DE2109449B2

DE2109449B2 - Betätigungsvorrichtung für ein in der Brennstoffzuführung von Brennern angeordnetes Hubventil

Info

Publication number: DE2109449B2
Application number: DE2109449A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7541 Feldrennach Standke
Original assignee: Reglotech Sa Fribourg Ch
Current assignee: Reglotech Sa Fribourg Ch
Priority date: 1971-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2109449C3; AT318997B; FR2127631A5; NL7201134A; GB1371261A; US3771761A; CH544902A; DE2109449A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein in der Brennstoffzuführung von Brennern angeordnetes Hubventil mit einem zum Anschluß an das Hubventil ausgebildeten Gehäuse, in welchem das unter Einwirkung einer Schließfeder stehende Verschlußstück mittels eines Ventilschaftes hubbeweglich gelagert ist, der einen Anker trägt, der mit einem Elektromagnet zusammenarbeitet, der seinerseits ciurch einen Stellmotor in Hubrichtung verschiebbar ist.

Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist durch die US-PS 24 02 732 bekannt. Dabei ist das Verschlußstück über den Elektromagnet kraftschlüssig mit dem Stellmotor verbunden. Der Elektromagnet hat die Aufgabe, beim Erlöschen der Brennerflamme oder einer ähnlichen Störung die Verbindung zwischen dem Verschlußstück und dem Stellmotor aufzuheben, so daß das Verschlußstück in kürzester Zeit zuschnappen und kein weiteres Gas mehr nachströmen kann. Die Öffnungsbewegung sowie die nachfolgenden Regelvor- ίο gänge zur Erzielung oder Einhaltung einer bestimmten Heizleistung des Brenners erfolgen durch den Stellmotor.

Die gleichen Verhältnisse treffen auch für die Betätigungsvorrichtung gemäß der DE-PS 8 44 386 zu. Auch hier fungiert der Elektromagnet im Prinzip als Kupplungseinrichtung, die den Stellmotor mit dem Ventil verbindet und die im Störfall diese Verbindung aufhebt, so daß ein schnelles und zuverlässiges Schließen des Ventils unabhängig von der Funktion des so Stellmotors gewährleistet ist. Daneben ist hier ein zusätzliches, magnetgesteuertes Ventil für die Zündflamme erforderlich.

Da die Öffnungsbewegung des Ventils bis zu einem für die Zündung des Brenners geeigneten öffnungsquerschnitt möglichst schnell erfolgen soll, um sowohl hinsichtlich der Brennstoffkonzentration als auch hinsichtlich der Strömungsverhältnisse stabile Verhältnisse im Brennraum in möglichst kurzer Zeit herbeizuführen, brauchen die Stellmotoren der beiden beschriebenen Vorrichtungen ein starkes Antriebsmoment. Dadurch wird nicht nur der Stellmotor wegen des höheren Leistungsbedarfes teurer, sondern auch alle an der Kraftübertragung beteiligten Konstruktionselemente müssen entsprechend stabiler ausgeführt und geiagert sein.

Des weiteren ist durch die CH-PS 4 97 032 eine für Hubventile geeignete Betätigungsvorrichtung bekannt, die nach dem elektromagnetischen Prinzip arbeitet und bei der die Öffnungsbewegung bis zum Maximalhub durch einen Elektromagneten erzeugt wird. Die dadurch bedingte erhebliche Masse des Ankers erfordert aufwendige Maßnahmen zur Dämpfung der Ankerbewegung und sie setzt außerdem die Lebensdauer des Ventils wegen des am Ventilsitz, am Verschlußstück und an den einander gegenüberstehenden Stirnflächen von Elektromagnet und Anker auftretenden Verschleißes erheblich herab. Zugleich ist bei dieser Anordnung die Hublänge des Ventils sehr beschränkt, da sonst der Elektromagnet zu groß wird.

Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Betätigungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß man eine wesentlich schnellere Ventilöffnung bis zu dem für die Zündung optimalen Durchströmquerschnitt erhält bei geringstem Verschleiß der bewegten Teile.

Diese Aufgabe wird an einer Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das öffnen des Ventils beim Starten des Brenners durch das Anziehen des Ankers bis zur Anlage an den Elektromagneten erfolgt und der Elektromagnet mit dem Stellmotor über ein Ritzel und eine am Elektromagneten befestigte Zahnstange verbunden ist. Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß die Ventilöffnung beim Brenneristart schlagartig erfolgt und die für das optimale Zünden geeigneten Strömungsverhältnisse in kürzester Zeit hergestellt werden, unabhängig von der Ansprechgeschwindigkeit des Stellmotors. Da zum Starten des Brenners nur ein geringer Gaszufluß benötigt wird, genügt hierz.i ein kleiner Hub, d.h. ein Elektromagnet niederer Leistung und ein Anker geringer lviasse. Der Stellmotor für die Ventilregelung bei Normalbetrieb braucht lediglich auf die relativ niedrigen Stellgeschwindigkeiten und die entsprechend geringen Stellkräfte angepaßt zu sein und ist daher kostengünstiger, als wenn er auch fur die rasch zu erfolgende Ventilöffnung beim Zünden des Brenners verantwortlich wäre.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist die Zahnstange an einem den Ventilschaft umgebenden Rohr angeordnet. Dies gestattet eine gute Führung des Ventils bei einfachem und gedrängtem Aufbau.

Schließlich hat es sich als günstig erwiesen, daß im Gehäuse zusätzliche Führungen als Verdrehsicherung für den Elektromagneten und den Anker angeordnet sind, um die Antriebsverbindung zwischen Ritzel und Zahnstange hiervor zu entlasten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Betätigungsvorrichtung im Längsschnitt.

Die Betätigungsvorrichtung weist ein beispielsweise aus Aluminiumguß bestehendes und mit einem anorganischen öl gefülltes Gehäuse 1 auf, welches mittels eines Deckels 2 unter Zuhilfenahme von Dichtungen 3 öldicht

verschlossen ist. Der Deckel 2 weist zum Anschluß an das Hubventil, von welchem aus Gründen besserer Übersicht lediglich der Ventilsitz 4 dargestellt ist, einen Absatz 5 auf. Der dem Hubventil abgekehrte, rückwärtige Gehäuseteil 6, dessen Öffnung auf nicht dargestellte Weise staubdicht verschließbar ist. wird durch eine Zwischenwand 7 gegen das Gehäuse 1 abgeteilt.

Im Gehäuse 1 ist ein mit Wechselstrom betriebener Elektromagnet 8 angeordnet, der aus einem eine Magnetspule 9 tragenden Joch 10 und einem T-förmigen Anker 11 bisteht. Das Joch 10, welches an seinem dem Anker 11 gegenüberliegenden Kopf eine Kurzschlußwindung 12 trägt, sowie der Anker 11 sind aus Dynamoblechen zusammengesetzt.

Der Anker Il des Elektromagneten 8 ist mittels eines Bolzens Il' an einem Ventilschaft 13 befestigt, welcher das ganze Gehäuse 1 durchsetzt und weit in den rückwärtigen Gehäuseteil 6 hineinragt. Dieser Ventilschaft 13 ist entsprechend dem Hub des Ventils längsverschiebbar und trägt an seinem vorderen Ende das Verschlußstück des Ventils in Gestalt eines' aus einem gummiela^tischen Material bestehenden Ventiltcllers 14, welcher unter der Einwirkung einer zwischen seiner Schulter 15 und dem Deckel 2 des Gehäuses 1 eingesetzten Schließfeder 16 steht und von dieser auf den Ventilsitz 4 gepreßt wird.

Über dem zum rückwärtigen Gehäuseteil 6 weisenden Teil des Ventilschaftes 13 befindet l.eh ein gegenüber dem Gehäuse 1 und dem Ventilschaft 13 verschiebbares Rohr 17, an dessen im Inneren des Gehäuses 1 liegendem Ende der Elektromagnet 8 befestigt ist. Das in den rückwärtigen Gehäuseteil 6 ragende Ende des Rohres 17 ist als Zahnstange 18 ausgebildet.

Der Elektromagnet 3 ist in Längsrichtung des " Ventilschaftes 13 mittels des Rohres 17 als an einer im rückwärtigen Gehäuseteil 6 befindlichen Stelleinrichtung angreifendes Schubglied verschiebbar. Im Gehäuse ί 1 sind Führungen 19 für den Elekttomagneten 8 und den Anker 11 vorgesehen, auf welchen diese beiden Teile gleiten.

Den öldichten Abschluß der beweglichen Teile

gegeneinander und gegen das Gehäuse 1 gewährleisten

ίο Dichtungsringe 20 im Deckel 2, in der Zwischenwand 7 sowie am in Inneren des Gehäuses 1 liegenden Ende des Rohres 17.

Als kraftbetätigte Stelleinrichtung ist im rückwärtigen Gehäuseteil 6 ein umsteuerbarer Stellmotor in ι -> Form eines Getriebemotors 21 angeflanscht, auf dessen Antriebswelle ein in die Zahnstange 18 eingreifendes Ritzel 23 sitzt. Außerdem sind auf dieser Antriebswelle 22 vier Nockenscheiben 24 befestigt, welche gegenüber der Antriebswelle 22 verstellbar sind. Die Antriebswelle 22 durchsetzt die Seitenwand 25 des rückwärtigen Gehäuseteiles 6 und trägt dort eine Anzeigevorrichtung in Form einer mit Markierungen 26 versehenen Scheibe 27, welcher ein Zeiger 28 gegenübersteht. Am Ende der Antriebswelle 22 sitzt ein Schwenkhebel 29, an welchen 2ί eine Steuerstange 30 angeschlossen ist. Den vier Nockenscheiben 24 stehen elektrische Steuerschalter 31 gegenüber, deren Fühlorgane 32 von den Nocken betätigt werden.

Im rückwärtigen Gehäuseteil 6 ist außerdem ein so elektrischer Endschalter 33, dessen Fühler 34 vcn dem über das Rohr 17 hinausragenden Ende des Ventilschaftes 13 betätigt wird, vorgesehen.

An seiner Außenwand 35 trägt das Gehäuse 1 angegossene Kühlrippen 36.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichtung für ein in der Brennstoffzuführung von Brennern angeordnetes Hubventil mit einem 7iim Anschluß an das Hubventil ausgebildeten Gehäuse, in welchem das unter Einwirkung einer Schließfeder stehende Verschlußstück mittels eines Ventilschaftes hubbeweglich gelagert ist. der einen Anker trägt, der mit einem Elektromagnet zusammenarbeitet, der seinerseits durch einen Stellmotor in Hubrichtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen des Ventils beim Starten des Brenners durch das Anziehen des Ankers (11) bis zur Anlage an den Elektromagneten (8, 10) erfolgt und der Elektroma- η gnet (8, 10) mit dem Stellmotor (21) über ein Ritzel (23) und eine am Elektromagneten (8,10) befestigte Zahnstange (18) verbunden ist.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (18) an einem den Ventilschaft (13) umgebenden Rohr (17) angeordnet ist.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) zusätzliche Führungen (19) als Verdrehsicherung für -'5 den Elektromagneten (8, 10) und den Anker (11) angeordnet sind.