DE2405178A1

DE2405178A1 - Steuerventileinheit

Info

Publication number: DE2405178A1
Application number: DE19742405178
Authority: DE
Inventors: John Walklate
Original assignee: Radiation Ltd
Current assignee: Radiation Ltd
Priority date: 1973-05-02
Filing date: 1974-02-04
Publication date: 1974-11-14

Description

Patentanwälte

Dr. W. E)CIlME 1 Feb

E. K U. S S E L . ^ltreD'

Frauaräorg.'ü^-οΓι /j, Tt-I. 22 7502

RADIATION LlMlTBD, Radiation House, North Circular Road, London N. W. 10,

England

Steuerventileinheit

Die Erfindung betrifft eineCSteuerceniileinheit mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilbetätigungsorgan, das durch axiale Bewegung ein erstes Ventil steuert, hinter dem ein weiteres Ventil liegt, dessen Durchflußquerschnitt durch Drehen des Ventilbetätigungsorganes veränderbar ist und das einen ortsfesten Ventilteil mit einem Auslaß und einen beweglichen Ventilteil aufweist, wogegen das erste Ventil zwischen dem weiteren Ventil und dem Ventilbetätigungsorgan liegt und mit dem ersteren durch Einrichtungen zur drehschlüssigen Verbindung zwischen Ventilbetätigungsorgan und dem weiteren Ventil gekuppelt ist. "~~~

Ein derartiges Ventil dient vor allem zum Steuern der Zufuhr von verbrennbarem

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Gas zu Gasgeräten, wie Gaskochern, oder anderen Gasfeuerstellen, wobei es Vorzugspreise zum Steuern der Gaszufuhr zu den Heißplattenbrennern eines Gaskochers Vervendung findet, der eine Anzahl solcher Ventile an der Gasleitung befestigt aufweist. Im allgemeinen haben solche Steuerventile außer Ihrer Geschlossenstellung auch eine Steuerung zum Verändern der Durchflußmenge. Speziell für die Heißplattenbrenner eines Gaskochers besteht nun die' Forderung, daß das Ventil einerseits eine sehr feine Regelung des Durchflusses erlaubt und anderseits billig herzustellen ist, ohne große Maßhaltigkeit in der Produktion zu erfordern.

In der GB-PS Nr. 1,292.045 ist eine Steuerventileinheit mit einem drehbaren Ventil zum Verändern des Durchflußquerschnittes beschrieben, das durch Drehen eines Ventilbetätigungsorganes gesteuert wird und das von einem Tellerventil gebildet ist, das in Serie mit einem weiteren Ventil liegt, das durch axiale Bewegung des Ventilbetätigungsorganes gesteuert ist und zwischen dem ersten Ventil und dem Ventilbetätigungsorgan liegt. Obwohl mit dem bekannten Ventil eine sehr feine Regelung des Durchflusses erzielbar ist, hat es doch den Nachteil, in der Herstellung sehr teuer zu sein und große Maßhaltigkeit zu erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinheit zu schaffen, die einerseits eine Feineinstellung des Durchflusses ermöglicht und anderseits mit größeren Herstellungstoleranzen und somit billiger gefertigt werden kann UHd die überdies zum Erzielen der gewünschten Durchflußeigenschaften einstellbar ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der bewegliche Ventilteil des Ventiles veränderlichen Durchflusses zum Verändern der Durchflußmenge

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in Axialrichtung bewegbar an einem mit einem Außengewinde versehenen Teil befestigt ist, der in eine Innengewindebohrung verschraubt ist und der durch das Ventilbetätigungsorgan zum axialen Bewegen des beweglichen Ventilteiles drehbar ist, und daß die Innengewindebohrung in einem Einstellteil, der für das anfängliche Einstellen der Lage des beweglichen Ventilteiles relativ zum Ventilgehäuse drehbar ist.

Die Verwendung des axial beweglichen Ventilteiles ermöglicht eine gute Einstellbarkeit, ohne daß große Maßhaltigkeit bei der Herstellung erforderlich wäre, wogegen die Verwendung des Einstellteiles eine Ausgangsstellung einzustellen erlaubt, womit sich eine zufriedenstellende Regelung ergibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung endet die Innengewindebohrung an der Ventilmündung des ortsfesten Ventilteiles und dient zum Ableiten des Gases von dieser Mündung, wobei der Außengewindeteil so ausgebildet sein kann, daß er einen im wesentlichen ungehemmten Durchfluß durch die Bohrung erlaubt, indem er z.B. eine oder mehrere Abflachungen aufweist. ■-ι

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Einstellteil von einer in einer Bohrung des Ventilgehäuses eingesetzten Buchse gebildet, in deren äußerem Ende die Ventilmündung vorgesehen ist. Nach einer bevorzugten Alternative jedoch ist die Buchse in einer Bohrung im einen Ende des Ventilgehäuses angeordnet, wogegen der bewegliche Ventilteil des ersten Ventiles durch seinen ortsfesten Ventilteiklin einer Gegenbohrung im anderen Ende des Ventilgehäuses gehalten ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der bewegliche Ventilteil des ersten Ventils durch dessen ortsfesten Ventilteil in einer Bohrung des Ventilgehäuses gehalten, in der

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auch die Buchse, i. B. durch den ortsfesten Ventilteil des ersten Ventiles, gehalten ist. Die letzteren beiden Ausführungsvarianten erleichtern besonders das Zusammensetzen der Ventileinheit.

Der ortsfeste Ventilteil des ersten Ventiles ist zweckmäßig von einem an sich in beliebiger Weise in seiner Lage gehaltenen elastischen Ringsitz gebildet. Bevorzugt ist jedoch der ortsfeste Ventilteil des ersten Ventiles von einem durch eine Lagerbuchse in seiner Lage gehaltenen, elastischen Ringsitz gebildet, welche Lagerbüchse das Ventilbetätigungsorgan umgibt und durch eine Dichtung gegen dieses abgedichtet ist, wobei das Gehäuse eine seitliche Einlaßöffnung aufweist, die mit dem Inneren der Lagerbüchse über eine seitliche Mündung in derselben verbunden ist. Durch diese Anordnung wird sowohl die Herstellung als auch der Zusammenbau erleichtert. Bs ist jedoch auch möglich, das Ventilgehäuse auf einer Seite einer Gaszufuhrleitung, beispielsweise einem Gasrohr mit mehreren daran befestigten Steuerventileinheiten, vorzusehen, wie dies in der britischen Patentanmeldung Nr. 2027/70 beschrieben ist. In diesem Fall ist der elastische Ringsitz durch eine Gaszufuhrleitung in seiner Lage gehalten, wobei das Ventilbetätigungsorgan quer durch die Gaszufuhrleitung verläuft. Dadurch ergibt sich eine einfache und kompakte Anordnung.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfiihrungsbeispielen. Flg. 1 1st ein perspektivischer Axialschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Ventileinheit, von der die Fig. 2 eine Stirnansicht zeigt. Fig. 3 ist ein Axialschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform und Fig. 4 die zugehörige Stirnansicht. Fig. 3 veranschaulicht eine Stirnansicht der einstellbaren drehbaren Buchse der Ventileinheit nach

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Fig. 3. Fig. 6 stellt einen Axialschnitt durch eine dritte erfindungsgemäße Ventileinheit dar, von der Fig. "J eine Stirnansicht von rechts und Flg. 8 eine Stirnansicht von links der Fig. 6 zeigen.

Die Ventileinhelt nach Fig. l besitzt ein Haupt gehäuse l mit einer Gegenbohrung an jedem. Ende. Am hinteren Ende 1st eine Buchse 2 eingesetzt, die durch einen O-Ring.3 abgedichtet und durch zwei Schrauben 4 (von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist) in ihrer Lage gehalten wird, wobei die Schrauben am Ende der Buchse 2 angreifen. Die Buchse 2 weist einen mit einem Innengewinde versehenen Auslaß 5 für den Anschluß einer Brennerdüse eines Gaskochers, einen Nadelventilsitz 6 und eine Bohrung mit einem Innen- Grobgewinde 7 auf. Bin mit einem Gewinde versehener Kopfteil 8 mit Abflachungen an beiden Selten 1st In die Bohrung geschraubt und trägt an einem Ende eine konische Ventilnadel 9 und am anderen Ende eine Führungsgabel lo. Der Sitz 6 und die Nadel 9 sind Teile eines Ventlles von variablem Durchflußquerschnitt, das durch Drehen des Kopfteiles 8 verstellt wird.

In das Vorderende des Hauptgehäuses l ist eine Lagerbüchse Il eingesetzt und durch einen O-Ring 12 abgedichtet. Die Lagerbüchse Ii hält eine elastische Dichtungsscheibe 13 an einer Schulter am Ende des Bohrungsinneren. Die Scheibe i3 wirkt als Ventilsitz für einen beweglichen Ventilteller 14, mit dem sie ein aus einer Geschlossen- In eine Offenstellung bringbares Ventil bildet. Einstückig mit dem Ventilsitz 14 Ist eine Betätigungsspindel 13 auf der einen Seite und ein flacher Führungstell 16 auf der anderen Seite ausgebildet, der In die Führungsgabel 10 eingreift. Eine Schraubendruckfeder 17 rund um die Führung 10, 16 belastet den Ventilteller In Richtung auf seine Geschlossenstellung und verhindert überdies einen Totgang zwischen dem Kopf und dem Gewinde 7.

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Die Lagerbüchse 11 hat an einer Seite eine Mündung lS, die aus Herstellungsgranden als diametral durchgehende Bohrung ausgebildet ist. Diese Mündung 18 steht mit einer .Ventileinlaßbohrung 19 in Verbindung, durch die Gas dem Ventil 13, 14 lugeleitet wird.

Bin Deckel 20 bildet mit einem Stift 21 an der Spindel 15 eine Rasteinrichtung, so daß die Spindel 15 zum Öffnen des Tellerventiles axial beweglich und zum Blnstellen des Durchflußquerschnittes des Nadelventiles anschließend dreh.· bar ist. Hinter dem Deckel 20 ist eine Stützplatte 22 angeordnet, an der sich das eine Bnde einer Schraubendruckfeder 23 abstützt, deren anderes Bnde über eine Scheibe 24 einen O-Ring 25 zum Abdichten der Spindel 15 gegen die Lagerbuchse 11 belastet.

Der Deckel 20 wird durch zwei Schrauben 26 gehalten (Fig. 2) und hält seinerseits die Lagerbüchse 11 und die Ventilsitzscheibe 13 in ihrer Lage.

Das Gehäuse ist mit zwei Schraubenlöchern versehen, womit es ans Gaszuführungsrohr eines Gaskochers befestigt wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Deckel 20 eine einwärts gebogene Abwinkelung 28 auf, die die Drehbewegung der Spindel 15 auf weniger als l8o° beschränkt, doch können auch andere Einrichtungen verwendet werden, wobei die Steigung des Gewindes 7 gegebenenfalls entsprechend angepaßt -werden kann.

Die Buchse 2 wirkt als drehbares Einstellorgan, das durch Lockern der beiden Schrauben 4 zum Blnstellen der genauen Lage der Ventilnadel 9 gelöst werden kann. In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, nach dem Abmon-

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tieren des Gehäuses die Buchse 2 so lange zu drehen, bis die Nadel 9 gerade auf den Ventilsitz 6 zu liegen kommt und den Auslaß verschließt. Dies ergibt eine genau-Jestlegbare Lage für die Nadel 9. Vorausgesetzt, daß die Nadel 9 und der Sitz 6 richtig ausgebildet und dimensioniert sind, hat daher der Auslaß in Jeder Lage der Betätigungsspindel 15 seinen vorbestimmten Durchflußquerschnitt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist dem der Fig. 1 sehr ähnlich. Der Deckel 2o* weist jedoch eine schmale herausgekröpfte Zunge 3l auf, die den Schlitz 32 des Deckels 20' teilweise überdeckt, welcher Schlitz den Stift 21 in der Geschlossenstellung des Ventlles aufnimmt. Die Zunge 3l verhindert dabei, daß der Stift 21 durch den Deckelschlitz nach außen tritt.

Während das Gehäuse gemäß Flg. 1 zwei miteinander fluchtende Bohrungen aufweist, die bis zu der Schulter reichen, wird das Gehäuse 1' durch Bohren von nur einer einzigen Seite her hergestellt. Alle Innenteile werden von rechts (bezogen auf Fig. 3) her eingesetzt und durch Aufschrauben des Deckels 2o^f mittels der Schrauben 26* in ihrer Lage gehalten. Aus diesem Grunde ist die Form der Buchse 2* etwas anders als in Fig. l, und der mit einem Gewinde versehene Auslaß 3* ist im Gehäuse l' statt an der Buchse 2* ausgebildet. Die Buchse 2' weist einen Schlitz 33 zur Aufnahme eines Schraubenziehers auf, womit die Buchse 2* gedreht und eingestellt werden kann. Bs ist daher nicht erforderlich, zum Einstellen die Schrauben 26* zu lockern.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist die gleichen beiden Ventile wie das nach Fig. 3 auf. Das Gehäuse 1" ist Jedoch kurzer und ist an der Außenseite einer Gaszufuhrleitung in Form der Gaskocherschiene 41 mit Hilfe von

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Befestigungsfortsätzen 42 und Schrauben 43 (Fig. S ) montiert. Die Ventilbetätigungsspindel 15* verläuft durch das Gasrohr 41 und durch eine Verschlußhülse 44. Die Hülse 44 ist an dem Gasrohr 41 mittels Schrauben 45 (fig. 7) befestigt. Die Spindel 13" ist gegen die Hülse 44 und diese wiederum gegen das Gasrohr 41 durch entsprechende O- Ringe abgedichtet.

Die Buchse 2* kann in gleicher Weise wie die der Fig. 3 eingestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

ΐ. ι Steuerventileinheit mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilbetätigungs· organ, das durch axiale Bewegung ein erstes Ventil steuert, hinter dem ein weiteres Ventil liegt, dessen Durchflußquerschnitt durch Drehen des Ventil· betätigungsorganes veränderbar ist und das einen ortsfesten Ventilteil mit einem Auslaß und einen beweglichen Ventilteil aufweist, wogegen das erste Ventil zwischen dem weiteren Ventil und dem Ventilbetätigungsorgan liegt und mit dem ersteren durch Einrichtungen zur drehschlüssigen Verbindung zwischen Ventilbetätigungsorgan und dem weiteren Ventil gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilteil (9) des Ventlles veränderlichen Durchflusses zum Verändern der Durchflußmenge in Axialrichtung bewegbar und an einem mit einem Außengewinde versehenen Teil ( 8 ) befestigt ist, der in eine Innengewindebohrung verschraubt ist und der durch das Ventilbetätigungsorgan (15 ) zum axialen Bewegen des beweglichen Ventilteiles drehbar ist, und daß die Innengewindebohrung in einem Einstellteil (2; 2* ) ausgebildet ist, der für das anfängliche Einstellen der Lage des beweglichen Ventilteiles relativ zum Ventilgehäuse ( l; l*; l" ) drehbar ist.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innengewindebohrung an der Ventilmündung (6) des ortsfesten Ventilteiles endet und zum Ableiten des Gases von dieser Mündung dient.
3. Einheit nach Anspruch l oder 2, dadurch ^gekennzeichnet, daß der Einstellteil von einer in einer Bohrung des Ventilgehäuses (l; 1*; 1" ) eingesetzten Buchse (2; 2*) gebildet ist, in deren äußerem Ende die Ventll-

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mündung ( 6 ) vorgesehen ist.
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) in einer Bohrung in einem Ende des Ventilgehäuses (l) angeordnet ist, wogegen der bevegliche Ventilteil (14) des ersten Ventiles durch seinen ortsfesten Ventilteil in einer Gegenbohrung im anderen Ende des Ventilgehäuses gehalten Ut.(Fig. 1,2).
y Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennteich.net, daß der bevegliche Ventilteil (14) des ersten Ventiles durch dessen ortsfesten Ventilteil (13) in einer Bohrung des Ventilgehäuses ( l*; l" ) gehalten ist, in der auch die Buchse ( 2'), z. B. durch den ortsfesten Ventilteil des ersten Ventiles, gehalten ist (flg. 3-S).
6. Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dec ortsfeste Ventilteil (i3) des ersten Ventiles von einem durch eine Lagerbüchse ( 11) in seiner Lage gehaltenen, elastischen Ringsitz gebildet ist, ν eiche Lagerbuchse das Ventilbetätigungsorgan (15 ) umgibt und durch eine Dichtung (25) gegen dieses abgedichtet ist, vobei das: Gehäuse (l ·, 1*) eine seitliche Einlaßöffnung (19) aufweist, die mit dem Inneren der Lagerbuchse über eine seitliche Mündung (18) in derselben verbunden ist (Fig. 1- 5).
7. Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Ventilteil (13) des ersten Ventiles von einem elastischen RingslU gebildet ist, der durch eine Gaszufuhrleitung 141) in seiner Lage gehalten 1st, an welcher Leitung das Ventilgehäuse (l") befestigt ist, vobei das Ventilbetätigungsorgan (15" ) quer durch die Gaszufuhrleitung verläuft (Fig. 6- 8).

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