DE4122931A1

DE4122931A1 - Gas tap incorporating pressure regulator and safety valve

Info

Publication number: DE4122931A1
Application number: DE4122931A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Spiesser
Original assignee: GASTECHNIC PROD VERTRIEBGES
Current assignee: GASTECHNIC PROD VERTRIEBGES
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-21

Abstract

The gas pressure regulator (16) is connected in series with at least one safety valve (18, 20) for completely blocking the gas flow. The regulator has a setting element (60) in the form of a sliding piston which cooperates with a closure stop (61) provided by an annular shoulder of the piston bore. Pref. a servoregulating device (76) is used to set the piston in dependence on the required pressure values.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasarmatur mit einem Gasdruckregler, der mit wenigstens einem Sicherheitsventil in Reihe geschaltet ist durch welches der Gasweg vollständig absperrbar ist, wobei der Gas druckregler ein als Kolbenschieber ausgebildetes Regelglied ohne Nullabschluß enthält, entsprechend dem Gegenstand der Hauptanmel dung P 40 01 329.4.The invention relates to a gas valve with a gas pressure regulator, which is connected in series with at least one safety valve through which the gas path can be completely shut off, the gas pressure regulator a control member designed as a spool without Contains zero, according to the subject of the main declaration P 40 01 329.4.

Das Regelglied des Gasdruckreglers ist als Kolbenschieber ohne Null abschluß ausgebildet. Ein solcher gestattet eine feinfühlige Rege lung auch bei sehr geringen Gasmengen. Da der Kolbenschieber nicht dicht geführt wird, werden die Reibungskräfte an einer solchen Füh rung vermieden. Allerdings strömt auch in Schließstellung des Gas druckreglers ständig Leckgas am Kolbenschieber vorbei. Die Leckgas menge darf aus Sicherheitsgründen eine bestimmte Größenordnung nicht überschreiten. Außerdem bestimmt die Leckrate die Untergrenze des Regelbereichs. Eine große Leckmenge wirkt sich daher einschränkend auf den Regelbereich aus.The control element of the gas pressure regulator is a zero piston spool graduated. This allows a sensitive rain even with very small amounts of gas. Because the spool is not is guided tightly, the frictional forces on such a guide avoided. However, the gas also flows in the closed position pressure regulator constantly leak gas past the spool. The leak gas quantity may not be of a certain size for safety reasons exceed. The leak rate also determines the lower limit of the Control range. A large amount of leakage therefore has a restrictive effect on the control range.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Gasarmatur entsprechend der Hauptpatentanmeldung P 40 01 329.4 in ihrer Kon struktion derart zu optimieren, daß sich die Leckgasmengen verrin gern und sich der Regelbereich des Gasdruckreglers vergrößert.Accordingly, the object of the invention is a gas valve according to the main patent application P 40 01 329.4 in their con To optimize the structure in such a way that the leakage gas quantities are reduced like and the control range of the gas pressure regulator increases.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gas druckregler einen Schließanschlag für das Regelglied aufweist.According to the invention, this object is achieved in that the gas pressure regulator has a closing stop for the control element.

In der Schließstellung liegt der Kolbenschieber stirnseitig auf dem Schließanschlag auf, so daß die Leckgasmengen vernachlässigbar klein werden. Durch diese einfache konstruktive Maßnahme wird außerdem der Regelbereich zu kleineren Gasmengen hin erweitert, da der Spalt zwischen dem Kolbenschieber und dem Schließanschlag einen zusätz lichen Regelquerschnitt im Bereich sehr geringer Gasmengen bildet.In the closed position, the spool is on the front Closing stop on, so that the leakage gas quantities are negligible will. This simple constructive measure also the control range is extended to smaller amounts of gas because of the gap an additional one between the spool and the closing stop forms a regular cross-section in the area of very small amounts of gas.

Vorteilhafterweise ist der Schließanschlag ringförmig ausgebildet. The closing stop is advantageously ring-shaped.

Eine wesentliche Weiterbildung der Gasarmatur nach der Erfindung besteht darin, daß der Gasdruckregler ein Servoreglermeßwerk ent hält. Die Regelkennlinie eines derart ausgestatteten Gasdruckreg lers ist besonders genau. Außerdem ermöglicht das Servoreglermeß werk den Sollwert des Ausgangsdruckes auf beliebige Art und Weise zu realisieren.An essential development of the gas valve according to the invention is that the gas pressure regulator ent a servo regulator measuring unit holds. The control characteristic of a gas pressure regulator equipped in this way lers is particularly accurate. In addition, the servo controller enables measurement factory setpoint of the outlet pressure in any way to realize.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Sicherheitsventil mit dem Gasdruckregler zu einer integrierten Baugruppe vereinigt ist. Vorteilhafterweise ist der Gasdruckregler zwischen zwei Sicherheitsventilen angeordnet. Diese kompakte Bauweise ist besonders platzsparend und kostengünstig.A particularly advantageous development of the invention exists in that the safety valve with the gas pressure regulator to a integrated assembly is united. The is advantageous Gas pressure regulator arranged between two safety valves. These compact design is particularly space-saving and inexpensive.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Regelglied sowohl vom Eingangsdruck des Gasdruckreglers als auch von dessen Ausgangs druck vollständig druckentlastet.According to a further feature of the invention, the control element is both from the inlet pressure of the gas pressure regulator as well as from its outlet pressure completely relieved of pressure.

Schließlich ist eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Er findung gekennzeichnet durch eine parallel zu dem Regelglied des Gasdruckreglers herstellbare Verbindung zwischen Einlaßkammer und Auslaßkammer des Gasdruckreglers, die von einem einstellbaren Ven til beherrscht ist. Dadurch kann dem Brenner sofort nach dem Öffnen der Ventile eine einstellbare ungeregelte Gasmenge (Startgas) zuge führt werden.Finally, a particularly advantageous development is the Er characterized by a parallel to the control element of the Gas pressure regulator manufactured connection between the inlet chamber and Outlet chamber of the gas pressure regulator, which by an adjustable Ven til is controlled. This allows the burner to open immediately after opening the valves are supplied with an adjustable, uncontrolled amount of gas (start gas) leads.

Als erfindungswesentlich offenbart, gelten auch solche Kombinationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den obigen Verknüpfungen abweichen. Such combinations are also considered to be disclosed as essential to the invention of the features of the invention by the links above differ.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezug nahme auf die Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen Schnitt durch eine Gasarmatur mit einem Gasdruckregler und zwei Sicherheitsventilen zeigt.An embodiment of the invention is below with reference took explained in more detail on the drawing, which schematically one Section through a gas valve with a gas pressure regulator and two Safety valves shows.

In der Figur ist mit 10 ein Gehäuse einer Gasarmatur bezeichnet. Die Gasarmatur weist einen Einlaß 12 und einen Auslaß 14 auf. Zwischen Einlaß 12 und Auslaß 14 ist ein Gasdruckregler 16 vor gesehen. Dem Gasdruckregler 16 ist ein erstes Sicherheitsventil 18 vorgeschaltet. Weiterhin ist dem Gasdruckregler 16 ein zweites Sicherheitsventil 20 nachgeschaltet.In the figure, 10 denotes a housing of a gas valve. The gas valve has an inlet 12 and an outlet 14 . Between inlet 12 and outlet 14 , a gas pressure regulator 16 is seen before. A first safety valve 18 is connected upstream of the gas pressure regulator 16 . Furthermore, the gas pressure regulator 16 is followed by a second safety valve 20 .

Das Sicherheitsventil 18 weist einen Ventilteller 22 auf, der mit einem Ventilsitz 24 zusammenwirkt. Durch den Ventilsitz 24 hindurch ist die Verbindung zwischen dem Einlaß 12 und dem Gasdruckregler 16 hergestellt, die durch eine den Ventilsitz 24 aufweisende Wandung voneinander getrennt sind. Der Ventilteller 22 steht unter dem Ein fluß einer vorgespannten Druckfeder 28, welche den Ventilteller 22 auf den Ventilsitz 24 zu drücken sucht. Der Ventilteller 22 wird von einem Hubmagneten 30 über einen Ventilstößel 32 gegen die Wir kung der Druckfeder 28 von dem Ventilsitz 24 abgehoben.The safety valve 18 has a valve plate 22 which interacts with a valve seat 24 . Through the valve seat 24 through the connection between the inlet 12 and the gas pressure regulator 16 is made, which are separated from each other by a wall having the valve seat 24 . The valve plate 22 is under the A flow of a biased compression spring 28 which tries to press the valve plate 22 on the valve seat 24 . The valve plate 22 is lifted by a solenoid 30 via a valve lifter 32 against the effect of the compression spring 28 from the valve seat 24 .

In entsprechender Weise weist das Sicherheitsventil 20 einen Ven tilteller 34 auf, der mit einem Ventilsitz 36 zusammenwirkt. Durch den Ventilsitz 36 hindurch ist die Verbindung zwischen dem Gas druckregler 16 und dem Auslaß 14 hergestellt, die durch eine den Ventilsitz 36 aufweisende Wandung 38 voneinander getrennt sind. Der Ventilteller 34 steht unter dem Einfluß einer vorgespannten Druck feder 40, welche den Ventilteller 34 auf den Ventilsitz 36 zu drücken sucht. Der Ventilteller 34 wird von einem Hubmagneten 42 über einen Ventilstößel 44 gegen die Wirkung der Druckfeder 40 von dem Ventilsitz 36 abgehoben.In a corresponding manner, the safety valve 20 has a Ven tilteller 34 which interacts with a valve seat 36 . Through the valve seat 36 through the connection between the gas pressure regulator 16 and the outlet 14 is made, which are separated from each other by a wall 38 having the valve seat 36 . The valve plate 34 is under the influence of a prestressed pressure spring 40 which tries to press the valve plate 34 onto the valve seat 36 . The valve disk 34 is lifted from the valve seat 36 by a lifting magnet 42 via a valve tappet 44 against the action of the compression spring 40 .

Der Gasdruckregler 16 weist eine Trennwand 46 auf. Die Trennwand 46 trennt eine Einlaßkammer 48 des Gasdruckreglers 16 und eine Auslaß kammer 50. Die Trennwand 46 bildet eine Einbuchtung mit zwei zuein ander parallelen Flächen 52 und 54. In den Flächen 52 und 54 sind fluchtende Bohrungen 56 bzw. 58 vorgesehen, in denen ein Kolben schieber 60 lose beweglich ist. Der Kolbenschieber 60 ist ohne gleitenden Kontakt in den Bohrungen 56 und 58 geführt, so daß zwischen den Wandungen der Bohrungen 56 und 58 und dem Kolben schieber 60 ein Spalt bleibt.The gas pressure regulator 16 has a partition 46 . The partition 46 separates an inlet chamber 48 of the gas pressure regulator 16 and an outlet chamber 50th The partition wall 46 forms an indentation with two mutually parallel surfaces 52 and 54 . In the surfaces 52 and 54 aligned holes 56 and 58 are provided, in which a piston slide 60 is loosely movable. The piston slide 60 is guided without sliding contact in the bores 56 and 58 , so that between the walls of the bores 56 and 58 and the piston slide 60 a gap remains.

Unterhalb der Bohrung 58 ist ein ringförmiger Schließanschlag 61 angebracht. In der Schließstellung liegt der Kolbenschieber 60 stirnseitig auf dem Schließanschlag 61 auf, so daß der Spalt zwischen der Bohrung 58 und dem Kolbenschieber 60 verschlossen wird. Dadurch werden in der Schlußstellung des Gasdruckreglers die Leckgasmengen vernachlässigbar klein, da nur noch Leckgas durch den Spalt zwischen der Bohrung 56 und dem Kolbenschieber strömen kann. Außerdem wird der Regelbereich zu kleineren Gasmengen hin erwei tert, da der Spalt zwischen der Stirnseite des Kolbenschiebers 60 und dem Schließanschlag 61 einen zusätzlichen Regelquerschnitt im Bereich sehr geringer Gasmenge bildet.An annular closing stop 61 is attached below the bore 58 . In the closed position, the piston slide 60 rests on the end face of the closing stop 61 , so that the gap between the bore 58 and the piston slide 60 is closed. As a result, the leakage gas quantities are negligibly small in the closed position of the gas pressure regulator, since only leakage gas can still flow through the gap between the bore 56 and the piston valve. In addition, the control range is extended to smaller amounts of gas, since the gap between the end face of the spool 60 and the closing stop 61 forms an additional control cross-section in the range of very small amounts of gas.

Der Kolbenschieber 60 ist spulenförmig mit zwei vorstehenden, scheibenförmigen Körpern 62 und 64. Der Körper 62 ist in der Bohrung 56 beweglich. Der Körper 64 ist in der Bohrung 58 be weglich. Die Körper 62 und 64 sind durch einen Stößel 66 mit einander verbunden. Die beiden Körper 62 und 64 haben gleiche Querschnitte. Der Körper 62 ist auf der Oberseite von dem Ein gangsdruck beaufschlagt, der auf den Kolbenschieber 60 eine dem Eingangsdruck proportionale Kraft nach unten in der Figur ausübt. Der Körper 64 ist auf der Unterseite von dem Eingangsdruck be aufschlagt, der auf den Kolbenschieber eine dem Eingangsdruck proportionale Kraft nach oben in der Figur ausübt. Diese beiden dem Eingangsdruck proportionalen Kräfte heben sich auf.The piston slide 60 is coil-shaped with two projecting, disc-shaped bodies 62 and 64 . The body 62 is movable in the bore 56 . The body 64 is movable in the bore 58 . The bodies 62 and 64 are connected to one another by a plunger 66 . The two bodies 62 and 64 have the same cross sections. The body 62 is acted on the top by an input pressure which exerts a force proportional to the input pressure downward on the piston slide 60 in the figure. The body 64 is impacted on the underside by the inlet pressure, which exerts a force proportional to the inlet pressure on the piston valve upward in the figure. These two forces proportional to the inlet pressure cancel each other out.

Auf der Unterseite ist der Köper 62 von dem Ausgangsdruck in der Auslaßkammer 50 beaufschlagt, der eine dem Ausgangsdruck propor tionale Kraft nach oben in der Figur auf den Kolbenschieber 60 ausübt. Der Körper 64 ist auf der Oberseite von dem Ausgangsdruck beaufschlagt, der eine dem Ausgangsdruck proportionale Kraft nach unten in der Figur auf den Kolbenschieber ausübt. Auch die beiden dem Ausgangsdruck proportionalen Kräfte heben sich auf. Der Kol benschieber 60 ist somit vollständig druckentlastet.On the underside, the body 62 is acted upon by the outlet pressure in the outlet chamber 50 , which exerts a force which is proportional to the outlet pressure upwards in the figure on the piston slide 60 . The body 64 is acted upon on the upper side by the outlet pressure, which exerts a downward force proportional to the outlet pressure in the figure on the piston valve. The two forces proportional to the outlet pressure also cancel each other out. The piston slide 60 is thus completely relieved of pressure.

Der Kolbenschieber 60 ist über den Stößel 66 mit einer Stellmembran 68 verbunden. Die Stellmembran 68 ist in ein Membrangehäuse 70 eingespannt. Die Stellmembran 68 unterteilt das Membrangehäuse 70 in eine erste Membrankammer 72 und eine zweite Membrankammer 74. Die erste Membrankammer 72 steht mit der Auslaßkammer 60 des Gas druckreglers 16 in Verbindung. Die zweite Membrankammer 74 kann über ein Servoreglermeßwerk 76 von einem Solldruck beaufschlagt werden.The piston slide 60 is connected to an actuating diaphragm 68 via the tappet 66 . The actuating membrane 68 is clamped in a membrane housing 70 . The actuating membrane 68 divides the membrane housing 70 into a first membrane chamber 72 and a second membrane chamber 74 . The first membrane chamber 72 communicates with the outlet chamber 60 of the gas pressure regulator 16 . The second membrane chamber 74 can be acted upon by a setpoint pressure via a servo regulator measuring mechanism 76 .

Der Stößel 66 ist durch die Wandung des Membrangehäuses 70 ab dichtend hindurchgeführt. In der ersten Membrankammer 72 ist um den Stößel 66 herum eine Schraubenfeder 78 angeordnet. Die Schrauben druckfeder 78 sucht die Stellmembran 68 nach unten in der Figur zu drücken (Ruhestellung).The plunger 66 is passed through the wall of the membrane housing 70 from sealing. A coil spring 78 is arranged in the first membrane chamber 72 around the tappet 66 . The helical compression spring 78 seeks to push the actuating membrane 68 downward in the figure (rest position).

Das Servoreglermeßwerk 76 enthält in einem Gehäuse 80 eine Mem bran 82. Die Fläche der Membran 82 ist wesentlich kleiner als die Fläche der Stellmembran 68 des Gasdruckreglers 16. Die Membran 82 unterteilt das Gehäuse 80 des Servoreglermeßwerkes 76 in eine "obere" Membrankammer 84 und eine "untere" Membrankammer 86. Die obere Membrankammer 84 grenzt an die zweite Membrankammer 74 des Gasdruckreglers 16 an und ist mit dieser über ein gesteuertes Ven til 88 verbunden. Das Ventil 88 ist von der Membran 82 gesteuert. Die Membran 82 ist von einer vorgespannten Schraubenfeder 80 be lastet. Die Schraubenfeder 90 sitzt in der unteren Membrankammer 86. Die Vorspannung der Schraubenfeder 90 ist durch einen Stell mechanismus 92 einstellbar. Außerdem kann auf die untere Membran kammer 86 über eine Leitung 94 ein pneumatischer Steuerdruck, z. B. der Feuerungsdruck, aufgeschaltet werden. Die obere Membrankammer 84 des Servoreglermeßwerkes 76 ist die Leitung 94 mit der Auslaß kammer 50 verbunden. The servo-regulator measuring mechanism 76 contains a membrane 82 in a housing 80 . The area of the membrane 82 is substantially smaller than the area of the actuating membrane 68 of the gas pressure regulator 16 . The membrane 82 divides the housing 80 of the servo regulator measuring mechanism 76 into an “upper” membrane chamber 84 and a “lower” membrane chamber 86 . The upper membrane chamber 84 is adjacent to the second membrane chamber 74 of the gas pressure regulator 16 and is connected to this via a controlled valve 88 Ven. The valve 88 is controlled by the membrane 82 . The membrane 82 is loaded by a prestressed coil spring 80 . The coil spring 90 is seated in the lower membrane chamber 86 . The bias of the coil spring 90 is adjustable by an actuator mechanism 92 . Moreover, to the lower diaphragm chamber 86 via a line 94, a pneumatic control pressure, z. B. the furnace pressure can be switched on. The upper membrane chamber 84 of the servo controller 76 , the line 94 is connected to the outlet chamber 50 .

An der relativ kleinen Membran 82 wird der Ausgangsdruck der Aus laßkammer gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 90 ausgewogen. Die Membran steuert das Ventil 88. Dadurch wird über die Stell membran 68 der Kolbenschieber 60 gesteuert. Die Funktion des Servoreglermeßwerkes 76 ist an sich bekannt und daher hier nicht mehr im einzelnen beschrieben.On the relatively small membrane 82 , the outlet pressure from the lasskammer is balanced against the bias of the coil spring 90 . The membrane controls the valve 88 . As a result, the piston valve 60 is controlled via the actuating membrane 68 . The function of the servo controller 76 is known per se and is therefore not described in detail here.

Eine Absperrung des Gasdurchganges bei der beschriebenen Gasarmatur erfolgt durch die Sicherheitsventile 18 und 20.The gas passage in the gas fitting described is shut off by the safety valves 18 and 20 .

Zwischen der Einlaßkammer 48 des Gasdruckreglers 16 und der Aus laßkammer 50 besteht eine direkte Verbindung 96, die von einem ein stellbaren Ventil 98 beherrscht ist. Das Ventil 98 ist über eine Stellvorrichtung 100 von außen einstellbar. Das ermöglichst eine einstellbare, ungeregelte Gasmenge (Startgas) dem Brenner sofort nach dem Öffnen der Ventile 18, 20 zuzuführen. Die Zuführung der vollen und geregelten Gasmenge kann erst erfolgen, wenn die Stell membran 68 den Kolbenschieber 60 von der Ruhestellung in die Ar beitsstellung gebracht hat.Between the inlet chamber 48 of the gas pressure regulator 16 and from the lasskammer 50 there is a direct connection 96 , which is controlled by an adjustable valve 98 . The valve 98 is adjustable from the outside via an actuating device 100 . This enables an adjustable, uncontrolled amount of gas (start gas) to be fed to the burner immediately after the valves 18 , 20 are opened . The supply of the full and regulated amount of gas can only take place when the actuating membrane 68 has brought the piston slide 60 from the rest position into the working position.

Claims

1. gas valve with a gas pressure regulator, which is connected in series with at least one safety valve ( 18 , 20 ), through which the gas path can be completely shut off, the gas pressure regulator ( 16 ) containing a control member ( 60 ) designed as a piston valve without zero closure, according to P 40 01 329.4, characterized in that the gas pressure regulator ( 16 ) has a closing stop ( 61 ) for the control element ( 60 ).

2. Gas valve according to claim 1, characterized in that the closing stop ( 61 ) is annular.

3. Gas valve according to claim 1 or 2, characterized in that the gas pressure regulator ( 16 ) holds a servo regulator ( 76 ) ent.

4. Gas valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the safety valve ( 18 , 20 ) with the gas pressure regulator ( 16 ) is combined to form an integrated assembly.

5. Gas valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control member ( 60 ) both from the input pressure of the gas pressure regulator ( 16 ) and from its output pressure is completely relieved of pressure.

6. Gas valve according to one of claims 1 to 5, characterized by a connection to the control element ( 60 ) of the gas pressure regulator ( 16 ) that can be produced between the inlet chamber ( 48 ) and the outlet chamber ( 50 ) of the gas pressure regulator ( 16 ) by an adjustable valve ( 96 ) is controlled.