DE2220637A1

DE2220637A1 - Gasventil

Info

Publication number: DE2220637A1
Application number: DE19722220637
Authority: DE
Inventors: Eric Mcgowan
Original assignee: United Gas Industries Ltd
Current assignee: United Gas Industries Ltd
Priority date: 1971-05-01
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1972-11-09
Also published as: FR2135562B1; FR2135562A1; GB1383311A; JPS4849027A

Description

Pcdenianwalf©

5i.-lng. Wilhelm Reiche!
DipL-Ing. lolfeuiy Mohel

6 Franldmi a. M. 1
Parksiraße 13

7047

UNITED GAS INDUSTRIES LIMITED, London, England

Gasventil

Die Erfindung bezieht sioh auf Gasventile.

Die Erfindung schafft ein Gasventil mit einem in Reihe liegenden Absperrventil und einem normalerweise thermosta- tisch gesteuerten Ventil, von·denen ein jedes einen relativ bev/egbaren Ventilkopf und -sitz aufweist. Das Ventil enthält ferner eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des Gasventils, die so betätigbar ist, daß sie sowohl das Absperrventil schließen und die thermostatische Steuerung überbrücken bzw. überlaufen und das thermostatisch gesteuerte Ventil schließen kann.

Vorzugsweise ist bei dem Absperrventil und thermostatisch gesteuerten Ventil die Anordnung so getroffen, daß der Ventilkopf des einen und der Ventilsitz des anderen an einem gemeinsamen Teil befestigt oder ausgebildet sind. Das gemeinsame. Teil kann eine axial bewegbare Hülse sein, an deren einen Ende ein Ventilkopf und an deren anderen Ende ein Ventilsitz ausgebildet i3t. Die Vorrichtung zum Schließen des Gasventils kann 30 funktionieren, daß sie die Hülse in einer Richtung drückt,

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in der ihr Ventilkopfende gegen den entsprechenden Ventilsitz gehalten wird. Die Vorrichtung'zum Schließen des Ventils kann ferner so funktionieren, daß sie den entsprechenden Ventilkopf gegen das Ventilsitzende der Hülse drückt, wodurch die Hülse in einer solchen Richtung "bewegt wird, daß ihr Ventilkopfende gegen den entsprechenden Ventilsitz gedrückt wird.

Vorzugsweise .trägt die Hülse den Ventilsitz für das thermostatisch gesteuerte Ventil und den Ventilkopf für das Absperrventil. Der Ventilkopf für das thermostatisch gesteuerte Ventil kann mit temperaturempfindlichen Vorrichtungen zusammen arbeiten, die den Kopf gegen den Sitz hin und von diesem weg bewegen . .

Das Gasventil enthält ferner vorzugsweise Temperatureinstellvorrichtungen mit einem Hocken, der auf einen Hebel einv/irkt, welcher die Position des Ventilkopfes des thermostatisch gesteuerten Ventils festlegt bzw. einjustiert. Die Temperatureinstellvorrichtung en können Mittel zum Schließen des Gasventils enthalten. Der Nocken weist eine geschlossene Stellung auf, in der der Ventilkopf des thermostatisch gesteuerten Ventils zunächst auf seinem Sitz in Schließstellung gebracht und anschließend in der gleichen Richtung weiterbewegt wird, um die Hülse unter Druck zu setzeri, damit sie das Absperrventil schließt. Ein Klinken- oder Verriegelungsmechanismus kann eingebaut werden, um den Nocken in der "geschlossenen Stellung" lösbar zu verriegeln.

Da die Vorrichtung zum Schließen des Gasventils zuerst das thermostatisch gesteuerte Ventil betätigt und anschließend das Absperrventil, ist es nicht,wie bei einigen bekannten Konstruktionen möglich, daß ein Zustand auftritt, in dem das thermostatisch gesteuerte Ventil geöffnet bleibt, während das Absperrventil nur halb geschlossen ist.

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Die. Erfindung wird nun anhand der "beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der -Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgäbe im Sinne· der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:

Pig. T einen Schnitt durch ein Ventil und

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen modifizierten Abschnitt des Ventils der Pig. 1.

Es wird nun auf Pig. 1 Bezug genommen. Das Gas tritt durch einen Einlaß 11 ein, strömt nacheinander durch ein Absperrventil 12 und ein thermostatisch gesteuertes Ventil 13 und aus einem Auslaß 14 heraus. Die zwei Ventile 12 und 13 weisen ein · gemeinsames Teil -auf, bestehend aus einer Hülse 16, deren axiale Bewegung innerhalb eines Ventilkörpers 17 begrenzt ist. Das Absperrventil.12 weist einen ortsfesten Ventilsitz 18 auf, mit dem ein Ventilkopf zusammenwirkt, der an dem unteren Ende der Hülse 16 ausgebildet ist. Ein Ring 19 aus Gummi oder Kunststoffmaterial, der an dem Kopf befestigt ist, legt sich abdichtend gegen den Sitz 18, wenn das Ventil durch die Abwärtsbewegung der Hülse 16 geschlossen wird. Die Hülse 16 bildet ferner eine Gasleitung, die von dem offenen Absperrventil weg durch eine Öffnung in der Hülse Gas zu dem thermostatisch gesteuerten Ventil leitet.

An ihrem oberen Ende bildet die Hülse 16 einen Ventilsitz 20 für das thermostatisch gesteuerte Ventil 13. Ein scheiben- oder plattenförmiger Ventilkopf 22 arbeitet mit dem Sitz 20 zuaammen. Über dem Kopf 22 ist eine Membraneinheit 23 befestigt,

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die zwei biegsame tellerförmige oder schalenformige Platten aufweist, welche rund um ihren Umfangen miteinander verbunden ■ sind, um eine flexible Kammer 27 .auszubilden. Ein Gefäß (nicht gezeigt), das mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, welche einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, ist an dem einen Ende eines Kapillarrohres 24 befestigt, dessen anderes Ende durch eine gasdichte Abdichtung 25 in den Ventilkörper eintritt, zu einer Spule 26 ausgeformt ist, um Flexibilität zu erhalten und schließlich in die Membraneinheit eintritt. Das Gefäß ist an einer Stelle positioniert, deren Temperatur das Öffnen und Schließen des Ventils 13 steuern soll, z.B. in einem gasbeheizten Ofen, dessen Gasbrenner über das Gasventil der Fig. 1 versorgt werden. Wenn die abgefühlte Temperatur ansteigt, dehnt sich die Flüssigkeit in dem Gefäß aus und bewirkt, daß 3ich auch die Kammer 27 ausdehnt, indem sich die schalenform!gen Platten derselben auseinanderbewegen, aus denen sie gebildet ist. An der unteren schalenförmigen Platte ist ein Kontaktknopf 29 befestigt, der auf einem Kontaktstück aufliegt, das an dem Yentilkopf 22 befestigt ist. Wenn daher die Temperatur ansteigt, wird der Ventilkopf gegen den schwachen Widerstand einer Feder 31 nach unten gedrückt, bis bei einer vorbestimmten Temperatur das Ventil schließt und die Gaszufuhr durch das Ventil hindurch abschneidet bzw. absperrt. Die Temperatur des Ofens wird dadurch auf oder im Bereich der vorbestimmten Temperatur gehalten bzw. entsprechend gesteuert.

Eine manuelle Einstellvorrichtung für die vorbestimmte Temperatur weist eine Welle 33 auf, die außerhalb des gasgefüllten Bereichs des Ventilkörpers gelagert ist. Die Welle kann manuell gedreht werden, wodurch ein auf ihr befestigter Nocken 34 gedreht wird. Ein Stössel 35 steht in Berührung mit dem Nocken 34 und wird in einer gasdichten Bohrung im Ventilkörper 17 axial bewegt, und zwar in den gasgefüllten Bereich

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des Körpers 17 hinein und aus diesem heraus. Das Ende des Stössels, das sich in den gasgefüllten Bereich hineinerstreckt, steht in Berührung mit einer Einstell- oder Justierschraube 36, die in dem einen Ende eines gegabelten Nockenhebels 38 befestigt ist. Das andere Ende des" Hebels 38 ist bei 39 an dem. Ventilkörper 17 schwenkbar befestigt, derart, daß es sich um eine horizontale Achse bewegen kann. Eine axiale Bewegung des Stössels 35 verschwenkt daher den Hebel 38 um seine Achse, wodurch ein in der Mitte des Hebels befestigtes Verbindungsstück 40 im wesentlichen nach oben und unten bewegt wird. Das Verbindungsstück 40 vereinigt das Kapillarrohr 24 mit der ' Kammer 27 und überträgt gleichzeitig die Bewegung des Hebels 38 auf die Membraneinheit 23. Diese gleichzeitige Bewegung wird wiederum über den Kontaktknopf 29 auf den Kopf 22 des thermostatischen Ventils übertragen, wodurch dessen Stellung relativ zu dem Ventilsitz 20 verändert wird. Auf diese Weise wird eine einstellbare O-Stellung erreicht, aus der heraus der Ventilknopf 22 in Abhängigkeit von TemperaturSchwankungen bewegt wird, wie dies oben beschrieben wurde. Demzufolge hängt die Temperatur, bei der das Ventil schließt, von der manuellen Einstellung der Welle 33 ab.

Eine verhältnismäßig kräftige Feder 41 drückt den Nockenhebel in Richtung nach unten, so daß der Stössel 35 gegen den Widerstand dieser! Feder wirkt. Die Eichung der Temperatureinstellung erzielt man dadurch, daß man die Justierschraube 36 dreht,' die über einen gasdichten Verschlußkörper 43 zugänglich ist.

Der Nocken 3]4 läßt eine ausreichende Bewegung des Ventilkopfea 22 zu', damit dieser das thermostatisch gesteuerte Ventil 13 schließen und anschließend die Hülse 16 nach unten drücken kann, und zwar gegen den Widerstand der Feder 45, bis der Ring 19 des Absperrventils 12 den Ventilsitz 18 berührt

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und das Ventil 12 geschlossen ist. Diese Stellung des Nockens 34 entspricht einer Ausstellung der manuell positionierten Welle 33. Wenn es erwünscht ist, das Gasventil einzuschalten bzw. zu öffnen, wird die Welle 33 derart gedreht, daß der Nocken 34 die Hülse 16 für eine Aufwärtsbewegüng unter der Wirkung der Feder 45 freigibt, bis eine Schulter 47 an der Hülse einen Anschlag 48 berührt, der von dem Ventilkörper 17 getragen wird. Solange diese Stellung nicht erreicht ist, in der das Absperrventil 12 geöffnet ist, kann das thermostatisch gesteuerte Ventil dadurch geöffnet werden, daß man die Welle 33 weiter dreht, um eine Temperatur auszuwählen. Die zwei Ventile arbeiten daher in allen Stellungen der Welle 33 zusammen, sind.beide in einer Aus-Stellung geschlossen, während das Absperrventil 12 geöffnet wird, wenn die Welle in eine .Ein-Stellung gedreht.wird. Dagegen wird das thermostatisch gesteuerte Ventil 13 nur geöffnet durch eine weitere Bewegung der Welle in eine ausgewählte Temperatur-Stellung. Es kann daher nicht,wie bei einigen bekannten Konstruktionen, der Pail eintreten, daß durch den Schließvorgang des Absperrventils das thermostatisch gesteuerte Ventil geöffnet werden kann.

Es ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die die Welle 33 lösbar in ihrer Aus-Stellung hält. Diese weist eine Verriegelungs-Feder 50 auf, weichenden Nocken 34 naöh links drückt (gemäß Pig. 1), wodurch ein Verriegelungsbolzen 51 in eine weiter links gelegene Position gedrückt wird, in der die Welle durch eine Verriegelungszunge 52 an einer Drehung gehindert ist. Um die Verriegelung auszulösen, wird die Welle entgegen der Wirkung der Feder 50 nach rechts gedrückt, so daß der Bolzen 51 an der Zunge 52 vorbeikommt und die Welle dann gedreht werden kann.

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Ein schmaler Überbrückungskanal (nicht gezeigt) überbrückt das thermostatisch gesteuerte Ventil 13, wodurch eine minimale Gasströmung ermöglicht ist, wenn das Absperrventil geöffnet

Wie in Pig. 1 gezeigt ist, ist das Kapillarrohr 24 in Porm einer Schraubenwendel 26 gewickelt, um die Auf- und Abwärts- . •bewegungen des Verbindungsstücks 40 zu ermöglichen. Eine alternative Anordnung ist in Pig. 2 gezeigt, in der das Kapillarrohr 24 eine einzige Windung beschreibt, der sich eine S-förmige Abbiegung 53 anschließt, um die gleiche Bewegung zuzulassen.

Normale Temperaturerhöhungen bewirken, daß das temperaturgesteuerte Ventil 13 schließt, um so die Temperaturerhöhung zu halten. Bei Übertemperatur-Zuständen, wenn z.B. der Ofen mit einer hohen Temperatur gefahren wurde (z.B. 26O⁰C - 500°]?) und die Einstellung anschließend auf einen niedrigeren Viert durchgeführt wird (z.B. 149°0 - 30O⁰P), bringt das kombinierte Ergebnis der Bewegung des Hebels 38 und das große Ausdehnungsausmaß der Kammer 27 mehr als erforderlich ist, um den Ventilkopf 22 nach unten in seine Schließstellung auf den Ventilsitz 20 zu bewegen. Die überschüssige Bewegung wird durch die Ventilhülse aufgenommen, die. sich nach'unten entgegen der Y/irkung der Feder 45 bewegt, um so eine Beschädigung der Membraneinheit zu vermeiden. Die relativen Abmessungen sind derart festgelegt,' daß diese Bewegung der Hülse -16 niemals ausreicht, um das Absperrventil zu schließen, da die das Ventil 13 überbrückende Nebenströmung aufrechterhalten werden muß, um die Flammen der Gasbrenner zu erhalten.

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Claims

Patentansprüche

Gasventil mit einem in Reihe liegenden Absperrventil und einem normalerweise thermostatisch gesteuerten Ventil, von denen ein jedes einen relativ "bewegbaren Ventilkopf und einen Ventilsitz aufweist, und mit einer Vorrichtung zum'Öffnen und Schließen des Gasventils, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen (38, 35» 34, 33) so betätigbar ist, daß sie sowohl das Absperrventil (11) schließt, als auch die thermostatische Steuerung (27, 24) überbrückt und das thermostatisch gesteuerte Ventil (13) schließt.

2. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkopf (19) für das Absperrventil (11) und der Ventilsitz (20) für das thermostatisch gesteuerte Ventil (13) an einem gemeinsamen !eil (16) ausgebildet sind.

3. Gasventil nach· Anspruch 2, d a,d u r c h gekennzeichnet , daß das gemeinsame Teil (16) eine axial bewegbare Hülse ist, und daß der Ventilkopf (19) an dem einen Ende und der Ventilsitz (20) an dem anderen Ende ausgebildet ist.

4. Gasventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (16) eine Gasleitung bildet, welche Gas vom Absperrventil (11) weg zu dem thermostatisch gesteuerten Ventil (13> führt.

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Gasventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,., daß die Hülse (16) durch eine Feder in die Stellung gedruckt ist, in der das Absperrventil (11) geöffnet ■ ist und daß die Öffnungs- und Schließvorrichtung (38, 35» 34, 33) gegen die Federkraft wirkt, wenn sie das Gasventil schließt.

Gasventil nach einem der Ansprüche 3 "bis 5, "bei dem das thermostatisch gesteuerte Ventil einen Kopf aufweist, der normalerweise unter der Steuerung einer thermostatischen Vorrichtung gegen seinen Ventilsitz hin und von diesem weg bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkopf (22) durch die Öffnungs- und Schließvorrichtung (38, 35» 34, 33) so. betätigbar ist, daß er die thermostatische Vorrichtung (27, 24) überläuft und in Berührung mit seinem entsprechenden Ventilsitz (20) drückbar ist, wodurch zuerst das thermostatisch gesteuerte Ventil (13) geschlossen und anschließend Druck auf die Hülse (16) in einer Richtung übertragen wird, daß das Absperrventil schließt.

Gasventil nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsvorgang des Gasventils es zuläßt, daß das Absperrventil (11) in seine vollständig geöffnete Stellung zurückkehrt, bevor der Ventilkopf (22) von dem Ventilsitz (20) getrennt wird, um so das thermostatisch gesteuerte Ventil zu öffnen.

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8. Gasventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Öffnungs- und Schließvorrichtung (38, 35, 34, 33) einen schwenkbar gelagerten Hebel (38) aufweist, der unmittelbar oder mittelbar den Ventilkopf (22) des thermostatisch gesteuerten Ventils (13) berührt, und daß eine manuelle Vorrichtung (33) zum Verschwenken des Hebels vorgesehen ist.

9. Gasventil nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß- die manuelle Vorrichtung (33) zum Verschwenken des Hebels (38) auch dazu dient, die Offen-Steilung des thermostatisch gesteuerten Ventils-(13) einzujustieren, wodurch die Arbeitstemperatur der thermostatischen Vorrichtung (27, 24) veränderbar ist.

10. Gasventil nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß die manuelle Vorrichtung (33) auf den Hebel (38) .über ein Teil (36) einwirkt, dessen wirksame Länge einstellbar ist, um die Arbeitstemperatur festzulegen.

11. Gasventil nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Ö'ffnungs- und .Schließvorrichtung einen manuell drehbaren Nocken (34) enthält, der entgegen einem Federwiderstand auf einen Stössel (35) einwirkt und daß der Stössel eine Justierschraube (36) berührt, die in das eine Ende des Hebels (38) eingeschraubt ist, und daß eine Eintrittsvorrichtung (43) vorgesehen ist, die die Verstellung der Justierschraube ermöglicht.

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12. Gasventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 11, gekennzeichnet ' durcheine Verriegelungsvorrichtung (50," 51» 52), die die Öffnungs- und Schließvorrichtung in der "Geschlössen-Position lösbar festhält.

RePu/Pi.

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