DE2742755C2

DE2742755C2 - Magnetventil

Info

Publication number: DE2742755C2
Application number: DE19772742755
Authority: DE
Inventors: Andre Bondy Chopin
Original assignee: Saunier Duval Sa Rueil-Malmaison Fr; Saunier Duval SA Rueil Malmaison
Current assignee: Saunier Duval Eau Chaude Chauffage SDECC SA
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1982-12-23
Also published as: IT1085390B; FR2365742B1; DE2742755A1; FR2365742A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Ein derartiges Magnetventil ist bekannt (DE-OS 24 50 844). Dieses bekannte Magnetventil ermöglicht ein fortschreitendes öffnen, wodurch einerseits bei einem ersten Schwillwert eine sofortige öffnung für eine genau bestimmte minimale Durchsatzmenge erhalten wird, und andererseits nach diesem Schwellwert eine fortschreitende Erhöhung der Gaszufuhr bei direkter Regulierung mittels des Erregerstromes der Spule des Magnetventils erreicht wird. Dieses Magnetventil besitzt eine axiale Stange mit einem einzigen beweglichen Magnetkern, der ein Verschlußglied mit zwei konzentrischen Verschlußelementen trägt. Dabei ist das Verschlußelement für die geringe Gasdurchsatzmenge direkt mit dem beweglichen Magnetkern der Spule verbunden und besitzt eine zylindrische Verlängerung, die in eine zentrale öffnung des Verschlußelements für eine große Gasdurchsatzmenge eingreift und einen Anschlag sowie geeignete Antriebsmittel trägt, so daß ausgehend von einem Intensitätsschwellwert der Spule das Verschlußelement für eine große Gasdurchsatzmenge geöffnet werden kann und die Gasdurchgangsöffnung fortschreitend und in Abhängigkeit von den Intensitätsänderungen sich ändert.

Nachteilhaft bei einem solchen bekannten Magnetventil ist allerdings die erforderliche Umrüstung bei einem Betrieb mit einem anderen Gas, da dann entweder das Magnetventil vollständig ersetzt werden muß oder relativ langwierige und aufwendige Demontage- und Montagearbeiten durchzuführen sind, um das Ventil entsprechend an das neue Gas anzupassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Magnetventil zu schaffen, welches ohne aufwendige Demontage- oder Montagearbeiten auf eine weitere Gasart umrüstbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen durch die Merkmale in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

Nach Maßgabe der Erfindung kann ein und dasselbe Magnetventil für zwei Gasarten verwendet werden, ohne daß für einen Betriebswechsel aufwendige Demontage- oder Montagearbeiten erforderlich sind. Bei einem Wechsel der Gasart braucht lediglich die für diese Gasart bestimmte Gasauslaßöffnung geöffnet und die andere verschlossen werden. Dabei eignet sich eine Ausführungsform der Erfindung für den Betrieb mit Stadtgas oder Naturgas und die andere Ausführungsform für den Betrieb mit Naturgas oder Butan-Propangas.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt des Magnetventils für Stadtgas und Naturgas,

Fig.2 einen Axialschnitt durch einen Teil des

Magnetventils für Naturgas und Butan-Propan-Gas, und F i g. 3 und 4 Teildarstellungen der F i g. I₁ aus denen zwei verschiedene Stellungen der Verschlußelemente in Abhängigkeit von dem Anheben des beweglichen Magnetkerns des Magnetventils hervorgehen.

Wie F i g. 1 zeigt, hat das Magnetventil einen Anker 1, der eine Induktionsspule 2 umgibt, in deren Mitte sich ein fester Magnetkern 3 befindet, der mit dem Anker verbunden ist. Eine Höheneinstellung des Magne.kems ist durch die Schraube 4 möglich.

Diese Anordnung 1,2,3, die das Magnetventil bildet, ist an einem oberen Deckel 5a des Ventilkörpers befestigt, der mit einem unteren Gehäuse 56 durch einen Satz Schrauben 6 verbunden ist. Der Deckel 5a ist von einer zentralen öffnung gegenüber dem festen Magnetkern 3 durchsetzt, in die ein beweglicher Magnetkern 7 mündet. Das Gehäuse 56 hat eine zylindrische Hülse 8, die einen ersten Ventilsitz Sa großer Stadtgasdurchsatzmenge bildet, und einen zweiten Ventilsitz Sb großer Naturgasdurchsatzmenge. Die beiden Ventilsitze 8a, Sb befinden sich in der Verlängerung des Magnetkerns 3. Zwischen dem Deckel 5a und dem ersten Ventilsitz 8a befindet sich eine innere Kammer 9, die dem Druck des bei 10 zugeführten Gases ausgesetzt ist. Zwischen den beiden Ventilsitzen 8a, Sb befindet sich eine erste Gasauslaßkammer 11, die mit einer nicht dargestellten Leitung, die zum Brenner führt, durch eine Gasauslaßöffnung 12 verbunden ist, die dem Stadtgas entspricht. Unter dem Ventilsitz Sb befindet sich eine zweite Gasauslaßkammer 13, die mit einer zum Brenner führenden Leitung durch eine öffnung 14 verbunden ist, die dem Naturgas entspricht. Die eine oder andere öffnung 12, 14 kann durch irgendeine Einrichtung entsprechend der Art des verteilten Gases verschlossen werden. Der Innendurchmesser des Ventilsitzes 8a für Stadtgas ist größer als der Innendurchmesser des Ventilsitzes 86 für Naturgas, da das Stadtgas mit einem geringeren Druck als das Naturgas verteilt wird. Die Dichtheit zwischen der Kammer 9 und den Kammern 11, 13 wird durch eine einzige Dichtung sichergestellt, die zwischen dem Gehäuse 5b und der Hülse 8 angeordnet sind.

Ein erstes Verschlußglieo 20, uas auf seiner gesamten Länge von einer zentralen Öffnung durchsetzt ist. ist einerseits von einer horizontalen Scheibe 21, die einen Ventilsitz für geringe Durchsatzmenge bildet und die mittels eines Dichtungsringes 22 die untere Öffnung der Kammer 9 verschließt, und andererseits von einem die Scheibe 21 verlängernden zylindrischen Rohr 23, das seitliche Öffnungen 24 hat, um das Innere des Rohrs 23 mit der ersten Kammer 11 zu verbinden, gebildet. Außerdem ist der Innendurchmesser des Rohrs 23 in der Höhe des Ventilsitzes 86 geringer als in der Höhe des Ventilsitzes 8a.

Ein erstes Verschlußelement 25 für eine große Stadtgasdurchsatzmenge ist um das Rohr 23 etwas unterhalb der horizontalen Scheibe 21 derart angeordnet, daß der Außenumfang des Verschlu3eiements die Ränder der Öffnung berührt, die den Ventilsitz 8a bildet. F.in /weites Verschlußelement 26 für große Naturgasdurchsatzmenge ist ebenfalls am unteren Teil des Rohrs 23 in der Höhe des Ventilsitzes 86 angeordnet, damit der Aiillenumfang des Verschlußelements die Ränder der Öffnung des Ventilsitzes 86 berührt. Die Verschlußelemente 25, 26 haben in bekannter Weise unten ein verjüngendes Profil, um den Durchgangsquerschnitt des Gases /wischen ihnen und den Rändern der öffnung zu ändern, die die Ventilsitze bilden, welche die Kammer 9 und die Kammern 11 und 13 verbinden.

Das erste Verschlußglied 20 und die Verschlußelemente 25, 26 bilden somit eine feste und verbundene Anordnung, die sich im Inneren der zylindrischen Hülse 8 vertikal verschieben kann.

Innerhalb des Verschlußglieds 20 befindet sich eine axiale Stange 16, die mit dem beweglichen Magnetkern 7 des Magnetventils verbunden ist. Der Durchmesser der axialen Stange 16 ist etwas geringer als der Ό Innendurchmesser des Rohres 23 in der Höhe des Ventilsitzes 8a und in der Höhe des Ventilsitzes 86, damit ein genauer Zwischenraum für den begrenzten Durchgang des Gases zunächst zwischen den Kammern 9 und 11 durch eine Ringöffnung 30 und dann zwischen den Kammern 11 und 13 durch eine so gebildete Ringöffnung 31 belassen wird. Das zweite Verschlußglied, das durch eine Scheibe 17 und einer darunter befestigten Verschlußscheibe 18 gebildet ist, schließt die öffnung 30, wenn es aufgrund der Feder 19 gegen die -° Scheibe 21 gedruckt wird. Die axiale Stange 16 mündet in die zweite Kammer 13 und trägt eine Scheibe 32, die einen größeren Durchmesser als die Ringöffnung 31 hat und unter dem Rohr 23 zur Anlage kommen kann. Das Ende dieser Stange ist mit einer Öse 33 versehen, in der - > eine Feder 34 befestigt ist, deren anderes Ende an einem Verschlußstopfen 35 befestigt ist, der den vertikalen Kanal 36 verschließt, der im unteren Teil der zweiten Kammer 13 vorgesehen ist. Die Zugkraft der Feder 34 wird in der Fabrik dadurch eingestellt, daß der Verschlußstopfen 35 gedreht wird.

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform des Magnetventils, die der Arbeitsweise mit Naturgas bzw. Butangas oder Propangas entspricht. Bei dieser Ausführungsform hat das Gehäuse 56 ebenfalls eine zylindrische Hülse 8'. die Ji einen ersten Ventilsitz 8'a für eine große Naturgasdurchsatzmenge bildet, und einen zweiten Ventilsitz 8'6 für eine große Butan-Propangas-Durchsatzmenge. Das erste Verschlußglied 20' ist ebenfalls vorhanden und wird von der horizontalen Scheibe 2Γ und dem zylindrischen Rohr 23' gebildet, das das Verschlußelement 25' für eine große Naturgasdurchsatzmenge und das Verschlußelement 26' für eine große Butan-Propangas-Durchsatzmenge trägt. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind, da Naturgas und Butan-Propangas nicht ■»5 mit dem gleichen Druck abgegeben werden, die Profile der Verschlußelemente 25', 26' nicht gleich, und der Durchmesser der axialen Stange 16' ist an dem Verschlußelement 25' geringer als an dem Verschlußelement 26', um die gewünschte Durchsatzmenge und so Progressivität für den Gasdurchgang zu erhalten.

Die Arbeitsweise des Magnetventils für die Ausführungsform für Stadtgas-Naturgas ist folgende:

F i g. 1 zeigt die Ruhestellung der Bauteile, d. h., wenn die Spule nicht erregt ist. Das Druckgas der Kammer 9 kann nicht in die Kammer 11 und 13 gelangen, da die Feder 19 die Scheibe 17 gegen die horizontale Scheibe 21 des Verschlußglieds 20 hält, das von der Rückholfeder 34 gegen die zylindrische Hülse 8 gedruckt wird.

Die Öffnung 30 ist ebenfalls durch die Scheibe 18 verschlossen, die auf der Scheibe 21 des Verschlußglieds 20 aufliegt.

Fig. 3 zeigt den ersten Teil der plötzlichen Öffnung bei minimaler Durchsatzmenge entsprechend einer bestimmten Stromstärke des den Anschlüssen der Spule ^e" 2 zugefiihrtcn Stroms. Sobald diese Stärke erreicht ist. ist die durch den Anker auf den beweglichen Magnetkern 7 ausgeübte Kraft ausreichend, um das Anheben der Scheibe 17 entgegen der Kraft der Feder

19 und damit der Stange 16 zu bewirken, die damit verbunden ist und im Inneren des Rohrs 30 des Verschlußglieds 20 verschoben wird, bis die Scheibe 32 an dem Rohr 23 anliegt. Die Verschlußscheibe 18 ist nun von der Scheibe 21 gelöst, und es besteht so ein geringer > Gasdurchgang durch die öffnung 30 zur Kammer U und durch die öffnung 31 zur Kammer 13. Dieses schnelle Anheben des beweglichen Magnetkerns ergibt so eine geringe Durchsatzmenge.

Wenn die Stromstärke des den Anschlüssen der Spule w 2 zugeführten Stroms zunimmt, ist die Zugkraft des Ankers ausreichend, so daß die Scheibe 32 das Verschlußglied 20 entgegen der Kraft der Rückholfeder 34 anhebt, um einerseits das Verschlußelement 25 von seinem Sitz 8a und andererseits das Verschlußelement ι > 26 von dem Sitz Si; zu heben (F i g. 4). Wenn die Größe der Stromstärke weiter zunimmt, erhält man für jeden Wert der Stromstärke eine Gleichgewichtsstellung und damit ein fortschreitendes öffnen des Gasdurchlasses zwischen den Verschlußelementen 25, 26 und ihren Sitzen 8a, Sb und damit ein Ansteigen der minimalen Durchsatzmenge auf die maximale Durchsatzmenge.

Wenn das abgegebene Gas Stadtgas ist, ist die öffnung 14 verschlossen und das Gas tritt über den Auslaßkanal zu den Brennern durch die Stadtgasöffnung 12 aus. Wenn dagegen das abgegebene Gas Naturgas ist, ist die öffnung 12 verschlossen und das Gas gelangt aus der Kammer 11 in die Kammer 13 zu den Brennern über die Naturgasöffnung 14.

Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform für Naturgas und Butan-Propangas (Fig. 2) ist absolut gleich. Die öffnung 14' ist verschlossen, wenn das Gas Naturgas ist, oder die öffnung 12' ist verschlossen, wenn das Gas Butan-Propangas ist.

Man erzielt somit die folgenden Vorteile: Wenn man das Gerät für den Betrieb mit einem anderen Gas als das, für das es eingestellt ist, umrüsten will, genügt es, die zum Brenner führende Gasleitung an die Auslaßöffnung anzuschließen, die dem abgegebenen Gas entspricht, und die andere öffnung zu verschließen, ohne die Ventilsitze oder die beweglichen Teile (Federn usw.) auszuwechseln oder neue Einstellungen durchzuführen. Mit nur zwei Arten von Magnetventilen, einem für den Stadtgas- oder Naturgasbetrieb und einem für den Naturgas- oder Butan-Propangasbetrieb, erfaßt man alle abgegebenen Gasarten und vermeidet komplizierte Änderungsarbeiten im Falle einer Gasumstellung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetventil, welches für alle Gasarten geeignet ist zur Steuerung der Gaszufuhr zum Brenner von Warmwasserbereitern oder Haushalts-.Heizanlagen, bestehend aus wenigstens einer Erregerwicklung und einem beweglichen Magnetkern, der bei seiner Bewegung eine Verschlußvorrichtung

in eine Stellung für geringe oder große Gasdurchsatzmenge bewegt, die den Gasdurchgang von einer to Einlaßkammer zu mindestens einer über eine Gasauslaßöffnung zu dem Brenner führenden Gasauslaßkammer steuert, wobei die Verschlußvorrichtung ein erstes Verschlußglied für die große Gasdurchsatzmenge aufweist, welches einen Sitz für ein zweites Verschlußglied für die geringe Gasdurchsatzmenge bildet, das fest an einer Stange angeordnet ist, welche axial und mit geringem Spiel das erste Verschlußglied durchquert und an seinem freien Ende hinter den Verschlußgliedern einen Anschlag aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verschlußglied (20, 20') zwei Verschlußelemente (25,26; 25', 26') für je eine große Durchsatzmenge aufweist, die gleichzeitig verschiebbar sind und auf zwei Ventilsitzen (8a, Sb; 8'a, 8'b) aufsitzen, die eine jeweils für eine bestimmte Gasart vorgesehene Gasauslaßöffnung (12, 14; 12', 14') einer ersten und zweiten Gasauslaßkammer (11, 13) steuern, und daß die Stange (16,16') doe beiden Verschlußelemente des zweiten Verschlußglieds axial durchquert und in Höhe dieser Verschlußelemente einen Ringöffnungen (30, 31; 30', 31') für einen begrenzten und genauen Gasdurchgang geringer Durchsatzmenge bestimmten Durchmesser besitzt.

2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verschlußglied (20, 20') eine horizontale Scheibe (21, 21') besitzt, die durch ein zylindrisches Rohr (23,23') verlängert ist und an deren Außenseite untereinander die beiden Ver-Schlußelemente (25, 26; 25', 26') befestigt sind, daß eine zylindrische Hülse (8, 8'), die die zwei Ventilsitze (8a, Sb; 8'a, S'b) für die beiden Verschlußelemente (25,26; 25', 26') bildet, innerhalb des unteren Gehäuses des Magnetventils angeordnet ist, und daß die eine (12; 12') der beiden Gasauslaßöffnungen (12, 14; 12', 14') in die erste Gasauslaßkammer (11) zwischen den beiden Ventilsitzen (8a, Sb; 8'a, S'b)\md die andere Gasauslaßöffnung (14,14') in die zweite Kammer (13) hinter dem Ventilsitz (Sb; S'b) münden.

3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden zu dem Brenner führenden Gasauslaßöffnungen (12, 14; 12', 14') entsprechend der abgegebenen Gasart offen ist, während die andere geschlossen ist.

4. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (23; 23') des ersten Verschlußglieds (20; 20') seitliche öffnungen (24; 24') hat, die den lnnenraum des Verschlußglieds mit der einen (11) der beiden Gasauslaßkammern (11, 12) verbinden.

5. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Ventilsitze (8a, Sb; 8'a, S'b) der Verschlußelemente denselben Innendurchmesser für das Naturgas oder Butan-Propangas und für das Stadtgas einen größeren Innendurchmesser besitzen.

6. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringöffnung (31) für das Naturgas kleiner als der Querschnitt der Ringöffnung (30) des Stadtgases ist.

7. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringöffnung (3Γ) des Butan-Propangases geringer ab der Querschnitt der Ringöffnung (30') des Naturgases ist.