DE102008027544A1

DE102008027544A1 - Relief valve mechanism for supplying combustion gas to e.g. burners of heater, has control device connected with retaining mechanism and bistabile drive to alternatively operate retaining mechanism and drive in closing direction

Info

Publication number: DE102008027544A1
Application number: DE102008027544A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jochen Dr. Schwarz
Original assignee: HeaTec Thermotechnik GmbH
Current assignee: HeaTec Thermotechnik GmbH
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-12-17

Abstract

The valve mechanism (1) has a valve (4) for releasing or closing a gas flow, where the valve exhibits a thermal current self retaining mechanism (14). Another valve (5) is arranged in series to the valve (4) for releasing and closing a part of the gas flow. A control device (18) is connected with the thermal current self retaining mechanism and a bistabile drive (19) to alternatively operate the thermal current self retaining mechanism and the bistabile drive on a closing instruction in a closing direction. An independent claim is also included for a method for operating a relief valve mechanism.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Ventileinrichtung mit zwei seriell angeordneten Ventilen.The The invention relates to a safety valve device with two serially arranged valves.

Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, beispielsweise der Gasversorgungen von Brennern für Heizungen oder sonstige Wärmeabnehmer, wie beispielsweise Absorptionskältemaschinen von Kühlschränken oder dergleichen, kommt es darauf an, die Gaszufuhr im Bedarfsfalle sicher schließen zu können. Unkontrolliertes Ausströmen von Gas ist wegen der damit einhergehenden Explosionsgefahren unbedingt zu vermeiden.at safety-related applications, such as gas supplies from burners for Heaters or other heat consumers, such as absorption chillers of refrigerators or Like that, it depends, the gas supply in case of need safely shut down to be able to. Uncontrolled outflow Gas is essential because of the associated explosion hazards to avoid.

Jedes Ventil hat eine gewisse Versagenswahrscheinlichkeit. Im Falle des Versagens schließt es nicht oder nicht ganz. Es werden deshalb häufig zwei gleichartige Ventile im Gasstrom hintereinander angeordnet, die, wenn der Gasfluss gesperrt werden soll, beide geschlossen werden. Versagt eines der Ventile kann wenigstens das andere Ventil noch die Unterbrechung des Gasstroms bewirken. Die zu diesem Zweck verwendeten Ventile haben immer Selbstschlusscharakteristik. Sie werden beispielsweise über einen Zugmagneten offen gehalten. Wird die Stromzufuhr des Zugmagneten unterbrochen, bewirkt eine Schließfeder das Schließen des Ventils. Der Nachteil solcher Anordnungen liegt in dem fortwährenden Stromverbrauch bei Offenstellung des Ventils. Werden solche Geräte aus einer Batterie gespeist, ist die Betriebszeit insgesamt sehr begrenzt. Anwendungen, bei denen über sehr große Zeiträume Ventile offen gehalten werden müssen, können mit vertretbarem Aufwand nur schlecht batteriebetrieben realisiert werden.each Valve has a certain probability of failure. In the case of It fails not or not completely. There are therefore often two similar valves arranged in the gas stream one behind the other, which, when the gas flow is blocked should be closed, both. Failure of one of the valves At least the other valve can still interrupt the gas flow cause. The valves used for this purpose always have self-closing characteristics. They are over for example held a pull magnet open. Is the power supply of the pull magnet interrupted, causes a closing spring closing the Valve. The disadvantage of such arrangements is in the ongoing Power consumption when the valve is open. Will such devices from a Battery powered, the overall operating time is very limited. applications where over very big Periods valves need to be kept open can realized with reasonable effort only bad battery powered become.

Davon ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheits-Ventileinrichtung anzugeben, die Sicherheitsanforderungen genügt und deren Ventile weder bei offenem noch geschlossenem Ventil Ruhestrom aufnehmen.From that starting, it is an object of the invention to provide a safety valve device the safety requirements and whose valves neither With the valve still open, take the quiescent current.

Diese Aufgabe wird mit der Sicherheits-Ventileinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Besonders sicher ist die Ventileinrichtung, wenn sie mit dem anspruchsgemäßen Verfahren betrieben wird.These Task is with the safety valve device according to claim 1 solved. The valve device is particularly safe when used with the claimed procedure is operated.

Die erfindungsgemäße Sicherheits-Ventileinrichtung weist zwei unterschiedlich ausgebildete Ventile zum Freigeben oder Sperren des Gasstroms auf. Das erste Ventil weist als Betätigungsmechanismus einen Thermostrom-Selbsthaltemechanismus auf. Das zweite Ventil weist einen mindestens bistabilen Antrieb auf, der mindestens zwei stabile im stromlosen Zustand des Antriebs unveränderliche Positionen festlegt, von denen eine eine Freigabeposition und die andere die Schließposition ist. Die Freigabeposition kann die vollständige Freigabe des Ventils bedeuten oder alternativ irgendeine andere Offenstellung, in der der Gasfluss wenigstens teilweise freigegeben ist. Ein solcher Antrieb ist beispielsweise ein Motorstellantrieb, der bei stromlosem Motor in der einmal eingenommenen Position verharrt, oder der Stellantrieb eines sogenannten Bipolarventils. Ein solches wird mit einem ersten Stromimpuls in Offenstellung und mit einem anderen Stromimpuls in Schließstellung versetzt. Weder in Offenstellung, noch in Schließstellung benötigt er Strom. Die Offenstellung und die Schließstellung behält es in stromlosem Zustand selbsttätig bei, wenn sie einmal eingenommen ist.The inventive safety valve device has two differently designed valves for release or Lock the gas flow on. The first valve has as an actuating mechanism a thermo-current self-holding mechanism. The second valve has an at least bistable drive, the at least two Stable positions fixed in the de-energized state of the drive, one of which is a release position and the other the closed position is. The release position may be the complete release of the valve or alternatively any other open position in which the gas flow is at least partially released. Such a drive is, for example, a motor actuator that is powered by the engine remains in the once occupied position, or the actuator a so-called bipolar valve. Such will be with a first Current pulse in the open position and with another current pulse in the closed position added. Neither in the open position, nor in the closed position he needs Electricity. The open position and the closed position keeps it in de-energized state automatically when it is taken.

Das andere Ventil weist einen Thermostrom-Selbsthaltemechanismus auf. Dieser benötigt zum Offenhalten des Ventils keinen Batteriestrom, sondern lediglich Thermostrom eines Thermoelements, das an dem von dem Ventil gespeisten Wärmeverbraucher angeordnet sein kann. Aus Sicht der Steuereinrichtung handelt es sich bei diesem Ventil ebenfalls um ein Bipolarventil, wenn auch anderer Bauart. Ein erster von einer elektrischen Betätigungseinrichtung (oder auch manuell) aufgebrachter Impuls öffnet das Ventil, wonach es in, aus Sicht der Steuereinrichtung, stromlosem Zustand, also allein durch den Thermostrom versorgt, offen bleibt. Ein anderer Stromimpuls kann beispielsweise genutzt werden, um mittels eines Relais oder eines sonstigen Schalters den Thermostromkreis zu unterbrechen, woraufhin dieses Ventil wieder schließt. Beide Ventile benötigen somit zur Einhaltung der Offenstellung keinen Batteriestrom. Die erforderliche Absicherung des Gasstroms über zwei im Gefahrenfalle zuverlässig schließende Ventile ist bei der erfindungsgemäßen Sicherheits-Ventileinrichtung dadurch erreicht, dass im Schließfalle alternativ das erste oder das zweite Ventil geschlossen wird, wonach dann das andere Ventil optional auch noch geschlossen werden kann, aber nicht muss. Dadurch ist ein Versagen eines der beiden Ventile erkennbar, bevor es zu einem Totalausfall der Sicherheits-Ventileinrichtung kommen kann.The another valve has a thermo-current self-holding mechanism. This needs to Keep the valve open, but not battery power Thermostrom of a thermocouple connected to the valve heat consumer can be arranged. From the perspective of the controller is This valve is also a bipolar valve, though different type. A first of an electric actuator (or manually) applied impulse opens the valve, after which it in, from the perspective of the control device, de-energized state, so alone by supplied the thermoelectric, remains open. Another current pulse can be used, for example, by means of a relay or another switch to interrupt the thermal circuit, whereupon this valve closes again. Both valves need thus to maintain the open position no battery power. The required protection of the gas flow via two valves that shut reliably in case of danger is in the safety valve device according to the invention achieved in that in the closing latch alternatively the first or the second valve is closed, then the other valve optionally also can be closed, but not necessarily. Thereby is a failure of one of the two valves recognizable before it too a total failure of the safety valve device can come.

Das alternative Schließen der beiden Ventile kann geschehen, indem diese abwechselnd zum Schließen der Ventilein richtung herangezogen werden. Es ist alternativ auch möglich das alternative Schließen nach einem anderen Plan ablaufen zu lassen, beispielsweise können zwei aufeinander folgende Schließvorgänge von dem Bipolarventil und somit nur jede dritte Schließvorgang von dem ersten Ventil mit der Thermostrom-Selbsthalteeinrichtung vorgenommen werden. Andere Zuteilungspläne sind möglich. Diese Zuteilungspläne können so gestaltet sein, dass sie nach einem festen Schema die beiden Ventile alternativ zum Schließen heranziehen, um für beide Ventile die Anzahl der im vorgesehenen Verschließzeitraum mindestens ausführbaren Schaltspiele nicht zu überschreiten. Es können aber auch auf stochastischen Vorgaben beruhende Einsatz- oder Schließpläne genutzt werden, d. h. ob das erste oder das zweite Ventil zum Schließen herangezogen wird, kann zufällig festgelegt werden. Hierbei können die Häufigkeiten für die beiden Ventile wiederum an die Verschleißfestigkeiten der beiden Ventile angepasst werden. Beispielsweise kann das verschleißfestere Ventil entsprechend häufiger zum Schließen herangezogen werden.The alternative closing of the two valves can be done by these are used alternately to close the Ventilein direction. Alternatively, it is also possible to run the alternative closing according to another plan, for example, two consecutive closing operations can be made by the bipolar valve and thus only every third closing operation of the first valve with the thermo-current self-holding device. Other allocation plans are possible. These allocation plans can be designed so that they use the two valves as an alternative to closing according to a fixed scheme in order not to exceed the number of at least executable switching operations for both valves in the intended closing period. However, it is also possible to use stochastic or closing plans are used, ie whether the first or the second valve is used for closing, can be determined at random. Here, the frequencies for the two valves can in turn be adapted to the wear resistance of the two valves. For example, the more wear-resistant valve can be used correspondingly more frequently for closing.

Es ist möglich in der Steuereinrichtung außer der genannten Batterie noch einen Energiespeicher vorzusehen, dessen Energie mindestens für ein Schaltspiel des Bipolarventils und ggf. mindestens zum Unterbrechen des Thermostromkreises ausreicht. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn zum Unterbrechen des Thermostromkreises ein Bipolarrelais Anwendung findet, das einen Stromimpuls benötigt, um einen Relaiskontakt zu öffnen. Ein Energiespeicher, der unabhängig von der Speisebatterie einen solchen -Energiebetrag bereithält, ist beispielsweise ein Kondensator mit geeigneter Kapazität, beispielsweise ein Doppelschichtkondensator.It is possible in the control device except the said battery still provide an energy storage, the Energy at least for a switching cycle of the bipolar valve and possibly at least interrupting sufficient of the thermal circuit. This can be useful in particular be, if to interrupt the Thermostromkreises a bipolar relay Application that requires a current pulse to a relay contact to open. One Energy storage independent from the feed battery such -Energiebetrag holds is For example, a capacitor with suitable capacity, for example a double-layer capacitor.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung, der Zeichnung oder von Ansprüchen. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:Further Details of advantageous embodiments The invention are the subject of the description, the drawing or of claims. The Description limited to essential aspects of the invention and other conditions. The Drawing is complementary consulted. Show it:

1 eine Sicherheits-Ventileinrichtung mit Steuereinrichtung in schematisierter Darstellung. 1 a safety valve device with control device in a schematic representation.

2 zeigt die Diagramme der Sicherheits-Ventileinrichtung nach 1 und 2 shows the diagrams of the safety valve device after 1 and

3 ein alternatives Bipolarventil der Sicherheits-Ventileinrichtung nach 1. 3 an alternative bipolar valve of the safety valve device after 1 ,

In 1 ist eine Sicherheitsventileinrichtung 1 schematisch veranschaulicht. Sie dient der Speisung eines Brenners 2 und wird über einen Anschluss 3 mit Gas versorgt. Zu der Sicherheitsventileinrichtung 1 gehören ein erstes Ventil 4 und ein zweites Ventil 5, die über einen Kanal 6 seriell miteinander verbunden sind.In 1 is a safety valve device 1 illustrated schematically. It serves to feed a burner 2 and will have a connection 3 supplied with gas. To the safety valve device 1 include a first valve 4 and a second valve 5 that have a channel 6 connected in series.

Das erste Ventil 4 weist ein Ventilverschlussglied 7 auf, dessen Betätigungsstange 8 durch eine geeignete Betätigungseinrichtung 9 axial verschoben werden kann. Die Betätigungseinrichtung 9 kann eine manuelle Betätigungseinrichtung, wie beispielsweise eine Taste, ein Druckknopf, ein drückbarer Drehknopf oder, wie in 1 dargestellt, eine elektrische Betätigungseinrichtung 9 sein. Gemäß 6 weist sie einen Antrieb 10 auf, der einen Drücker 11 axial vor und zurück verlagern kann. Es kann sich um einen Magnetantrieb, einen Motorstellantrieb oder dergleichen handeln. Es ist auch möglich, einen Zugmagneten zu verwenden, dessen Anker mit der Betätigungsstange fest verbunden ist. Der Drücker 11 kann die Betätigungsstange axial gegen die Kraft einer Schließfeder 12 so bewegen, dass das Ventilverschlussglied 7 von seinem Ventilsitz 13 weg bewegt wird, um den Gasfluss freizugeben. Ist dies geschehen, kann der Antrieb 10 den Drücker 11 in seine Ruheposition zurückfahren.The first valve 4 has a valve closure member 7 on, its operating rod 8th by a suitable actuator 9 can be moved axially. The actuating device 9 can be a manual actuator, such as a button, a push button, a push-button or, as in 1 shown, an electrical actuator 9 be. According to 6 she has a drive 10 on, a pusher 11 can move axially back and forth. It may be a magnetic drive, a motor actuator or the like. It is also possible to use a pull magnet whose armature is fixedly connected to the actuating rod. The pusher 11 can the actuating rod axially against the force of a closing spring 12 so move that the valve closure member 7 from his valve seat 13 is moved away to release the gas flow. Once done, the drive can 10 the pusher 11 return to its rest position.

Zum dem Ventil 4 gehört ein Thermostrom-Selbsthaltemechanismus 14, der dazu eingerichtet ist, das Ventil 4 in Offenstellung zu halten. Zu dem Thermostrom-Selbsthaltemechanismus gehören eine Haltemagnetspule 15 und ein Magnetkreis, der auf einen mit der Betätigungsstange 8 verbundenen Anker 16 zusammenwirkt. Die Haltemagnetspule 15 wird von dem Strom eines Thermoelements versorgt, das an dem Wärmeverbraucher beispielsweise in unmittelbarer Nähe des Brenners 2 oder auch eines nicht weiter veranschaulichten Zündbrenners angeordnet ist und somit so lange in erhitztem Zustand gehalten wird, wie an dem betreffenden Wärmeverbraucher eine Flamme vorhanden ist. Der von dem Thermoelement 17 erzeugte Thermostrom reicht aus, um den Anker 16 in der Haltemagnetspule 5 in angezogener Position gegen die Kraft der Schließfeder 12 zu halten. Die Anschlüsse des Thermoelements 17 und die zugehörigen Anschlüsse des Thermoelements 17 sind mit A bezeichnet. Sie werden mit den zugehörigen Anschlüssen A einer Steuereinrichtung 18 verbunden. Diese weist Anschlüsse B auf, die mit den Anschlüssen B der Haltemagnetspule 15 verbunden werden. Die Steuereinrichtung 18 kann außerdem Anschlüsse C aufweisen, die mit Anschlüssen C des Antriebs 10 zu verbinden sind.To the valve 4 includes a thermo-current self-holding mechanism 14 which is set to the valve 4 to hold in open position. The thermo-current self-holding mechanism includes a holding solenoid 15 and a magnetic circuit on one with the operating rod 8th connected anchors 16 interacts. The holding solenoid 15 is supplied by the flow of a thermocouple that at the heat consumer, for example, in the immediate vicinity of the burner 2 or also a not further illustrated pilot burner is arranged and thus kept in a heated state as long as there is a flame at the relevant heat consumer. The one of the thermocouple 17 generated thermoelectric sufficient to the anchor 16 in the holding solenoid 5 in the tightened position against the force of the closing spring 12 to keep. The connections of the thermocouple 17 and the associated connections of the thermocouple 17 are denoted by A. They are connected to the associated terminals A of a control device 18 connected. This has terminals B, which are connected to the terminals B of the holding solenoid 15 get connected. The control device 18 may also have terminals C connected to terminals C of the drive 10 to connect.

Das Ventil 5 ist ein Bipolarventil. Es weist einen bistabilen Antrieb 19 auf, der, wie in 1 symbolisch veranschaulicht ist, einen Permanentmagneten 20 umfassen kann. Der Permanentmagnet 20 ist zum Beispiel permanent polarisiert. Es ist alternativ auch möglich, ein magnetisch polarisierbares Material einzusetzen, das erst während des Betriebs des Antriebs 19 polarisiert wird und dessen Remanenzinduktion das Haftenbleiben eines beweglichen Ankers an dem übrigen Magnetkreis bewirkt. Der Antrieb 19 dient zur Betätigung eines Ventilverschlussglieds 21, dass über eine Betätigungsstange 22 mit dem Permanentmagneten 20 verbunden ist. Eine Schließfeder 23 spannt das Ventilverschlussglied 21 gegen einen Ventilsitz 24 vor.The valve 5 is a bipolar valve. It has a bistable drive 19 on, as in 1 symbolically illustrates a permanent magnet 20 may include. The permanent magnet 20 is, for example, permanently polarized. Alternatively, it is also possible to use a magnetically polarizable material that only during operation of the drive 19 is polarized and its remanence induction causes the adhesion of a movable armature to the rest of the magnetic circuit. The drive 19 serves to actuate a valve closure member 21 that via an actuating rod 22 with the permanent magnet 20 connected is. A closing spring 23 clamps the valve closure member 21 against a valve seat 24 in front.

Zu dem Antrieb 19 gehört außerdem ein Magnetkreis 25 mit einer Magnetspule 26. Der Magnetkreis 25 ist so angeordnet, dass er unter Wirkung des Magnetfelds der Magnetspule 26 im Permanentmagneten 20 anziehen und damit das Ventilverschlussglied 21 von dem Ventilsitz 24 wegziehen oder beispielsweise durch einen Stromimpuls anderer Polarität den Permanentmagneten 20 abstoßen und somit von den Magnetkreis 25 lösen kann. Es schließt die Schließfeder 23 dann das Ventil 5. Die Schließfeder 23 ist so bemessen, dass sie den Permanentmagneten 20 von dem Magnetkreis 25 nicht wegbewegen kann, wenn die Magnetspule 26 stromlos ist. Andererseits ist sie immerhin so stark, dass sie das Ventilverschlussglied 21 an dem Ventilsitz 24 hält, wenn das Ventil 5 geschlossen und die Magnetspule 26 stromlos ist. In diesem Zustand ist sie stärker als der Permanentmagnet 20.To the drive 19 also includes a magnetic circuit 25 with a magnetic coil 26 , The magnetic circuit 25 is arranged to be under the action of the magnetic field of the magnetic coil 26 in the permanent magnet 20 tighten and thus the valve closure member 21 from the valve seat 24 pull away or, for example, by a current pulse of other Polari the permanent magnet 20 repel and thus from the magnetic circuit 25 can solve. It closes the closing spring 23 then the valve 5 , The closing spring 23 is sized to be the permanent magnet 20 from the magnetic circuit 25 can not move away when the solenoid 26 is de-energized. On the other hand, it is so strong that it is the valve closure member 21 at the valve seat 24 stops when the valve 5 closed and the solenoid 26 is de-energized. In this state, it is stronger than the permanent magnet 20 ,

Die Steuereinrichtung 18 weist Anschlüsse D für die Magnetspule 26 auf. Außerdem kann sie Anschlüsse E aufweisen, mit denen mindestens ein Sensor 27 angeschlossen werden kann. Dieser Sensor kann ein Drucksensor, ein Strömungssensor oder ein sonstiger Sensor sein, der einen Gasfluss stromabwärts der Sicherheits-Ventileinrichtung erfasst und somit ein Signal liefern kann, das signalisiert, ob die Sicherheits-Ventileinrichtung 1 offen oder geschlossen ist. Weitere Sensoren können beispielsweise an dem Anschluss 3 oder dem Kanal 6 vorgesehen sein. Solche Sensoren sind dann ebenfalls mit der Steuereinrichtung 18 verbunden.The control device 18 has terminals D for the solenoid 26 on. In addition, it may have connections E, with which at least one sensor 27 can be connected. This sensor may be a pressure sensor, a flow sensor or other sensor that detects a gas flow downstream of the safety valve device and thus can provide a signal that signals whether the safety valve device 1 open or closed. Other sensors, for example, on the connection 3 or the channel 6 be provided. Such sensors are then also with the control device 18 connected.

Die Steuereinrichtung 18 ist von einer geeigneten Stromquelle, beispielsweise einer Batterie 27, gespeist. Die Steuereinrichtung 18 realisiert die zur Betätigung der Sicherheitsventileinrichtung 1 erforderlichen Steuerfunktionen. Diese sind beispielsweise auf einem Mikrocontroller implementiert, der batteriegespeist arbeiten kann. Die Steuereinrichtung 18 kann außerdem einen geeigneten Schalter, beispiels weise ein Bipolarrelais 28 enthalten, mit dem der Thermostromkreis geschlossen oder unterbrochen werden kann. Dieses Bipolarrelais kann von dem nicht veranschaulichten Mikrorechner gesteuert werden.The control device 18 is from a suitable power source, such as a battery 27 , fed. The control device 18 realizes the operation of the safety valve device 1 required control functions. These are implemented, for example, on a microcontroller that can operate battery-powered. The control device 18 In addition, a suitable switch, example, a bipolar relay 28 contain, with which the thermal circuit can be closed or interrupted. This bipolar relay can be controlled by the non-illustrated microcomputer.

Weiter kann die Steuereinrichtung 18 einen Energiespeicher 29 beispielsweise in Form eines oder mehrerer Kondensatoren, zum Beispiel Doppelschichtkondensatoren enthalten. Diese können dazu genutzt werden, eine Ladung zu speichern, die auch nach Wegfall der Batterie 27 ausreichend ist, um das Bipolarrelais 28 zu öffnen und einen Stromimpuls an den Antrieb 19 zu senden, um das Ventil 5 zu schließen.Next, the control device 18 an energy store 29 For example, in the form of one or more capacitors, for example, contain double-layer capacitors. These can be used to store a charge even after the battery has been removed 27 is sufficient to the bipolar relay 28 to open and a power pulse to the drive 19 to send to the valve 5 close.

Die insoweit beschriebene Sicherheitsventileinrichtung 1 arbeitet wie folgt:
Soll ein Gasfluss zu dem Brenner 2 freigegeben werden, werden beide Ventile 4, 5 geöffnet. Dazu erhält der Antrieb 19 einen elektrischen Impuls, der den Permanentmagneten 20 an den Magnetkreis 25 anzieht. Damit ist das Ventil 5 offen. Das Ventil 4 wird entweder manuell oder wie hier vorgesehen über den Antrieb 10 geöffnet. Dieser Antrieb kann ein einfacher Magnetspulenantrieb oder ein Motorstellantrieb oder dergleichen sein, der die Betätigungsstange 8 gegen die Kraft der Schließfeder 12 so weit verlagert bis der Anker 16 an dem Magnetenkreis der Haltemagnetspule 15 anliegt. Über nicht weiter veranschaulichte Mittel wird nun bewirkt, dass der freigegebene Gasfluss an dem Brenner 2 gezündet wird. Diese Zündung kann beispielsweise von der Steuereinrichtung 18 veranlasst werden. Es können katalytische Zündeinrichtungen, Hochspannungszündeinrichtungen oder Zündflammen oder dergleichen Anwendung finden. Die daraufhin eintretende Erwärmung des Thermoelements 17 erzeugt einen Thermostrom zur Bestromung des Thermostrom-Selbsthaltemechanismus 14. Damit ist die Sicherheits-Ventileinrichtung 1 offen. Es ist kein Strom aus der Batterie 27 oder einer sonstigen externen Energiequelle nötig, um die Sicherheitsventileinrichtung 1 in Offenzustand zu halten.The safety valve device described so far 1 works as follows:
Should a gas flow to the burner 2 be released, both valves 4 . 5 open. The drive receives this 19 an electrical pulse, the permanent magnet 20 to the magnetic circuit 25 attracts. This is the valve 5 open. The valve 4 is either manually or as provided here via the drive 10 open. This drive may be a simple solenoid drive or a motor actuator or the like, the actuating rod 8th against the force of the closing spring 12 shifted so far to the anchor 16 on the magnetic circuit of the holding magnet coil 15 is applied. Via not further illustrated means is now causing the released gas flow to the burner 2 is ignited. This ignition can, for example, by the controller 18 be initiated. It can find catalytic igniters, high-voltage ignition or pilot lights or the like application. The subsequent heating of the thermocouple 17 generates a thermo-current for energizing the thermo-current self-holding mechanism 14 , This is the safety valve device 1 open. There is no power from the battery 27 or any other external power source necessary to the safety valve device 1 to keep in an open state.

Kommt nun beispielsweise über einen Anschluss 30 an der Steuereinrichtung 18 ein Schließimpuls an oder wird ein solcher Schließimpuls in der Steuereinrichtung 18 intern generiert, schließt die Steuereinrichtung 18 die Sicherheits-Ventileinrichtung 1. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel benutzt sie dazu abwechselnd zuerst das erste Ventil 4 oder zuerst das erste Ventil 5. Ein solcher Schließvorgang ist in 2 links veranschaulicht. Der Abschaltimpuls trifft zu einem Zeitpunkt t₀ ein. Daraufhin schließt das Ventil 4, in dem die Steuereinrichtung 18 den Thermostromkreis durch Ansteuerung des Bipolarrelais 28 unterbricht. Die Haltekraft an dem Anker 16 fällt weg und die Schließfeder 12 kann das erste Ventil 4 schließen. Der Gasstrom der in 2 oben durch eine Kurve I symbolisiert ist, bricht zusammen. Dies wird zu eine, Zeitpunkt t₁ beispielsweise mittels des Sensors 27 registriert. Der Zeitpunkt t₁ liegt innerhalb eines zum Zeitpunkt t₀ gestarteten Zeitfensters, das bei t₂ endet. Die Steuereinrichtung 187 stellt somit fest, dass das Ventil 4 ordnungsgemäß geschlossen hat-. Sie kann nun das Ventil 5 zu oder kurz nach dem Zeitpunkt t₂ schließen. Sie registriert, dass der Schließvorgang ordnungsgemäß stattgefunden hat.Now comes for example via a connection 30 at the control device 18 a closing pulse or is such a closing pulse in the control device 18 generated internally, closes the control device 18 the safety valve device 1 , In the present embodiment, it alternately first uses the first valve 4 or first the first valve 5 , Such a closing process is in 2 illustrated on the left. The switch-off pulse arrives at a time t ₀ . Then the valve closes 4 in which the control device 18 the thermal circuit by controlling the Bipolarrelais 28 interrupts. The holding force on the anchor 16 falls away and the closing spring 12 can be the first valve 4 shut down. The gas flow of in 2 up through a bend I symbolizes breaks down. This becomes at a time t _1, for example by means of the sensor 27 registered. The time t ₁ is within a time window started at time t ₀ , which ends at t ₂ . The control device 187 thus notes that the valve 4 has closed properly. She can now open the valve 5 close at or shortly after time t ₂ . It registers that the closing process has taken place properly.

Soll nach einem weiteren Öffnungsvorgang erneut ein Schließvorgang stattfinden, wird diesmal zuerst das zweite Ventil 5 geschlossen. Dazu erhält der Antrieb zu einem Zeit punkt t₃ einen entsprechenden Stromimpuls. Dieser erzeugt an dem Magnetkreis 25 eine Kraft die den Permanentmagneten 20 von dem Eisenkreis wegtreibt. Die Schließfeder 23 schließt dann das Ventil 5. Es bleibt im stromlosen Zustand danach geschlossen. Wiederum kommt der Gasfluss zum Erliegen, wie die Kurve II zeigt. Das Gasfluss wird zu einem Zeitpunkt t₄, der vor Ablauf eines bei t₅ endenden Zeitfensters liegt, das mit t₃ begonnen hat. Die Steuereinrichtung 18 stellt das ordnungsgemäße Schließen des Ventils 5 fest und schließt nun das Ventil 4 durch Unterbrechung des Thermostroms mittels des Bipolarrelais 28.If a closing process takes place again after another opening operation, this time the first valve will be the first 5 closed. For this purpose, the drive receives at a time point t ₃ a corresponding current pulse. This generates at the magnetic circuit 25 a force that the permanent magnet 20 expelled from the iron circle. The closing spring 23 then close the valve 5 , It remains closed when de-energized. Again, the gas flow stops, like the curve II shows. The gas flow is at a time t ₄ , which is before the expiry of a time ending at t ₅ time window, which has started with t ₃ . The control device 18 Provides proper closing of the valve 5 firmly and now closes the valve 4 by interruption of the thermo-current by means of the bipolar relay 28 ,

Die Steuereinrichtung 18 nutzt abwechselnd das Ventil 4 und das Ventil 5, um den Schließvorgang einzuleiten. Es kann auf diese Weise die ordnungsgemäße Funktion der Sicherheits-Ventileinrichtung 1 überwachen. Neben dem rein alternierenden Schema ist es auch möglich, nach einem anderen Schließplan vorzugehen, beispielsweise jeweils zwei oder mehrere Male nacheinander, das zweite Ventil 5 und nur gelegentlich das Ventil 4 zum Schließen heranzuziehen. Der Schließplan kann nach Sicherheitsaspekten und Aspekten hinsichtlich der an den Ventilen projektierten Schaltspielzahlen optimiert werden.The control device 18 alternately uses the valve 4 and the valve 5 to initiate the closing process. It can in this way the proper function of the safety valve device 1 monitor. In addition to the purely alternating scheme, it is also possible to proceed according to another locking plan, for example, two or more times in succession, the second valve 5 and only occasionally the valve 4 to close. The locking plan can be optimized according to safety aspects and aspects with regard to the switching cycle numbers configured on the valves.

Schließt eines der Ventile nicht ordnungsgemäß, stellt die Steuereinrichtung 18 dies fest. Zur Veranschaulichung wird in 2 auf den Zeitpunkt t₆ verwiesen. Zu diesem erhält die Steuereinrichtung 18 einen Schließbefehl. Sie versucht das Ventil 4 zu schließen, indem der Thermostrom unterbrochen wird. Die Steuereinrichtung 18 stellt nun wie durch die Kurve III veranschaulicht ein nicht ausreichendes Absinken des Gasflusses fest. Zu einem Zeitpunkt t₇ der den Ablauf des mit t₆ gestarteten Zeitfensters markiert, ist der Gas fluss noch nicht Null geworden. Demzufolge schließt die Steuereinrichtung 18 nun das Ventil 5 dessen Funktionsfähigkeit im letzten Schaltspiel (2 Mitte) noch nachgewiesen worden war. Damit geht der Gasfluss auf Null. Die Steuereinrichtung 18 kann nun verschiedene Sicherheitsmaßnahmen treffen, Beispielsweise kann sie ein Alarmsignal aussenden. Außerdem kann sie ein weiteres Öffnen der Sicherheits-Ventileinrichtung 1 unterbinden, d. h. sperren. Die Sperre kann dauerhafter Natur sein und nur durch eine geeignete Wartungsmaßnahme behoben werden. Andere Maßnahmen sind möglich.If one of the valves does not close properly, the controller stops 18 this firmly. By way of illustration, in 2 referred to the time t ₆ . To this receives the control device 18 a closing command. She tries the valve 4 close by the thermal current is interrupted. The control device 18 now turns as if through the bend III illustrates an insufficient decrease in the gas flow firmly. At a time t _{7 marked} the expiration of the time window started with t ₆ , the gas flow has not yet become zero. As a result, the control device closes 18 now the valve 5 its functionality in the last switching cycle ( 2 Middle) had been detected. Thus the gas flow goes to zero. The control device 18 can now take various security measures, for example, they can send out an alarm signal. In addition, it can further open the safety valve device 1 prevent, ie lock. The lock can be permanent and can only be remedied by a suitable maintenance measure. Other measures are possible.

Anstelle eines reinen Bipolarventils in Form eines Ventils mit permanentmagnetischem Zuganker ist es auch möglich, ein Motorstellventil 5' einzusetzen, wie es in 3 veranschaulicht ist. Das Ventilverschlussglied 21 wird dort durch eine Gewindespindel 31 betätigt, die mit dem Innengewinde eines Rotors 32 in Eingriff stehen kann. Dem Rotor 32 ist ein Stator 32 zugeordnet, der von der Steuereinrichtung 18 bestromt werden kann, um dadurch den Rotor 21 zu drehen und das Ventil 5' zu öffnen oder zu schließen. Eine Ventilschließfeder ist überflüssig kann aber bedarfsweise Verwendung finden. Sie ist dann aber so schwach dimensioniert, dass sie das Ventil 5' nicht eigenständig schließen kann. Vielmehr bleibt das Ventilverschlussglied 21 bei stromlosem Stellmotor in unveränderter Position.Instead of a pure bipolar valve in the form of a valve with a permanent magnetic tie rod, it is also possible to use an engine control valve 5 ' to use as it is in 3 is illustrated. The valve closure member 21 is there by a threaded spindle 31 operated with the internal thread of a rotor 32 can be engaged. The rotor 32 is a stator 32 assigned by the control device 18 can be energized, thereby the rotor 21 to turn and the valve 5 ' to open or close. A valve closing spring is superfluous but can be used as needed. It is then dimensioned so weak that it is the valve 5 ' can not close independently. Rather, the valve closure member remains 21 with de-energized servomotor in unchanged position.

Diese Anordnung hat den Vorzug, dass sie außer einer reinen Schaltfunktion auch eine Stellfunktion übernehmen kann und dennoch die Sicherheitsanforderungen erfüllt.These Arrangement has the merit of being a pure switching function also take over a positioning function can and still meets the security requirements.

Bei der erfindungsgemäßen Sicherheits-Ventileinrichtung 1 wird ein zum Beispiel durch einen Zugmagneten magnetische betätigbares und thermoelektrisch in Offen-Stellung zu haltendes Ventil 4 mit einem Bipolarventil 5, 5' bezüglich des Gasflusses in Reihe, d. h. hintereinander, angeordnet. Zum Öffnen und Schließen werden die beiden Ventile 4, 5 alternativ herangezogen, um bei jedem Schließ-Schaltspiel eine Funktions- und Zustandsüberwachung zu realisieren.In the safety valve device according to the invention 1 becomes a magnetic actuated by a solenoid and thermoelectrically in open position to be held valve, for example 4 with a bipolar valve 5 . 5 ' with respect to the gas flow in series, ie arranged one behind the other. To open and close the two valves 4 . 5 alternatively used to realize a function and condition monitoring at each closing switching cycle.

11: Sicherheits-VentileinrichtungSafety valve device
22: Brennerburner
33: Anschlussconnection
44: erstes Ventilfirst Valve
55: zweites Ventilsecond Valve
66: Kanalchannel
77: VentilverschlussgliedValve closure member
88th: Betätigungsstangeactuating rod
99: Betätigungseinrichtungactuator
1010: Antriebdrive
1111: Drückerhandle
1212: Schließfederclosing spring
1313: Ventilsitzvalve seat
1414: Thermostrom-SelbsthaltemechanismusThermo power-latching mechanism
1515: HaltemagnetspuleHolding solenoid
1616: Ankeranchor
1717: Thermoelementthermocouple
1818: Steuereinrichtungcontrol device
1919: Antriebdrive
2020: Permanentmagnetpermanent magnet
2121: VentilverschlussgliedValve closure member
2222: Betätigungsstangeactuating rod
2323: Schließfederclosing spring
2424: Ventilsitzvalve seat
2525: Magnetkreismagnetic circuit
2626: Magnetspulesolenoid
2727: Batteriebattery
2828: BipolarrelaisBipolarrelais
2929: SpeicherStorage
3030: Anschlussconnection
I, II, IIII, II, III: Kurvencurves
3131: Gewindespindelscrew
3232: Rotorrotor
3333: Statorstator

Claims

Safety valve device ( 1 ) for flammable gases with a first valve ( 4 ) for releasing or blocking a gas flow, said valve having a thermo-current self-retaining mechanism ( 14 ), with a second, to the first valve ( 4 ) in series valve ( 5 ) for releasing and blocking at least a part of the gas stream which has an at least bistable drive ( 19 ), and with a control device ( 18 ), with the thermo-current self-holding mechanism ( 14 ) and with the bistable drive ( 19 ) is connected to actuate this to a closing command alternatively in the closing direction.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the thermo-current self-holding mechanism ( 14 ) on a burner ( 2 ) arranged thermocouple ( 17 ) and a holding solenoid coil ( 15 ), which with the thermocouple ( 17 ) connected is.

Safety valve device according to claim 2, characterized in that the burner ( 2 ) of the valve device ( 1 ) is fed.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the first valve ( 4 ) a closing spring ( 9 ) which has a valve closure member ( 7 ) of the first valve ( 4 ) against a valve seat ( 10 ).

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the bistable drive ( 19 ) of the second valve ( 5 ) is a magnetic drive with two stable in the de-energized state positions, one of which corresponds to a valve open position and the other a valve closing position.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the bistable drive ( 19 ) a motor actuator ( 32 . 33 ) is at least two stable in the de-energized state positions, one of which corresponds to a valve open position and the other a valve closing position.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the bistable drive ( 19 ) Is displaceable by a current pulse in the open position and by another current pulse in the closed position.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the valve device ( 1 ) directed by the controller ( 18 ) operating cycles the two valves ( 4 . 5 ) are assigned alternately.

Safety valve device according to claim 1, characterized in that the valve device ( 1 ) directed by the controller ( 18 ) operating cycles the two valves ( 4 . 5 ) together, but each are assigned in different closing order.

Safety valve device according to claim 9, characterized in that the control device ( 18 ) after closing the first valve in the closed sequence ( 4 or 5 ) and before closing the second valve in the closing order ( 5 or 4 ) checks the interruption of the gas flow.

Safety valve device according to claim 10, characterized in that the control device ( 18 ) a manual operating device produces a warning signal if the interruption of the gas flow does not occur or only after closing of the second valve in the closing sequence ( 4 or 5 ) occurs.

Method for operating a safety valve device according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, following a closing command, only one of the two valves ( 4 . 5 ) is closed and then checked whether the gas flow has actually been interrupted.

Method according to claim 12, characterized in that the two valves ( 4 . 5 ) are alternately closed in response to a close command.

A method according to claim 12, characterized in that in the case of non-closing of the valve to be closed ( 4 . 5 ) the other valve ( 5 or 4 ) is closed.

Method according to claim 14, characterized in that the other valve ( 5 or 4 ) is locked in the closed position.