DE1529100C3 - Regelventil zum Regeln der Zufuhr eines brennbaren Strömungsmittels - Google Patents

Description

dichtender Kolben (7, 11) ausgebildet sind, wobei Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus die Schnappmembran (14) zwischen den beiden 40 den Unteransprüchen. Anspruch 2 betrifft eine einKolben angeordnet ist. fache und funktionssichere Konstruktion, die darüber

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, da- hinaus in besonderem Maße geräuschlos arbeitet. Die durch gekennzeichnet, daß das Hauptventilorgan Maßnahmen nach den Ansprüchen 3 und 4 betreffen (24) über einen Schaft (25) mechanisch mit dem bewährte konstruktive Details. Die Weiterbildungen Balgen (21) verbunden ist. 45 gemäß den Ansprüchen 5 und 6 führen zu einer er-

4. Regelventil nach Anspruch 1 bis 3, daduren höhten Anpassungsfähigkeit des Regelventils an die gekennzeichnet, daß das Nebenventilorgan (16) jeweiligen Betriebsbedingungen.

einen Schaft (17) aufweist, der gegen die Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer

Schnappmembran (14) vorgespannt ist. schematischen Zeichnung eines im Längsschnitt dar-

5. Regelventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch 50 gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert,
gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Das Regelventil umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem Balgen (21) und dem Hauptventilsitz (9) einstell- Gaseinlaß 2, einem Nebenkanal bzw. Umgehungskabar ist. nal 4, der den Einlaß 2 mit dem unteren Teil des Ge-

6. Regelventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch häuses 1 verbindet, sowie eine Drosselschraube 27 gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt 55 zum Regeln der den Umgehungskanal 4 passierenden des Nebenkanals (4) einstellbar ist. Strömungsmittelmindestmenge. Auf der Innenseite

des Gehäuses 1 sind ein ringförmiger Vorsprung 5

und ein ringförmiger Vorsprung 6 vorgesehen. In

dem Gehäuse ist ein Kolben 7 mit einer axialen Öff-60 nung8 angeordnet. Am Umfang der Öffnung 8 ist

Bei dem bekannten Regelventil gemäß dem Ober- der Kolben 7 mit einem Ventilsitz 9 für ein Hauptbegriff des Anspruchs 1 (USA.-Patentschrift ventilorgan 24 versehen. Die Abdichtung zwischen 702 052) ist die Schnappmembran mit einem dem Kolben 7 und dem Gehäuse 1 wird durch einen Dnickglied verbunden, das sowohl dem Abheben des Dichtungsring 28 am Umfang des Kolbens bewirkt. Hauptventilorgans wie des NebenventÜorgans von 65 Ferner ist in dem Gehäuse 1 ein zweiter Kolben 11 ihren Sitzen dient. Das hat den Nachteil, daß nach angeordnet, der eine axiale Öffnung 12 aufweist. Am dem Schließen beider Ventile infolge vorangegange- Umfang de. Öffnung 12 ist der Kolben 11 mit einem ner starker Erwärmung des Temperaturfühlers bei Ventilsitz 13 für ein zweites Ventilorgan 16 verse-

hen. Die Abdichtung zwischen dem Kolben Jl und dem Gehäuse l wird durch einen Dichtun^ ing 29 am Umfang des Kolbens 11 bewirkt,

Zwischen den Kolben 7 und 11 ist eine Membran 14 aus. Metall angeordnet. Diese Membran ruht auf einer Unterstützung 10, die durch einen Teil des Kolbens 7 gebildet wird, sowie auf einer durch einen Teil des Kolbens 11 gebildeten Unterstützung 15. Die beiden Unterstützungen' 10 und 15 sind mit hier nicht gezeigten öffnungen versehen, durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömen kann. Die Membran 14 ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie sich plötzlich verformt, wenn sie der Wirkung einer genügend großen Kraft ausgesetzt wird, die an der Membran 14 angreift, und daß die Membran ihre ursprüngliche Form wieder annimmt, sobald die Wirkung dieser Kraft aufhört. Das zweite Ventil 16 ist mit einer Dichtung 30 aus einem geeigneten Material und einem Ventilschaft 17 versehen. Eine Feder 18 ist zwischen dem Ventil 16 und dem Gehäuse 1 an- ao geordnet. Ferner liegt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Kolben 11 eine Feder J.9. Der untere Teil des Gehäuses 1 ist mit Hilfe eines Stonfenteüs 20 verschlossen, das mit einer Dichtung 31 versehen ist.

Eine Rohrmembran 21 ist an einem Verschlußteil 33 befestigt, das auf das obere Ende des Gehäuses 1 aufgeschraubt ist; das Innere der Rohrmembran ist durch ein Kapillarrohr 23 mit einem Gefäß 22 verbunden. Das Hauptventil 24 ist mit einer Dichtung 32 versehen und trägt einen Ventilschaft 25. Der Ventilschaft 25 ragt durch eine öffnung in einer Stirnwand des Gehäuses 1, in die ein Dichtungsring 26 eingebaut ist, um eine Abdichtung zwischen dem Ventilschaft und der Gehäusewand zu bewirken. Der Ventilschaft 25 trägt einui Federteller 35, und zwisehen diesem Federteller und dem Gehäuse 1 ist eine Feder 34 angeordnet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung an Hand der Zeichnung beschrieben.

Die Vorrichtung wird z.B. in eine Leitung eingeschaltet, mittels deren ein brennbares Gas einem Brenner zugeführt wird. Das Gefäß 22 wird an einem Punkt angeordnet, dessen Temperatur geregelt werden soll, z. B. in einem mit Hilfe des Brenners zu erwärmenden Strömungsmittel. Es sei angenommen, daß die erwähnte Temperatur auf einem Wert / gehalten werden soll.

Ferner sei angenommen, daß die Temperatur des zu erwärmenden Strömungsmittels erheblich unter dem Wert / liegt. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung sind beide Ventile 16 und 24 offen, und ein Teil des Gases zum Speisen des Brenner« strömt von dem Gaseinlaß 2 aus über die öffnung 8 zum Auslüß3, während der verbleibende Teil des Gases von dem Einlaß 2 aus über den Umgehungskanal 4 und die öffnung 12 zum Auslaß 3 strömt. Bei dieser Stellung der Ventile 16 und 24 bewirkt die Vorrichtung nahezu keine Verringerung des die Vorrichtung durchströmenden Gases, und der Brenner wird mit der größten möglichen Gasmenge versorgt. Infolgedessen erhöht sich die Temperatur des zu erwärmenden Strömungsmittels, so daß die Flüssigkeit in dem Gefäß 22 ebenfalls erwärmt wird. Die Ausdehnung der Flüssigkeit in dem Gefäß 22 bewirkt, daß die Rohrmembran 21 linear ausgedehnt wird. Da der Ventilschaft 25 an der Rohrmembran 21 befestigt ist, bewirkt die Ausdehnung der Rohrmembran, daß sich das Hauptventil 24 auf seinen Sitz 9 zu bewegt. Diese Verlagerung des HauptyentiJs 24 in Rich.tu.ng auf seinen Sitz 9 führt ?tu einer Verringerung des Gasdurchsatzes, so daß sich der Druck des Gases verringert; infolgedessen wird die dem Brenner zugeführte Gasmenge verringert. Nunmehr bestehen zwei Möglichkeiten:

a) Die Gasmenge, die benötigt wird, um die' Temperatur des Strömungsmittels auf dem Wert t zu halten, ist größer als die Gasmenge, die über den Umgehungskanal 4 und die öffnung 12 zu dem Auslaß 3 gelangen kann. In diesem Falle wird das Hauptveniil 24 in einer Gleichgewichtsstellung gehalten, so daß Gas vom Einlaß 2 aus sowohl über die öffnung 8 als auch über den Umgehungskanal 4 und die öffnung 12 zu dem Auslaß 3 strömen kann und der Brenner ständig mit einer Gasmenge gespeist wird, die zwischen der maximal möglichen Menge und derjenigen Menge liegt, welche durch den Umgehungskanal 4 und die öffnung 12 zu dem Auslaß 3 strömen kann.

b) Die Gasmenge, d', dem Brenner zugeführt werden muß, um die Temperatur des Strömungsmittels auf dem Wert t zu halten, ist kleiner als die Gasmenge, die über den Umge'nungs kanal 4 und die öffnung 12 zum Auslaß 3 strö men kann. In diesem Falle schließt das Haupt ventil 24 die öffnung 8 vollständig, so daß da* Gas dem Brenner nur noch über den Umge hungskanal 4 und die öffnung 12 zugefühn wird. Die Temperatur des Strömungsmittels erhöht sich weiter, und da sich die Rohrmembran 21 nicht weiter ausdehnen kann, nimmt dei Druck in der Rohrmembran zu, so daß sich dia Kraft verstärkt, die durch die Rohrmembran 21 auf den Ventilschaft 25 aufgebracht wird; infolgedessen nimmt die Kraft zu, die das Ventil 24 auf den Kolben 7 ausübt. Wenn diese Kraft einen Wert erreicht, der ausreicht, um eine Verformung der Membran 14 zu bewirken, verformt sich diese Membran plötzlich, so daß sie die in der Zeichnung mit einer gestrichelten Linie angedeutete Form annimmt. Somit werden der Ventilschaft 17 und das zweite Ventil 16 freigegeben, so daß die Feder 18 zusammen mit dem Druck des Gases bewirken kann, daß das Ventil 16 gegen seinen Sitz 13 gedrückt wird, um die Zufuhr von Gas zu dem Brenner vollständig zu unterbrechen. Da das Strömungsmittel jetzt nicht weiter erhitzt wird, beginnt die Temperatur des Strömungsmittel abzusinken. Infolgedessen geht die Temperatur der Flüssigkeit in dem Gefäß 22 zurück, und der Druck in de- Rohrmembran 21 wird niedriger. Dieses Absinken des Drucks in der Rohrmembran bewirkt, daß die durch die Rohrmembran ausgeübte Kraft allmählich verkleinert wird. Wenn diese Kraft den gleichen Wert erreicht hat wie die durch die Membran 14 aufgebrachte Kraft, nimmt die Membran 14 plötzlich wi ?der ihre ursprüngliche Form an, die in der Zeichnung mit Vollinien wiedergegeben ist, so daß die Membran 14 das Ventil 16 öffnet. Nunmehr kann dem Brenner Gas wieder in einer Menge zugeführt werden, die durch den Umgehungskanal 4 und die öffnung 12 bestimmt wird. In diesem Falle beruht die Temperaturregelung auf dem Grundsatz »wenig oder nichts«. Das erneute

Zünden des Brenners kann mit Hilfe einer ständig brennenden Zündflamme bewirkt werden. Es iei bemerkt, daß man den Regelwert t \e^rindem kann, indem man den Abstand zwischen der Rohrmembran 21 und dem Stopfenteil 20 am unteren Ende des Gehäuses 1 variiert. Wird dieser Abstand verkleinert, wird der Regelwert niedriger, und wenn man den Abstand vergrößert, erhllt man einen höheren Regelwert. Bine Änderung des erwähnten Abstandes entspricht praktisch einer Änderung des Punktes, an wel-

ehern die Ventile 16 und 24 zu arbeiten beginnen. Um den genannten Abstand zu verändern, kann man das Verschlußteil 33 drehen, das in Gewindeverbindung mit dem Gehäuse 1 steht, um die Rohrmembran 21 in axialer Richtung zu verstellen.

Die Schraube 27 ermöglicht es, die durch den Umgehungskanal 4 strömende Gasitnenge xu regeln. Mit anderen Worten, die Schraube 27 kann dazu dienen, die kleinste dem Brenner in der Zeiteinheit zugeführte Gasmenge zu variieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

einem Absinken der Fühlertemperatur unter Betäti-

Patentansprüche: gung der Schnappmerobran ein plötzliches öffnen

beider Ventile erfolgt. Der völligen Absperrung der

X, Regelventil zum Regein der Zufuhr eines Strömungsmmelzufuhr folgt somit plötzlich eine mabrennbaren Strömungsmittels, insbesondere eines 5 ximale Zufuhr, Diese sprunghafte Änderung der brennbaren Gases, in Abhängigkeit von der Tem- Strömungsroittelzufuhr führt zu Schwenkungen der peratur an einem durch die Verbrennung des zu- Brennertemperatur und verhindert ein schnelles Eingeführten Strömungsmittels beheizten Funkt, mit regeln der Vorrichtung auf einen festen Betriebseinem in einem Hauptkanal angeordneten Haupt- punkt.

ventil und einem in einem parallel geschalteten io Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Nebenkanal für die Zufuhr einer Strömungsmit- unter Beibehaltung der schnappartigen Schließ- und telmindestmenge angeordneten Nebenventil sowie Öffnungsbewegung des NebenventÜorgans zu erreieinem mit einer ausdehnbaren Flüssigkeit gefüll- chen, daß beim Aufsteuern des geschlossenen Regelten Temperaturfühler, der an einen Balgen ange- ventils zunächst nur das Nebenventilorgan unter schlossen ist, der das vorgespannte Hauptventil- 15 Freigabe der für eine stabile Verbrennung erforderliorgan und das Nebenventilorgan über ein Regel- chen Strömungsraittelmindestmenge von seinem Sitz glied betätigt, das eine Schnappmembran umfaßt, abgehoben und das Hauptventilorgan ohne Schnappwobei die Anordnung so getroffen ist, daß die wirkung fortschreitend in Abhängigkeit von der Füh-Ausdehnung der Temperaturfühlerflüssigkeit lertemperatur geöffnet wird.

bzw. des Balgens zunächst fortschreitend das 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Hauptventüorgsa schließt, worauf die weitere kennzeichnende Ausbildung bzw. Anordnung gemäß Ausdehnung eine Betätigung der Schnappmem- Anspruch 1 gelöst. Dementsprechend wird nicht nur bran und damit ein plötzliches Schließen des Ne- entweder eine vollständige Absperrung oder aber oie benventilorgans bewirkt, dadurch gekenn- für eine stabile Verbrennung erforderliche Mindestzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, as zufuhr sichergestellt, sondern darüber hinaus erdaß bei einem Zusammenziehen der Temperatur- reicht, daß das Hauptventilorgan nicht nur beim fühlerflüssigkeit bzw. des Balgens (21) in Umkeh- Schließen, sondern auch beim öffnen fortschreitend rung zu den Vorgängen im Fall der Ausdehnung in Abhängigkeit von der Fühlertemperatur bewegt zunächst unter Betätigung der Schnappmembran wird. Dadurch werden Strömungsmittel- und Tempe-(14) ein plötzliches öffnen des Nebenventilor- 30 raturschwankungen wesentlich herabgesetzt. Somit gans (16) erfolgi, worauf das weitere Zusammen- wird die Temperatur am Fühler bzw. am Bezugsziehen das Hauptventilorgan (24) fortschreitend punkt im wesentlichen konstant gehalten. Eier erfinöffnet. dungsgemäße Regler besitzt eine hohe Empfindlichkeit

2. Regelventil nach Ansprud 1, dadurch ge- für Temperaturänderungen und vermeidet ein plötzkennzeichnet. daß der Hauptventiisitz (9) und der 35 liches Erhitzen oder Abkühlen des Temperaturfüh-Nebenventilsitz (13) in den voneinander abge- lers. Er erweist sich als anpassungsfähig und eignet wandten Stirnflächen zweier in einer zylin- sich für eine thermostatische Regelung eines Brendrischen Kammer verschiebbar angeordneter, ab- ners, einer Heizeinrichtung od. dgi.