DE1207537B

DE1207537B - Shut-off valve with thermoelectric fuse

Info

Publication number: DE1207537B
Application number: DEA41896A
Authority: DE
Inventors: Helmut Letzel
Original assignee: Niederscheld Armaturwerk GmbH
Current assignee: Niederscheld Armaturwerk GmbH
Priority date: 1962-12-17
Filing date: 1962-12-17
Publication date: 1965-12-23

Description

Absperrventil mit thermoelektrischer Zündsicherung Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit thermoelektrischer Zündsicherung, bei welchem der Ventilschaft mit seinem Ventilteller durch eine Feder auf den Ventilsitz gepreßt ist, ein von außen zugängliches Stellglied den Ventilteller mit seinem Ventilschaft vom Ventilsitz abhebt und an einen Elektromagneten heranführt, der bei Wärmeeinwirkung auf ein Bimetallsystem durch einen Thermostrom'erregt wird und das Ventil in Offenstellung hält.Shut-off valve with thermoelectric ignition fuse The invention relates to a shut-off valve with thermoelectric ignition protection, in which the valve stem is pressed with its valve plate by a spring on the valve seat, one of externally accessible actuator removes the valve disc with its valve stem from the valve seat lifts off and brings it up to an electromagnet which, when exposed to heat, acts on a Bimetal system is excited by a Thermostrom'erregt and the valve is in the open position holds.

Derartige Ventile dienen dazu, die Gaszufuhr zu einer Brennstelle dann selbsttätig zu schließen, wenn die Flamme aus irgendeinem Grunde erlischt und dann Gas unverbraucht aus dem Brenner austreten würde.Such valves are used to supply gas to a combustion point then to close automatically if the flame goes out for any reason and then gas would emerge from the burner unused.

Die bekannten Zündsicherungen besitzen im Bereich der Brennerflamme ein Thermoelement, z. B. ein Eisen-Konstantanelement, welches auf einen im Absperrventilgehäuse eingebauten Elektromagneten über Stromleitungen einwirkt. Sobald das Absperrventil zur Einleitung des Zündvorganges zunächst von Hand eingedrückt wird, gelangt der Ventilstößel mit dem Ventilteller an seiner Rückseite in den Wirkungsbereich des Elektromagneten. Durch die nach dem Zünden entstehenden Brennerflamme bildet sich am Thermoelement ein Elektronenstrom, der den Magneten erregt und nun den Ventilstößel mit der Ventilplatte in der Offenlage hält. Das Schließen des Absperrventils nach dem Aufhören des Thermostroms übernimmt eine Schließfeder. Diese Schließfeder wirkt der Magnetkraft entgegen. Diese Schraubenfedern haben eine gerade verlaufende Kennlinie. Das bedeutet, daß die Kraft der Feder dann am größten ist, wenn das Ventil geöffnet ist und der Magnet den Ventilstößel festhält, und am geringsten ist, wenn die Feder das Ventil zuhalten soll. Da der Elektromagnet nur durch einen verhältnismäßig kleinen Thermostrom erregt werden kann, lassen sich mit wirtschaftlichem Aufwand nur geringe Haltekräfte erzeugen. Daraus folgt, daß nur schwache Federn benutzt werden können, die der geringen Haltekraft des Magneten entsprechen, so daß als eigentliche Schließkraft für das Ventil nur eine nochmals geringere Kraft zur Verfügung steht.The known ignition fuses have in the area of the burner flame a thermocouple, e.g. B. an iron constantan element, which is placed on one in the shut-off valve housing built-in electromagnet acts via power lines. Once the shut-off valve is first pressed in by hand to initiate the ignition process, the Valve tappet with the valve plate on its rear side into the area of action of the Electromagnets. The burner flame that arises after ignition is formed a current of electrons at the thermocouple, which excites the magnet and now the valve tappet with the valve plate in the open position. Closing the shut-off valve after a closing spring takes over the cessation of the thermal current. This closing spring works against the magnetic force. These coil springs have a straight characteristic curve. This means that the force of the spring is greatest when the valve is open is and the magnet holds the valve tappet in place, and is lowest when the spring the valve should be closed. Since the electromagnet is only operated by a relatively small one Thermostrom can be excited, can only be low with economic effort Generate holding forces. It follows that only weak springs can be used, which correspond to the low holding force of the magnet, so that the actual closing force only a further lower force is available for the valve.

Es soll aber umgekehrt die Kraft, welche das Ventil geschlossen hält, groß sein, damit die Ventilschließlage gesichert ist. Daraus ergibt sich, daß die bekannte Verwendung von Federn mit geradliniger bzw. positiver Kennlinie nachteilig ist.Conversely, however, the force that keeps the valve closed should be large so that the valve closing position is secured. It follows that the known use of springs with a straight or positive characteristic is disadvantageous is.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die den Ventilteller auf seinen Sitz drückende Feder mindestens in einem dem Ventilöffnungsweg entsprechenden Bereich eine waagerecht oder negativ verlaufende Kennlinie aufweist.The invention avoids this disadvantage in that the valve disk spring pressing on its seat in at least one corresponding to the valve opening path Range has a horizontal or negative running characteristic.

Vorzugsweise wird zu diesem Zweck eine Tellerfeder als Ventilzuhaltekraft benutzt. Diese Tellerfedern werden so ausgelegt, daß bei teilweise waagerechtem Verlauf der Kennlinie die Schließlage des Absperrventils vorzugsweise etwa am Wendepunkt der schräg aufwärts verlaufenden Geraden in die etwa Waagerechte und die Ventiloffenstellung etwa am Auslauf dieser Waagerechten und Übergang in den weiteren, wieder möglicherweise schräg aufwärts verlaufenden Strang der Federkennlinie liegen.For this purpose, a plate spring is preferably used as the valve locking force used. These disc springs are designed so that when partially horizontal Course of the characteristic curve, the closed position of the shut-off valve, preferably approximately at the turning point of the straight upward sloping straight line in the approximately horizontal and the valve open position for example at the outlet of this horizontal line and transition to the other, again possibly upward sloping strand of the spring characteristic.

Bei teilweise negativem Verlauf liegt die Schließlage des Ventils vorzugsweise am oberen Wendepunkt und somit am Übergang der Anfangsschrägstrecke in den abfallenden Strang und die Absperrventiloffenstellung etwa dort, wo die Kennlinie wieder nach oben umbiegt.If the trend is partially negative, the valve is in the closed position preferably at the upper turning point and thus at the transition from the initial slope in the sloping branch and the shut-off valve open position approximately where the characteristic curve bends back up.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der thermoelektrischen Zündsicherung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäß aufgebautes Absperrventil in der Schließlage im Längsschnitt, F i g. 2 die Kennlinie der erfindungsgemäß verwendeten Tellerfeder, und F i g. 3 das gleiche Ventil, ebenfalls im Längsschnitt, in der Offenstellung.With reference to the drawing is an embodiment of the thermoelectric Ignition fuse shown according to the invention. It shows F i g. 1 according to the invention built-up shut-off valve in the closed position in longitudinal section, F i g. 2 the characteristic the disc spring used according to the invention, and FIG. 3 the same valve, too in longitudinal section, in the open position.

Das erfindungsgemäße Absperrventil ist in der üblichen Weise aufgebaut und wirksam. Im Absperrventilgehäuse 1 ist zwischen Gaszulauf 2 und Gasablauf 3 zum Brenner der Ventilsitz 4 eingebaut und diesem gegenüber in Axialrichtung gegen eine Feder 6 verschieblich der Ventilstößel 7 mit dem Ventilteller 8 und der Magnetplatte 9, die im Bereich des Elektromagneten 10 liegt, der seinen Strom von dem schematisch eingezeichneten Thermoelement 11 erhält, sobald dieses im Bereich eines Brenners liegt und von der Brennerwärme beaufschlagt wird. Zum Inbetriebnehmen wird der Ventilteller 8 durch Einschieben des Stoßels 12 mit Hilfe des unter der Spannung einer Rückholfeder stehenden Druckknopfes 13 aus der Lage der F i g. 1 in die Lage der F i g. 3 abgehoben und so lange gehalten, bis durch die nach dem Zünden entstehende Brennerwärme am Thermoelement 11 ein Thermostrom entsteht, der den Magnet 10 erregt, die Magnetplatte 9 festhält und so das Absperrventil offenhält, solange ein Thermostrom vorhanden ist. Der Druckknopf 13 wird dann losgelassen und kehrt in die Ausgangslage der F i g. 1 zurück.The shut-off valve according to the invention is constructed and effective in the usual way. In the check valve housings 1 is installed between the gas inlet 2 and gas outlet 3 to the burner, the valve seat 4, and this in relation to the valve stem 7 to the valve head 8 and the magnetic plate 9, which is displaceable in axial direction against a spring 6 in the region of the electromagnet 10, which its power from the schematically drawn thermocouple 11 receives as soon as this is in the area of a burner and is acted upon by the burner heat. For commissioning the valve disc 8 g by inserting the Stoßels 12 by means of the area under the tension of a return spring push button 13 from the position of F i. 1 in the position of FIG. 3 lifted off and held until the burner heat generated after ignition on the thermocouple 11 generates a thermal current that excites the magnet 10, holds the magnetic plate 9 and thus keeps the shut-off valve open as long as a thermal current is present. The push button 13 is then released and returns to the starting position of FIG. 1 back.

An Stelle der bisher benutzten Ventilschließfedern ist gemäß der Erfindung eine Tellerfeder 6 vorgesehen, welche die gestellte Forderung erfüllt. F i g. 2 zeigt übereinander gezeichnet die Kennlinien von zwei Tellerfedern, die an Stelle der bekannten Schraubenfeder eingebaut sind. Mit der Tellerfederkennlinie, die nach dem anfänglich geraden Verlauf einen Wendepunkt 14 aufweist und dann - wie gestrichelt eingezeichnet ist - zunächst waagerecht und schließlich von 15 ab weiter schräg aufwärts verläuft, ergeben sich etwa gleich große Kräfte P 1 und P2. In der Praxis legt man die Tellerfeder so aus, daß der erste Wendepunkt 14 in Höhe der Schließstellung des Ventiltellers 8 (F i g. 1) und der zweite Wendepunkt 15 in Höhe der Offenstellung des Ventiltellers (F i g. 3) liegt. Dann ist die Schließkraft P1 der Feder in der Schließlage des Absperrventils etwa gleich derjenigen Kraft P 2, welche vom Elektromagnet zur Sicherung der Offenlage erzeugt werden muß.In place of the valve closing springs previously used, a plate spring 6 is provided according to the invention, which fulfills the demand made. F i g. 2 shows, drawn one above the other, the characteristic curves of two disc springs which are installed in place of the known helical spring. With the disk spring characteristic, which after the initially straight course has a turning point 14 and then - as shown in dashed lines - initially runs horizontally and finally from 15 onwards at an angle upwards, forces P 1 and P2 are approximately equal. In practice, the plate spring is designed so that the first turning point 14 is at the level of the closed position of the valve disk 8 (FIG. 1) and the second turning point 15 is at the level of the open position of the valve disk (FIG. 3). Then the closing force P1 of the spring in the closed position of the shut-off valve is approximately equal to that force P 2 which must be generated by the electromagnet to secure the open position.

Noch besser erfüllt diejenige Tellerfeder 6 die erfindungsgemäße Forderung, welche mit der in geschlossener Linie in F i g. 2 eingezeichneten Kennlinie ausgelegt ist. Diese Feder wird vom Wendepunkt 14 ab in Höhe der Ventiltellerschließlage negativ und bleibt dies bis zum Wendepunkt 16 - der Lage des Ventiltellers in der Offenstellung -, von wo dann die Kennlinie wieder schräg aufwärts weiterläuft.That disc spring 6 fulfills the requirement according to the invention even better, which is associated with the closed line in FIG. 2 is designed. This spring becomes negative from the turning point 14 onwards at the level of the valve disk closed position and remains this until the turning point 16 - the position of the valve disk in the open position - from where the characteristic curve continues diagonally upwards again.

Hier ist, wie erwünscht, die Schließkraft P 1, mit welcher die Schließstellung des Absperrventils gesichert ist, größer als die Kraft P2, mit welcher der Elektromagnet das Absperrventil offenhält.Here is, as desired, the closing force P 1 with which the closed position of the shut-off valve is secured, greater than the force P2 with which the electromagnet keeps the shut-off valve open.

Claims

Claims: 1. Shut-off valve with thermoelectric ignition fuse, in which the valve stem with its valve plate is pressed onto the valve seat by a spring, an externally accessible actuator lifts the valve plate with its valve stem from the valve seat and brings it to an electromagnet which, when exposed to heat, acts on a bimetal system is excited by a thermal current and holds the valve in the open position, characterized in that the valve plate 8 is pressed onto its seat 4 by a plate spring 6 which has a horizontal or negative characteristic curve at least over the valve opening path, the closed position of the valve approximately at the transition 14 to the horizontal section of the spring characteristic, the open position is approximately at the outlet 15, 16 of the same.

2. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that with a partially negative course of the plate spring characteristic, the closed position of the valve is approximately at the upper turning point 14, the open position is approximately at the lower turning point 16 of the spring characteristic. References considered: USA: Patent No. 2,840,095.