DE1229925B

DE1229925B - Gas valve

Info

Publication number: DE1229925B
Application number: DEJ21920A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Curt Steinhardt
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

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 Dichtung und einer im Ventilschleppkolben vorgesehenen Öffnung für die Durchzündgaszufuhr.Gas valve The invention relates to a gas valve, in particular for gas water heaters, with an annular gap between the valve drag piston and valve seat bore, one shutting off the annular gap during the start of the stroke of the valve drag piston Seal and an opening provided in the valve drag piston for the ignition gas supply.

Diese bekannten Gasventile, die im Gasweg dem Hauptbrenner vorgeschaltet werden, 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 dann 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.These known gas valves, which are connected upstream of the main burner in the gas path, have the task of regulating the amount of gas flowing through at the beginning of the release of the gas path in such a way that only a so-called ignition gas amount can flow through first, whereupon the path for the full amount of gas to Burner is released. A known embodiment only provides an annular gap between a valve drag piston and a valve seat bore, but it is difficult to measure the size of the annular gap in the correct ratio to the Wobbe number of the gas to be used, especially when it comes to gases with very high Wobbe numbers acts. For this reason, another embodiment has become known in which the annular gap is blocked by a seal for the gas passage during the start of the stroke of the valve drag piston and an opening is provided above the seal in the drag piston through which the required amount of ignition gas can flow. Although this embodiment allows easier adaptation to the Wobbe number of the gas being used in each case with the aid of the opening, the amount of ignition gas is released to the extent that the valve disk lifts off the valve seat. Since this lifting takes place fairly evenly, the amount of ignition gas also gradually flows through the relatively slowly increasing gap, while the fastest possible release of the amount of ignition gas is desired.

Um ein solches schnelles Freigeben der Durchzündgasmenge zu erreichen, ist ein Gasventil der eingangs erwähnten Art gemäß Erfindung derart ausgebildet, daß die Dichtung in Schließstellung des Ventils oberhalb einer durch die Mittelachse der Öffnung für die Durchzündgaszufuhr hindurchgehenden Horizontalebene in der Wandung der Ventilsitzbohrung eingespannt ist. Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß die als Rundschnur ausgebildete Dichtung in eine kreisbogenförmige Nut in der Wandung der Ventilsitzbohrung eingespannt ist. Ferner ist vorgesehen, daß die Öffnung für die Durchzündgaszufuhr in der unteren Hälfte der zylindrischen Wandung des Ventilschleppkolbens angeordnet ist.To achieve such a rapid release of the amount of ignition gas, a gas valve of the type mentioned is designed according to the invention in such a way, that the seal in the closed position of the valve above one through the central axis the opening for the ignition gas supply through the horizontal plane in the wall the valve seat bore is clamped. The arrangement is expediently made in such a way that that the seal formed as a round cord in an arcuate groove in the Wall of the valve seat bore is clamped. It is also provided that the opening for the ignition gas supply in the lower half of the cylindrical wall of the valve drag piston is arranged.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß in der zylindrischen Außenwandung des Ventilschleppkolbens in Höhe der Öffnung für die Durchiündgaszufuhr eine Ringnut angebracht ist, in welche die Öffnung für die Durchzündgaszufuhr mündet.A preferred embodiment provides that in the cylindrical Outer wall of the valve piston at the level of the opening for the gas supply an annular groove is attached into which the opening for the ignition gas feed opens.

Durch die Anordnung der Öffnung für die Durchzündgaszufuhr am Ventilschleppkolben einerseits und der Dichtung 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 Öffnung für die Durchzündgaszufuhr zunächst bis an die den Ringspalt absperrende Dichtung heran, welche darauf vor dieser Öffnung befindlich ist, in die sich die Dichtung infolge ihrer Elastizität etwas hineinverformt. Diese Verformung tritt bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Ringnut in der zylindrischen Außenwandung des Ventilschleppkolbens noch deutlicher in Erscheinung, da in diesem Fall die Verformung 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 freiliegt und das im Inneren des Ventilschleppkolbens zugeführte 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 unteren Rand des Ventilschleppkolbens 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.Due to the arrangement of the opening for the ignition gas supply on the valve drag piston on the one hand and the seal on the valve seat bore on the other hand is at the start of the stroke of the valve drag piston, the valve disc is lifted from the valve seat as usual, however no gas can yet pass through the transverse gap formed in this way, because the seal completely closes off the annular gap. With the further stroke of the valve drag piston the opening for the ignition gas supply initially reaches the annular gap shut-off seal, which is located on it in front of this opening, in which the seal deforms slightly due to its elasticity. This deformation occurs in the preferred embodiment with an annular groove in the cylindrical Outer wall of the valve drag piston even more clearly visible, because in this If the deformation occurs all around. This deformation results in an increased Resistance that jerked over with the further stroke of the valve drag piston so that just as suddenly the opening for the ignition gas supply is exposed and the gas supplied inside the valve drag piston also abruptly through the Can flow through opening and reach the burner. After that quick release Due to the amount of ignition gas, the seal slides during the further stroke of the valve drag piston immediately over the lower edge of the valve drag piston and thus gives the path for the full amount of gas to flow through, which as a result the amount of igniting gas released shortly beforehand and suddenly to the correct Ignition is coming.

Die erfindungsgemäße Ausbildung wirkt sichauch beim Schließen des Ventils vorteilhaft aus, weil in diesem Fall die Gaszufuhr auch fast ruckartig abgesperrt wird, so daß ein Durchschlagen der Brennerflamme verhindert wird.The inventive training also works when closing the Valve is advantageous because in this case the gas supply is shut off almost suddenly so that the burner flame is prevented from breaking through.

Der Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 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.The subject matter of the invention is explained in an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a schematic longitudinal section through part of a gas valve according to the invention in the closed position, FIG . 2 shows a further section through the gas valve according to FIG . 1 in the release position of the amount of ignition gas, F i g. 3 shows a further section through the gas valve according to FIG . 1 and 2 in open position.

Der Ventilkörper 10 weist in an sich bekannter Weise den Ventilsitz 11 mit emiera Dichtrand lr 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 emistückig verbunden, dessen Außendurchmesser geringer als der Durchmesser der Ventilsitzbohrung 15 ist. Auf diese Weise ist zwischen dem Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrang 15 ein Ringspalt 16 gebildet, in welchen in Schließstellung des. Ventils (F i g. 1) eine durch_ die Wandung des- Ventilschleppkolbens 14 hindurchgehende Durchtrittsöffnung 17 für die Durchzündgaszufuhr mündet. Insoweit ist die Ausbildung eines Gasventils bekannt.The valve body 10 has, in a manner known per se, the valve seat 11 with an emiera sealing edge lr, on which the annular disk seal 13 inserted at the lower edge of the valve disk 12 rests in the closed position of the valve (FIG. 1) . The valve disk 12 is connected in a downward direction to the valve drag piston 14, the outer diameter of which is smaller than the diameter of the valve seat bore 15 . In this way, an annular gap 16 is formed between the valve drag piston 14 and the valve seat boring 15 , into which, in the closed position of the valve ( FIG. 1), a through opening 17 for the ignition gas feed opens through the wall of the valve drag piston 14. To this extent, the design of a gas valve is known.

Gemäß der Erfindung ist zum- Abdichten des Ringspaltes 16 und zum plötzlichen Freigeben der Durchzündgasmenge ein Runddichtring 18 vorge,:-sehen,- der in Schließstellung des Ventils (F i g. 1) oberhalb einer durch die Mittelachse der Durchtrittsöffnung 17 für die Durchzündgaszufuhr hindurchgehenden Horizontalebene in die Wandung der Ventilsitzbohrung 15 eingespannt ist. Zu diesem ,Zweck ist in der Wandung der Ventilsitzbohrung 15 eine laeisbogenförmige Nut 19 vorgesehen, welche eine zuverlässige Halterung für den Runddichtring 18 bildet. Die Durchtrittsöffnung 17 für die Durchzündgaszufuhr ist zweckmäßigerweise in der unteren Hälfte der zylindrischen Wandung des Ventilschleppkolbens angeordnet, so daß zwischen jeweils durch die Durchtrittsöffnung 17 und den Runddichtring 18 bindurchgehenden Mittelachsen ein Zwischenraum vorhanden ist. According to the invention, an O-ring 18 is provided for sealing the annular gap 16 and for suddenly releasing the amount of ignition gas: - see, - which in the closed position of the valve (FIG . 1) above a through the center axis of the passage opening 17 for the ignition gas supply Horizontal plane is clamped in the wall of the valve seat bore 15. For this purpose, an arcuate groove 19 is provided in the wall of the valve seat bore 15 , which forms a reliable holder for the O-ring 18 . The passage opening 17 for the ignition gas supply is expediently arranged in the lower half of the cylindrical wall of the valve drag piston, so that there is a gap between the passage opening 17 and the O-ring 18.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß in der zylindrischen Außenwandung des - Ventilschleppkolbens 14 in Höhe -der Durchtrittsöffnung 17 für die Durchzündgaszufuhr eine Ringnut 20 angebracht ist, in welche die Durchtrittsöffnung 17 mündet. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Dichtrand 11' des Ventilsitzes 11 gegenüber der Außenrandzone des Ventiltellers 12 angeordnet ist.A preferred embodiment provides that in the cylindrical outer wall of - the passage opening 17 is mounted for Durchzündgaszufuhr an annular groove 20 into which the passage opening leads 17 - valve drag piston 14 in height. It is also advantageous if the sealing edge 11 ′ of the valve seat 11 is arranged opposite the outer edge zone of the valve disk 12.

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 18 den Ringspalt 16 zwischen Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrung 15 ab, so daß der Gasweg vollständig versperrt ist. Bei Hubanfang des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 hebt sich zunächst die Ringscheibendichtung 13 vom Dichtrand 11' des Ventilsitzes 11 ab, ohne daß Gas durch den entstandenen Querspalt hindurchtreten kann, weil der Runddichtring 18 den Ringspalt 16 zwischen dem Ventilschleppkolben 14 und der Ventilsitzbohrung 15 noch absperrt. Beim weiteren Hub des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 gelangt die Durchtrittsöffnung 17 zunächst vor den Runddichtring 18, der sich infolge seiner Elastizität etwas in die Durchtrittsöffnung 17 hineinverformt. Dieses Hineinverformen tritt bei der Ausführungsform mit der Ringnut 20 in erhöhtem Maß auf, wodurch der Runddichtring 18 beim weiteren Hub des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 zunächst einen Widerstand bildet, der. dann plötzlich überwunden wird, sobald.der Runddichtring 18 aus der durch die Durchtrittsöffnung 17 bzw. die Ringnut 20 gebildeten Hemmung herausschnappt und darauf am unteren Rand 21 des Ventilschleppkolbens 14 zur Anlage kommt. Im gleichen Moment wird die Durchtrittsöffnung 17 freigegeben, und die Durchzündgasmenge kann schlagartig durch diese Öffnung hindurchtreten, wie es in F i g. 2 durch die Pfeile angedeutet ist. Sofort nach dem Durchtreten der Durchzündgasmenge gleitet der Runddichtring 18 beim weiteren Hub des Ventiltellers 12 mit dem Ventilschleppkolben 14 über den unteren Rand 21 des VentilschIeppkolbens 14 hinweg, so daß der Weg für den Durchtritt der vollen Gasmenge freigegeben ist, wie es in F i g. 3 dargestellt - ist.The operation of the valve is as follows: (g F i. 1) In the closed position of the valve 13 is the annular disc seal on the sealing edge 11 of the valve seat 11, also 18 blocks the O-ring the annular gap 16 between the valve drag piston 14 and the valve seat bore 15, so that the gas path is completely blocked. At the beginning of the stroke of the valve disk 12 with the valve drag piston 14, the annular disk seal 13 initially lifts off the sealing edge 11 'of the valve seat 11 without gas being able to pass through the transverse gap that has arisen because the O-ring 18 is still in the annular gap 16 between the valve drag piston 14 and the valve seat bore 15 shut off. During the further stroke of the valve disk 12 with the valve drag piston 14, the passage opening 17 first comes in front of the O-ring 18, which is deformed somewhat into the passage opening 17 due to its elasticity. This deformation occurs to an increased extent in the embodiment with the annular groove 20, as a result of which the O-ring 18 initially forms a resistance during the further stroke of the valve disk 12 with the valve drag piston 14. is then suddenly overcome as soon as the O-ring 18 snaps out of the inhibition formed by the passage opening 17 or the annular groove 20 and then comes to rest on the lower edge 21 of the valve drag piston 14. At the same moment the passage opening 17 is opened and the amount of ignition gas can suddenly pass through this opening, as shown in FIG. 2 is indicated by the arrows. Immediately after the amount of ignition gas has passed through, the O-ring 18 slides with the valve drag piston 14 over the lower edge 21 of the valve piston 14 during the further stroke of the valve disk 12, so that the path is cleared for the passage of the full amount of gas, as shown in FIG. 3 shown - is.

Falls eine einzige Durchtrittsöffnung 17 in der Wandung des Ventilschleppkolbens 14 für das Freigeben der Durchzündgasmenge nicht genügen sollte, können auch mehrere solche Öffnungen am Umfang des Ventilschleppkolbens 14 verteilt angebracht werden. Ferner besteht die Möglichkeit, den Querschnit ' t der Durchtrittsöffnung 17 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 17 entsprechend verändern oder einzelne von mehreren Öffnungen verschließen. Aquivalente Anpassungen der Einzelteile sind über die angeführten Beispiele hinaus möglich.If a single passage opening 17 in the wall of the valve drag piston 14 should not be sufficient for releasing the amount of ignition gas, several such openings can also be distributed on the circumference of the valve drag piston 14. Further, there is the possibility of the Querschnit 't of the passage opening 17 or a plurality of such ports on a coming to the consumer gas to be coordinated with the lowest Wobbe index and to provide for other kinds of gases or the same gas with a higher Wobbe index inserts that vary the diameter of the passage opening 17 corresponding to or close one of several openings. Equivalent adjustments to the individual parts are possible beyond the examples given.

Claims

Patentanspräche: 1. Gas valve, in particular for gas water heater, having an annular gap between the valve drag piston -and valve seat bore, one of the annular gap during the Hubanfanges the valve drag piston occluding seal and provided in the valve drag piston opening for the Durchzündgaszufuhr, d a d u rch g e k hen - shows that the seal (18) in the closed position of the valve is clamped in the wall of the valve seat bore (15) above a horizontal plane passing through the central axis of the opening (17) for the ignition gas supply.

2. Gas valve according to claim 1, characterized in that the seal formed as a round cord (18) is clamped in an arcuate groove (19) in the wall of the valve seat bore (15). 3. Gas valve according to claim 1, characterized in that the opening (17) for the ignition gas supply is arranged in the lower half of the cylindrical wall of the Vontile drag piston (14). 4. Gas valve according to claim 3, characterized in that an annular groove (20) is mounted in the cylindrical outer wall of the valve drag piston (14) at the level of the opening (17) for the ignition gas supply, into which the opening (17) for the ignition gas supply opens. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1123 634.