DE2646310C2 - Druckregler - Google Patents
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Description
eingezeichneten Obertemperaturschalter 8, die untereinander mit Hilfe eines um eine gestellfeste Achse 9
schwenkbaren Übertragungshebels 10 in Wirkverbindung stehen. Der Thermostatteil 6 ist in einer durch
einen Deckel 11 verschlossenen Ausnehmung 12 des Gehäuseoberteils 13 untergebracht Ober ein Kapillarrohr 14 und ein Anschlußstück 15 ist ein mit einer
Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Temperaturfühler 16 an eine Membrankapsel 17 angeschlossen, deren
Membran sieb über einen Membranteller 18 und eine Feder 19 am Boden der Ausnehmung 12 abstützt Der
Membranteller trägt einen Stift 20, welcher auf das linke Ende des Übertragungshebels 10 einwirkt. Über das
Anschlußstück 15 und einen Gewindeeinsatz 21, welcher mit Hilfe des Einstellknopfes 22 in dem Innengewinde
23 des Deckels 11 verstellbar ist, kann die Membrankapsel 17 in Richtung des Stifts 20 gegen die Kraft der
Feder 19 verschoben und damit die gewünschte Solltemperatur eingestellt werden.
Der mit dem Ventilsitz 2 des Druckreglers 7 zusammenwirkende Schließkörper 5 wird von einer
kreisscheibenförmigen Membran 25 getragen, welche mit einer umlaufenden Verdickung 26 am äußeren Rand
zwischen dem Gehäuseunterteil 27 und einer zugleich den Ventilsitz 2 aufweisenden Abschlußplatte 28
eingespannt ist Über eine Hilfsfeder 29, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als C-förmige Biegefeder ausgebildet ist, stützt sich die Membran 25 an ein« r
ersten Einstellfeder 30 ab. Diese ist mit ihrem rechten Ende ortsfest eingespannt Ihre Federspannung wirkt in
Richtung auf die Membran 25. Die Größe der Federvorspannung läßt sich mit Hilfe eines im Deckel
31 verstellbaren Gewindestiftes 32 entsprechend der gewünschten Mindestdurchsatzmenge des Gasventils
einstellen. An dem freien Ende 33 der ersten Einstellfeder 30 greift der Hilfsfeder 29 gegenüberliegend das Ende 35 eines Gewindestiftes 36 an, welches
durch eine Ausnehmung 37 des Übertragungshebels 10 frei beweglich hindurchragt. Auf dem Gewinde des
Gewindestiftes 36 sitzt mit ihrem Innengewinde eine Hülse 38, welche unverdrehbar in einer Öffnung 39 des
Gehäuseoberteils 13 geführt ist. Das Ende 40 des Gewindestifts 36 ragt durch eine glatte Bohrung im
Gewindestück 41 hindurch, welches seinerseits mit seinem Außengewinde 42 mehr oder weniger tief in das
Innengewinde 43 der Gehäuseausnehmung 44 einschraubbar ist. Nach außen hin ist diese Ausnehmung 44
durch einen Schraubdeckel 45 verschlossen. Eine Kegelfeder 46 drückt die Hülse 38 in Richtung auf den
Übertragungshebel 10. Letzterer ist seitlich der Ausnehmung 37 mit zwei zur Hülse 38 hin vorspringenden Ansätzen 47 versehen, welche beiderseits des Stiftes
36 für eine definierte Anlagestelle der Hülse 38 am Übertragungshebel 10 sorgen.
Am rechten Hebelarm des Übertragungshebels 10 ist mittels eines Niets 48 ein Federblech 49 befestigt, dessen
freies Ende auf den Stößel 50 eines als Übertemperatur- schalter dienenden Schnappschalters 5t einwirkt,
dessen Anschlußkontakte 52 über Anschlußfedern 53 mit den äußeren Anschlußstiften 54 in Verbindung
stehen. Diese sind in den Isolierstoffdeckel 31 eingesetzt. Die Schahstrecke des Schnappschalters 51
ist in Reihe mit dem Kontakt eines Raumthermostaten in den Stromkreis der Erregerwicklung eines das
Servosystem einschaltenden Magnetventils eingeschaltet. Der Temperaturfühler 116 mißt beispielsweise die
Kesselwassertemperatur. Dur Schalter 51 ist ein Ruhekontaktschalter, welcher beim Überschreiten einer
vorgegebenen Kesselwassertemperatur seinen Schaltkontakt öffnet und damit den Erregerstromkreis für das
Servo-Magnetventil unterbricht Das Servo-Magnetventil liegt zwischen der eingangs erwähnten Drosselstelle und der Kammer 1, so daß die Zufuhr des
Eingangsdrucks zur Kammer 1 abgeschaltet wird, sobald der in Reihe mit dem Schalter 51 geschaltete
Raumthermostat keine Wärmezufuhr fordert und/oder die Kesseltemperatur den durch den Ansprechwert des
Die Hilfsfeder 29 kann nicht nur, wie dargestellt als gebogene Blattfeder, sondern auch als Schrauben- oder
Kegelfeder ausgebildet sein.
Aus dem zuvor beschriebenen Aufbau ergibt sich
folgende Wirkungsweise des thermostatisch gesteuerten Druckreglers: Ist die vom Temperaturfühler 16
gemessene Temperatur sehr niedrig, beispielsweise bei Einschaltung der Anlage, so drückt die Feder 19 die
Membrankapsel 17 soweit wie möglich zusammen, d. h.
den Stift 20 nach oben. In diesem Zustand überträgt der Übertragungshebel 10 keine Kraft auf den Schalter 51
oder die Hülse 38. Der Gewindestift 36 wird unter der vollen Federspannung der Kegelfeder 46 in Richtung
auf die Hilfsfeder 29 und die Membran 25 gedrückt, so
daß der Schließkörper 5 den Ventilsitz 2 verschließt.
Damit nimmt der Steuerdruck seinen Maximalwert an, wie es in F i g. 2 auf der linken Seite des Diagramms
dargestellt ist, und öffnet das Hauptventil bis zum maximal zulässigen Durchsatz. Die Maximalmenge läßt
sich mit Hilfe des Gewindestücks 41 einstellen, indem dieses im Innengewinde 43 verstellt wird.
Mit der Gaszufuhr zum Hauptbrenner — die Versorgung des Zündbrenners ist in diesem Zusammenhang ohne Interesse — steigt die vom Temperaturfühler 16 gemessene Temperatur, so daß sich bei Ausdehnung des Wärmeübertragungsmediums die Membrankapsel
17 ausdehnt und den Stift 20 nach unten bewegt. Solange im Zuge dieser Bewegung die rechte Seite des
Übertragungshebels 10 sich noch nicht mit den Vorsprüngen 47 gegen die Unterseite der Hülse 38 legt,
bleibt der bisherige Zustand maximaler Gaszufuhr erhalten. Dies entspricht in Fig. 2 dem Kurvenverlauf
links vom Punkt Λ. Sobald bei weiterer Temperaturerhöhung der Hebel 10 von unten gegen die Hülse 38 drückt, wird die über die Hilfsfeder 29 auf die Membran 25 einwirkende Kraft verringert. Ohne die Hilfsfeder 29
würde die Kraft ziemlich schnell bis auf den durch die erste Einstellfeder 30 gegebenen Mindestwert verringert.
Durch Einschaltung der Hilfsfeder 29 jedoch wird der zwischen den Punkten A und B liegende
Modulationsbereich M verbreitert, so daß mit wachsender Temperatur die Gaszufuhr in zunehmendem Maße
gedrosselt wird. Damit wird ein Übersrhwingen der Temperatur im Kessel vermieden. Je steifer die
Hilfsfeder 29 ist, d. h. je größer ihre Federkonstante ist, um so steller fällt die Kurve zwischen den Punkten A
und B ab, das bedeutet, um so schmaler wird der Modulationsbereich bzw. das Proportionalband des
Druckreglers und damit auch des Gasregelventils.
ho Durch geeignete Wahl der Federkonstanten der
Hilfsfeder 29 läßt sich ein gewünschtes Proportionalband von beispielsweise 5°C einstellen.
Bei weiterer Temperaturzunahme hebt der Überlragungshebel
10 im Punkt öder Kurve gernäii F i g. 2 über
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die Hülse 38 den Gewindestift 36 von der ersten Einstellfeder 30 ab, so daß die zweite Eiiiitellfeder 46
wirkungslos wird. Damit bestimmt nur noch die erste Einstellfeder 30 den Druck auf die Membran 25 und
damit den minimalen Steuerdruck und über diesen die Mindeslgasmenge, welche zum Hauptbrenner fließt. Mit
Hilfe der Einstellschraube 32 läßt sich diese Mindestmenge auf den vorgewünschten Wert einstellen. Die
Schraube 32 verändert die Vorspannung der Feder 30. Beide Einstdlfedern 30 und 46 wirken in der gleichen
Richtung, nämlich in Richtung auf die Membran 25, und zwar jeweils in Reihe mit der Hilfsfeder 29. Steigt die
Temperatur trotz Verringerung der Gaszufuhr auf die Mindestmenge weiter an, so betätigt die am rechten
Hebelarm des Übertragungshebels 10 befestigte Blattfeder 49 im Punkt C der Kurve gemäß Fig. 2 den
Schalter 51 und öffnet den Stromkreis des Magnetventils im Servokreis. Damit wird das Hauptventil ganz
geschlossen und die Gaszufuhr zum Hauptbrenner vollständig unterbrochen. Der Abstand zwischen den
Punkten Bund Cläßt sich durch Verstellen des Stiftes 36
im Innengewinde der Buchse 38 verändern.
Normalerweise erreicht die Temperatur jedoch den Grenzwert entsprechend Punkt C nicht, sei es, weil die
Wärmeabstrahlung des Kessels gerade der Wärmezufuhr bei Mindestdurchsatz das Gleichgewicht hält, sei es,
daß die Temperatur infolge der verringerten Wärmezufuhr zurückgeht. Hat der Grenzwertschalter 51
angesprochen und geht infolge Abkühlung des den Fühler 16 umspülenden Wassers der Stift 20 nach oben,
so schaltet der Schalter 51 nach Durchlaufen des Schaltdifferentials 5 im Punkt D das Servosystem
wieder ein, so daß der Hauptbrenner erneut gezündet wird, und zwar in der Stellung des Mindestgasdurchsatzes.
Nimmt die Temperatur trotzdem weiter ab, so schwenkt der Übertragungshebel 10 weiterhin im
Uhrzeigersinn, bis der Gewindestift 36 auf die erste Einstellfeder 30 aufsetzt und damit im Punkt B erneut
der Modulationsbereich erreicht ist. Sinkt die Temperatur, beispielsweise infolge starker Warmwasserentnahme
oder von erhöhtem Heizbedarf weiter ab, so schwenkt der Übertragungshebel 10 weiter im Uhrzeigersinn,
und die von der zweiten Einstellfeder 46 über den Gewindestift 36 auf die Membran 25 einwirkende
Kraft nimmt weiter zu. Das Servoventil 2, 5 schließt in zunehmendem Maße, so daß der Servodruck in der
Kammer 1 ansteigt und das Hauptventil weiter geöffnet wird. Sobald der Hebel 10 so weit im Uhrzeigersinn
geschwenkt ist. daß er mit seinen Vorsprüngen 47 von der Unterseite der Hülse 38 abhebt, wirkt die volle Kraft
der Feder 46 auf die Membran 25. Damit ist erneut im Punkt A der maximale Steuerdruck erreicht und das
Hauptventil voll geöffnet. Die Temperatur wird von hier
aus wieder zunehmen.
Der Steuerdruck P durchläuft somit zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert die in Fig.2 in
ίο Abhängigkeit von der Temperatur dargestellte Kurve,
wobei die Breite des Modulationsbereiches zwischen den Punkten A und B durch geeignete Wahl der
Federkonstanten der Hilfsfeder 29 auf den gewünschten Wert einstellbar ist. Der Steuerdruck wirkt über eine
Membran auf das Hauptbrennerventil ein, so daß unter der Annahme einer linearen Kennlinie des Hauptbrennerventils
die Kurve gemäß Fig. 2 zugleich den Verlauf des Gasdurchsatzes zum Hauptbrenner in
Abhängigkeit von der Temperatur widerspiegelt. Der Druckregler gemäß der Erfindung zeichnet sich somit
durch eine leichte Einstellbarkeit des Minimal- und des Maximaldruckes aus sowie durch die Möglichkeit, die
Breite des Proportionalbereiches in einfacher Weise an die Forderungen des Brenners bzw. der Heizungsanlage
anzupassen. Er kann nicht nur zur Steuerung eines Gasregelventils über ein Servosystem, sondern bei
geringen Durchsatzmengen auch zur unmittelbarer Steuerung des Gasdurchsatzes mit Hilfe des Ventils 2,5
eingesetzt werden. Die Verwendung einer besonderer Blattfeder 49 zum Schalten des Schalters 51 stellt einen
Überlastungsschutz für den Schalter dar, der insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn bei Einstellung des
Thermostaten auf eine hohe Temperatur und beirr Erreichen einer hohen Wassertemperatur im Kesse
plötzlich die Einstellung auf eine niedrige Temperatui
geändert wird. Hierbei wird die Membrankapsel 17 unc mit ihr der Stift 20 nach unten verstellt und damit dei
Hebel 10 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Würde er in diesem Zustand bereits selbst am Schalterstößel 5(
anliegen, so könnte entweder der Schalter beschädig! oder der Übertragungshebel 10 bleibend verform
werden. Dies wird durch Verwendung der Blattfeder 4< vermieden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Über einen Übertragungshebel steuerbarer möglichst genaue Temperaturregelung gefordert, um
Druckregler mit einer den Drosselkörper eines 5 einerseits aus Sicherheitsgründen und andererseits aus
Ventils tragenden Membran, insbesondere zur Rege- Gründen der Energieersparnis ein Überhitzen des
lung des Servo-Steuerdruckes für die Steuerung eines Wassers zu vermeiden. Mit Ventilen, welche den
servogesteuerten Gasregelventils, dadurch ge- Brenner je nach Bedarf nur ein- oder ausschalten, ist
kennzeichnet, daß sich die Membran (25) dieses Ziel schwer zu erreichen. Vielmehr benötigt man
über eine Hilfsfeder (29) an einer den auf die Membran io hierfür ein modulierendes Gasventil, welches beim
einwirkenden Mindestdruck bestimmenden ersten Aufheizvorgang die Gaszufuhr bereits zu drosseln
Feder (30) abstützt und daß eine den auf die Membran beginnt, ehe die Solltemperatur des Wassers erreicht ist
(25) einwirkenden Maximaldruck bestimmende Durch die Verringerung der Energiezufuhr bei Annähezweite
Feder (46) sich einerseits an einem gehäuse- rung an den Temperatursollwert wird ein kurzzeitiges
festen Gegenstück (41) abstützt und andererseits auf 15 Überhitzen vermieden. Andererseits muß dafür gesorgt
eine als Mitnahmeanschlag für den Übertra^ungs- sein, daß beim Einschalten der Anlage der Brenner
hebel (10) dienende Hülse (38) einwirkt, welche einen sofort mit dem maximal zulässigen Durchsatz betrieben
einer Mitnahmefläche (33) der ersten Feder (30) wird, um das Wasser schnellstmöglich aufzuheizen,
gegenüberstehenden Stift (36) trägt. Aus der DE-OS 22 24 756 ist ein Fliehkraftdrehzahl-
gegenüberstehenden Stift (36) trägt. Aus der DE-OS 22 24 756 ist ein Fliehkraftdrehzahl-
2. Druckreglernach Anspruch 1,dadurch gekenn- 20 regler bekannt, dessen Proportionalbereich dadurch
zeichnet, daß die erste Feder (30) als einseitig einstellbar ist, daß das Widerlager der Regelfeder auf
eingespannte Blattfeder und die zweite Feder (46) einem verdrehbaren und dabei die Wirkrichtung der
als den Stift (36) umgebende Schrauben- oder Regelfeder ändernden Lagerbolzen angeordnet ist
Kegelfeder ausgebildet ist Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckregler der
Kegelfeder ausgebildet ist Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckregler der
3. Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 25 eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der
zeichnet, daß die Federkraft der ersten Feder (30) Übergangsbereich von Maximaldruck auf Minimaldruck
einstellbar ist sich über einen breiteren Temperaturbereich von
4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, beispielsweise 50C erstreckt, d. h. dessen Proportionaldadurch
gekennzeichnet, daß das gehäusefeste band verbreitert ist
Gegenstück (41) für die zweite Feder (46) im 30 Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1
Gehäuse (13) verstellbar ist gekennzeichnete Erfindung.
5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Durch geeignete Wahl der Federkonstanten der
dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfeder (29) als Hilfsfeder läßt sich das gewünschte Proportionalband
Schrauben- oder Kegelfeder ausgebildet ist. einstellen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 35 ergeben sich aus den Unteransprüchen.
dadurch gekennzeichnet daß die Hilfsfeder (29) als Zur Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf
C-förmig gebogene Blattfeder ausgebildet ist. ein in F i g. 1 wiedergegebenes Ausführungsbeispiel des
7. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Druckreglers Bezug genommen. F i g. 2 zeigt die
dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (36) als Abhängigkeit des Ausgangsdruckes des Druckreglers
Gewindestift in einem Innengewinde der Hülse (38) « von der Temperatur.
verstellbar und diese unverdrehbar in einer Gehäu- In F i g. 1 sind nur diejenigen Teile eines servogesteu-
seausnehmung(39) geführt ist. erten Gasventils dargestellt, welche zur Erläuterung der
8. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Erfindung von Bedeutung sind. Das durch den erzeugten
dadurch gekennzeichnet, daß das der ersten Feder Steuerdruck beaufschlagte Hauptventil weist üblicher-(30)
gegenüberstehende Ende (35) des Stiftes (36) « weise einen mit einer Membran verbundenen Schließfrei
verschiebbar durch eine Ausnehmung (37) im körper sowie einen gehäusefesten Ventilsitz auf, wobei
Übertragungshebel (10) hindurchragt. einer durch die genannte Membran begrenzten
Gehäusekammer der Steuerdruck aus der Ventilkammer 1 unterhalb des Ventilsitzes 2 zugeleitet wird. Diese
50 Ventilkammer ist eingangsseitig über eine Leitungsdrossel mit dem Einlaßdruck des Gasregelventils und
damit dem höchsten vorhandenen Gasdruck verbunden.
Die Erfindung betrifft einen Druckregler nach dem Die Kammer 3 oberhalb des Ventilsitzes 2 steht über
Gattungsbegriff des Anspruchs 1, wie er als Teil eines eine Auslaßleitung 4 mit der Ausgangsseite des
Gasregelventils aus der DE-OS 24 55 569 bekannt ist. 55 Gasregelventils in Verbindung. Der Ventilkörper 5 des
Druckregler dieser Art dienen beispielsweise zur Druckreglers steuert somit den Steuerdruck in der
Regelung des Servosteuerdrucks in Gasregelventilen. Kammer 1, indem er über das Ventil 2,5 einen Teil des
Bei solchen Servosystemen liefert der Druck des zu Drucks in der Kammer 1 über den Auslaß 4 zur
steuernden Mediums zugleich die Hilfsenergie für die Ausgangsseite des Ventils entweichen läßt oder nicht.
f| Betätigung des Ventils, welches normalerweise durch 60 Das Servosystem ist derart aufgebaut, daß mit
·.& Federkraft geschlossen wird. Dies hat den Vorteil, daß wachsendem Steuerdruck in der Kammer 1 das dem
bei zu geringem Eingangsdruck oder bei verstopften Auslaß vorgeschaltete Hauptventil in zunehmendem
Düsen das Ventil geschlossen bleibt. Ein Gasregelventil Maße geöffnet wird und bei verschwindendem Steuermit
Servosystem ist beispielsweise in der Firmendruck- druck durch Federkraft schließt.
schrift D3H-29 HONEYWELL »Kompakt-Ventile V M Der in F i g. 1 gezeigte thermostatische Druckregler
4600/V 8600« dargestellt und beschrieben. besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich aus
Gasregclvcntilc dieser Art werden beispielsweise zur einem links dargestellten Thermosuuteil 6, einem in der
Steuerung des Brenners in ! icizungsanlagcr. und Mitte gezeigten Druckregler 7 sowie einem rechts
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |