DE4337703C1 - Mehrfachstellgerät mit eingangsseitigem Regler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verhältnisdruckregler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Mehrfachstellgerät ist auf dem Markt bekannt und beispielsweise in der Firmenschrift der Firma Kromschröder mit dem Titel "Kompakteinheiten", 2/1989, insbesondere "Aus­ führung CG. V", Seiten 10 ff., zumindest teilweise beschrie­ ben.

Pilot-Verbundregler für eine Gas/Luft-Verbundregelung sind an sich bereits beispielsweise aus DE 31 46 591 A1 oder DE 34 43 532 A1 bekannt. Sie sind dort jedoch nicht in Zu­ sammenhang mit einem Mehrfachstellgerät der eingangs ge­ nannten Art beschrieben.

Das Prinzip der Servoregelung mit einem Druckmittelstrom ist auch aus der DE 35 31 665 A1 bekannt. Bei dem dort beschrie­ benen Membrandruckregler dient ein und dasselbe Ventil gleichzeitig als Regelventil und als Absperrventil für einen Druckmittelstrom. Durch vollständiges Schließen des Regel­ ventils kann eine Sicherheitsabsperrung erfolgen. In der DE 35 31 665 A1 ist jedoch keine Gas/Luft-Verbundregelung, also die gleichzeitige Regelung eines Gemisches zweier Druckmittel beschrieben. Außerdem wird in der Druckschrift lediglich ein Einfachsitzventil zur Steuerung des Haupt­ volumenstromes gezeigt und es sind auch keine miteinander verbundenen Regelmembranen vorhanden, von denen eine mit dem statischen Druck p_l der Verbrennungsluft und die andere mit dem statischen Brennerdruck p_br eines brennbaren Gases be­ aufschlagt wird.

Aus der DE 40 08 493 A1 schließlich ist zwar die Verwendung eines Doppelsitz-Hauptventils bekannt, welches bei einem Gasdruck-Regler, der nach dem Servoprinzip arbeitet, einge­ setzt ist, jedoch ist ebensowenig wie bei der DE 35 31 665 A1 ein zusätzliches Sicherheitsventil vorgesehen und es fehlt auch eine zweite Regelmembran, so daß eine Gas/Luft- Verbundregelung mit einer derartigen Anordnung nicht möglich ist. Daher treten bei einem solchen Einfachstellgerät auch nicht die technischen Probleme auf, die die Konstruktion ei­ nes Mehrfachstellgerätes mit sich bringt.

Ein Nachteil der eingangs genannten bekannten Mehrfachstell­ geräte, bei denen das Regelventil am Ausgang des Gasstromes angeordnet ist, besteht in einer relativ hohen Empfindlich­ keit des Regelsystems gegen schnelle Druckschwankungen von der Brennerseite her, weil das Stellglied den vom Brenner her kommenden Druckimpulsen ziemlich direkt ausgesetzt ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Geräte liegt in der Be­ nutzung eines Einfachventils als Regelventil, was zu einer hohen Abhängigkeit der Ventilfunktion vom Eingangsdruck führt. Das gleiche gilt auch für die Funktion des Sicher­ heitsventils, das überlicherweise ebenfalls als Einfach­ ventil ausgeführt ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Geräte besteht darin, daß der auf das Regelventil wirkende Steuerdruck immer um den Druckabfall mindestens zweier Ventile vermindert ist, so daß nur ein wesentlich geringerer Teil der maximal nutzbaren Gasdruckenergie des strömenden Brenngases für den Steuerdruck ausgenutzt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Mehr­ fachstellgerät der eingangs geschilderten Art vorzustellen, das eine geringere Empfindlichkeit des Regelsystems gegen schnelle Druckschwankungen von der Brennerseite her sowie eine geringe Abhängigkeit der Ventilfunktionen des Regel­ ventils und des Sicherheitsventils vom Eingangsdruck auf­ weist. Außerdem soll eine wesentlich bessere Ausnutzung der im Gasdruck vorhandenen Energie für den Steuerdruck ermög­ licht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die eingangsseitige Anordnung des Regelventils ist ei­ nerseits eine maximale Energieausnutzung des Gasdrucks des einströmenden Brenngases für den Steuerdruck möglich, ande­ rerseits ist das Stellglied des Regelventils nicht mehr di­ rekt den Druckimpulsen vom Brenner her ausgesetzt. Die Aus­ bildung des Regelventils und des Sicherheitsventils als Dop­ pelsitzventile vermindert außerdem die Eingangsdruckabhän­ gigkeit der Ventilfunktionen, da durch die Doppelsitzanord­ nung ein eingangsseitiger Druckkräfteausgleich bewirkt wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mehrfachstellge­ rätes liegt darin, daß durch die Verbindung des Mitteldruck­ raums mit dem Raum oberhalb der Steuermembran einerseits und zu dem Gasstromeingang und damit über die Längsbohrung des Stellglieds zu dem Raum unterhalb der Steuermembran anderer­ seits bei einer Druckprüfung des Mehrfachstellgeräts durch Aufpumpen des Mitteldruckraums an beiden Seiten der Steuer­ membran der gleiche Prüfdruck anliegt, so daß die Membran nicht unnötig nur einseitig belastet wird.

Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Mehrfachstellgerätes bei höheren Drücken ist bei der Ausführungsform nach An­ spruch 2 an der Oberseite des Stellgliedes ein 2/2-Wegeven­ til vorgesehen, das eine Längsbohrung der Ventilstange ge­ genüber dem Eingangsdruck p_e verschließen oder öffnen kann. Bei einer vereinfachten Ausführungsform, bei der dieses 2/2- Wegeventil nicht vorhanden ist, sollte der Druck im Steuer­ druckraum dadurch begrenzt werden, daß keine höheren Ein­ gangsdrücke p_e als etwa 25 mbar zugelassen werden.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 3 wird das Schnell­ schlußverhalten des Sicherheitsventiles erheblich verbessert und eine Dichtheitsprüfung durch Aufpumpen des Mittelraums führt mit Sicherheit nicht zu inneren Verspannungen an den Membranen oder anderen empfindlichen Teilen.

Bei einer vereinfachten Ausführungsform nach Anspruch 4 kann das 3/2-Wegeventil zwischen dem Steuerventil und dem Steuer­ druckraum entfallen.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 werden zu starke Druckschwankungen an der Steuermembrane vermieden.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 6 kann das Mehrfach­ stellgerät kann bei einem bestimmten, vorgegebenen Gas/Luft­ druckverhältnis betrieben werden.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 7 läßt sich in gewis­ sen Grenzen ein jeweils gewünschter Betriebspunkt einstel­ len.

Die Waagenkonstruktion der Ausführungsform nach Anspruch 8 ist besonders empfindlich und technisch relativ einfach her­ stellbar.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 9 können an der Gasre­ gelmembran zwei gegeneinander wirkende Federn eingebaut sein. Eine solche Anordnung gestattet eine Kennlinien-Par­ allelverschiebung bei dem im Brenner angebotenen Gemisch in Richtung auf einen Gas- oder Luftüberschuß.

Technisch einfach realisierbar ist die Ausführungsform nach Anspruch 10. Derartige Elektromagnete sind besonders genau und empfindlich ansteuerbar und im Gegensatz zu mechanischen Einrichtungen, die eine ähnliche Leistung erbringen könnten, relativ preisgünstig erhältlich.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 11 wird nur eine ge­ meinsame Stromversorgung für beide Magnetspulen erforder­ lich.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 12 kann auf einfache Weise ein gleichzeitiges Öffnen bzw. Schließen von Regelven­ til und Sicherheitsventil garantiert werden, so daß das Re­ gelventil als zusätzliches schnelles Sicherheitsventil wirkt.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 13 ist gegenüber be­ kannten Doppelsitzventilen auch der obere Ventilteller klei­ ner als der lichte Durchmesser des oberen Ventilsitzes, was zu einer Material- und Gewichtseinsparung führt. Der Außen­ durchmesser d_DU des unteren Dichtungsmittels kann dabei ge­ rade um soviel größer als der lichte Innendurchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes gewählt werden, daß die Elastizität des Dichtungsmittels ausreicht, um den unteren Ventilteller durch die obere Ventilöffnung hindurchzuführen. Dazu kann der untere Ventilteller beispielsweise unter einem geeigne­ ten Winkel durch die obere Ventilöffnung hindurchgewunden oder mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung mit einem Ein­ laufkegel hindurchgedrückt werden. Weiterhin kann der beim Stand der Technik notwendige Unterschied zwischen dem Innen­ durchmesser d′_SO und d′_SU der beiden Ventilsitze verringert werden. Da der Anpreßdruck, mit dem die Dichtungsmittel ge­ gen die Dichtflächen der Ventilsitze gedrückt werden, insbe­ sondere von der Fläche der Auflage abhängt, führt eine Redu­ zierung des Unterschieds der Innendurchmesser d′_SO und d′_SU zu einer besseren gleichmäßigen Anpreßdruckverteilung der beiden Ventilsitze.

Bei den Dichtungsmitteln, insbesondere bei dem am oberen Ventilteller eines Doppelsitzventils gemäß dem Stand der Technik wirkt eine axial auf den Ventilkörper wirkende Dichtkraft ebenfalls axial zwischen Ventilsitz und zugehöri­ gem Dichtungsmittel. Nach längeren Geschlossenstellung des Ventils ist aufgrund des Haftens zwischen den elastomeren Dichtungsmitteln und den Dichtungsflächen aus Metall zum Öffnen des Ventils eine Losreißkraft erforderlich. Da diese Losreißkraft ein Vielfaches der vorgespannten Sollwertfeder­ kraft eines Reglers betragen kann und zum Öffnen keine zu­ sätzliche Hilfsenergie zur Verfügung steht, kann das Doppel­ sitzventil nicht mehr geöffnet werden. Demgegenüber wirkt bei der Ausführungsform nach Anspruch 14 eine auf den Ven­ tilkörper wirkende axiale Kraft nicht nur in axialer Rich­ tung zwischen Dichtungsmittel und Ventilsitz, sondern führt zu einer Verbiegung und gegebenenfalls einer radialen Verla­ gerung der Dichtungsmittel nach innen. Diese in der ge­ schlossenen Stellung des Doppelsitzventils auf die Dich­ tungsmittel wirkenden Biegemomente können beim Öffnen des Doppelsitzventiles in eine axiale Kraft nach oben umgesetzt werden. Die Kraft eines Haftens zwischen den Dichtungsmit­ teln und den Dichtungsflächen kann so deutlich verringert werden.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 15 heben sich die auf­ grund eines im Ventilraum herrschenden Drucks auf die wirk­ samen Abdichtungsflächen der beiden Ventilteller wirkenden axialen Kräfte gerade auf. In diesem Fall ist nur eine ge­ ringe zusätzliche Kraft erforderlich, um das Ventil als Durchflußbegrenzer in seiner geschlossenen Stellung zu hal­ ten. Wird das Doppelsitzventil insbesondere als empfindli­ ches Stellglied eines Reglers verwendet, so ist gerade die­ ser exakte Kraftausgleich gefordert.

Die Erfindung wird in folgendem anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entneh­ menden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Er­ findung einzeln, für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Anwendung finden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schnittbild durch das erfindungs­ gemäße Mehrfachstellgerät;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Gasgebläsebrenners mit druckseitiger Luftklappe;

Fig. 3 einen Schnitt der durch den erfindungsgemäßen einstellbaren Verbundregler mit Teilschnitt durch die Gasarmatur;

Fig. 4 wie Fig. 3, aber mit Vorrichtung zur Nullpunktsver­ stellung der Waagearme;

Fig. 5a einen schematischen axialen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines besonders vorteilhaften Doppelsitzventils;

Fig. 5b eine axiale Längsschnitthälfte einer zweiten Ausführungsform eines vorteilhaften Doppelsitzventils; und

Fig. 5c eine axiale Längsschnitthälfte eines bekannten Doppelsitzventiles.

Grundsätzlich besteht bei jeder offenen Verbrennung zwischen dem jeweiligen Brenngas und der Verbrennungsluft ein be­ stimmtes Massenverhältnis, um das zündfähige Gemisch zu bil­ den und aufrechtzuerhalten. Bei atmosphärischen Brennern wird die Gemischbildung ohne Zuhilfenahme fremder Energien gesteuert, indem der aus einer Düse austretende Gasstrahl dadurch geändert wird, daß der Vordruck des Gases je nach Leistungsanforderung angehoben oder abgesenkt wird. Die Energie des ausströmenden Gasstrahls reißt die erforderliche Umgebungsluft mit und vermischt sich mit ihr zu einem zünd­ fähigen und brennbaren Gemisch.

Der Vorgang der Gemischbildung hängt von den geometrischen Verhältnissen am Düsen- und Mischkopfbereich des Brenners ab und läßt ohne zusätzliche Maßnahmen keine verbessernden Ein­ griffe in die Gemischbildung zu. Wegen ihres einfachen Auf­ baus sind diese Brennertypen weit verbreitet und ermöglichen über einen weiten Bereich eine Leistungsanpassung an einen schwankenden Wärmebedarf. Der hier vorliegende Gas-Luft-Ver­ bund ist ein die Strömungsmechanik konsequent ausnutzender ungeregelter Verbund.

Der mechanische Verbund stellt eine reine Steuerung der Durchflußquerschnitte für die Luft- und Gasmenge dar, wobei die Verringerung des Luftklappenquerschnittes auch eine Ver­ ringerung des Querschnittes an der Gasdrossel zur Folge hat. Mit Hilfe von zusätzlichen kinematischen Hebeleingriffen können in jedem Leistungsbereich für jedes Brenngas Anpas­ sungen an das Gas-Luft-Verhältnis vorgenommen werden, was das Einstellen derartiger Verbunde zu einer komplizierten Arbeit für einen hochspezialisierten Fachmann werden läßt.

Als Nachteil des mechanischen Verbundes kann das Fehlen ei­ ner Regelung und der Kompensation des Feuerraumdruckes be­ trachtet werden, was hingegen beim pneumatischen Verbund oh­ ne besonderen Aufwand von der Armatur selbst übernommen wird. Beim pneumatischen Verbund sind es die aus der Pneuma­ tik bekannten Größen des statischen Druckes und des Diffe­ renzdruckes, die zur Steuerung und Regelung verwendet werden und die diesem Verbund seinen Namen gaben.

Gebläsebrenner mit pneumatischem Glas-Luft-Verbund

Das Ziel einer Verbundregelung besteht darin, die Massen­ ströme der Verbrennungsluft - mit definiertem Sauerstoffan­ teil - und des Brenngases - mit definierter Zusammensetzung und entsprechendem Heizwert - in einem festen Verhältnis einander zuzuordnen, wenn die Brennerleistung im vorgegebe­ nen Leistungsbereich variiert. Die Verbrennungsgüte, gemes­ sen an der Schadstoffarmut der Abgase ist das Maß für die Zuordnung der beiden Massenströme.

Da der Gebläseluftdruck der Verbrennungsluft die Führungs­ größe darstellt, handelt es sich beim pneumatischen Verbund um eine "verbrennungsluftdruckabhängige Regelung".

Beim Gasgebläsebrenner saugt ein in Fig. 2 schematisch dar­ gestelltes Radialgebläse 30 die Umgebungsluft an und drückt die verdichtete Luft über eine Luftklappe 31 durch einen Strömungskanal in den Feuerraum 40 des Kessels. Die durch­ flußbestimmende Engstelle bildet im Flammrohr die Stauschei­ be 32 aus, die durch besondere Gestaltung für eine intensive Durchmischung der Luft mit dem Brenngas sorgt. Bei nicht drehzahlgeregelten Gebläsen stellt eine motorbetriebene, auf der Ansaug- oder Druckseite des Gebläses angeordnete Luft­ klappe die erforderliche Luftmenge ein.

Das Gebläse 30 hat ausschließlich die Aufgabe, die Ver­ brennungsluft in ausreichender Menge bereitzustellen. Der momentane Volumenstrom bildet sich im Strömungsabschnitt vor der Stauscheibe 32 durch einen statischen Druckanteil ab, der als repräsentative Meßgröße am Abgriff 33 für den Luft­ druck für die Regelung herangezogen wird.

Die engste Stelle für den Gasstrom bildet nach Fig. 2 die Gasdüse 34, die sich aus mehreren Einzelbohrungen zusammen­ setzen kann. Das volumenstrombestimmende Druckgefälle wird gebildet durch den in der Gaszufuhr 35 - Abgriff 36 Gasdruck in Fig. 2 - gemessenen statischen Druck in einer glatten Rohrleitung und dem im Feuerraum 40 sich ausbildenden Druck.

Die in beiden Medien enthaltene Druckenergie wird zur Über­ windung von Strömungsverlusten sowie zur Gemischbildung und zur Ansteuerung des Verbundreglers eingesetzt.

Bei Einsatz eines pneumatischen Verbundreglers bleiben die Querschnittsflächen der engsten Stellen für Luft und Gas im Brenner unverändert. In der Regel kann der Zweistufenbrenner bis auf die elektrische Ansteuerung voll übernommen werden. Zur Steuerung der Brennerleistung wird - wie vom Zweistufen­ brenner her bekannt - die Luftmenge verändert. Dies ge­ schieht durch kontinuierliches Öffnen oder Schließen der Luftklappe oder durch Verändern der Gebläsedrehzahl selbst, was den Gesamtwirkungsgrad des Brenners verbessert.

Der sich ändernde Luftvolumenstrom als Steuergröße bestimmt die ihm zuzuordnende Gasmenge. Hierbei wird der physikali­ sche Effekt genutzt, daß bei unveränderter Strömungskanal­ geometrie der gemessene statische Druck an der Rohrinnenwand den aus der Pneumatik bekannten physikalischen Gesetzmäßig­ keiten folgt. Die Änderung des statischen Gebläsedruckes dient als Führungsgröße für den pneumatischen Verhältnis­ regler zur Anpassung des Gasdruckes in der Gaszuführungs­ leitung, mit der Maßgabe, daß ein voreingestelltes, in sei­ ner Verbrennung schadstoffarmes Mischungsverhältnis von Gas zu Luft im vorgegebenen Leistungsbereich des Brenners erhal­ ten bleibt.

Eigenschaften des pneumatischen Verbundes

Der pneumatische Verbund stellt, wie nachfolgend gezeigt wird, einen echten Regelkreis dar. Die einzige Einschränkung bezüglich der zu lösenden Aufgabe der Zuordnung von Massen­ strömen liegt darin, daß von den hierfür zu berücksichtigen­ den physikalischen Größen lediglich die statischen Druck­ komponenten der Gebläsedruckluft und des Brenngases verwen­ det werden. Diese Drücke werden in einem Momentenvergleicher bzw. einem Kräftevergleicher so gegeneinandergeschaltet, daß das Momenten- oder Kräftegleichgewicht den ausgeregelten, quasistatischen Zustand darstellt, in dem das Gemisch den hygienischen Verbrennungs-Bedingungen in jedem Leistungs­ punkt entspricht.

Die beiden statischen Drücke werden auf Membranflächen zu Kräften und an Hebelarmen zu Momenten, die nach Vorgabe der Konstruktion entweder Kräfte- oder Momentengleichgewichtsbe­ dingungen zu erfüllen haben.

Die möglichst nahe vor den jeweils engsten Düsenquerschnit­ ten zu erfassenden statischen Drücke stellen eine brauchbare und kostengünstige technische Lösung bezüglich der zu lösen­ den Aufgabe dar.

Der Einbau von zusätzlichen Blenden oder Düsen in die "Meß­ leitungen" für Luft und Gas würde zwar den Vorteil einer dichteabhängigen Meßwerteerfassung zur Bestimmung des jewei­ ligen Massenstromes bringen, aber gleichzeitig den Brenner und die Verbundarmatur für Heizungsanlagen verteuern ohne einen entsprechenden Zugewinn an Genauigkeit.

Der nachfolgend beschriebene pneumatische Verbundregler stellt, wie die vielfältigen Erfahrungen zeigen, ein sehr effizientes System dar, den feuerungstechnischen Wirkungs­ grad und den Jahresnutzungsgrad eines Wärmeerzeugers zu ver­ bessern und seine Inbetriebnahme wesentlich zu erleichtern. Eine werksseitige Voreinstellung des Brenners und des Ver­ bundreglers erleichtert diese Aufgabe. Wechselnde Feuerraum­ drücke werden vom Verbundregler so berücksichtigt, daß sich das Verbrennungsergebnis nicht ändert, was sich besonders im kleinen Leistungsbereich sehr vorteilhaft auf die Schad­ stoffzusammensetzung auswirkt. Die Aufschaltung des Feuer­ raumdruckes ermöglicht sowohl für das Gas als auch für die Luft eine Druckdifferenzaufschaltung auf den Verbundregler, wodurch das Regeln von Massenströmen ermöglicht wird, was diese Armaturen in besonderer Weise auszeichnet.

Aufbau des einstellbaren Verbundreglers in einem Mehrfach­ stellglied

Der Verbundregler ist getrennter oder integrierter Bestand­ teil einer Gas-Sicherheits-Armatur mit zwei A-Ventilen und einem Servoregler, dessen Stellglied gleich sein kann mit dem Stellglied eines der beiden Ventile. Eine prinzipielle Darstellung mit dem Servoregler am Armatureneingang ohne Magnetantriebe zeigt Fig. 3. Basis bildet die Gasstraßenan­ ordnung der GasMultiBloc-Baureihe. Der Verbundregler ist ei­ ne Funktionserweiterung dieser bekannten Mehrfachstellglie­ der. Im folgenden soll der geregelte Servoantrieb im einzel­ nen erläutert werden.

Jeder Servoantrieb benötigt, um funktionieren zu können, Energie. Kann diese Energie aus bereits vorhandener, an­ stehender Energie abgezweigt werden, wird von Hilfsenergie gesprochen. Da in der Regel der Gaseingangsdruck der größte unter den in Frage kommenden Drücken ist, wird er zu Hilfe­ leistungen herangezogen. Der Gas-Eingangsdruck p_e wird durch die Bohrung 3 im Stellglied 1 in den Raum 4 unter die Steu­ ermembran 2 geführt. Damit steht der höchste vorhandene Druck zur Bewegungssteuerung des kompletten Stellgliedes - einschließlich Steuermembran und Membranteller - zur Ver­ fügung.

Der Raum 5 oberhalb der Steuermembran ist über den Ver­ bindungskanal (Dämpfungsdüse) 6 mit dem Mitteldruckraum 7 zwischen den beiden Sicherheitsventilen verbunden. In diesem Raum herrscht der Ausgangsdruck p_m des Servoreglers.

Ein Servoregler oder vorgesteuerter Regler liegt dann vor, wenn das Kräftegleichgewicht an der Steuer- oder Arbeitsmem­ bran des Hauptreglers ohne Zuhilfenahme einer Sollwertfeder­ kraft oder einer Gewichtskraft ausschließlich durch Druck­ kräfte und das Eigengewicht des Gesamtstellgliedes herge­ stellt wird.

Der vom Stellglied 1 freigegebene Durchflußquerschnitt am ersten Ventil stellt für das Gas eine mehr oder minder star­ ke Drosselstelle dar, so daß der Mittelraumdruck p_m immer um den Druckverlust an Stellglied 1 kleiner ist als der Ein­ gangsdruck selbst. Bei vorhandener Strömungsgeschwindigkeit liegt immer ein Druckgefälle (p_e - p_m) vor, zumal das am Eingang mit dem Druck p_e einströmende Gas zunächst durch eine Filtermatte 18 aus Fasern geführt wird.

Nach dem Durchströmen des vollständig geöffneten Ventils 8 hat sich der Gasdruck im Gehäuseausgang auf den Ausgangs­ druck p_a reduziert. Kurz vor der Gasdüse nach weiteren Druckverlusten in der Gaszuführungsleitung hat sich dieser Druck auf den Brennerdruck p_br (Abgriff Gasdruck in Fig. 2) reduziert, der als Meß- und Regelgröße an den Anschluß 9 des Verbundreglers geführt wird. Dieser Brennerdruck wirkt auf die gasseitige Reglermembran 13.

Am Anschluß 10 wird der statische Druck der Verbrennungsluft p_l eingeleitet und an Anschluß 11 der in der Brennkammer herrschende Feuerraumdruck p_f. Wird der Brennerdruckanschluß mit großem Querschnitt versehen, so wird der Luftanschluß sehr häufig gedrosselt, um eine dämpfende Wirkung zu erzie­ len.

Der im Steuerdruckraum 4 unter der Steuermembran herrschende Druck p_st wird durch das Abströmventil 12 in seiner Druck­ höhe gesteuert. Das Stellglied des Ventils 12 ist hier mit der Reglermembran für den Brennerdruck identisch. Der Steu­ erdruck kann jeden Wert zwischen dem höchsten Eingangsdruck und dem niedrigsten Brennerdruck annehmen. Dazu ist es er­ forderlich, daß der Abströmquerschnitt an Ventil 12 größer ausgelegt ist als der Zuströmquerschnitt der Bohrung 3.

Die momentane Kräftebilanz an der Steuermembran zwischen den beiden Drücken p_st und p_m und dem Eigengewicht des kom­ pletten Stellgliedes mit Steuermembran entscheidet, ob das Stellglied eine öffnende oder schließende Bewegung macht oder in seiner Stellung schwebend verharrt.

Im eingeregelten Gleichgewichtszustand am Waagebalken strömt durch das Ventil 12 ein vom Druckgefälle (p_e - p_br) abhängi­ ger Steuervolumenstrom, der sich im Volumen über der Gasmem­ bran 13 mit dem dort herrschenden Brennerdruck zu einem Mischdruck ausbildet.

Soll dieser Gleichgewichtszustand, der einem bestimmten Brennerdruck p_br und einem definierten Verbrennungsluftdruck p_l entspricht, geändert werden, so muß der Steuervolumen­ strom verringert oder angehoben werden. Dies geschieht durch eine Gleichgewichtsänderung am Waagebalken 15, wodurch das Ventil 12 mehr geöffnet oder geschlossen wird.

Die beiden flächengleichen Membranen 13 und 14 sind über den Waagebalken 15, der auf einem verschiebbaren Schneidenlager 16 aufliegt, kraftschlüssig miteinander gekoppelt. Die Auf­ lagerverstellung 17 erlaubt die Einstellung eines Hebelarm­ verhältnisses von 0,75 : 1 bis 5 : 1, womit die in der Praxis vorkommenden Gas/Luftdruckverhältnisse abgedeckt werden können. In der Regel sitzt die Luftmembran am längeren Hebelarm, da mit wenigen Ausnahmen der Verbrennungsluftdruck immer kleiner ist als der Gasbrennerdruck.

Wirkungsweise des Verbundreglers

Das Stellglied 1 nach Fig. 3 ist in Geschlossenstellung ein Sicherheitsabsperrventil mit gleichzeitigem Abschluß von zwei Ventilsitzen. Die Schließkraft wird von einer nicht dargestellten Schließfeder über einen Magnetanker aufge­ bracht. Der Magnetanker bildet für das Stellglied auch die zweite radiale Führung des Reglerstellglieds (siehe Fig. 1).

Wird der Magnetanker gegen die Schließfederkraft in die Magnetspule hineingezogen, so ist das Stellglied 1 mit Steu­ ermembran 2 nur noch eigengewichtsbelastet. Gleichzeitig mit dem Entlasten des Stellgliedes wird der Zuströmquerschnitt der Bohrung 3 freigegeben, so daß der Eingangsdruckraum mit dem Steuerdruckraum 4 verbunden wird. Wegen des vorhandenen Druckgefälles strömt Gas in den Steuerdruckraum ein.

Das Ventil 8, ebenfalls als Doppelsitzventil ausgebildet, ist mit einem Magnetanker fest verbunden, und wird magne­ tisch gemeinsam mit dem Anker von Stellglied 1 geöffnet.

Infolge der Vorbelüftungszeit läuft das Brennergebläse be­ reits, so daß auf der Luftmembran 14 der Gebläseluftdruck ansteht, der das Ventil 12 geschlossen hält. Der Gebläse­ druck wirkt auch über das Flammrohr rückwärts in die Gaszu­ fuhrleitung und steht in abgeschwächter Form auch auf der Gasmembran 13 an. Bei Hebelarmverhältnissen < 1 : 1 überwiegt das schließende Moment auf Ventil 12, so daß sich im Raum 4 ein Steuerdruck aufbauen kann, der das Eigengewicht des Hauptreglers 1 und 2 überwindet und die beiden Ventilsitze öffnet.

Dabei baut sich im Raum 5 über der Steuermembran ein Gegen­ druck auf, der durch den Staudruck des verdichteten Gases an der Dämpfungsdüse 6 entweichen kann. Durch Bilden dieses zeitlich begrenzten Gaspolsters wird ein überschwingendes Öffnen des Stellgliedes 1 vermieden.

Der sich durch das einströmende Gas im Mittelraum ausbilden­ de Staudruck p_m beaufschlagt nunmehr in Raum 5 die Gegen­ fläche der Steuermembran und sorgt für die entsprechende Einspannkraft der Steuermembran. Wesentlichen Anteil an der Festlegung des dynamischen Verhaltens des Stellgliedes 1 hat dabei die Dimensionierung der Zuströmdüse 3 und der Dämpfungsdüse 6.

Im eingeregelten Gleichgewichtszustand steht die nach oben wirkende Kraft des Steuerdrucks im Gleichgewicht mit der Mittelraumdruckkraft plus Eigengewicht des Regelorgans nach unten. Bei entsprechender Ausgestaltung des Doppelsitz­ ventils sind die Kräfte an den beiden Ventiltellern bezüg­ lich Eingangsdruck und jedem sich einstellenden Mittelraum­ druck ausgeglichen. Es liegt somit ein sehr feinfühliges Steuer- und Regelsystem vor, das auf kleinste Druckab­ weichungen reagiert.

Führt der aufgeschaltete Brennerdruck zu einem Öffnen des Ventils 12, so verringert sich der Steuerdruck und das Stellglied 1 beginnt den freien Ventilquerschnitt zu schließen. Die Folge ist eine Reduzierung des Gasvolumen­ stroms. Dadurch wird der Staudruck an der Gasdüse des Brenners verringert und das das Ventil 12 öffnende Moment der Gasmembran 13 am Waagebalken 15 verringert sich eben­ falls. Der Steuervolumenstrom wird solange reduziert, bis sich ein neuer quasi stabiler Gleichgewichtszustand einge­ stellt hat.

Fällt der Luftdruck plötzlich weg, so bricht das Momenten­ gleichgewicht zusammen. Ventil 12 öffnet voll, wodurch der Steuerdruck auf die Höhe des Brennerdruckes zusammenbricht. Das Eigengewicht und der anstehende Mittelraumdruck, der im­ mer größer ist als der Brennerdruck, bilden die Schließkraft für das Stellglied 1, das daraufhin schnell schließt.

Fällt dagegen der Brennerdruck auf Null, so schließt Ventil 12 ohne Gegenmoment und der Steuerdruck steigt auf sein Maximum an. Das Stellglied 1 öffnet voll. Deshalb ist dem Anschluß der Impulsleitung für das Gas und deren Schutz vor Beschädigung ganz besondere Beachtung bei der Installation zu widmen.

Wie oben bereits angeführt, ist der Verbrennungsluftdruck die Führungsgröße für den Verbundregler. Mit dem bisher er­ läuterten Funktionsprinzip ist nachvollziehbar zu erkennen, daß ein ansteigender Verbrennungsluftdruck p_l das Ventil 12 in schließender und ein sinkender Verbrennungsluftdruck in öffnender Richtung betätigt. Dadurch ist konstruktiv vorge­ geben und gewährleistet, daß eine Verstellung der Luftklappe im Gebläsebrenner automatisch eine Nachführung des Gas­ druckes und damit der Gasmenge zur Folge hat. Damit ist die funktionale Auslegung des Verbundreglers prinzipiell gelöst.

Die Kombination des Verbundreglers mit der Gasarmatur bedarf noch einiger grundsätzlicher Vorkehrungen, um die sicher­ heitstechnischen Anforderungen zu erfüllen. In Fig. 1 ist eine vollständige Verbund-Armatur im Schnitt dargestellt, aus dem die noch zu erklärenden, restlichen Zusammenhänge hervorgehen. Hierbei spielt das Schnellschlußverhalten eine wichtige Rolle.

Bei der Regelabschaltung der Armatur werden die beiden Magnetspulen 19 und 20 stromlos gemacht. Die beiden Schließ­ federn 23 und 24 in Fig. 1 schließen die beiden Doppelsitz­ ventile. Im Stellglied 1 ist der Ventilteller eines 2/2- Wegeventils 21 eingebaut, das durch den Anker betätigt, die Zuströmbohrung 3 absperrt, so daß die Zuleitung zum Steuer­ druckraum unterbunden ist. Zum Schließen des Ventils 21 muß die Gegenkraft der Feder 23 überwunden werden, was das Vor­ handensein einer entsprechend großen Gegenkraft an der Steu­ ermembran voraussetzt. Das von den an der Steuermembran herrschenden Drücken abhängige Schließzeitverhalten muß auf eine sichere Art und Weise beherrschbar gemacht werden. Hierzu bietet sich das ausgangsseitige Doppelsitzventil 8 an, das unabhängig von verzögernden Kräften am schnellsten schließt.

Durch das Schließen des ausgangsseitigen Sicherheitsventils bricht der Brennerdruck fast schlagartig zusammen. Der Ge­ bläseauslauf erzeugt aber immer noch einen Luftdruck, der über den Waagebalken 15 das Steuerventil 12 schließt. Der Steuerdruck würde, solange das Ventil 21 noch geöffnet ist, auf sein Maximum ansteigen und dem Schließen des Stell­ gliedes 1 die höchste Kraft entgegenstellen, was der Forde­ rung nach Schnellschlußverhalten eines Sicherheitsventils nicht entsprechen würde.

Um diese Forderung zu erfüllen, wurde dem ausgangsseitigen Sicherheitsventil 8 eine Zusatzfunktion erteilt: Die Betäti­ gung des 3/2-Wegeventils 22. Bei geschlossenem Ventil 8 sperrt der Ventilteller 22 die Verbindung zwischen dem Ven­ til 12 und dem Steuerdruckraum 4 ab und öffnet gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Mitteldruckraum 7 und dem Steu­ erdruckraum 4. Damit ist ein schneller Druckausgleich zwi­ schen diesen beiden Räumen hergestellt. Dadurch wird auch Raum 5 über der Steuermembran 2 durch die Dämpfungsdüse 6 auf ein gleiches, gemeinsames Druckniveau gebracht.

Dieser interne Druckausgleich schafft nicht nur vorteilhafte Bedingungen bei der Regelabschaltung und beim Startvorgang nach dem Gasfreigabesignal an die beiden Magnetspulen, son­ dern läßt auch die auf Druckerhöhung ausgelegte Ventildicht­ heitsprüfung ohne inneren Verspannungsaufbau zu. Auch jede durch die Magnettemperaturen nach der Regelabschaltung mög­ liche Gaserwärmung und damit Druckerhöhung im Mitteldruck­ raum 7 wird durch diese Ventil-Anordnung an der Steuermem­ bran verhindert. Gleiches gilt auch bei Abkühlung, d. h. bei möglicher Unterdruckausbildung im Mitteldruckraum 7.

Auch ist damit die Forderung, daß die Steuerleitungen durch zwei A-Ventile abgesperrt werden und daß in jedem Steuer­ strang zwei Ventile in Reihe geschaltet sind, durch die Ven­ tile 21 und 22 erfüllt.

In Fig. 4 ist nochmals eine Schnittansicht wie in Fig. 3 ge­ zeigt, bei der aber unterhalb der Regelmembran 13 eine Ein­ richtung zur Nullpunktsverstellung des Waagebalken 15 vorge­ sehen ist. An der Gasregelmembran 13 sind zwei gegeneinander wirkende Federn 26 und 27 eingebaut, die ein Austarieren der Momente am Waagebalken ermöglichen und damit eine Kenn­ linien-Parallelverschiebung in Richtung auf Gas- oder Luft­ überschuß gestatten.

Besonders vorteilhafte Ausführungen der beim erfindungsge­ mäßen Mehrfachstellgerät verwendeten Doppelsitzventile sind im folgenden beschrieben:

In Fig. 5a ist mit 101 ein Doppelsitzventil bezeichnet, das sich in seiner geschlossenen Stellung befindet. Das Doppel­ sitzventil 101 weist eine Ventilkammer 102 mit einem Ventil­ eingang 103 und mit zwei Ventilsitzen 104a, 104b auf. Der lichte Innendurchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes 104a bildet die obere Ventilöffnung, der lichte Innendurchmesser d_SU des unteren Ventilsitzes 104b die untere Ventilöffnung des Doppelsitzventiles 101. Die beiden Ventilsitze 104a, 104b bzw. die beiden Ventilöffnungen verlaufen parallel zu­ einander und sind auf ihrer Oberseite derart gestuft, daß jeweils eine flache oder leicht geneigte Kegelfläche als Dichtfläche 105a, 105b ausgebildet ist. In den in den Fig. 5a und 5b gezeigten Ausführungsformen der Erfindung entspricht der lichte Innendurchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes 104a dem lichten Innendurchmesser d_SU des unte­ ren Ventilsitzes 104b.

Mit den beiden Ventilsitzen 104a, 104b wirken zwei Ventil­ teller 106a, 106b eines Ventilkörpers 107 zusammen. Der Ventilkörper 107 ist einstückig und rotationssymmetrisch ausgebildet. Die beiden Ventilteller 106a, 106b sind an den beiden Stirnseiten des Ventilkörpers 107 ausgebildet, dessen mittlerer axialer Abschnitt 108 gegenüber den beiden Ventil­ tellern 106a, 106b nach innen zurückgestuft ist. Der Außen­ durchmesser d_TO des oberen Ventiltellers 106a ist gleich dem Außendurchmesser d_TU des unteren Ventiltellers 106b, wohin­ gegen dieser Außendurchmesser d_TO, d_TU der Ventilteller 106a, 106b kleiner als der lichte Innendurchmesser d_SO, d_SU der Ventilsitze 104a, 104b ist.

Von den radialen Umfangsflächen und von den Unterseiten der Ventilteller 106a, 106b erstreckt sich in radialer Richtung nach außen jeweils ein elastomeres Dichtungsmittel 109a, 109b. Der Außendurchmesser d_DO des oberen Dichtungsmittels 109a ist größer als der lichte Innendurchmesser d_SO des obe­ ren Ventilsitzes 104a und der Außendurchmesser d_DU des unte­ ren Dichtungsmittels 109b größer als der lichte Innendurch­ messer d_SU des unteren Ventilsitzes 104b. Auf ihrem oberen axialen Abschnitt weisen die Dichtungsmittel 109a, 109b je­ weils eine kegelförmige, sich nach oben verjüngende Dich­ tungsfläche 111a, 111b auf, während sie im Bereich der Dichtflächen 105a, 105b jeweils einen nach unten ragenden umlaufenden Dichtungswulst 112a, 112b aufweisen. In der ge­ schlossenen Stellung des Doppelsitzventiles 101 wirken die Dichtungswulste 112a, 112b mit den Dichtflächen 105a, 105b der Ventilsitze 104a, 104b zusammen. Auch auf dem mittleren Abschnitt 108 des Ventilkörpers 107 und auf einem Teil der Stirnflächen 113a, 113b kann der Ventilkörper mit einem Dichtungsmittel 114 versehen sein.

Das in Fig. 5b mit 201 bezeichnete Doppelsitzventil unter­ scheidet sich von dem Doppelsitzventil 101 der Fig. 5a da­ durch, daß die Ventilsitze 204a, 204b jeweils mit einer nach oben weisenden schneidenförmigen Dichtungskante 205a, 105b ausgebildet sind und daß die sich radial nach außen er­ streckenden Dichtungsmittel 209a, 209b keinen Dichtungs­ wulst, sondern eine flache Dichtfläche aufweisen.

Die Abmessungen der in den Fig. 5a und 5b gezeigten Aus­ führungsformen lassen sich in der folgenden Ungleichungen zusammenfassen:

d_DO = d_DU < d_SO = d_SU < d_TO = d_TU.

Dabei kann der Durchmesser d_DO der unteren Dichtungsmittel 109b, 209b bis um denjenigen Betrag größer als der lichte Innendurchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes 104a, 204a ge­ wählt werden, um den sich das Dichtungsmittel 109b, 209b aufgrund seiner Elastizität in radialer Richtung zusammen­ pressen oder zur Seite biegen läßt.

Beim Einbau des Ventilkörpers 107, 207 des Doppelsitzventils 101, 201 wird der untere Ventilteller 104b, 204b, vorzugs­ weise schräg unter einem geeigneten Anstellwinkel, an die obere Ventilöffnung angesetzt und unter Zusammenpressen und Umbiegen der unteren Dichtungsmittel 109b, 209b durch die obere Ventilöffnung hindurchgewunden.

Um die Unterschiede und Vorteile der erfindungsgemäßen Aus­ führungsformen darzustellen, wird zunächst das in Fig. 5c gezeigte herkömmliche Doppelsitzventil beschrieben. Zur Be­ schreibung der Fig. 5c werden im folgenden die in Fig. 5a definierten und durch einen nachgefügten Strich ergänzten Durchmesserbezeichnungen verwendet. Bei dem Doppelsitzventil sind der obere Ventilsitz 304a mit einer schneidenförmigen Dichtungskante 305a und der untere Ventilsitz 304b mit einer ebenen Dichtungsfläche 305b ausgebildet. Der lichte Innen­ durchmesser d′_SO ist größer als der lichte Innendurchmesser d′_SU des unteren Ventilsitzes 304b. Der Außendurchmesser d′_TO des oberen Ventiltellers 306a des Ventilkörpers 307 ist größer als der lichte Innendurchmesser d′_SO des oberen Ventilsitzes 304a, der seinerseits größer als der Außen­ durchmesser d′_TU des unteren Ventiltellers 306b ist. Von der Unterseite der Ventilteller 306a, 306b erstrecken sich elastomere Dichtungsmittel 309a, 309b nach unten, wobei das untere Dichtungsmittel 309b mit einem nach unten ragenden Dichtungswulst 312 versehen ist, der mit der Dichtungsfläche 305b des unteren Ventilsitzes 304b zusammenwirkt.

Der untere Ventilteller 306b des herkömmlichen Ventilkörpers 307 wird durch die Öffnung des oberen Ventilsitzes 304a hin­ durchgeführt, wobei der mittlere Außendurchmesser d′_DU des unteren Dichtungsmittels 309b kleiner als der lichte Innen­ durchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes 304a gewählt ist, um den unteren Ventilteller 306b zusammen mit dem Dichtungs­ mittel 309b durch die obere Ventilöffnung hindurchführen zu können.

Herrscht in der geschlossenen Stellung des bekannten Doppel­ sitzventiles 301 in der Ventilkammer 302 ein Druck p eines Fluids, so wirkt auf die Dichtfläche des oberen Ventil­ tellers 306a eine Kraft axial nach oben und auf die Dicht­ fläche des unteren Ventiltellers 306b eine Kraft axial nach unten. Für viele Anwendungen wird gefordert, daß die resul­ tierende, auf den Ventilkörper 107 wirkende axiale Kraft verschwindet. Dazu muß der Innendurchmesser d′_SO des oberen Ventilsitzes 304a gleich dem mittleren Außendurchmesser d′_DU des unteren Dichtungsmittels 309b sein. Dies ist bei dem be­ kannten Doppelsitzventil 301 jedoch nicht exakt möglich. Vielmehr ergibt sich dann in der geschlossenen Stellung des Doppelsitzventils eine nicht mehr vernachlässigbare axiale Kraftkomponente nach oben, die der Schließkraft, beispiels­ weise einer Schließfeder, und somit der Dichtwirkung des Doppelsitzventils entgegenwirkt. Um dennoch einen Kraftaus­ gleich zu erzielen, wird bei dem oberen Ventilsitz 304a eine schneidenförmige Dichtungskante 305a, die zu einer sehr kleinen Verformung des Dichtungsmittels 309a führt, und bei dem unteren Ventilsitz 304b eine Dichtfläche 305b verwendet, die zu einer größeren Verformung führt, so daß dennoch eine gleichmäßige Aufteilung der Dichtkraft in der geschlossenen Stellung des Doppelsitzventils erreicht wird. Dies ist je­ doch nur über sehr kleine Toleranzfelder möglich.

Nach einer längeren Geschlossenstellung des Ventils aufgrund des Haftens zwischen den elastomeren Dichtungsmitteln und den Dichtungsflächen aus Metall ist zum Öffnen des Ventils eine Losreißkraft erforderlich, die beispielsweise bei einer Ventilreglerkombination ein Vielfaches der vorgespannten, minimalen Sollwertfederkraft ist, so daß der Regler nicht mehr öffnet. Außer der Sollwertfederkraft zum Öffnen steht aber keine zusätzliche Hilfsenergie zur Verfügung, wenn schneidenförmige Ventilsitze verwendet werden. Bei dem Doppelsitzventil 301 gemäß dem Stand der Technik führt eine auf den Ventilkörper 307 wirkende axiale Schließkraft zu ei­ ner ebenfalls nur axial wirkenden Kraftkomponente zwischen den Dichtungsmitteln und ihren zugehörigen Dichtungsflächen, wodurch die maximal mögliche Haftkraft zwischen den Dich­ tungsmitteln und den Dichtflächen wirkt.

Im Gegensatz dazu kann bei den erfindungsgemäßen Aus­ führungsformen der Fig. 5a und 5b ein exakter Kraftaus­ gleich erzielt werden, wenn die Dichtfläche des oberen Ventiltellers 106a, 206a, die durch den lichten Innendurch­ messer d_SO des oberen Ventilsitzes 104a, 204a definiert ist, exakt gleich der Dichtfläche des unteren Ventiltellers 106b, 206b gewählt wird, die durch den Durchmesser d_DU des unteren Dichtungsmittels 109b, 209b definiert ist.

Da sich die Außendurchmesser d_DO, d_DU der Dichtungsmittel 109a, 109b, 209a, 209b radial nach außen über mindestens das 1,1-fache der Außendurchmesser d_TO, d_TU der Ventilsitze 104a, 104b, 204a, 204b erstrecken, führt eine axial auf den Ventilkörper 107, 207 wirkende Kraft dazu, daß neben einer axialen Komponente auch ein Biegemoment auf die Dichtungs­ mittel 109, 209 wirkt. Dadurch wird zum einen die zwischen den Dichtungsmitteln 109, 209 und den Dichtungsflächen 105, 205 wirkende Haftkraft nicht nur verringert, sondern beim Öffnen des Ventils wird das Biegemoment auch in eine axiale Öffnungskraft umgesetzt. Die Gefahr des Haftens zwischen den Dichtungsmitteln und den Dichtungsflächen wird deutlich her­ abgesetzt. Das Biegemoment führt zur Verformung des Elasto­ mers, die beim Entlasten zu einer Rückverformung mit Gleit­ bewegungen zwischen Elastomer und Metall(Dicht)fläche führt. Diese Relativbewegung überwindet die Haftkräfte.

Claims (16)

1. Gas/Luft-Verhältnisdruckregler in einem Mehrfachstellge­ rät, bei dem die Verbrennungsluft und das Brenngas den statischen Druck p_l bzw. p_br aufweisen und der Feuer­ raumdruck p_f herrscht mit

• a) einem Gasdruckregelventil
• b) einem Sicherheitsventil mit einer federbelasteten Schließstellung,
• c) zwei mechanisch verbundenen Regelmembranen auf die einerseits der Feuerraumdruck p_f eines Verbrennungs­ wärmeerzeugers und andererseits auf die erste Membran der Druck p_br und auf die zweite Membran der Druck p_l wirken,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelventil und das Sicherheitsventil (8) je­ weils als Doppelsitzventile ausgebildet sind und zwei Ventilteller aufweisen, die in axialem Abstand an einer jeweiligen Ventilstange angeordnet sind und im geschlos­ senen Zustand dichtend jeweils auf zwei Ventilsitzen aufsitzen,
daß das Regelventil am Eingang des Gasstromes zum Mehrfachstellgerät angeordnet ist und am unteren En­ de der Ventilstange einen randseitig mit einer umlaufen­ den, dichtenden Steuermembran (2) versehenen Membrantel­ ler aufweist, der auf seiner Unterseite mit dem Steuer­ druck p_st und an seiner Oberseite mit einem Mittelraum­ druck p_m aus einem Mitteldruckraum (7) beaufschlagt ist, welcher kleiner oder gleich dem Eingangsdruck p_e des zu­ fließenden Gasstromes am Eingang ist,
daß der Eingangs­ druck p_e des Gasstromes auf einen Steuerdruckraum (4) wirken kann, dessen obere Begrenzung die Unterseite des Membrantellers des Regelventils bildet und
daß der Steuerdruckraum (4) über ein von der ersten Regelmembran (13) betätigbares Steuerventil (12) mit dem Brennerdruck p_br verbunden ist.

2. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Oberseite des Stellgliedes (1) ein 2/2- Wegeventil (21) vorgesehen ist, das die Längsbohrung der Ventilstange gegenüber dem Eingangsdruck p_e verschließen oder öffnen kann.

3. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein 3/2-Wegeventil (22) vorgesehen ist, welches bei geschlossenem Sicherheitsventil (8) die Verbindung zwischen dem Steuerventil (12) und dem Steu­ erdruckraum (4) absperrt und gleichzeitig eine Verbin­ dung zwischen dem Mitteldruckraum (7) und dem Steuer­ druckraum (4) öffnet.

4. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Oberseite des Stellgliedes (1) ein 3/2- Wegeventil vorgesehen ist, welches bei geschlossenem Re­ gelventil die Verbindung zwischen dem Steuerdruckraum (4) und dem Eingang des Gasstromes absperrt und gleich­ zeitig eine Verbindung zwischen dem Mitteldruckraum (7) und dem Steuerdruckraum (4) öffnet.

5. Mehrfachstellgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Raum (5) oberhalb der Steuermembran (2) und dem Mitteldruckraum (7) eine Dämpfungsdüse (6), zumindest in Form einer Boh­ rung geringen Durchmessers vorgesehen ist.

6. Mehrfachstellgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbin­ dung der beiden Regelmembranen (13, 14) eine Hebelmecha­ nik mit festem Hebelarmverhältnis umfaßt.

7. Mehrfachstellgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung der beiden Regelmembranen (13, 14) eine Hebelmechanik mit veränderbarem Hebelarmverhältnis umfaßt.

8. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hebelmechanik einen auf einem ins­ besondere horizontal verschiebbaren Schneidenlager (16) aufliegenden Waagebalken (15) umfaßt.

9. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß an einem der beiden Waagearme, vorzugsweise auf der Seite der ersten Regelmembran (13), eine Federvor­ richtung (26, 27) zum Austarieren der Momente am Waage­ balken (15) und zur Nullpunktverstellung des Momenten­ gleichgewichts der Waage vorgesehen ist.

10. Mehrfachstellgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Überwindung der Schließfederkräfte Elektromagnete mit Magnetspulen (19, 20) und gegen die Federkraft der je­ weiligen Schließfeder (23, 24) einziehbaren Ankern sind.

11. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnetspulen (19, 20) elektrisch mit­ einander verbunden, vorzugsweise in Serie geschaltet sind.

12. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federkräfte der beiden Schließfedern (23, 24) und die beiden Magnetspulen (19, 20) jeweils gleich dimensioniert sind.

13. Mehrfachstellgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß mindestens ein Doppelsitzventil ausgeführt ist mit einem oberen Ventilsitz (104a; 204a) mit einem lichten Innendurchmesser d_SO der oberen Ventilöff­ nung, mit einem darunter angeordneten unteren Ventil­ sitz (104b; 204b) mit einem lichten Innendurchmesser d_SU der unteren Ventilöffnung und mit einem vorzugs­ weise einstückigen Ventilkörper (107; 207), der einen oberen und einen unteren Ventilteller (106a, 106b; 206a; 206b) aufweist,
• b) daß zumindest an der Unterseite der beiden Ventiltel­ ler (106a, 106b; 206a, 206b) jeweils ein elastomeres Dichtungsmittel (109a, 109b; 209a, 209b) vorgesehen ist und die Unterseiten der Dichtungsmittel (109a, 109b; 209a, 209b) in der geschlossenen Stellung des Doppelsitzventils (101; 201) auf dem oberen bzw. dem unteren Ventilsitz (104a, 204a; 104b, 204b) mit einer definierten Pressung aufliegen, die den Durchtritt des abzudichtenden Mediums verhindert,
• c) daß der Außendurchmesser d_TO des oberen Ventiltellers (106a; 206a) und der Außendurchmesser d_TU des unteren Ventiltellers (106b; 206b) jeweils kleiner sind als der lichte Innendurchmesser d_SO des oberen Ventilsit­ zes (104a; 204a),
• d) daß die elastomeren Dichtungsmittel (109a, 109b; 209a, 209b) sich in radialer Richtung weiter nach au­ ßen erstrecken als die beiden Ventilteller (106a, 106b; 206a, 206b) und einen oberen Außendurchmesser d_DO bzw. einen unteren Außendurchmesser d_DU aufwei­ sen, der jeweils größer als der lichte Innendurchmes­ ser d_SO des oberen Ventilsitzes (104a; 204a) bzw. der lichte Innendurchmesser d_SU des unteren Ventilsitzes (104b; 204b) ist, und
• e) daß der Außendurchmesser d_DU des unteren Dichtungs­ mittels (109b; 209b) größer als der lichte Innen­ durchmesser d_SO des oberen Ventilsitzes (104a; 204a) ist.

14. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außendurchmesser d_DO des oberen Dich­ tungsmittels (109a; 209a) größer als das 1,1-fache, vor­ zugsweise größer oder gleich dem 1,5-fachen, des Außen­ durchmessers d_TO des oberen Ventiltellers (106a; 206a) ist und
daß der Außendurchmesser d_DU des unteren Dich­ tungsmittels (109b; 209b) größer als das 1,1-fache, vor­ zugsweise größer oder gleich dem 1,5-fachen, des Außen­ durchmessers d_TU des unteren Ventiltellers (106b; 206b) ist.

15. Mehrfachstellgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in geschlossener Stellung des Doppel­ sitzventils (101; 201) die wirksamen Abdichtungsflächen des oberen (106a; 206a) und unteren Ventiltellers (106b; 206b) gleich sind.