DE1529045A1 - Steuerventil - Google Patents

Description

"Steuerventil"

Die Erfindung betrifft Steuerventile für Fluden, insbesondere Brennstoffventil der Sammelleitungstype wie z.B. ein Drehnadelventil j ein von einen Theraoeleaent gesteuertes Sicherheitsventil, sowie einen aanuellen SteuermeohanisBue zu» Verdrehen der VentUnedel und zu« Zurückstellen des Sicherheitsventil*.

Ventiled*r erwähnten Art sind bereits bekannt, Sie haben jedoch alle einen verhältniseäflig komplizierten und aufwendi· gen St#üere«ohani*»U8 für die Einstell- und Büoketellfunktioa der Nudel- und Sicherheit«ventile. Eine Aufgabe der Erfindang litt steht darin, ein verbessertes Mittel znu Steuern de· EinstelltK» eine« Nadelventil· und zum Verhindern des Abheben· <er Ventilnadel von ihr·« Ventilsitz vorzuschlagen. _β1φ ORIGINAL 90^8 49 / 036.7

Der Erfindungsgegenstand geht aus von einem steuerventil für Pluden mit einer verjüngten, drehbaren Ventilnadel, die mit einer verjüngten Bohrung oder einem Sitz in einem Ventilkörper zusammenarbeitet; mit einer Betätigungsstange, die gleitbar durch eine axiale Bohrung der Ventilnadel paßt; mit einem drehbaren Steuerglied, das an der Betätigungestange oberhalb des breiteren Endes der Ventilnadel befestigt ist und ein Mittel zum Verdrehen der Ventilnadel und zum axialen Bewegen der Betätigungsstange bildet; mit weiteren Ventilmitteln am schmaleren Ende der Nadel, die so ausgebildet sind, daß sie durch eine axiale Verschiebung der Betätigungsstange zurückgestellt werden. Der Erfindungsgegenstand ist dadurch gekennzeichnet, daß bogenförmige Anschlagmittel vorgesehen sind, die zusammen mit dem drehbaren Steuerglied bewegbar sind und mit einem festen Ansohlag auf dem Ventilkörper zusammenarbeiten, um die relative Winkelbewegung um die Ventilnadelaohse zu begrenzen; daß die bogenförmigen Anschlagmittel und der damit zusammenarbeitende Ansohlag so ausgebildet sind, daß eine bestimmte, relative axiale Bewegung notwendig ist, um das drehbare Steuerglied durch mindestens «inen dazwischenliegenden Teil seJnee Vinkelbereiohes zu verstellen; daß über den gesamten Wlnkelbereioh die Anschlag« eine axiale Bewegung des Steuergliedes und der Betätigungsstange soweit und in einer solchen Richtung verhindern, daß die weiteren Ventilmittel in die Ventilnadel eingreifen und diese vom Sitz abheben.

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Das drehbare Steuerglied kann also eine Winkelposition haben, in der das Ventil geschlossen ist, und einen Winkelverstellbereioh, in den ein Flude durch das Ventil fließt. Die zusammenarbeitenden Ansohläge können eine Winkeleinstellung von der erstgenannten Position in den genannten Bereich und umgekehrt verhindern, bevor nicht ein Steuerglied leicht in axialer Richtung auf die Ventilnadel niedergedrückt wird.

Vorzugsweise enthalten die bogenförmigen Anschlagmittel einen im wesentlichen ebenen Ring, der koaxial an dem drehbaren Steuerglied befestigt ist und bogenförmige Teile hat, die in axialer Richtung aus der Ebene heraus verformt sind.

Diese und weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels der Erfindung hervor, in der auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird. Es zeigt:

Fig. i eine Seitenansicht «Ines Saamelleitungsventils, teilweise im Sohnitt;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig· 3 eine Ansioht eines scheibenförmigen Ansohlagteile

und des Inneren Endes eines das Ventil betätigenden Knopfes, von unten gesehen;

Fig. k einen Schnitt durch den das Ventil betätigenden Knopf, von der Seite gesehen, und

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Fig. 5 eine Teilansicht des Ventilkörpers und des Betätigungsknopfes, wobei der Knopf gegenüber der Figur 4 in einer anderen Winkelstellung gezeigt ist.

Der Hauptteil 10 des Sammelleitungsventile der Figur 1 hat eine mit Gewinde versehene Einlaßöffnung 11 und eine ähnliohe Auslaßöffnung 12. In dem Ventilkörperteil 10 ist mit einer dazwischen gelegten Dichtung 13 ein zweiter Ventilkörperteil 14 befestigt, der mit einer konischen Bohrung oder Vertiefung 15 versehen ist, die von der oberen Fläche bis zum Boden des Teils 14 reicht. Der Teil 14 ist an dem Teil 10 durch Schrauben 16 befestigt, von denen in der Zeichnung eine gezeigt ist.

In der konischen Bohrung 15 ist ein Nadelventil 17 mit einem am Boden angeordneten Einlaß 18, einem durch eine Seite verlaufenden Hauptbrenner-Gasauslaß 19 und einer mit dem Auslaß 19 in Verbindung stehenden und teilweise um den Umfang des Nadelventils zu einem Zündflammengasbrennerauelaß (nicht gezeigt) verlaufenden Zündflammenbrennergasleitung 20 angeordnet. Eine Platte 21 reicht über das obere Ende der Vertiefung 15 und ist durch Sohrauben 16 an dem Ventilkörperteil 14 befestigt. Das Nadelventil hat eine hülsenförmige Verlängerung 17a, die von dem oberen Ende und durch die Platt· 21 reicht. Diese hülsenförmige Verlängerung 17a ist am oberen Ende und innen geschlitzt, um einander gegenüberliegende Rillen 17b und 17o zur Aufnahme von dazu komplemen-

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iär geformten Rippenteilen des Betätigungsknopfes 39 zu bilden. Ein scheibenförmiges Anschlagteil 22 umfaßt die Verlängerung 17a und ist gegenüber der Platte 21 duroh eine Schraubendruckfeder 23 vorgespannt. Diese Feder drückt mit ihrem anderen Ende gegen den oberen Teil des Nadelventils 17. Es ist zu sehen, daß die Sohraubendruokfeder die Ansohlagsoheibe nioht nur gegenüber der Platte 21 hält, sondern auoh das Ventil 17 in seiner konischen Ventilvertiefung hält, um dazwischen eine gasdichte Verbindung zu bilden.

Ein Sicherheitsventil 24 ist an einem Ende des Hebels 25 befestigt, welcher Hebel mittels eines Stiftes 26, der duroh einen nach unten verlaufenden Teil 14a des Ventilkörperteils 14 verläuft, gelagert ist. Eine Elektromagneteinheit 27 ist in einer Vertiefung 28 des Ventilkörperteils 14 angeordnet und hat eine an einem Anker befestigte Betätigungsstange 29, die in ein« Öffnung des anderen Endes des Hebels 25 eingreift. Zwisohen der Magneteinheit und dea Ende des Hebels ist ein· Sohraubendruokfeder 30 angeordnet, die das Ventil 24 normalerweise gegen das unter· Ende des Nadelventils, das hierfür einen Ventilsitz bildet, drüokt. Di« Magneteinheit wird in de« Sookel 28 duroh »in« in der Öffnung 31 angeordnete Verlängerung 27a gehalten und duroh eine Kutter 32 festgeklemmt. Dl· Verlängerung 27a nimmt einen konzentrischen Lttitungsstecker für ein konventionelles konzentrisches Thermoelement auf. Das Ventil 24 ist mit einer axialen Bohrung vers«h«n, die das untere End· einer Rüokat#ll«tang·

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33 aufnimmt, die durch eine axiale Bohrung im oberen Ende des Nadelventils sowie durch und über die Nadelventilverlängerung 17a hinaus verläuft. Diese Rückstellstange dient sowohl als Führung für das Ventil 24 als auch als Mittel zum manuellen Bewegen des Ventils in die geöffnete Stellung und dazu, den Anker (nicht gezeigt) des Magneten mit dem Magnetpol (nicht gezeigt) in Berührung zu bringen.

Ein ringförmiger Plansch 34 der Stange 33 befindet sich normalerweise in einem geringen Abstand unterhalb einer angrenzenden inneren Fläche des Nadelventils und dient als Ansohlag für das eine Ende einer Schraubendruokfeder 35> während das andere Ende dieser Feder sich gegen das Ventil 24 abstützt, um das Ventil 24 in Richtung auf die geöffnete Stellung vorzuspannen. Die Feder 35 ist schwächer als die Feder 3O₁ so daß bei keiner Erregung des Magneten 27 die Feder 30 eine stärkere Kraft ausübt als die Feder 35 und damit das Ventil schließt. Ein O-Ring 36 umfaßt die Rückaetzstange 33 an der oberen Fläche des Ventilköipere sowie an dem unteren Ende der Verlängerung 17a und ist mittels einer Scheibe 37 und einer gegen die Scheibe drückenden Schraubendruckfeder 38 abdichtend gegen die Rüokstellstange geklemmt. Das obere Ende der Feder stützt sioh gegen den manuell betätigbaren Knopf 39 ab.

Der Knopf 39 ist mit einer axialen Bohrung 40 versehen und •in· nioht-rund· untere Verlängerung greift in einen nichtrunden Teil des oberen Ende« der Rüoketellstange ein. Der

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Knopf ist an der Rückstellstange mit einer Schraube 41 festgeschraubt. Wie am besten aus der Figur 3 hervorgeht, besitzt der Knopf 39 Rippen 39b und 39o, die in Rillen 17b und 17o der Nadelventilverlängerung i7a eingreifen, um eine keilförmige Verbindung, zwisohen dem Nadelventil und dem Knopf zu erhalten. Der Knopf hat außerdem eine bogenförmige Ansohlagschulter 39a, die mit dem oberen Ende 42c eines Anschlaggliedes 42 der Platte 21 zusammenarbeitet, um eine axiale Bewegung des Knopfes gegenüber den Nadelventil zu verhindern, wenn das Nadelventil in seiner ^MEIN"-Position ist, wobei die Öffnung 19 mit dem Kanal 14b des Ventilkörperteils 14 in Verbindung steht. Der Kanal 14b führt über ein Druokregelventii 10b zu einem mit dem Auslaß 12 verbundenen Kanal 10a. Die bogenförmige Schulter 39a hat eine solche Länge, daß in der Zündstellung des Nadelventils (gezeigt in der Figur 4) der Knopf 39 axial um einen Betrag bewegbar ist, der ausreicht, das Ventil 24 zu öffnen und den Anker der Magneteinheit 27 zurückzustellen.

Im unteren Ende des Knopfes 39 ist ein ringscheibenförniges Glied 43 mit einer solohen Form befestigt, daß es die inneren bogenförmigen Anschlagmittel bildet. Es ist an feinem äußeren Umfang mit Kerben 43a und 43b verschiedener Größe versehen, in die entsprechend geformte Vorsprünge (nicht gezeigt) des inneren Umfanges eines Kragenteils des Knopfes eingreifen, um das scheibenförmige Glied darin in der richtigen Stellung zu halten. Diesee scheibenförmige Glied wird

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im unteren Ende des Knopfes an einer bogenförmigen Schulter gehalten, in dem die untere Kante des Knopfes umgebogen oder umgerollt wird, um das scheibenförmige Glied festzuklemmen. Das Glied 45 ist mit einem größeren, ausgestanzten Bereich 43c versehen, der das Aufsetzen des Knopfes auf den Aneohlagteil 42 der Platte 21 und das Aufsetzen auf das Nadelventil erleichtert. Das Glied ist außerdem mit im Abstand voneinander angeordneten inneren Kerben 43d, 43e und 43f versehen, die das Niederdrücken der beiden bogenförmigen Teile 44 und

45 ermöglichen, wobei dazwischen bogenförmige Ansohlagteile

46 und 47 in derselben Ebene wie der äußere Umfang des scheibenförmigen Gliedes verbleiben. Im zusammengesetzten zustand des Knopfes und des Nadelventils greift das bogenförmige Teil 46 in ein quer verlängertes Teil 42b eines festen Ansohlaggliedes 42 an der Kerbe 43f ein, wenn das Nadelventil sioh in der ⁿAUS"-Position befindet. In der Zilndstellung des Nadelventile dient das andere Ende des bogenförmigen Teil« 46 an der Kerbe 43e als ein Ansohlag, der mit den Teil 42b zusammenarbeitet. Dies bedeutet, daß ·· zum Verdrehen de· Nadelventile in der "AUS"-Position und au· dieser heraus notwendig ist, den Knopf 39 um einen geringen Betrag niederzudrücken, um das Teil 42b etwas oberhalb der Ebene der oberen Fläche des Glied·· 43 zu bringen, ao daß der Teil 46 unter dem Teil 42b verdreht werden kann. Da· bogenförmige Teil 47 bei der Kerbe 43d dient als Ansohlag für das Teil 42b, wenn das Nadelventil sich in der "EIN"-Position befindet. Di·· bedeutet, daß das Nadelventil frei verdreht werden kann, wobei

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das Teil 42b zwischen der Zündposition und der ^MEIN^M-Position auf dem niedergedrückten Teil 44 gleitet. Sollte das Nadelventil mit einer zusätzlichen Position versehen sein, in der es notwendig ist, das Teil 47 gegenüber dem Ansahlagglied 42 zu verdrehen, so ist es wiederum erforderlich, den Knopf geringfügig niederzudrücken, um das Teil 47 unter das Teil 42b zu bringen, so daß es darunter in eine weitere Winkelposition gebracht werden kann.

In keiner der Winkelpositionen, die das Nadelventil bei der Benutzung als Sammelleitungsventil normalerweise annimmt, kommt die Kerb« 43c mit dem Ansohlagglied 42 in Berührung, das bedeutet, daß jedes der bogenförmigen Teil« 44 bis 47 dazu dient, eine auereichende axiale Bewegung des Knopfes 39 von dem Nadelventil 17 oder dem Ventilkörper 14 fort zu verhindern, wodurch das Abheben des Knopfes 39 und das Eingreifen der Schulter 34 in das Nadelventil oder da· öffnen des Nadelventils und damit ein gefährliches Ausströmen von Gas aus dem Nadelventil ermöglicht würde. Unabhängig von der Konstruktion der Büokstellstange dient das ringsobeibenförmige Ane-ehlagglied 43 einerseits als Einstellmittel für das drehbare Nadelventil und andererseits al· Feethalte»ittel für die Beta* ti guage- und töoketellmittel des Nadelventils vmd des Siefeerheiteventils, und schließlich verhindert dieee* filled 43 ein unerwünschtes Öffnen de· Nadelventils.

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Falls erforderlich, kann die Scheibe 22 mit einem Anschlag 22a versehen und auf die Verlängerung 17a aufgekeilt sein, so daß der Arm 22a die entgegengesetzte Seite des Anschlaggliedes 42 an dem einen Ende der Nadelventilbewegung trifft. Es können außerdem an beliebiger Stelle angeordnete Anschlagmittel (nioht gezeigt) vorgesehen sein, die an dem anderen Ende der Drehbewegung des Nadelventils eingreifen, so daß die durch die bogenförmigen Teile des Gliedes 43 gebildeten Anschlagschultern die Zwischenpositionen des Nadelventils steuern.

Um das Ventil aus seiner "AUS"-Position in Betrieb zu setzen, ist es erforderlich, den Knopf niederzudrücken, damit die Anschlagscheibe 43 sieh nach unten bewegt und das Anschlagteil 42b genügend freigibt. Danach kann der Knopf in die Zündstellung gedreht werden. In dieser Stellung kann der manuelle Knopf 39 um einen genügenden Betrag niedergedrückt werden, um das Ventil 24 zu öffnen und den Anker des Elektromagneten auf den dazugehörigen Magneten zurückzustellen. Hierdurch wird der Ziindflameengaskanal mit dem Einlaß und dem Zündflamaenbrennerauelaß verbunden, ·ο daß zur Zündung Gas in den Zündflaramenbrenner fließt. Sobald die Zündflamme brennt und ein an dem Elektromagneten angeschlossenes Thermoelement (nicht gezeigt) erhitzt wird, wird beim Loslassen des Knopfes 39 das Anschlagmittel 42b gegenüber dem bogenförmigen Teil 44 verstellt, so daß der Knopf verdreht werden kann, um den Anschlag 46 von dem Anschlag 42b fortzubewegen

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und den Ansohlag 47 gegenüber dem Anschlag 42b in die ^HEIN^W-Position des Nadelventils zu bringen. Hierdurch wird der Gasfluß zu dem Hauptbrenner eingeschaltet, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Nadelventil unabsichtlich in eine teilweise oder vollständig geschlossene Position verdreht werden kann. Falls es gewünscht wird, die Heizanlage bei brennender Zündflamme in einer abgeschalteten Somoereinstellung zu betreiben, dann kann das Nadelventil aus der "EIN^Position frei in die Zündstellung verdreht werden, in der das Ventil wiederum festgehalten wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß es unabsichtlich in den "EIN"-Zustand gesohaltet wird.

Ansprüche*:

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Claims (1)

1. Ansprüche :

   i. Steuerventil für Fluden mit einer verjüngten, drehbaren Ventilnadel, die mit einer verjüngten Bohrung oder einem Sitz in einem Ventilkörper zusammenarbeitet; mit einer Betätigungsstange, die gleitbar durch eine axiale Bohrung der Ventilnadel paßt; mit einem drehbaren Steuerglied, das an der Betätigungsstange oberhalb des breiteren Endes der Ventilnadel befestigt ist und ein Mittel zum Verdrehen der Ventilnadel und zum axialen Bewegen der Betätigungsstange bildet; mit weiteren Ventilmitteln am schmaleren Ende der Nadel, die so ausgebildet sind, daß sie durch eine axiale Verschiebung der Betätigungsstange zurückgestellt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß bogenförmige Anschlagmittel vorgesehen sind, die zusammen mit dem drehbaren Steuerglied bewegbar sind und mit einem festen Anschlag auf dem Ventilkörper zusammenarbeiten, um die relative Winkelbewegung um die Ventilnadelaohse zu begrenzen; daß die bogenförmigen Anschlagmittel und der damit zusammenarbeitende Anschlag so ausgebildet sind, daß eine bestimmte relative axiale Bewegung notwendig ist, um das drehbare Steuerglied durch mindestens einen dazwischenliegenden Teil seines Winkelbereiches zu verstellen; daß über den gesamten Winkelbereioh 4*« die Ansohläge eine axiale Bewegung des Steuergliedes und der Betätigungsstange so weit und in einer solchen Richtung verhindern, daß die weiteren

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   Ventilraittel in die Ventilnadel eingreifen und diese von Sitz abheben.

   2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das weitere Ventilmittel ein elektromagnetisches Ventil ist, das durch eine axiale Bewegung der Betätigungsstange zum manuellen Zurückstellen dient.

   3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Steuerglied eine Winkelposition, in der das Ventil geschlossen ist, und einen Vinkelbereioh, in dem durch das Ventil Flude fließt, hat und daß die zusammenarbeitenden Anschläge •ine Winkeleinstellung von der genannten Position in den genannten Bereich und umgekehrt verhindern, bevor nicht das Steuerglied in axialer Richtung leicht auf die Ventilnadel niedergedrückt wird.

   k. Ventil nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Brennstoffventil ist, daß das Steuerglied eine Zündpoeition an einer Grenze des Bewegungsbereiohes hat sowie eine offene Position an der anderen Grenze und daß weitere Anschläge vorgesehen sind, die die zu« Zurückstellen de· Sicherheitsventils notwendige axiale Bewegung, ausgenoaaen in 4er ZUndpositlon des Bereiches, verhindern.

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   5. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Anschlagmittel einen im wesentlichen ebenen Ring enthalten, der koaxial an dem drehbaren Steuerglied befestigt ist und bogenförmige Teile hat, die in axialer Richtung aus der Ebene heraus verformt sind.

   6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verformten, bogenförmigen Teile sich um den Ring mit nicht verformten Teilen abwechseln, die von den verformten Teilen durch radiale Sohlitze getrennt sind.

   7. Ventil naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Teile des Ringes eine ungleiche Unfangβauβdehnung haben,

   8. Ventil naoh einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Anschläge des Ventilkörpers einen davon ausgehenden Hebel alt axial und radial verlängerten Teilen ha ben, daß der radial verlängerte Teil alt den bogenförmigen Annohlagnitteln und der axial verlängerte Teil ■it einer Schulter auf dem drehbaren Steuerglied zuaan-

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   raenarbeitet, um die weiteren Anschläge zu bilden, die das Zurückstellen der Axialbewegung, ausgenommen in der Ziindposition, verhindern.

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