DE1241218B - Regel- und Sicherheitsventil, das den Zufluss eines brennbaren Mediums zu einem Brenner regelt - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F16k

DeutscheKl.: 47 g-43/01

Nummer: 1241218

Aktenzeichen: B 71895 XH/471

Anmeldetag: 14. Mai 1963

Auslegetag: 24. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regel- und Sicherheitsventil, das den Zufluß eines brennbaren Mediums zu einem Brenner regelt, und geht aus von einem derartigen Ventil, bei dem der Ventilkörper mit einer in Abhängigkeit von Druckänderungen verformbaren, über ihre mittlere Ruhelage hinaus beiderseits in eine die Ventilstellung bestimmende Durchbiegung bewegbaren Membran verbunden ist, und das Mittel zur Änderung der Abstände des Ventilkörpers von seinem ortsfesten Ventilsitz und von dieser Membran aufweist.

Es ist auch ein Ventil zum Regeln der Zufuhr von Gas zu einem Erhitzer von Verbrauchswasser bekanntgeworden, in dem eine Schnappfeder angeordnet ist, die über einen mittig an ihr angebrachten Bolzen auf den Ventilkörper in der Weise einwirkt, daß sie den Bolzen beim Überschnappen von einer Stellung über ihre Totlage in eine andere Stellung und umgekehrt in Längsrichtung hin- und herbewegt und dadurch ein schlagartiges Öffnen bzw. Schließen des Ventils erwirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auf Druck ansprechendes Regel- und Sicherheitsventil der zuerst genannten Art so vorteilhaft weiter auszubilden, daß bei Offenstellung des Ventils ein verhältnismäßig großer Durchfluß gegeben ist, bei Erreichen eines gewissen Dampfdruckes im Heizraum eine Drosselung des Durchflusses stattfindet, bis von einer wählbaren, verhältnismäßig kleinen Durchflußmenge ab ein schlagartiges Schließen des Ventils erfolgt und dann das Ventil dicht geschlossen bleiht.

Gelöst wird diese Aufgabe in erster Linie dadurch, daß erfindungsgemäß eine in bekannter Weise über einen mittig an der Membran angebrachten, auf den Ventilkörper wirkenden Bolzen, das schlagartige Öffnen und Schließen des Ventils verursachende Schnappfeder vorgesehen ist, bei der jedoch das eine Ende des Bolzens längsverstellbar mit der Membran verbunden ist, während das andere, freie Ende dieses Bolzens an einer am Ventilkörper festgelegten Blattfeder anliegt, wobei durch die Längsverstellung des Bolzens die Vorspannung der Schnappfeder änderbar ist.

Die Wirkungsweise wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Mit Abstand vom Boden 1 eines topfartigen Gehäuses 2 ist als Abschluß eines ebenfalls topfartigen Gehäuses 2' eine Membran 3 angeordnet, beispielsweise angelötet, so daß in dem durch einen Deckel 4 abgeschlossenen Gehäuseraum 6 ein weiterer Raum 5 angeordnet ist. Der Raum 5 steht über ein Rohr Regel- und Sicherheitsventil, das den Zufluß
eines brennbaren Mediums zu einem Brenner
regelt

Anmelder:

Willi Brandl, Zürich (Schweiz)
Vertreter:

Dipl.-Ing. Η; Lesser, Patentanwalt,
München 61, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:

Willi Brandl, Zürich (Schweiz)

od. dgl. 7 mit dem Innenraum 8 eines evakuierten, teilweise mit Wasser 9 gefüllten Gefäßes 10 in Verbindung, welches beispielsweise dem Aufheizen einer Flüssigkeit 11 dient, die in einem das Gefäß 10 umgebenden Gefäß 12 angeordnet ist. Der Zufuhr der Flüssigkeit 11 zum Gefäß 12 dient eine Zuleitung 13, dem Abführen dieser Flüssigkeit eine Leitung 14. Das im Gefäß 10 befindliche Wasser 9 wird durch einen Gasbrenner 15 aufgeheizt.

Im Raum 6 des Gehäuses 2 ist ein Ventilkörper 16 mit Dichtscheibe 17 angeordnet, der über ein stangenförmiges Glied 20, das am oberen Ende mit einem Schlitz 21 zum Einfassenlassen eines Schraubenziehers od. dgl. versehen ist, in einer Innen- und Außengewinde aufweisenden Muffe 22 durch ein Dichtelement 23 abgedichtet geführt wird. In die Muffe ist eine Schraube 24 eingeschraubt. Die Schraubmuffe 22 schließt ein Rohrstück 25 ab, das den Ventilsitz 26 trägt. An den Innenraum des Gehäuses 2 ist ein Stutzen 27, an den Innenraum des Rohrstücks 25 ein Stutzen 28 angeschlossen. Der Stutzen 27 verbindet den Gehäuseinnenraum 6 mit der Heizmediumquelle über eine Leitung 29; der Stutzen 28 ist über eine Rohrleitung 30 mit dem Gasbrenner 15 verbunden. Die Flamme 31 eines Pilotbrenners 32 entzündet das aus dem Gasbrenner austretende Gas, wenn dieses dem Brenner 15 zugeführt wird.

Am Ventilkörper 16 ist eine Blattfeder 33 durch Schrauben 34 od. dgl. festgelegt, an der ein Stößel 35 anliegt, der am anderen Ende einen Gewindeansatz 18 enthält, der in eine Innengewinde aufweisende, mit der Membran 3 starr verbundene Muffe 19 einfaßt. Zwischen zwei Muttern 36 und 37 ist eine Schnapp-

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Claims (2)

feder 38 am Stößel 35 festgelegt, deren beide Enden eine Aussparung aufweisen, so daß die Schnappfeder 38, wenn zwei am Deckel 4 festgelegte Träger 39 und 40 in diese Aussparungen einfassen, gegen Verdrehen gesichert ist. Es läßt sich dann also auch der Stößel 35 nicht verdrehen. Mindestens einer der beiden Träger 39 und 40 steht unter Wirkung einer Stellschraube 41. Wird die Stellschraube 41 so verdreht, daß sich das freie Ende des Trägers 39 zum Träger 40 hin verformt, dann wird die Vorspannung der Schnappfeder 38 erhöht. Die Schnappfeder versucht also, sich in die eine oder andere der gestrichelt eingezeichneten Lagen zu bewegen, wenn sie daran nicht durch den Stößel gehindert wird. Die Schnappfeder 38 ist in ihrer Mittelstellung gezeichnet. Die Blattfeder 33 kompensiert beim Öffnen des geschlossenen Ventils den Weg, an dessen Ende die Schnappfeder 38 ihre Mittelstellung erreicht hat bzw. hält den Ventilkörper 16 in der Geschlossenstellung, bis die Schnappfeder 38 über die Mittelstellung nach unten springt. Es wird also, wenn der Druck im Innenraum 8 und im Innenraum 5 unter einen bestimmten Wert sinkt und das Ventil geschlossen war, zunächst der Stößel 35 in Richtung des Pfeiles 39' bewegt. Die Dichtscheibe 17 liegt dann noch abdichtend am Sitz 26 an. Erst in dem Augenblick, in dem die Schnappfeder 38 ihre Mittelstellung erreicht hat, springt sie in ihre andere Grenzlage (gestrichelte untere Linie), so daß der Stößel 35 plötzlich nach unten bewegt wird, so daß dann eine zwischen der Muffe 22 und dem Ventilkörper 16 angeordnete Feder 40' das Ventil voll öffnet. Dadurch kann dann über den Stutzen 27 zugeführtes Gas über die Leitung 30 zum Gasbrenner gelangen, das dann durch die Flamme 31 entzündet wird. Außer der Vorspannung kann auch die Ventilsitzdistanz eingestellt werden, wobei es wichtig ist, die Vorspannung auf die Distanz des Ventiltellers vom Ventilsitz genau abzustimmen. Durch die Verstellung des Ventiltellers und der Vorspannung, wie auch der Andruckkraft und des Bewegungsbereiches kann erreicht werden, daß die Ein- und Ausschaltdifferenz beliebig in Grenzen gehalten werden kann. Soll die im Gefäß 12 vorgesehene Flüssigkeit, beispielsweise Verbrauchswasser, auf eine Temperatur von beispielsweise 80° C erhitzt werden, so werden die einstellbaren Teile des Ventils so eingestellt, daß die Dichtscheibe 17 des Ventilkörpers 16 am Sitz 26 dicht anliegt, also die Zufuhr von Gas zum Gasbrenner 15 unterbrochen wird, wenn sich der beim Aufheizen des Wassers 9 ergebende Dampfdruck der Temperatur von 80c C entspricht. Wird die Temperatur der zu erwärmenden Flüssigkeit 11 durch Wasserentnahme erniedrigt, dann kondensiert der im Gefäßinnenraum 8 vorhandene Dampf, wodurch der Dampfdruck im evakuierten Raum 8 und damit auch der Druck im Raum 5 absinkt. Dadurch wird der Stößel 35 veranlaßt, sich im Sinn des Pfeiles 39' zu bewegen, bis schließlich dem Gasbrenner 15 Gas zugeführt wird. Da auch hier der maximale Hub des Ventilkörpers 16 gegenüber dem Sitz 26 so bemessen wird, daß er kleiner ist als der Ausschlag der Membran im Bereich zwischen dem Druck Null (Vakuum) und dem Atmosphärendruck, wirkt das Regelorgan als Sicherheitsventil. Erreicht also der Dampfdruck den Atmosphärendruck, dann wird der Gasbrenner 15 abgeschaltet. Entsprechendes gilt auch für das Abschalten, wenn eine vorher eingestellte Temperatur erreicht ist. Befand sich also der Stößel 35 in seiner tiefsten Stellung und wird nun der Dampfdruck in den Räumen 5 und 8 erhöht, dann schiebt der Stößel 35 den Ventilkörper 16 über die Feder 33 entgegen der Richtung des Pfeiles 39'. Es findet also eine Drosselung des Durchflusses statt. Ist der Stößel 35 so weit aufwärts bewegt worden, daß die Schnappfeder 38 ihre Mittelstellung ίο erreicht (kleinste Drosselstellung), dann springt die Blattfeder 38 in die obere gestrichelt dargestellte Stellung und schließt damit schlagartig das Ventil. Es wird also das Ventil schlagartig in Offenstellung gebracht (größter Durchfluß), und nachdem bei Annähern an die gewünschte eingestellte Temperatur eine Drosselung erfolgte, auch schlagartig wieder geschlossen. Dieses Regel- und Sicherheitsventil kann überall dort eingesetzt werden, wo es darauf ankommt, den Zufluß eines Mediums zu einer Verbrauchsstelle zu regeln und Wert darauf gelegt werden muß, daß im geschlossenen Zustand des Ventils auch nicht die kleinste Gasmenge durch das Ventil hindurchgelassen wird. Selbstverständlich muß dafür gesorgt werden, daß der Ventilkörper auch so eingestellt werden kann, daß Vorstehendes erreicht wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der mit dem Teil 2' verbundene Rohrteil 7, der über eine Gummidichtung 41' gegenüber dem Boden 1 des Gehäuses 2 abgedichtet ist, mit einem Handhebel 42 verbunden, so daß der Teil 2' mit der Membran 3 verdreht werden kann. Da der Stößel 35 keine Drehung auszuführen vermag, ändert sich also der Abstand zwischen der Membran 3 und dem oberen Ende des Stößels 35, so daß eine Regulierung in einfacher Weise möglich ist. Patentansprüche:

1. Regel- und Sicherheitsventil, das den Zufluß eines brennbaren Mediums zu einem Brenner regelt und dessen Ventilkörper mit einer in Abhängigkeit von Druckänderungen verformbaren, über ihre mittlere Ruhelage hinaus beiderseits in eine die Ventilstellung bestimmende Durchbiegung bewegbaren Membran verbunden ist und das Mittel zur Änderung der Abstände des Ventil körpers von seinem ortsfesten Ventilsitz und von dieser Membran aufweist, dadurchgekennz eich net, daß eine in bekannter Weise über einen mittig an der Membran (3) angebrachten, auf den Ventilkörper (16) einwirkenden Bolzen (35) das schlagartige öffnen und Schließen des Ventils verursachende Schnappfeder (38) vorgesehen ist, bei der jedoch das eine Ende des Bolzens (35) längsverstellbar mit der Membran (3) verbunden ist, während das andere, freie Ende dieses Bolzens (35) an einer am Ventilkörper (16) festgelegten Blattfeder (33) anliegt, wobei durch die Längsverstellung des Bolzens (35) die Vorspannung der Schnappfeder (38) änderbar ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schnappfeder (38) zwischen den freien Enden von quer zu der Schnappfeder (38) gerätefest angeordneten Trägern (39,40) gehalten sind und mindestens einer (39) dieser Träger (39, 40) mittels einer Stellschraube (41) in Richtung gegen den anderen (40) hin elastisch verspannbar ist.