DE3910111C1 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Steuern der Gaszu
fuhr nach der Gattung des Hauptanspruchs. Durch die Anordnung eines
schnappend arbeitenden Zusatzventils zum Hauptventil wird eine
schleichende Freigabe von geringen Gasmengen verhindert, wenn bei
stark gedrosselten Zapfmengen oder geringen Sollwertabweichungen der
geregelten Wassertemperatur das Hubstellglied nur einen kleinen
Stellhub ausgeführt hat. Die Gaszufuhr wird erst freigegeben, wenn
der Stellhub des Hubstellgliedes mindestens annhähernd der zum
sicheren Zünden des gesamten Brenners notwendigen Zündgasmenge ent
spricht. Bei einer bekannten Einrichtung der gattungsmäßigen Art
(DE-PS 12 29 928) ist das schnappend öffnende und schließende Zu
satzventil innerhalb des gehäuseartig ausgebildeten Schließglieds
des Hauptventils angeordnet, welches an einer inneren Ringschulter
einen Ventilsitz für das Zusatzventil bildet, dessen Schließglied
von einer eigenen Schließfeder und von einer mechanischen Schnapp
scheibe beeinflußt ist, über welche das Hubstellglied auf beide Ven
tile einwirkt. Diese Ausführung besteht aus einer Vielzahl von Ein
zelteilen, deren Zusammenbau einen erheblichen Fertigungsaufwand be
dingt. Ferner ist aus der DE-PS 12 92 980 ein von einem Bimetall
thermostaten betätigtes Ventil bekannt, dessen federnd aufgehängtes
Verschlußteil eine Membran trägt, die gegen einen gehäusefesten Ven
tilsitz schwenkbar ist und durch den Venturieffekt schnappend an
diesen herangezogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Einrich
tung der gattungsgemäßen Art ohne Einbuße an Funktionssicherheit zu
vereinfachen. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale
des Hauptanspruchs gelöst. Dadurch ist erreicht, daß der Aufbau der
Einrichtung aus weniger Einzelteilen besteht und einen geringeren
Fertigungsaufwand beim Zusammenbau der Ventile erfordert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch mög
lich.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar
gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Einrichtung, die mit einer Wassermangel
sicherung eines Warmwasserbereiters kombiniert ist, und die Fig.
2 und 3 je einen Teil-Längsschnitt durch das zweite und dritte Aus
führungsbeispiel.
Die Einrichtung 10 nach Fig. 1 ist auf einer Wassermangelsicherung
11 befestigt, welche die Einrichtung 10 nach Maßgabe des Wasser
durchflusses über einen Stößel 12 stetig bzw. modulierend betätigt.
Die Einrichtung 10 hat ein Ventilgehäuse 13 mit einer Gaseinlaßöff
nung 14, die in eine Eingangskammer 15 führt. Diese ist oben durch
einen Einsatz 16 abgeschlossen, der eine Bohrung 17 enthält und ei
nen Flansch 18 aufweist, auf den eine Dichtmanschette 19 aus Gummi
aufgespannt ist. Diese ist auf der oberen Stirnseite mit einem Ring
wulst 20 versehen, der einen Ventilsitz für ein Schließglied 21 bil
det, welches mit einem durch eine Schließfeder 22 gegen den Ring
wulst 20 gedrückten Ringflansch 21 a versehen ist.
Das Schließglied 21 ist mit einem zentralen Regelkörper 24 versehen,
der in der dargestellten Schließlage mit einem zylindrischen Ab
schnitt 25 in die Bohrung 17 taucht. An den zylindrischen Abschnitt
25 schließt sich ein konisch verjüngter Abschnitt 26 an, der über
den gesamten Hub des Schließglieds 21 die Bohrung 17 durchsetzt. Das
Schließglied 21 ist fest mit einer Stellstange 27 verbunden, die im
Ventilgehäuse 13 geführt ist und unten auf dem Stößel 12 der Wasser
mangelsicherung 11 aufliegt. Stromab des Ventilsitzes 20 ist eine
Ausgangskammer 28 gebildet, aus welcher das Gas zum Brenner des Ge
rätes gelangt.
Das Schließglied 21 bildet mit dem Ventilsitz 20 ein Hauptventil,
welchem in Strömungsrichtung des Gases ein insgesamt mit der Bezugs
zahl 32 bezeichnetes Schnappventil als Zusatzventil vorgeschaltet
ist. Dieses hat als Ventilsitz eine am Schließglied 21 gebildete
Ringkante 33, welcher als Dichtelement eine einstückig an die Dicht
manschette 19 angeformte, frei nach innen ragende Dichtlippe 34 zu
geordnet ist. Im unverformten Zustand steht die Dichtlippe 34 an
nähernd waagrecht von der Dichtmanschette 19 ab; die Anordnung ist
so getroffen, daß in Schließstellung des Hauptventils 30 die Dicht
lippe 34 leicht gegenüber der unverformten Stellung nach unten abge
bogen ist, so daß im wesentlichen der zuströmseitige Gasdruck die
Dichtlippe 34 mit ausreichender Dichtkraft an die Ringkante 33 an
drückt.
Die Wassermangelsicherung 11 hebt je nach der pro Zeiteinheit durch
fließenden Wassermenge über den Stößel 12 und die Stellstange 27 das
Schließglied 21 mehr oder weniger weit an. Dabei wird das Hauptven
til 30 zwar bereits bei sehr kleinen Wassermengen geöffnet, wogegen
das Schnappventil 32 den Gasdurchgang schlagartig erst freigibt,
wenn eine zum sicheren Zünden des Brenners ausreichende Gasmenge
durch die Ventile hindurchtreten kann. Das ist dadurch erreicht, daß
die Dichtlippe 34 zunächst unter dem Einfluß des zuströmseitigen
Gasdruckes dicht an der Ringkante 33 des Schließglieds 21 angelegt
gehalten wird.
Mit zunehmendem Hub des Schließgliedes 21 verformt der zuströmseiti
ge Gasdruck die Dichtlippe 34 nach oben, wobei deren Rückstellkraft
stetig zunimmt, bis sie schließlich durch den Gasdruck nicht mehr
überwunden werden kann. Danach springt die Dichtlippe 34 unter ela
stischer Rückfederung von der Ringkante 33 ab und in ihre unverform
te Ausgangsstellung zurück, in welcher der Gasweg durch das Schnapp
ventil freigegeben ist. Danach wird die durch beide Ventile hin
durchtretende Gasmenge durch den Hub des Schließglieds 21 in Verbin
dung mit dem in der Bohrung 17 freigegebenen Regelspalt bestimmt.
Die Anordnung kann vorteilhaft so getroffen sein, daß beim Abreißen
der Dichtlippe 34 von der Ringkante 33 sich noch der zylindrische
Abschnitt 25 des Regelkörpers 24 in der Bohrung 17 befindet.
Bei abnehmendem Wasserdurchfluß durch die Wassermangelsicherung 11
nähert sich zunächst die Ringkante 33 des Schließglieds 21 an die
unverformte Dichtlippe 34 an, bis die Strömung an der Dichtlippe 34
diese gegen die Ringkante 33 zieht. Dadurch wird die Gaszufuhr zum
Brenner schlagartig unterbrochen, was mit Rücksicht auf eine ein
wandfreie Funktion des Gerätes ebenfalls erwünscht ist. Nach einer
leichten Verformung der Dichtlippe 34 in die in Fig. 1 gezeigte
Stellung kommt das Schließglied 21 zur Auflage auf den Ventilsitz
20, wonach auch das Hauptventil 30 geschlossen ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist ein von der Stellstange 27 betä
tigtes Schließglied 41 als Träger einer Dichtscheibe 42 ausgebildet,
die eine frei nach außen wegstehende, elastisch biegbare Dichtlippe
44 bildet. An einem Ventilgehäuse 45 sind zwei Ventilsitze durch
zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringkanten 46 und 47 vorge
sehen, von denen die innere Ringkante 46 dem inneren Ringbereich der
Dichtscheibe 42 zugeordnet ist, welcher auf einem Ringbund 48 des
Schließglieds 41 abgestützt ist. Die innere Ringkante 46 und der
innere Ringbereich der Dichtscheibe 42 bilden zusammen ein Hauptven
til 50, welches mit einer in Gasströmungsrichtung wirkenden Schließ
feder 49 versehen ist.
Die äußere Ringkante 47 ist der Dichtlippe 44 zugeordnet und bildet
mit dieser ein Schnappventil 52. Die Ringkante 47 ist derart axial
gegenüber der inneren Ringkante 46 versetzt angeordnet, daß in
Schließlage des Hauptventils 50 die Dichtlippe 44 in einem geringen
Ausmaß aus ihrer unverspannten Ausgangsstellung nach unten abgebogen
ist. Den beiden Ventilen 50, 52 ist ein Regelspalt 53 im Gasweg
nachgeschaltet, der durch einen am Schließglied 41 gebildeten Regel
körper 54 überwacht ist und für einen linearen Zusammenhang zwischen
der Wasserdurchflußmenge und der dem Brenner zugeführten Gasmenge
sorgt.
Beim Freigeben der Gaszufuhr wird das Schließglied 41 nach unten be
wegt, wobei zunächst die Dichtlippe 44 des Schnappventils 52 unter
dem Einfluß des zuströmseitigen Gasdrucks in der Kammer 55 an der
gehäusefesten Ringkante 47 angelegt bleibt. Nach einem bestimmten
Teilhub des Schließglieds 41 reißt die Dichtlippe 44 von der Ring
kante 47 ab, wodurch die dem Teilhub entsprechende Klein
gas- bzw. Überzündgasmenge schlagartig freigegeben wird. Beim
Schließen des Ventils wird die Dichtlippe 44 schnappend an die
Dichtkante 47 herangezogen, wenn sich die Teile auf eine bestimmte,
vom anstehenden Gasdruck abhängige Distanz aneinander angenähert
haben.
Die Einrichtung nach Fig. 3 besteht aus einem über das mechanische
Stellglied 27 stetig betätigten Hauptventil 60, welchem ein Schnapp
ventil 62 als Zusatzventil im Strömungsweg des Gases nachgeschaltet
ist. Das Schnappventil 62 ist analog zu den beiden vorbeschriebenen
Ausführungen mit einer am inneren Ringrand eingespannten Dichtlippe
64 versehen, welche mit einem auf der Abströmseite des Gases ange
ordneten gehäusefesten Ventilsitz 65 zusammenarbeitet. Die Dichtlip
pe 64 ist an einem Tragkörper 66 befestigt, der verschiebbar im Ven
tilgehäuse gelagert und mit einem bei 67 drehbar gelagerten doppel
armigen Hebel 68 gekoppelt ist. Auf diesen wirkt andererseits eine
Stellstange 70 ein, die mit einem Schließglied 71 des Hauptventils
60 fest verbunden ist. Das Schließglied 71 ist von einer Schließfe
der 72 entgegen der Durchströmrichtung des Gases gegen einen gehäu
sefesten Ventilsitz 73 gedrückt.
Das Schnappventil 62 hält auch bei dieser Ausführung den Gasweg ge
schlossen, bis das Stellglied 27 das vorgeschaltete Hauptventil 60
so weit geöffnet hat, daß dort eine Mindest- bzw. Überzündgasmenge
übertreten kann. Danach drückt der Hebel 68 den Tragkörper 66 des
Schnappventil 62 so weit nach unten, daß die Dichtlippe 64 vom
Dichtsitz 65 abreißt und die Gaszufuhr zum Brenner freigibt.
In allen drei beschriebenen Ausführungsbeispielen des Erfindungsge
genstandes kann - wie bei der Anordnung nach Fig. 1 - eine Wasser
mangelsicherng bzw. ein Wasserschalter zur Betätigung der Ventile
vorgesehen sein. Eine andere vorteilhafte Kombination ergibt sich,
wenn die Ventile durch einen Thermostaten betätigt werden, der die
Ventile beispielsweise nach Maßgabe der Sollwertabweichung der Was
serauslauftemperatur eines temperaturgeregelten Gas-Heißwasserbe
reiters beeinflußt. In diesem Fall erhält das Schnappventil die
Funktion eines Zweipunktreglers in einem Arbeitsbereich, in welchem
der Wärmebedarf unter der Überzündgasmenge liegt.
Claims (11)
1. Einrichtung zum Steuern der Gaszufuhr zu einem Brenner eines gas
beheizten Geräts,
insbesondere eines Durchlauf-Wassererhitzers, mit einem Hauptventil, dessen Schließglied mit einem Wärmebedarfsgeber, wie Thermostat oder Wassermangelsicherung, über ein Hubstellglied gekoppelt ist und im Zusammenwirken mit einem gehäusefesten Ventil sitz die Gaszufuhr in einem oberen Leistungsbereich beeinflußt, der einerseits durch die Nennleistung des Gerätes und andererseits durch eine zum sicheren und vollständigen Zünden des Brenners mindestens erforderliche Zündleistung begrenzt ist und
ferner mit einem Zu satzventil, das die Gaszufuhr in einem unteren Leistungsbereich be einflußt und bei vorgegebenen Stellungen des Hubstellglieds schnap pend öffnet und schließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zusatzven til (32, 52, 62) ein elastisch verformbares Dichtelement in Gestalt einer von einem Tragkörper (16, 41, 66) frei abstehenden Dichtlippe (34, 44, 64) hat, die durch den zuströmseitigen Gasdruck gegen einen Ventilsitz (33, 47, 65) des Zusatzventils (32, 52, 62) gedrückt und derart bemessen ist, daß sie sich beim Bewegen des Hubstellglieds (27) in Öffnungsrichtung durch ihre Rückstellkraft entgegen dem Gas druck vom Ventilsitz (33, 47, 65) schnappend ablöst, wenn das Hub stellglied (27) einen der Zündleistung entsprechenden Öffnungshub zurückgelegt hat, und
daß die vom Ventilsitz (33, 47, 65) abgelöste Dichtlippe (34, 44, 64) durch aus der Gasströmung abgeleitete Kräfte an den Ventilsitz (33, 47, 65) schnappend herangezogen wird, wenn sie sich bei der Schließbewegung des Hubstellglieds (27) bis auf ei nen bestimmten Abstand an den Ventilsitz (33, 47, 65) angenähert hat.
insbesondere eines Durchlauf-Wassererhitzers, mit einem Hauptventil, dessen Schließglied mit einem Wärmebedarfsgeber, wie Thermostat oder Wassermangelsicherung, über ein Hubstellglied gekoppelt ist und im Zusammenwirken mit einem gehäusefesten Ventil sitz die Gaszufuhr in einem oberen Leistungsbereich beeinflußt, der einerseits durch die Nennleistung des Gerätes und andererseits durch eine zum sicheren und vollständigen Zünden des Brenners mindestens erforderliche Zündleistung begrenzt ist und
ferner mit einem Zu satzventil, das die Gaszufuhr in einem unteren Leistungsbereich be einflußt und bei vorgegebenen Stellungen des Hubstellglieds schnap pend öffnet und schließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zusatzven til (32, 52, 62) ein elastisch verformbares Dichtelement in Gestalt einer von einem Tragkörper (16, 41, 66) frei abstehenden Dichtlippe (34, 44, 64) hat, die durch den zuströmseitigen Gasdruck gegen einen Ventilsitz (33, 47, 65) des Zusatzventils (32, 52, 62) gedrückt und derart bemessen ist, daß sie sich beim Bewegen des Hubstellglieds (27) in Öffnungsrichtung durch ihre Rückstellkraft entgegen dem Gas druck vom Ventilsitz (33, 47, 65) schnappend ablöst, wenn das Hub stellglied (27) einen der Zündleistung entsprechenden Öffnungshub zurückgelegt hat, und
daß die vom Ventilsitz (33, 47, 65) abgelöste Dichtlippe (34, 44, 64) durch aus der Gasströmung abgeleitete Kräfte an den Ventilsitz (33, 47, 65) schnappend herangezogen wird, wenn sie sich bei der Schließbewegung des Hubstellglieds (27) bis auf ei nen bestimmten Abstand an den Ventilsitz (33, 47, 65) angenähert hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Tragkörper (16, Fig. 1) des Zusatzventils (32) gehäusefest angeord
net und dessen Venilsitz (33) am Schließglied (21) des Hauptventils
(30) gebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Tragkörper (16) des Zusatzventils (32) zugleich den gehäusefesten
Ventilsitz (18, 20) des Hauptventils (30) bildet bzw. trägt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtlippe (34, Fig. 1) des Schnappventils (32)
einstückig an einer Gummimanschette (19) angeformt ist, die über ei
nen Ringflansch (18) des Tragkörpers (16) gespannt ist und auf einer
Stirnseite mit einem Ringwulst (20) am Ventilsitz des Hauptventils
(30) versehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schließglied (41, Fig. 2) des Hauptventils (50) zugleich den Trag
körper des Zusatzventils (52) bildet, dessen Ventilsitz (47) gehäu
sefest angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schließglied (41) eine Dichtscheibe (42) trägt, deren frei abstehen
der äußerer Ringrand die Dichtlippe (44) des Zusatzventils (52) bil
det, wogegen der innere Ringrand der Dichtscheibe (42) an einer
Ringschulter (48) des Schließglieds (41) abgestützt und dem Ventil
sitz (46) des Hauptventils (50) zugeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Tragkörper (66, Fig. 3) des Zusatzventils (62) mit dem Schließglied
(71) des Hauptventils (60) über einen vorzugsweise doppelarmigen He
bel (68) gekoppelt ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Zusatzventil (32, 52, 62) in Reihe mit dem
Hauptventil (30, 50, 60) im Gasweg angeordnet ist (Fig. 1 bis 3).
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schließglied (21, 41, 71) des Hauptventils (30, 50, 60) mit einem in
eine Gasdurchgangsbohrung (17) mit Spiel eintauchenden Regelkörper
(25, 26, 54) versehen ist, der einen freien Querschnitt der Gas
durchgangsbohrung (17) hubabhängig steuert.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Hubstellglied (27) von einer vom Wasserdurch
fluß durch das Gerät gesteuerten Wassermangelsicherung (11, Fig. 1) beein
flußt ist.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Hubstellglied (27) von einem die Temperatur
des im Gerät etwärmten Wassers erfassenden Thermostaten beeinflußt
ist.
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |