 13' zur Membrankammer 15 führt, die über einen Kanal 16, in dem ein Ventilsitz 17 vorgesehen ist, mit der Leitung 18 verbunden ist. Dem Ventilsitz ist der Ventilkörper 19 des Servoventils zugeordnet, der von einer sich gegen das Gehäuse 20 abstützenden Druckfeder 21 in Öffnungsstellung bewegbar ist. Dieser Ventilkörper 19 ist an einer Membran 22 befestigt, die unter der Wirkung einer Druckfeder 23 steht, die an ihrem oberen Ende einen Teller 24 trägt. Die Bewegung des Ventilkörpers 19 ist durch einen Bund 25 begrenzt, dem ein Anschlag 20' des Gehäuses 20 zugeordnet ist. A channel 13 leads from the valve seat 5 to a branching point 14, at which the channel 1 opens and from which a further channel 13 ′ leads to the membrane chamber 15, which is connected to the line 18 via a channel 16, in which a valve seat 17 is provided is. The valve body 19 of the servo valve is assigned to the valve seat and can be moved in the open position by a compression spring 21 which is supported against the housing 20. This valve body 19 is attached to a membrane 22 which is under the action of a compression spring 23 which carries a plate 24 at its upper end. The movement of the valve body 19 is limited by a collar 25 to which a stop 20 'of the housing 20 is assigned.

Im Ruhezustand ist das Haupt-Gasventil geschlossen. Es gibt dann keinen Differenzdruck zwischen den vor und den hinter dem Haupt-Gasventil befindlichen Räumen der Gaszufuhrleitung zur Wärmequelle, also keine Differenz zwischen den Drücken in den Kanälen 1 und 2. The main gas valve is closed in the idle state. There is then no differential pressure between the spaces in front of and behind the main gas valve of the gas supply line to the heat source, i.e. there is no difference between the pressures in channels 1 and 2.

Benötigt nun die Wärmequelle, z.B. ein Brenner, Gas, weil der Anlage Warmwasser entnommen wird, erhält der Elektromagnet 11 Strom und zieht im erregten Zustand den Anker 12 an, der den Ventilkörper 4 des Servoventils vom Sitz 6 abhebt und gegen die Wirkung der Rückstellfeder 10 auf den Sitz 5 drückt. Somit ist dann der Kanal 1 und damit der Gasauslass von der der Membran des Haupt-Gasventils benachbarten Kammer, in der der Druck modulierbar ist, getrennt. Aus dem Gaseinlass baut sich nunmehr im Raum 26, in dem sich der Hebel 9 befindet, Druck auf und dies führt dazu, dass sich bei geschlossenem Ventil 17, 19 über den Kanal 2 ein Druck aufbaut, Now needs the heat source, e.g. a burner, gas, because hot water is taken from the system, the electromagnet 11 receives current and in the excited state pulls the armature 12, which lifts the valve body 4 of the servo valve from the seat 6 and presses against the action of the return spring 10 on the seat 5. Channel 1 and thus the gas outlet are then separated from the chamber adjacent to the membrane of the main gas valve, in which the pressure can be modulated. Pressure now builds up from the gas inlet in the space 26 in which the lever 9 is located, and this leads to a pressure building up via the channel 2 when the valve 17, 19 is closed,

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

der ein Öffnen des Haupt-Gasventils gegen die Rückstellkraft einer Feder veranlasst. Wenn nun Gas vom Einlass dadurch zum Brenner strömt, entsteht im Auslass des Reglers durch die Stauwirkung der Brennerdüsen ein Staudruck, der sich über Leitungen auf die Kammer 15 auswirkt und bestrebt ist, bei Ansteigen über einen fixierbaren Schwellwert die Membran 22 gegen die Rückstellkraft der Feder 23 zu verformen. which causes the main gas valve to open against the restoring force of a spring. If gas now flows from the inlet to the burner, the back pressure of the burner nozzles creates a dynamic pressure in the outlet of the burner nozzles, which acts on the chamber 15 via lines and tends to cause the diaphragm 22 against the restoring force of the spring to rise above a fixable threshold value 23 deform.

Die Druckschwelle, bei der eine Bewegung der Membran 22 eintritt, wird nun von der erfindungsgemässen Einrichtung bestimmt, die ein magnetisch beeinflussbares Stellglied, nämlich einen in der Achse 27 schwenkbar lagernden Hebel 28 und einen diesem Hebel 28 ortsfest zugeordneten Elektromagneten 29 umfasst. Das freie Ende des Hebels 28 trägt einen Perma-nent-Magneten oder einen als Anker magnetisierbaren Weicheisenkern 28'. The pressure threshold at which a movement of the membrane 22 occurs is now determined by the device according to the invention, which comprises an actuator which can be influenced magnetically, namely a lever 28 pivotably mounted in the axis 27 and an electromagnet 29 which is fixedly assigned to this lever 28. The free end of the lever 28 carries a permanent magnet or a soft iron core 28 'which can be magnetized as an anchor.

Im Rahmen der Erfindung können gleichermassen Elektro-wie Permanentmagnete als ortsfeste und/oder bewegliche Bestandteile Verwendung finden, ohne dass dadurch die Funktion der Einrichtung im Prinzip verändert wird. Within the scope of the invention, both electrical and permanent magnets can be used as stationary and / or movable components without the function of the device being changed in principle.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der ortsfeste Elektromagnet 29 in seinem Horizontalabstand vom Hebel 28 mittels einer Stellschraube 30 einstellbar und erhält aus einer nicht dargestellten Stromquelle über eine Zuleitung 31 Strom. In the illustrated embodiment, the stationary electromagnet 29 can be adjusted in its horizontal distance from the lever 28 by means of an adjusting screw 30 and receives current from a power source (not shown) via a feed line 31.

Der Hebel 28 trägt einen Stössel 32 oder dgl., der auf den Teller 24 der Druckfeder 23 einwirkt. The lever 28 carries a plunger 32 or the like, which acts on the plate 24 of the compression spring 23.

Den beiden Armen des Hebels 28 sind — beidseits der Schwenkachse 27 — einstellbare, als Stellschrauben ausgebildete Anschläge 33 und 34 zugeordnet, die den Schwenkbereich des Hebels — entsprechend der Beanspruchung des Brenners auf Voll- oder Teillast — begrenzen. The two arms of the lever 28 - on both sides of the pivot axis 27 - are assigned adjustable stops 33 and 34 which are designed as adjusting screws and which limit the pivoting range of the lever - according to the burner's load at full or partial load.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 durch die geänderte Anordnung des ortsfesten Elektromagneten 29, der sich nun oberhalb des mit einem Weicheisenkern 28' bestückten freien Ende des Hebels 28 befindet. The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 by the changed arrangement of the fixed electromagnet 29, which is now located above the free end of the lever 28 equipped with a soft iron core 28 '.

Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist am Hebelarm 28 gleichfalls ein Elektromagnet 28' ' angeordnet, der über eine Zuleitung 31' mit Strom versorgt wird. According to the exemplary embodiment according to FIG. 3, an electromagnet 28 ″ is likewise arranged on the lever arm 28 and is supplied with current via a feed line 31 ′.

Bei allen diesen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 ist ihrem Aufbau zufolge eine Proportionalverstellung mit ständiger Abweichung angestrebt. In all of these embodiments according to FIGS. 1 to 3, according to their structure, a proportional adjustment with constant deviation is aimed for.

Abweichend ist die Anordnung bei der Ausführungsform nach Fig. 4. Bei dieser Ausführungsform ist der Hebel 28 im Bereich eines freien Endes eines Hebelarmes mit dem Teller 24 der Druckfeder 23 mittelbar über den Schaft 35 kraftschlüssig verbunden und der ortsfeste Elektromagnet 29 ist — innerhalb des Längsverlaufes des Hebelarmes angreifend — mit einstellbarem Vertikalabstand vom Hebel angeordnet und bildet selbst einen Begrenzungsanschlag für den Schwenkbereich des Hebels 28. The arrangement in the embodiment according to FIG. 4 differs. In this embodiment, the lever 28 is non-positively connected in the area of a free end of a lever arm to the plate 24 of the compression spring 23 indirectly via the shaft 35 and the stationary electromagnet 29 is - within the longitudinal course attacking the lever arm - arranged with an adjustable vertical distance from the lever and itself forms a limit stop for the pivoting range of the lever 28.

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Die Einstellung für die Vollast erfolgt mittels des als Anschlag benutzten Elektromagneten 29, die Einstellung der für die Überzündung des Brenners erforderlichen Mindest-Gasmen-ge hingegen kann hiervon unabhängig mittels der im Gehäuse 20 verschraubten Stellschraube 36 erfolgen, die den Hebelarm 28 durchsetzt und einen Anschlag für die Begrenzung dessen Aufwärtsverschwenkung bildet. Die Zugfeder 37 trachtet, diesen Hebelarm aufwärts gegen den Anschlag, nämlich gegen den Kopf dieser Stellschraube 36 zu drücken. The setting for the full load takes place by means of the electromagnet 29 used as a stop, the setting of the minimum gas quantity required for igniting the burner, however, can be done independently by means of the adjusting screw 36 screwed into the housing 20, which passes through the lever arm 28 and a stop to limit its upward pivoting. The tension spring 37 tries to press this lever arm upwards against the stop, namely against the head of this adjusting screw 36.

Die Vertikalverstellung des Elektromagneten 29 erfolgt beispielsweise mittels einer Stellmutter 38, die von der Befestigungsschraube für die Verankerung des Elektromagneten 29 durchsetzt wird. The vertical adjustment of the electromagnet 29 takes place, for example, by means of an adjusting nut 38 which is penetrated by the fastening screw for anchoring the electromagnet 29.

Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 4 handelt es sich um eine Zweipunkt-Verstellung des Sollwertes: Bei nicht erregtem Elektromagneten ist ein Minimal-Gasdurchsatz entsprechend der für die Überzündung erforderlichen Menge vorgegeben, bei angezogenem Elektromagneten hingegen ein der Vollast entsprechender Gasdurchsatz. This embodiment according to FIG. 4 involves a two-point adjustment of the setpoint: when the electromagnet is not energized, a minimum gas throughput is specified in accordance with the amount required for the ignition, whereas when the electromagnet is energized, a gas throughput corresponding to the full load is specified.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist neben einer Teillast-Einstellung mittels der Stellschraube 36 auch noch eine erste, für den Heizbetrieb vorgesehene Vollast-Einstellung mittels der im Gehäuse 20 geführten Stellschraube 40 möglich, die die Bewegung des Tellers 24 und damit den Druck der Feder 23 auf die Membran 22 begrenzt. In the embodiment according to FIG. 5, in addition to a partial load setting by means of the adjusting screw 36, a first full-load setting intended for heating operation is also possible by means of the adjusting screw 40 guided in the housing 20, which adjusts the movement of the plate 24 and thus the pressure of the Spring 23 limited to the membrane 22.

Zu einer Vollast-Einstellung für die Brauchwasserer wärmung ist ferner dem über den Schaft 35 mit der Membran 22 des Servoventils 17, 19 mittelbar verbundenen freien Ende des Hebels 28 ein von einem im Strömungsweg des Brauchwassers gelegenen Brauchwasserschalter 41 verstellbarer Anschlag 42 zugeordnet. To a full load setting for the hot water heating is also the indirectly connected via the shaft 35 to the membrane 22 of the servo valve 17, 19 free end of the lever 28 a stop 42 located in the flow path of the hot water adjustable hot water switch 41.

Dieser Anschlag 42 wird vom freien Ende einer dem Brauchwasserschalter 41 zugehörigen, in einem Lager 43 schwenkbar gelagerten Wippe 44 gebilet, die einerseits über den Membranteller 45 und die Stellstange 46 unter dem Einfluss einer im Wasserschalter 41 angeordneten Membran 47 steht, die ihrerseits die an einen Strömungsmesser angeschlossenen Membrankammern 48 und 49 voneinander scheidet. This stop 42 is formed by the free end of a water switch 41 belonging to the rocker 44 which is pivotally mounted in a bearing 43 and which is on the one hand above the membrane plate 45 and the actuating rod 46 under the influence of a membrane 47 arranged in the water switch 41, which in turn is connected to one Flow meter connected membrane chambers 48 and 49 separates from each other.

Andererseits wird die Wippe 44 über einen Federteller 50 von einer Druckfeder 51 beeinflusst. Die Wippe 44 trägt in dem dem Anschlag 42 benachbarten Bereich einen Anschlag 52 und am gegenüberliegenden Ende einen mittels einer Stellschraube 53 einstellbaren Anschlag 54 zur Begrenzung ihrer Schwenkbewegungen. On the other hand, the rocker 44 is influenced by a compression spring 51 via a spring plate 50. The rocker 44 carries a stop 52 in the area adjacent to the stop 42 and a stop 54 adjustable at the opposite end by means of an adjusting screw 53 to limit its pivoting movements.

Die vom Brauchwasserdurchsatz im Strömungsschalter registrierten Druckschwankungen ergeben eine Bewegung der Membran 47 gegen die Rückstellkraft der Feder und bewirken damit eine Verstellung des Anschlages 42. The pressure fluctuations registered in the flow switch by the process water flow result in a movement of the diaphragm 47 against the restoring force of the spring and thus bring about an adjustment of the stop 42.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

V V

2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

672 545

1.Gas pressure regulator on a heat source of a circulating hot water heater with an associated water heater, consisting of a diaphragm valve regulating the gas supply to the heat source, the diaphragm of which is exposed on the one hand to the gas pressure behind the valve and on the other hand to a control pressure which can be modulated between two limit values and which is dependent on one of the respective hot water consumption is controlled by an actuator (22, 23, 24, 28, 29) which has an actuator (28, 29) and is controllable by a servo valve (17, 19), characterized in that the actuator (27, 28, 29) of the servo valve (17, 19) comprises a pivotable lever (28) which can be influenced by a fixed magnet (29) and which carries a magnet (28 ') or a magnetically influenced soft iron core (28') at a free end of its lever arm, or that the lever body itself can be influenced magnetically.

2. Gas pressure regulator according to claim 1, characterized in that the pivoting range of the lever (28) is limited by adjustable stops (33, 34, 36; 54).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Gas pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the lever (28) non-positively connected in the region of the free end of the lever arm with the servo valve and the fixed magnet (29) in the region of the longitudinal profile of this lever arm with an adjustable vertical distance from the lever (28 ) is arranged (Fig. 4).

4. Gas pressure regulator according to claim 3, characterized by a spring (37) acting on the lever (28) against the force of the stationary magnet (29) and by a preferably adjustable stop (36) which limits the pivoting of the lever caused by the spring force.

5. Gas pressure regulator according to claim 3 or 4, characterized in that the pivotable lever (28) is assigned an additional adjustable stop (40) to a full load position for heating operation.

6. Gas pressure regulator according to one of claims 3 to 5, characterized in that the free end of the lever (28) connected to the servo valve (17, 19) is assigned a stop (42) adjustable from a service water switch (41) for setting the full load for hot water heating is.

7. Gas pressure regulator according to claim 6, characterized in that the stop (42) adjustable by the service water switch (41) is formed by the free end of a rocker (44) associated with this switch (41).