DE2358845C2 - Gasarmatur mit mindestens einem Gasventil und einem Druckregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasarmatur nach der Gattung des Hauptanspruchs. Gasarmaturen dieser Gattung bieten dem Gasdurchgang einen merklichen Widerstand dar, weil das Gas mehrfach umgelenkt wird und durch mindestens zwei Ventilspalte hindurchtreten muß. Der Widerstand ist insbesondere bei solchen Armaturen verhältnismäßig hoch, bei denen dem Druckregler eine Zündsichervorrichtung mit einem Schleusenventil und einem Sicherheitsventil und gegebenenfalls noch ein Thermostatventil vorgeschaltet sind.

Bei bekannten Armaturen der gattungsmäßigen Art mündet die Steuerleitung radial unmittelbar vor dem Druckregler in den Hauptdurchgangsweg des Gases ein. Der Steuerdruck ist daher bei diesen Armaturen um den Druckabfall geringer als der Druck am Eingang der Armatur, den das Gas beim Durchströmen der dem Druckregler vorgeschalteten Ventile erfährt. Der Steuerdruck ist aber bestimmend für die Funktion und die Auslegung des Druckreglers. Ein hoher Steuerdruck hat den Vorteil, daß bei einem bestimmten Gasdurchsatz die Armatur klein gehalten werden kann, oder daß sich bei gegebenen Abmessungen der Armatur ein hoher geregelter Gasdurchsatz erzielen läßt Ein hoher Steuerdruck ist femer insbesondere bei solchen Armaturen erwünscht, bei denen das modulierende Ventilglied des Druckreglers auch als Schließglied zum Abschließen des Hauptdurchgangsweges des Gases dient und von einer dem Steuerdruck entgegenwirkenden Schließfeder gegen einen Ventilsitz an der Regelöffnung gedrückt ist
Bei bekannten Armaturen einer anderen gattungsmäßigen Art (GB-PS 12 01 482), bei welchen die Regelmembran vom Eingangsdruck des Reglers beaufschlagt ist, zweigt die Steuerleitung unmittelbar stromauf der Regelmembran radial vom Hauptdurchgangsweg des Gases ab. Bei diesen Armaturen ist das Ventilglied des Druckreglers unmittelbar an der Regelmembran befestigt, welche eine die Regelöffnung umgebende, mit dem Regler-Eingang verbundene Ringkammer von einer Steuerkammer trennt Die Ringkammer hat einen größeren Strömungsquerschnitt als die übrigen Bereiche des Hauptdurchgangsweges, so daß in der Ringkammer die Strömungsgeschwindigkeit des Gases etwas vermindert ist Eine nennenswerte Drucksteigerung in der Ringkammer ist damit jedoch nicht verbunden, weil durch die Umlenkung der Strömung vom Eingang des Druckreglers in die Ringkammer hinein bereits ein Druckverlust entsteht Am Ort der Abzweigung der Steuerleitung aus der Ringkamrcier tritt zwar auch eine Umlenkung der Gasströmung ein. Diese Umlenkuns ist jedoch mit keiner oder keiner merklichen Drucksteigerung verbunden, weil dort die Gasströmung zur engeren Regelöffnung hin bereits wieder beschleunigt wird. Daher ist auch bei den Armaturen dieser abweichenden Gattung der Steuerdruck am Eingang der Steuerleitung gegenüber dem Druck am Eingang der Armaturen annähernd um den gesamten Druckabfall geringer, den das Gas beim Durchströmen der dem Druckregler vorgeschalteten Ventile erfährt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasarmatur der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß der Steuerdruck am Eingang der Steuerleitung um eine möglichst geringe Differenz unterhalb des Gasdrucks am Eingang der Armatur liegt

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst Durch diese Merkmale ist erreicht, daß die Steuerleitung in einem Bereich des Hauptdurchgangsweges des Gases abgezweigt ist, in welchem eine Umlenkung des Gases stattfindet, mit der eine definitive Erhöhung des statischen Druckes des Gases verbunden ist. Der Steuerdruck läßt sich auf diese Art und Weise mit einfachen und billigen Mitteln oder überhaupt ohne zusätzliche Mittel merklich erhöhen.

Eine einfache und doch sehr wirksame Ausführung ergibt sich, wenn als Prallplatte das entsprechend ausgebildete Schließglied des dem Druckregler vorgeschalteten Gasventils dient

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Gasarmatur für ein Gasheizgerät schematisch dargestellt

Die Gasarmatur 10 umfaßt ein Zündsicherungsventil 11, ein Schleusenventil 12 und einen Druckregler 13, welche in Reihe in einem Gehäuse 14 zwischen einem Einlaß 15 und einen Auslaß 16 eines Gas-Hauptdurchgangsweges angeordnet sind. Dem Einlaß 15 am nächsten liegt das Zündsicherungsventil 11; dessen Schließglied 18 wirkt mit einem gehäusefesten ersten Ventilsitz 19 zusammen und wird von einer thermoelektrisch gesteuerten elektromagnetischen Zündsicherung 20 be-

einflußt Die Wicklung eines in der Zündsicherung 20 angeordneten Elektromagneten ist über eine Zuleitung 22 mit einem nicht dargestellten Thermoelement verbunden, das von der Zündflamme eines für das Heizgerät bestimmten Brenners beheizt ist Eine Schließfeder 23 drückt das Schließglied 18 des Zündsicherungsventils 11 gegen den Ventilsitz 19. Zum Abheben des Schließgliedes 18 von dem Ventilsitz 19 dient eine Betätigungsstange 26, die über eine Drucktaste 27 von Hand entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 28 gegen das Schließglied 18 gedrückt werden kann.

Die Betätigungsstange 26 hat ferner eine Ringschulter 29, an welcher das von einer Schließfeder 30 beaufschlagte Schließglied 31 des Schleusenventils 12 anliegt, welches dem Zündsicherungsventil 11 nachgeschaltet ist Das Schließglied 31 des Schleusenventils 12 wirkt mit einem zweiten Ventilsitz 32 zusammen, der an einem Ende eines Kanalabschnittes 35 des Gas-Hauptdurchgangsweges angeordnet ist, dessen anderes Ende der Ventilsitz 19 des Zündsicherungsventils 11 bildet Die Betätigungsstange 26 ragt axial in den Kanalabschnitt 35 hinein, von welchem eine Leitung 36 für das Zündgas abzweigt

Stromab des Schleusenventils 12 folgt der servogesteuerte Druckregler 13, welcher über eine zwischen einem Schließglied 40 und einem Gegensitz 41 gebildete Regelöffnung den Gasdurchsatz zum Auslaß bzw. zum nicht dargestellten Brenner bestimmt Das Schließglied 40 des Druckreglers 13, welches durch eine Schließfeder 42 an den Ventilsitz 41 gedrückt wird, ist mit einer Membran 43 verbunden, deren eine Seite von der Schließfeder 42 und vom auslaßseitigen Gasdruck beaufschlagt ist Die Membran 43 begrenzt auf der anderen Seite eine Steuerkammer 44, die über eine Steuerleitung 45 mit dem Abschnitt 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges, der zwischen dem Schleusenventil 12 und dem Druckregler 13 liegt, verbunden ist Die Steuerleitung 45 mündet an einem Rohrstück 47 in den Abschnitt 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges ein. Der Druck in der Steuerleitung 45 wird über ein Regelventil 50, welches zwischen die Steuerleitung 45 und einen vom Auslaß 16 abzweigenden Kanal 51 eingeschaltet ist, vom auslaßseitigen Druck beeinflußt Für das Regelventil 50 ist ein membranbetätigtes Schließglied 52 vorgesehen, das in Abhängigkeit vom auslaßseitigen Druck die Verbindung einer von der Steuerleitung 45 abzweigenden Entlastungsleitung 53 mit einem Entlastungsraum 54 steuert, in welchen der von dem Auslaß 16 abzweigende Kanal 51 mündet

In der Zeichnung ist die Gasarmatur 10 in ihrer Ruhestellung dargestellt, welche durch das geschlossene Zündsicherungsventil 11 gekennzeichnet ist Es strömt also kein Gas durch die Armatur zum Brenner, auch wenn ein der Armatur evtl. vorgeschaltetes Hauptgasventil geöffnet ist. In diesem Fall steht das Gas im Einlaß 15 solange an, bis das Schließglied 18 durch Betätigung der Drucktaste 27 von seinem Sitz 19 abgehoben wird. Beim Eindrücken der Drucktaste 27 erfährt die Ringschulter 29 der Betätigungsstange 26 eine Abwärtsbewegung, bei welcher das Schließglied 31 des Schleusenventils 12 durch die Wirkung der Schließfeder 30 gegen den Ventilsitz 32 gedrückt wird. Das Schleusenventil 12 schließt noch bevor die Betätigungsstange 26 das Schließglied 18 des Zündsicherungsventils 11 erreicht, so daß erst nach fortschreitender Abwärtsbewegung der Drucktaste 27 das Zündsicheningsventil 11 öffnet und in den Kanal 35 eindringt Wegen des geschlossenen Schleusenventils 12 fließt zunächst nur ein Gasanteil durch die Zündgasleitung 36 zum Zündbrenner, wo er durch ein Zündsystem od. dergleichen gezündet wird.

Mit dem Schließglied 18 des Zündsicherungsventils 11 ist ein nicht dargestellter Anker verbunden, der beim Herunterdrücken des Schließgliedes 18 auf den Elektromagneten der Zündsicherung 20 zum Aufliegen kommt Der Elektromagnet vermag den Anker angelegt bzw. das Zündsicherungsventil 11 geöffnet zu halten, sobald und solange das Thermoelement von der Zündflamme ausreichend erwärmt wird und der erzeugte Thermostrom den Elektromagneten erregt

Ist der Zündvorgang beendet, dann kann die Drucktaste wieder losgelassen werden, wonach die Feder 28 die Drucktaste 27 und das Schließglied 31 in die dargestellte Ausgangslage zurückführt Das Gas strömt dann zunächst weiter bis in den Raum 46, in welchem sich demzufolge ein Druck aufbaut, der sich über die Steuerleitung 45 in die Steuerkammer 44 fortpflanzt und die Regelöffnung des Druckreglers 13 öffnet Nun ist der Haupt-Gasdurchgangsweg durch die Gasarmatur frei, und das Gas kann durch den Auslaß 16 zum Hauptbrenner fließen.

Der Gasdruck im Auslaß 16 pflanzt sich über den Kanal 51 in den Entlastungsraum 54 des Regelventils 50 fort, wo er durch Anheben des Schließgliedes 52 die Entlastung des Steuerdruckes proportional zum Druck im Auslaß 16 steuert Einer beispielsweise durch eine Druckschwankung im Gasnetz verursachten Druckerhöhung im Auslaß 16 folgt also eine Öffnungsbewegung des Regelventils 50. Das hat eine Minderung des Steuerdruckes in der Steuerkammer 44 bzw. eine Minderung des auf die Membran 43 des Druckreglers 13 gegen die Schließfederkraft wirkenden Differenzdruckes zur Folge. Der Durchlaßquerschnitt zwischen dem Schließglied 40 und dem Ventilsitz 41 wird proportional zum Differenzdruck-Abfall verringert, so daß der Druck im Auslaß wieder auf den erwünschten Wert gebracht wird.

Der einzuregelnde Wert des auslaßseitigen Druckes und der zur Verfügung stehende Steuerdruck für den Druckregler 13 bestimmen die Auslegung der Schließfeder 42 und der Membran 43 des Druckreglers 13. Ein hoher Steuerdruck begünstigt die Auslegung im Sinne einer Verkleinerung der Membranfläche und somit der gesamten Armatur. Zur möglichst hohen Ausnutzung des maximalen Druckes im Raum 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges ist die Mündung der Steuerleitung am Rohrstück 47 quer zum Gasstrom, im Ausführungsbeispiel nach der Umlenkung durch das Schließglied 31, gerichtet. Das Rohrstück 47 ist so bemessen, daß die Mündungsachse der Steuerleitung 45 in einer vor dem in seiner vom Ventilsitz 32 abgehobenen Stellung verharrenden Schließglied 31 angeordneten Ebene liegt. Auf diese Weise erhöht sich der Steuerdruck bei einer derartigen Armatur gegenüber den bekannten Einrichtungen, bei welchen der Steuerdruck gleich dem durch die Umlenkungen und Drosselungen gegenüber dem Netzdruck stark herabgesetzten statischen Druck am Eingang des Druckreglers ist, um einen nennenswerten Anteil des Staudruckes des strömenden Gases.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gasarmatur mit mindestens einem Gasventil und einem nachgeschalteten Druckregler, der eine Regelöffnung mit einem modulierenden Ventilglied hat, das mit einer Membran verbunden ist, deren eine Seite vom Ausgangsdruck des Gases und deren andere Seite von einem Druck beaufschlagt ist, der über eine Steuerleitung von dem im Hauptdurchgangsweg des Gases zwischen dem vorgeschalteten Gasventil und der Regelöffnung des Druckreglers herrschenden Druck hergeleitet und über Steuermittel vom Ausgangsdruck beeinflußt ist, wobei die Steuerleitung in einem Bereich des Hauptdurchgangsweges des Gases abgezweigt ist, in welchem eine Umlenkung der Gasströmung stattfindet, dadurch gekennzeichnet,

daß vor der Regelöffnung (40,41) des Druckreglers (13) eine Prallplatte (31) im Hauptdurchgangsweg des Gases angeordnet ist, vor deren anströmseitiger Stirnfläche die Mündung der Steuerleitung (45, 47) vorzugsweise quer zur Anströmung gerichtet liegt

2. Gasarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Prallplatte das entsprechend ausgebildete Schließglied (31) des dem Druckregler (13) vorgeschalteten Gasventils (12) dient

3. Gasarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Steuerleitung (45) an einem Rohrstück (47) gebildet ist, welches an der den Hauptdurchgangsweg des Gases umgebenden Wand des Armaturengehäuses befestigt ist und frei in den Haupt-Gasdurchgangsweg hineinragt

4. Gasarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Druckregler vorgeschaltete Gasventil (12) das Schleusenventil einer an sich bekannten Zündsicherungsvorrichtung ist, welche außer dem Schleusenventil ein diesem vorgeschaltetes Sicherheitsventil (11) im Hauptdurchgangsweg des Gases hat