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Einrichtung zur Regelung der Gaszufuhr zu gasbeheizten Geräten Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Gaszufuhr zu gasbeheizten G-räten
in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Anlage mit einem Hauptgasventil, dessen
Steuermembran auf der einen Seite -in einem das Hauptgasventil öffnenden Sinn unter
dem Einfluß des Vordruckes steht und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen
Nebenstromdruckregler in Abhängigkeit vom Verbrauchsdruck beeinflußt wird, wobei
eine bei brennender Zündflamme sich schließende Zündsicherung mit' einer Leitung
an den Hauptventilsteuerraum angeschlossen ist.
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Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wählte man eine derartige Steuerstromführung,
daß beim Brennender Zündflamme sich der Hauptventilsteuerraum durch das geöffnete
Zündsicherungsventil. entlüften konnte, während beim 'Erlöschen der Zündflamme das
Zünds.icherungsventil geschlossen wird und die dadurch nun Hauptventilsteuerraum
hervorgerufene Drucksteigerung ein Schließen des Hauptgasventils bewirkt. Hierbei
zergt sich .der Übelstand, daß bei Undichtigkeiten im Zündsicherungsventil Gas nicht
allein aus diesem Steuerventil, sondern infolge Druckverminderung im Hauptventilsteuerraum
auch aus dem sich öffnenden Hauptventil entweichen konnte. Um diesen Übelstand zu
beheben, hat man bereits bei bekannten Hauptstromdruckreglern, die mit einem zusätzlichen,
entgegengesetzt zum Druckregelventil arbeitenden Sperrventil ausgerüstet waren,
eine Zündsicherung an den unterhalb der Steuermembran befindlichen Druckregelsteuerraum
angeschlossen. Das thermostatisch gesteuerte Ventil dieser Zündsicherung ist bei
brennender Zündflamme gesdhlossen, so daß der Regeldruck das Hauptventil offen hält,
während beim Erlöschen der Zündflamme der Druckregelsteuerraum infolge des geöffneten
Zündventils drucklos wird.
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Diese Art ,der Steuergasführung vom Regeldruck aus eignet sich Jedoch
nicht für Regelventile mit Steuerdruckregler, bei denen -der Steuerstrom in den
Regeldruckraum zurückgeführt wird, da der Steuerstrom zur Erzielung eines zur Steuerung
erforderlichen Druckabfalles vom Vordruck aus über die Hauptventilsteuerung zum
Druckregelventil und von hier zum Regeldruck zurückfließen muß.
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Um nun bei.diesen Anlagen den An.schluß einer an sich bekannten Zündflammensicherung
z.u ermöglichen, deren Ventil bei brennender Zündflamme geschlossen ist, dient bei
der neuen Einrichtung als Einlaßkanal für .den Steuerstrom aus der Vordruckleitung
in
den Hauptventilsteuerraurn, der über eine Verengung mit dem Entlüftungssteuerraum,
dessen Druck durch den Ste.uerdruckregler irr: Abhängigkeit von Betriebszuständen
der A.n=, laxe und dann vom Verbrauchsdruck eingestellt wird, in Verbindung steht,
die hohle Ventilspindel des Hauptgasventils oder eine entsprechend weit gehaltene
Führung für die Ventilspindel, wobei der Einlaßkanal beim Schließen des Hauptgasventils
durch einen von der Ventilspindel getragenen Ventilkörper abgeschlossen wird. Zur
Inbetriebsetzung der Anlage kann eine nur das Steuerstromabsperrventil durch leichtes
Anheben der Membran öffnende Schaltvorrichtung, z. B. eine von außen zu betätigende
Gabelstange, Stoßstange o. r1gl., vorgesehen sein, Zvälirend das Hauptventil beim
Inbetriebsetzen =beeinflußt bleibt. Diese mechanisch wirkende bffn.ungsvorrichtung
kann so ausgebildet sein, daß sie in der Zündstellung die 3lernbran verriegelt und
eine Öffnung des Hauptventils bei brennender Zündflamme nur beim Zurückschalten
der Öffnungsvorrichtung in ihre Ruhelage ermöglicht. Auch kann der Hauptventilsteuerraum
bei einer Schließbewegung des Hauptventils durch ein Ventil, das entgegen denn Druck
einer Feder durch den im Steuerraum herrschenden Vordruck geschlossen gehalten wird
und sich erst bei dein beim Erlöschen der Zündsicherung eintretenden Unterschreiten
einer gewissen Druckhöhe im Ha,uptsteuerraum öffnet und eine Entlüftungsleitung
freigibt, zusätzlich entlüftet werden. Dieses Unterdruckventil kann außerdem bei
Inbetriebnalirne der Öffnungsvorrichtung durch einen an der Stange der öffnungsvorrichtung
vorgesehenen Mitnehmen geschlossen werden.
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Man erreicht hierdurch bei geschlossenem Hauptventil eine Absperrung
jeglicher Gaszufuhr zur Zündsicherung, obwohl unter Verwendung nur einer Leitung
eine solche Zündsicherung angeschlossen ist, deren Ventil bei erloschener Zündflamme
geöffnet ist. Diese Zündsicherung hat noch den Vorteil aufzuweisen, daß die Steuer-
und Zündleitung gleichzeitig als Anzündleitung verwendet werden kann.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung, teilweise
im Schnitt.
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Abb. 2 zeigt die drei Betriehsstellungen des Anzündschalters.
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Abb. 3 zeigt, ein anderes Ausführungsbeispiel Tier neuen Einrichtung.
teilweise im Schnitt.
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Das Gas gelangt irn Hauptstrom vom Vordruckraum i durch den Ventilsitz
2 hindurch zum Regel.druckraum 3 und von hier je nach Bedarf unter Zwischenschaltung
eines nicht gezeichneten Sperrhahnes zum Brenner :I. Der mit dem Ventilsitz 2 zusammenarbeitende
und an der Spindel angehängte Ventilverschlußkörper6wird durch eine Membran? gesteuert.
Der Raum 8 unter der Membran 7 ist durch eine Trennwand 9 und Abdichtungsmembran
io vom Vordruckraum i abgeteilt.
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Der Steuerraum 17 über der Membran 7 steht durch eine bei 1ä gedrosselte
Nebenstromleitung i9 mit dem Vordruckraum i in Verbindung. Der Ventilverschlußkörper
6 ist mit seinem kugelförmigen Teil 32 in der Ventilspindel 5 derart verschiebbar
gelagert, dali bei auf seinem Sitz 2 aufliegendern Ventilverschlußkörper 6 .die
gesenkte Membran ; ein Anliegen des Ventilkörpers 32 an die Sitzfläche 28
der Hohlspindel und somit ehren A:bschluß der Nebenstromleitung i9 vom Vordruckraum
i bewirkt. Vom Steuerr aufn 1; wird das Gas durch ein Steuerventil 2o und eine im
Bedarfsfalle mit einer Düse versehene Leitung 21 zur Verbrauchsleitung ztirückgeführt.
Das Steuerventil 2o wird durch eine dem Einfluß ,des Verbrauchsdrucke ausgesetzte
Membran 22 gesteuert. Dieser Ste,uerdruckregler regelt bei geöffnetem Ventil2, 6
in bekannter Weise in Abhängigkeit vom Verbrauchsdruck den Druck über der Hauptmembran
7 und somit den Hauptventildurchgang .in Abhängigkeit vom Verbrauchsdruck auf eine
im voraus einstellbare Regeldruckhöhe.
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Unter der Steuerdruckreglerinernbran 22 befrnidet sich eine gleichzeitig
als Schließfeder wirkende Entlastungsfeder 23 für die -Mernbran 22. Vom Steuerraum
2.4 über der 'Membran 22 führt eine Entlüftungsleitung 26 zu einer Abbrennstelle
27. In einer vom Regeldruckraum 3 zum Steuerraum 24 des Steuerdruckreglers führenden
Nebenleitung 35 ist ein Fühlgerät 36 eingeschaltet, das bei Erreichung eines gewünschten
Betriebszustandes die Leitung 35 absperrt, so daß sich der Raum 2.1 vollständig
entlüften und somit der Steuerdruckregler schließen kann.
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Eine Düse 30 in der Steuerleitung 35 und eine Düse 3i in der
Entlüfturigsleiturig 26 dienen zur Einstellung eines maximalen Regeldruckes, und
zwar können bei einer festen Düse 31 .durch verschieden große Düsen 30 oder eine
hier befindliche verstellbare Drossel 30 verschieden hohe maximale Regeldrücke
eingestellt werden. Umgekehrt kann auch die Düse 30 fest und die Düse 31
verstellbar oder auswechselbar sein.
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Beim Schließen .des Fühlgerätes 36 kann sich der Raum 24 über der
Membran 22 entlüften, so daß -die Feder 23 -die Membran 22 anhebt: Infolge Anordnung
der Feder 25
wird noch durch die Schraube 25" einstellbare Belastung
der Membran 22 zugelassen, so daß sich das Steuerdruckreglerventil-eo nicht gänzlich
schließen kann, was- ebenfalls nur einen teilweisen Schluß d°q Hauptventils 2, 6
bei noch geöffnetem Nebenstromabsperrventi128 bedingt. Es kann auf diese Weise noch
eine Kleinstmenge Gas am Brenner abbrennen. Diese Kleinstgasmenge soll ein Rückschlagen
des Brenners bei der Regelung des Hauptregelventils unter dem Einfluß eines Fühlgerätes
36 verhindern.
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' Von,der Nebenstromleitung ig führt durch eine Düse 37 ein Zweigstrom
zum Raum 8 unter der Membran 7 und von hier eine Steuer- und Zündleitung 38Q, 38
zu einer Zündsicherung 39, deren Ventil 4o bei brennender Zündflamme 41 geschlossen
ist: Bei geschlossenem Ventil 4o entsteht infolge der gegenüber der Düse 37 kleiner
bemessenen Düse 42, durch welche der Zündstrom zum Zündbrenner 43 gelangen kann,
eine Drucksteigerung .im Raum 8 unter der Membran 7, so daß diese angehoben wird
und somit bei geöffnetem Steuer stromabsperrventil 28 auch das Hauptventil 2, 6
geöffnet ist. Geht die Zündflamme 41 aus, so öffnet sich das Zündsicherungsventil
4o, und das Steuer- und Zündgas kann unmittelbar zum Zündbrenner 43 gelangen. dessenaDurchgangsquerschnitt
größer bemessen ist als derjenige der Düse 37, so daß der Raum 8 unter der Membran
drucklos wird. Inder Folge senkt sich die Membran 7 so weit nach unten, bis das
Hauptventil a, 6 und das Steuerstromabsperrventil 28 geschlossen sind, leas eine
völlige Absperrung der Steuer- und Zündgasführung zur Zündsicherung 39 und der Steuerstromführung
zum Steuerdruckregler zur Folge hat, so daß die Gaszufuhr zu sämtlichen Abbrennstellen
restlos abgesperrt ist.
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Zum Zwecke der Öffnung der Anlage ist ein-, Öffnungsvorrichtung vorzusehen,
die z. B. aus einem von unten zu bedienenden einstellbaren Stößel oder aus einem
am Ende abgekröpften Drehhebel oder aus einer verschiebbaren Stoßstange 44 (ebb.
i) mit einem gabelförmigen Ende bestehen kann, die beim Vorschieben die Ventilspindel
zwischen zwei Nocken 144 o. dgl. leicht anhebt, so daß nur das Steuerstromäibsperrventil
28 geöffnet wird. Nun kann bei noch geschlossenem Hauptventil das Zündgas
durch .die Düse 37, Steuerraum 8 und Leitung 38 zum Zündbrenner 43 gelangen und
daselbst entzündet werden. Sobald .das Zündventil 4o bei erwärmter Thermostatscheibe
46 geschlossen ist, brennt beim Durchtritt des Gases durch die, Düse 42 die Zündflamme
41 .mit straffer lamme. In : .dieser Zündstellung- wird die Gabelstange 44 und somit
das- Hauptventil durch eine. abgefederte Rast 45 verriegelt, so daß der im Raum
8 unter der Membran 7 sich einstellende Druck das Hauptventil noch nicht- anheben
kann. Das Hauptventil 2, 6 bleibt so lange geschlossen; bis nach dem Abdrücken der
Rast 45 ein selbsttätiges Zurückziehen der Gabelstange 44 unter der Einwirkung der
Feder 4,4, erfolgt, da dann der Gasdruck die Membran 7 mit dem Verschlußkörper 6
anheben kann. Bei Verwendung der mechanischen Öffnungsvorrichtung 44, 45 kommt selbstverständlich
der Stößel 46 mit der Leitung 47 in Fortfall. Es ist auch zur Inbetriebsetzung ,der
Anlage ein Anzündsc'halter z. B. in Form eines Stößelvcntils möglich, durch welches
der Vordruckraum i unter Umgehung des noch geschlossenen Stenerstromabsperrventils
28 mit der Leitung 38 verbunden werden kann. Sobald bei brennender Zündflamme 41
das Zündsicherungsventil40 sich geschlossen und das Hauptventil 2, 6 sich geöffnet
hat, kann der Anzündschalter 46 geschlossen werden, worauf nunmehr das Zündgas nur
noch durch die Düse 37 zum Zündbrenner gelangt. Damit sich das Hauptventil nicht
vor der Inbetriebsetzung der Zündsicherung öffnen kann, ist in die Zuleitung 47
zum Anzündscha.lter eine Düse 48 eingesetzt.
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Mit einem in Abb. 2 schematisch in den drei Betriebsstellungen: Zünden
= Z, Öffnen = O und Betrieb=B, dargestellten Anzündschalter kann die Öffnung des
Hauptventils zwangsläufig gesteuert werden. In der Zündstellung Z wird die Leitung
47 bei noch abgeschaltetem Leitungsteil 38Q mit der Leitung 38 verbunden, so daß
das Vordruckgas nur zur Zündsicherung gelangen und dort entzündet werden kann. Erst
in der Öffnungsstellung O ist gleichzeitig mit der Leitung 38 auch der Leitungsteil
38, mit .dem Vordruckraum verbunden, so d.aß dieser auf .die Hauptmembran.?
einwirken und das Steuerstromabsperrventil 28 soxvie das Hauptventil 2, 6 öffnen
kann. 'Tun kann sich der Brenner entzünden. In der Betriebsstellung B bleibt bei
abgeschalteter Leitung 47 der Leitungsteil 38Q mit der Leitung 38 verbunden. Damit
die Weiterschaltung des Anzündschalters von der öffnungs- in die Betriebsstellung
nicht versäumt wird, so muß der Schalter derart eingerichtet sein, daß er beim Entfernen
der Hand z. B. unter Einwirkung einer Feder o. dgl.. selbsttätig in die Betriebsstellung
g--langt.
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Bei Verwendung eines Zündschalters 46 o.,dgl. kommt die Gabel 44 in
Fortfall.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, eine mechanische Öffnungsvorrichtung
in. Höhe .des Hauptventilverschlußkörpers 6 vorzusehen, welche z. B. aus einem zwischen
dem Ventilverschlußkörper 6 und der hohlen VentilspiRdel 5 einschiebbaren Sch,#venkhebel,
bestehen
kann, der dann in der Zündstellung den Ventilverschlußkörper
6 auf seinem Sitz festhält und gleichzeitig das Nebenstromv entil 28 öffnet.
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Bei einer in Abb.3 dargestellten Ventilausführung kommt die Abdichtungsmembran
to in Wegfall. Dafür ist eine starre Trennwand 5o vorgesehen, in welcher die volle
Ventilspindel 51 mit Spiel geführt wind, damit der Steuerstrom zwischen der Ventilspindel
51 und der Trennwand 5o in den Steuerraum 8 unter der Membran 7 gelangen kann. Der
Steuerstrom wird in der Aus-Stellung des Ventils beim Auflegen der Membran 7 mit
ihrem Teller 7a auf den Ventilsitz 28" abgesperrt. Dieses Steuerstromabsperrventil
28,
ersetzt das Absperrventil 28 der Abb. i. Vom Raum 8 des Hauptventils gelängt
der Steuerstrom durch die Düse 18 innerhalb der Membran 7 zum Steuerraum 17 und
von hier durch das Ventil 2o zum Steuerdruckregler. In die Spindel 51 ist der Hauptventilverschlußkörper
6 z. B. mit der Kugel 32 mit Spiel in der Bewegungsrichtung eingesetzt.
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Die einstellbare Düse 3o besteht in Abb. 3 aus einer durchlochten,
in einer Hülse 52 eingesetzten Scheibe 53 aus elastischem Material, z. B. Leder,
lederhartem Gummi, synthetischem Gummi o. dgl., und einem mit einer seitlichen Gaszuführung
5.1 ausgestatteten Preßstempel 55. Beim Niederschrauben desselben wird die Scheibe
53 zusammengepreßt. Da -das Material nach außen zu nicht ausweichen kann, beult
sich die elastische Scheibe 53 nach der Mittelbohrung zu aus und verengt diese je
nach der Zusammen.drückung, wobei für die einzelnen Durchgangsquerschnitte Einstellmarken
an der Preßstempelschraube vorgesehen werden können.
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Als Zündschalter ist eine Stoßstange 4-4 vorgesehen, an der bei 56
um Bolzen 57 drehbare Greifer 58 angelenkt sind. Die hakenförmigen Enden der Greifer
schwingen beim Vorschieben der Stoßstange .1..I in einen Bördelrand, Ösen o. dgl.
59 ein, welche an der Membran 7 befestigt sind. Bei diesem Einschwingen der Greifer
58 in die Ösen 59 wird die Membran 7 soweit angehoben, daß sich da.s Steuerstromeingangsventi128a
öffnet, während der Ventilverschlußkörper 6 noch auf seinem Sitz 2 verbleibt. Das
Zündgas kann ebenso wie bei der mechanischen Öffnungsvorrichtung nach Abb. i zur
Zündsicherung 39 gelangen und daselbst entzündet werden. Die Greifer der entgegen
der Wirkung der Feder 44, von der Rast 45 festgehaltenen Stoßstange 4.a.
halten die Membran 7 fest,"so daß trotz des bei geschlossenem -Zündventil 40 sich
im Steuerraum 8 einstellenden Gasdruckes der Verschlußkörper 6 noch auf seinem Sitz
.2 verbleibt. Erst beim Freigeben- der Stoßstange 44 durch die abgedrückte Federrast
45 hebt sich die Membran ; an, und das Hauptventil 2, 6 öffnet sich.
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Der Vordruckbereich, innerhalb dessen die Anlage noch zufriedenstellend
arbeitet, hängt von dem Verhältnis des Düsenquerschnittes 6o zur Zündbrennerdüse42
ab, wobei eine gleiche Größe der Düsen den äußersten Bereich erfassen würde. Jedoch
ist hierbei der Druckverlust so groß, daß stets einer größeren Düse 66 und
somit einer geringeren Vordruckspanne der Vorzug zu geben ist.
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Durch ein den Steuerraum 8 mit einer Entlüftungsleitung 26a,
26 oder mit der Leitung 3 verbindendes Unterdruckventil 64 läßt sich die
Vordruckspanne bei günstig gestaltetem Düsenverhältnis wesentlich vergrößern. Eine
Feder 6z, deren Spannung durch,die Schraube 63 einstellbar ist, sucht das Ventil
64 zu Öffnen. Die Spannung der Feder 62 liegt zweckmäßig unterhalb des kleinsten
Vordruckes, für den das Gerät gedacht ist. Ist das Hauptventil 2, 6 geöffnet, so
hält der im Steuerrauin 8 sich einstellende Druck, der praktisch gleich dem Vordruck
oder nur um wenige Millimeter unterhalb des Vordruckes liegt, das Ventil 64 geschlossen,
da ja der Gegendruck der Feder 62 überwunden wird. Geht dagegen die Zündsicherung
39 aus, so öffnet sich bekanntlich das Zündventil 4o, und der Druck im Raum 8 beginnt
zu sinken. Ist der eingestellte Druck der Feder 62 erreicht, so öffnet sich das
Unterdruckventil 64, und der Restdruck im Raum 8 wird plötzlich sehr stark vermindert,
so daß die Belastung des Ventils 2, 6 ausreicht, - um dieses nun schnell zu schließen.
Für erhöhte Vordrücke können entsprechend stärkere Belastungen der 1leinbran 7 gewählt
«erden. 'An der Stoßstange --. befindet sich ein Mitnehmer 65, welcher beim Einschieben
der Stoßstange 44 zuin Zwecke der Inbetrieb nabme der Anlage das Ventil 6.1 schließt,
so daß das durch die Düse 6o in den Raum 8 eintretende Gas durch die Entlüftungsleitung
26, nicht entweichen kann. Stellt sich nach dem Entzünden der Zündflamme
durch das sich schließende Zündventil -1o der Öffnungsdruck im Raum 8 ein, so hält
nach Freigabe der Öffnungsvorrichtung dieser Druck das Ventil 6.1 geschlossen.