DE1229924B

DE1229924B - Gasventil

Info

Publication number: DE1229924B
Application number: DEJ21919A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schork
Original assignee: Junkers and Co GmbH
Current assignee: Junkers and Co GmbH
Priority date: 1962-06-09
Filing date: 1962-06-09
Publication date: 1966-12-08
Also published as: US3230973A

Description

Gasventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasventil, insbesondere für Gas-Wasserheizer, mit einem Ringspalt zwischen Ventilschleppkolben und Ventilsitzbohrung, einer den Ringspalt während des Hubanfanges des Ventilschleppkolbens absperrenden und in dessen Zylinderwandung eingelegten Dichtung und einer Öffnung für die Durchzündgaszufuhr.
Derartige Gasventile, die im Gasweg dem Hauptbrenner vorgeschaltet werden, sind bekannt. Sie haben die Aufgabe, bei Beginn des Freigebens des Gasweges die durchströmende Gasmenge in der Weise zu regeln, daß zuerst nur eine sogenannte Durchzündgasmenge durchströmen kann, worauf anschließend der Weg für die volle Gasmenge zum Brenner freigegeben wird. Eine bekannte Ausführungsform sieht lediglich einen Ringspalt zwischen einem Ventilschleppkolben und einer Ventilsitzbohrung vor, jedoch ist es schwierig, die Größe des Ringspaltes im richtigen Verhältnis zu der Wobbezahl des zur Verwendung kommenden Gases zu bemessen, insbesondere dann, wenn es sich um Gase mit sehr hohen Wobbezahlen handelt. Aus diesem Grund ist eine andere Ausführungsform bekanntgeworden, bei welcher der Ringspalt während des Hubanfanges des Ventilschleppkolbens durch eine Dichtung für den Gasdurchgang versperrt und oberhalb der Dichtung im Schleppkolben eine Öffnung vorhanden ist, durch welche die erforderliche Durchzündgasmenge hindurchströmen kann. Diese Ausführungsform erlaubt zwar mit Hilfe der Öffnung eine einfachere Anpassung an die Wobbezahl des jeweils zur Verwendung kommenden Gases, jedoch erfolgt das Freigeben der Durchzündgasmenge in dem Ausmaß, wie sich der Ventilteller vom Ventilsitz abhebt. Da dieses Abheben ziemlich gleichmäßig vor sich geht, strömt auch die Durchzündgasmenge nach und nach durch den verhältnismäßig langsam größer werdenden Spalt hindurch, während ein möglichst schnelles Freigeben der Durchzündgasmenge erwünscht ist.
Um ein solches schnelles Freigeben der burchzündgasmenge zu erreichen, ist ein Gasventil der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß der Eintritt der Öffnung für die Durchzündgaszufuhr in Schließstellung des Ventils oberhalb einer durch die Mittelachse der Dichtung hindurchgehenden Horizontalebene in der Wandung der Ventilsitzbohrung angeordnet und der Austritt an der Oberseite des Ventilsitzes innerhalb des Dichtrandes des Ventilsitzes befindlich ist. Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Öffnung für die Durchzündgaszufahr durch eine senkrecht zur Wandung der Ventilsitzbohrung vorgesehene erste Sackbohrung und eine senkrecht zur Oberseite des Ventilsitzes vorgesehene zweite Sackbohrung gebildet ist, welche mit der ersten Sackbohrung zusammentrifft. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in der Weise ausgebildet, daß in der Wandung der Ventilsitzbohrung in Höhe des Eintritts der Öffnung für die Durchzündgaszufuhr eine Ringnut vorgesehen ist, an deren Grund die erste Sackbohrung beginnt, in welche die von der Oberseite des Vetilsitzes eingebrachte Sackbohrung mündet. Weiterhin kann sich die von der Oberseite des Ventilsitzes eingebrachte Sackbohrung unmittelbar bis in die Ringnut erstrecken.
Durch die Anordnung der Dichtung am Ventilschleppkolben einerseits und der Öffnung für die Durchzündgaszufuhr an der Ventilsitzbohrung andererseits wird bei Hubanfang des Ventilschleppkolbens der Ventilteller vom Ventilsitz wie üblich abgehoben, jedoch kann noch kein Gas durch den auf diese Weise gebildeten Querspalt hindurchtreten, weil die Dichtung den Ringspalt vollständig absperrt. Bei dem weiteren Hub des Ventilschleppkolbens gelangt die den Ringspalt absperrende Dichtung zunächst bis an die Öffnung für die Durchzündgaszufuhr heran und dann vor diese Öffnung, in die sich die Dichtung infolge ihrer Elastizität etwas hineinverformt. Diese Verformung tritt bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Ringnut noch deutlicher in Erscheinung, da sie in diesem Fall rundherum auftritt. Durch diese Verformung ergibt sich ein erhöhter Widerstand, der beim weiteren Hub des Ventilschleppkolbens ruckartig übersprungen wird, so daß ebenso plötzlich die Öffnung für die Durchzündgaszufuhr frei liegt und das im Ringspalt befindliche Gas auch schlagartig durch die Öffnung hindurchströmen und zum Brenner gelangen kann. Nach diesem schnellen Freigeben der Durchzündgasmenge gleitet beim weiteren Hub des Ventilschleppkolbens die Dichtung sofort über den oberen Rand der Ventilsitzbohrung hinweg und gibt damit den Weg für das Durchströmen der vollen Gasmenge frei, welche infolge der kurz vorher und plötzlich freigegebenen Durchzündgasmenge zur einwandfreien Zündung kommt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung wirkt sich auch beim Schließen des Ventils vorteilhaft aus, weil in diesem Fall die Gaszufuhr auch fast ruckartig abgesperrt wird, so daß ein Durchschlagen der Brennerflanime verhindert wird.
Der Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F ig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Teil eines Gasventils gemäß der Erfindung in Schließstellung, F i g. 2 einen weiteren Schnitt durch das Gasventil gemäß F i g. 1 in Freigabestellung der Durchzündgasmenge, F i g. 3 einen weiteren Schnitt durch das Gasventil gemäß F i g. 1 und 2 in Offenstellung.
Der Ventilkörper 10 weist in an sich bekannter Weise den Ventilsitz 11 mit einem Dichtrand 11' auf, auf welchen sich in Schließstellung des Ventils (F i g. 1) die am unteren Rand des Ventiltellers 12 eingesetzte Ringscheibendichtung 13 auflegt. Der Ventilteller 12 ist nach abwärts mit dem Ventilschleppkolben 14 einstückig verbunden, dessen Außendurchmesser geringer als der Durchmesser der Ventilsitzbohrung 15 ist. Der auf diese Weise zwischen dem Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrung 15 gebildete Ringspalt 16 ist in Schließstellung des Ventils (F i g. 1) durch einen Runddichtring 17 abgesperrt, der in einer im Ventilschleppkolben 14 vorgesehenen Ausnehmung 18 gehalten ist. Insoweit ist die Ausbildung eines Gasventils bekannt.
Gemäß der Erfindung ist zum plötzlichen Freigeben der Durchzündgasmenge im Bereich des oberen Randes des Ventilkörpers 10 eine Durchtrittsöffnung 20 vorgesehen, deren Eintritt 21 in Schließstellung des Ventils oberhalb einer durch die Mittelachse des RÜnddichtringes 17 hindurchgehenden Horizontalebene in der Wandung der Ventilsitzbohrung 15 angeordnet ist, während der Austritt 22 der Durchtrittsöffnung 20 an der Oberseite des Ventilsitzes 11 radial innerhalb des Dichtrandes 11' befindlich ist. Die Durchtrittsöffnung 20 ist zweckmäßig durch eine senkrecht zur Wandung der Ventilsitzbohrung 15 vorgesehene erste Sackbohrung 21, und eine senkrecht zur Oberseite des Ventilsitzes 11 vorgesehene zweite Sackbohrung 22' gebildet, welche zusammentreff en.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß in der Wandung der Ventilsitzbohrung 15 in Höhe des Eintritts 21 der Durchtrittsöffnung 20 eine Ringnut 23 gebildet ist, an deren Grund die erste Sackbohrung 21' beginnt, in welche die zweite Sackbohrang 22' mündet. Wenn die Ringnut 23 eine größere Tiefe aufweist, kann die zweite Sackbohrung 22' sich unmittelbar bis in die Ringnut 23 erstrecken.
Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: In Schließstellung des Ventils (F i g. 1) liegt die Ringscheibendichtung 13 auf dem Dichtrand 11' des Ventilsitzes 11 auf, ferner sperrt der Runddichtring 17 den Ringspalt 16 zwischen Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrung 15 ab, so daß in die Durchtrittsöffnung 20 kein Gas eintreten kann. Bei Hubanfang des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 hebt sich zunächst die Ringscheibendichtung 13 vom Dichtrand 11' des Ventilsitzes 11 ab, ohne daß dabei Gas an die Durchtrittsöffnung 20 gelangen kann, weil der Runddichtring 17 den Ringspalt 16 zwischen dem Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrung 15 noch absperrt. Beim weiteren Hub des Ventütellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 gelangt der Runddichtring 17 zunächst vor den Eintritt 21 der Durchtrittsöffnung 20, in die er sich infolge seiner Elastizität etwas hineinverformt. Dieses Hineinverformen tritt bei der Ausführungsform mit der Ringnut 23 in erhöhtem Maß auf, wodurch der Runddichtring 17 beim weiteren Hub zunächst einen Widerstand bildet, der dann plötzlich überwunden wird, sobald der Runddichtring 17 aus der durch den Eintritt 21 der Durchtrittsöffnung 20 bzw. die Ringnut 23 gebildeten Hemmung herausschnappt und darauf am oberen Rand 24 des Ventilsitzes 11 zur Anlage kommt. Im gleichen Moment wird der Eintritt 21 der Durchtrittsöffnung 20 freigegeben, und die Durchzündgasmenge kann schlagartig durch die Durchtrittsöffnung 20 hindurchtreten, wie es in F i g. 2 durch die Pfeile angedeutet ist. Sofort nach dem Durchtreten der Durchzündgasmenge gleitet der Runddichtring 17 beim weiteren Hub des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 über den oberen Rand 24 des Ventilsitzes 11 hinweg, so daß der Weg für den Durchtritt der vollen Gasmenge freigegeben ist, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. - Falls eine einzige Durchtrittsöffnung 20 für das Freigeben der Durchzündgasmenge nicht genügen sollte, können auch mehrere solcher Öffnungen am Umfang des Ventilkörpers 10 verteilt angebracht werden. Ferner besteht die Möglichkeit, den Querschnitt der Durchtrittsöffnung 20 oder einer Mehrzahl solcher Öffnungen auf ein zum Verbrauch kommendes Gas mit der geringsten Wobbezahl abzustimmen und für andere Gasarten oder das gleiche Gas mit höherer Wobbezahl Einsätze vorzusehen, die den Durchmesser der Durchtrittsöffnung 20 entsprechend verändern oder einzelne von mehreren Öff- nungen verschließen. Äquivalente Anpassungen der Einzelteile sind über die angeführten Beispiele hinaus möglich.

Claims

Patentansprüche: 1. Gasventil, insbesondere für Gas-Wasserheizer, mit einem Ringspalt zwischen Ventilschleppkolben und Ventilsitzbohrung, einer den Ringspalt während des Hubanfanges des Ventilschleppkolbens absperrenden und in dessen Zylinderwandung eingelegten Dichtung und einer Öffnung für die Durchzündgaszufuhr, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Eintritt (21) der Öffnung (20) für die Durchzündgaszufuhr in Schließstellung des Ventils oberhalb einer durch die Mittelachse der Dichtung (17) hindurchgehenden Horizontalebene in der Wandung der Ventilsitzbohrung (15) angeordnet und der Austritt (22) an der Oberseite des Ventilsitzes (11) innerhalb des Dichtrandes (ll) des Ventilsitzes befindlich ist.
2. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20) für die Durchzündgaszufuhr durch eine senkrecht zur Wandung der Ventilsitzbohrung (15) vorgesehene erste Sackbohrung (21') und eine senkrecht zur Oberseite des Ventilsitzes (11) vorgesehene zweite Sackbohrung (22') gebildet ist, welche mit der ersten Sackbohrung (21') zusammentrifft. 3. Gasventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der Ventilsitzbohrung (15) in Höhe des Eintritts (21) der öffnung (20) für die Durchzündgaszufuhr eine Ringnut (23) vorgesehen ist, an deren Grund die erste Sackbohrung (21') beginnt, in welche die von der Oberseite des Ventilsitzes (11) eingebrachte Sackbohrung (22') mündet. 4. Gasventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Oberseite des Ventilsitzes (11) eingebrachte Sackbohrung (22') sich unmittelbar bis in die Ringnut (23) erstreckt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1123 634.