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Schalter für Gasbrenner Die Erfindung betrifft einen Schalter für
Gasbrenner mit einem Regelventil, das durch ein Hilfsventil von Hand oder mechanisch
gesteuert wird. Das Regelventil ist ein Durchgangsventil und arbeitet als Verdrängerzelle
mit einer Membran, die sich unter der Wirkung des Gasdruckes vom Ventilsitz abhebt
und dadurch die Leitung zu den Brennern freigibt. Zur Regelung der Arbeitsgasmenge
ist hinter der Membran ein Gegendruckraum vorgesehen, der über eine Düse mit der
Gasleitung in Verbindung steht und an den das erwähnte Hilfsventil angeschlossen
ist. Durch Verstellen des Hilfsventils ist es möglich, den Druck im Gegendruckraum
wahlweise zu bemessen und dadurch den Hub der Membran nach Bedarf zu verändern.
Bei geschlossenem Hilfsventil tritt im Gegendruckraum über die Düse allmählich Druckausgleich
mit der Gasleitung ein, wodurch das Schließen des Durchgangsventils bewirkt wird.
Schaltei dieser Art besitzen mitunter im Durchgangsventil eine Einrichtung, die
bezweckt, den Leerverbrauch des Wärmegerätes zu decken und gegebenenfalls die zum
Zünden der Brenner erforderliche Gasmenge durchzulassen. Diese Zündgasmenge reicht
aber in vielen Fällen zum Zünden der Brenner nicht aus und macht das Öffnen des
Hilfsventils und damit des Hauptventils erforderlich.
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?Nach der Erfindung wird selbst bei geschlossenem Hilfsventil zum
Zwecke der Zündung zeitweise der volle Gasdurchgang freigegeben, und zwar dadurch,
daß die Gegendruckkammer des Durchgangsventils über eine absperrbare Leitung mit
einem Ausdehnungsraum in Verbindung steht, in den der Druck in der Gegendruckkammer
durch Öff-
nen der Verbindungsleitung abgeführt wird, so daß das Durchgangsventil
unabhängig von der Stellung des Hilfsventils rasch und voll öffnen kann. Die Verbindungsleitung
darf aber nicht dauernd geöffnet bleiben, um die Regelarbeit des Hilfsventils nicht
zu beeinträchtigen und bei geschlossenem Hilfsventil
die Schl?eßung
des Durchgangsventils durch den Druck der Gasleitung zu ermöglichen. Die Schließung
der Verbindungsleitung mit Rücksicht darauf kann nach erfolgter Zündung der Gasbrenner
auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden.
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Eine baulich besonders vorteilhafte und betriebsichere Ausführung
besteht darin, daß zum Absperren der Verbindungsleitung eine zwischen dem Ausdehnungsraum
und einer mit der Gasleitung über eine Düse verbundenen Kammer eingeschaltete Membran
dient. Die Schließzeit der als Entlüftungsventil arbeitenden Membran kann durch
entsprechende Bemessung der zur Gasleitung führenden Düse leicht bestimmt werden.
Eine sehr gedrängte Bauart mit möglichst kurzen Verbindungsleitungen läßt sich dann
erreichen, wenn man das Durchgangsventil und das Entlüftungsventil spiegelbildlich
symmetrisch zur Gasleitung anordnet.
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Der Gasschalter nach der Erfindung kann auch für andere Zwecke mit
dem gleichen Vorteil verwendet werden, z. B. zur selbsttätigen Steuerung einer sogenannten
Zündleiter. Hierbei kommt es darauf an, die Zündleiter nach wenigen Sekunden abzuschalten
und beim Ausbleiben des Gasdruckes sofort wieder in Betriebsbereitschaft zu setzen.
Dieser Zweck ist mit dem beschriebenen Schalter ohne Änderung erreichbar, wenn man
diesen im Nebenschluß zur Hauptleitung in die Zündleitung einbaut.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in zwei Beispielen
schematisch veranschaulicht. Es zeigen Fig. i die Verwendung des Schalters als Regelventil
und Fig. 2 dessen Anwendung zur Steuerung einer Zündleiter.
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In Fig. i bezeichnet a die Gasleitung mit dein Brenner b. Wie bekannt,
ist vor dem Brenner b ein Regelventil eingebaut, dessen Ventilkörper aus einer Membran
c mit Ventilsitz d besteht. Letzterer enthält eine regelbare Bohrung c für den Durchtritt
einer geringen Gasmenge z. B. zur Deckung des Leerverbrauchs des Wärmgerätes. Die
Membran c wird durch den Gasdruck angehoben und dadurch die Leitung a zum Brenner
b freigegeben. Der Hub der Membran c hängt ab von dem Druck in der dahinter befindlichen
Gegendruckkammer f. Diese steht durch eine Düse g von kleinerem Ouerschnitt rnit
der Gasleitung a und durch ein Hilfsventil h mit der Umgebung in Verbindung. Das
Hilfsventil lt wird von Hand oder mechanisch, z. B. elektromagnetisch oder
durch einen Wärmefühler, betätigt. Bei geöffnetem Hilfsventil h kann die beim Anheben
der Membran c in der Gegendruckkammer f verdrängte Gasmenge durch die Düse i entweichen
und hier verbrannt werden.
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Bleibt aber das Hilfsventil durch irgendeinen Zufall geschlossen,
so kann das Durchgangsventil c überhaupt nicht öffnen, so daß an den Brenner
b nur durch die Bohrung e
die Kleinstgasmenge gelangen kann.
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Diese Erscheinung ist beim Zünden des Brenners b unerwünscht. Um zu
bewirken, daß das Zünden selbst bei geschlossenem Hilfsventil lt sofort bei
vollem Gasdurchgang erfolgt, ist nach der Erfindung die Gegendruckkammer f durch
eine Leitung k mit einem Ausdehnungsraum in verbunden, der bei n ins Freie mündet.
Die Leitung k wird durch ein Entlüftungsventil selbsttätig geschaltet, das in gleicher
Weise wie das Durchgangsventil c, c1 aus einer Membran o mit Ventilsitz p besteht
und spiegelbildlich zu diesem symmetrisch zur Gasleitung a angeordnet ist. Der Gegendruckkammer
f des Durchgangsventils c, d entspricht die ebenfalls mit der Gasleitung a über
eine Düse q verbundene Kammer r. Die Wirkungsweise des vervollständigten Schalters
ist folgende.
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Ist das Ventil h geschlossen, so wird bei Beginn der Gasströmung die
Membran c angehoben und dabei die in der Kammer f eingeschlossene Luft- öder Gasmenge
ausschließlich durch die Entlüftungsleitung k so weit c-erdrängt, bis das Durchgangsventil
c, d voll geöffnet und damit die volle Gasmenge zum Zünden freigegeben ist. Das
gleiche ist auch bei geöffnetem Hilfsventil h der Fall, nur mit dem Unterschied,
daß jetzt ein Teil der in der Kammer f befindlichen Luft- oder Gasmenge auch durch
das Ventil le, entweichen könnte. Diesen Weg wird aber nur ein verschwindend kleiner
Bruchteil wählen, da der verdrängten Luft- oder Gasmenge die wesentlich bequemere
Entlüftungsleitung k zur Verfügung steht. Das Zünden erfolgt also stets bei voll
geöffnetem Durchgangsventil c. gleichgültig ob. das Ventilh geöffnet oder geschlossen
ist. .
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Die Schließung der Entlüftungsmembran o erfolgt dann, wenn die durch
die Düse q zugeführte Gasmenge in der Kammer r den Schließdruck der Membran o erreicht
hat. Die hierfür gewünschte Zeit kann durch entsprechende Ouerschnittsbemessung
der Düse q eingestellt werden.
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Im weiteren Verlauf, nachdem die Leitung k wieder geschlossen ist,
wird die Kammer f des Durchgangsventils c, d bei geschlossenem Ventil h über die
Düse g allmählich mit Gas gefüllt und unter Druck gesetzt, der dann im gleichen
Tempo das Schließen der Membran c bewirkt, nachdem schon vorher die Membran o unter
dem durch die größere Düse q.einströmenden Gasdruck zugemacht
hatte.
Der Schließvorgang erfordert einige Sekunden. Während dieser Zeit hat das Zünden
bei vollem Gasdurchgang bereits stattgefunden, so daß der Zündvorgang durch das
Schließen des Durchgangsventils c inkeiner Weise beeinträchtigt wind. Ist das Ventil
k geöffnet, so entweicht das durch die Düse g einströmende Gas bei i, so daß sich
in der Kammer f kein Schließdruck ausbilden kann. In diesem Falle bleibt die Membran
c angehoben mit der Folge, daß die volle Gasmenge wie beim Zünden auch weiterhin
den Schalter passiert, während bei geschlossener Membran c (und geschlossenem Hilfsventil
h) nur die eingestellte Kleinstgasmenge über die regelbare Bohrung a zum Brenner
gelangen konnte. Zwischen diesen beiden Grenzen kann die Betriebsgasmenge durch
entsprechende Verstellung des Ventils da mechanisch oder mit der Hand geregelt
werden. Die an das Ventil lt angeschlossene Düse i bezweckt, die bei g ein-
und bei i ausströmende Gasmenge abzulassen. Um zu vermeiden, da:ß unverbranntes
Gas ausströmt, kann man die austretende Gasmenge zünden, indem die Düse i in geeigneter
Nähe des Brenners b angebracht wird. Der Brenner b kann in beliebiger Weise, z.
B. durch eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Zündflamme gezündet werden: Fig.
2 zeigt die Anwendung des Schalters zur selbsttätigen Steuerung von sogenannten
Zündleitern s. Hierbei entzündet man die vorderste Flamme t des Brenners
b und überläßt die Fortpflanzung der Zündung über die ganze Brennerlänge
den dazwischen angeordneten Flammen der Zündleiter s.
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Durch den Schalter, bei dem in diesem Falle die Bohrung e im Durchgangsventil
c, d und das Hilfsventil 1a mit Düse i entbehrlich sind, wird erreicht, daß
die Zündleiter s nach der zum Zünden des Brenners b erforderlichen Zeit selbsttätig
abgeschaltet wird und bei einem plötzlichen Ausbleiben und Wiedererscheinen des
Gasdruckes in der Leitung cc sofort wieder betriebsbereit ist, wie aus folgendem
hervorgeht: Durch den Druck des durch die Zündleitung is einströmenden Gases wird
das Durchgangsventil c, d voll geöffnet, wobei die im Raum f verdrängte Luft- oder
Gasmenge in der oben beschriebenen Weise entweicht. Kurz darauf - die Zeitdauer
hängt von dem gewählten Querschnitt der Düse q ab -bildet sich im Raum r ein Gegendruck
aus, der das Entlüftungsventil o, p wieder schließt. In der Folge wächst
auch in der Kammer f der Gasdruck soweit an, daß das Durchgangsventil c, d zumacht
und damit die Zündleiter s außer Betrieb setzt. Die Schließzeit ist auch in diesem
Falle durch entsprechende Bemessung des Querschnittes der Düse g einstellbar oder
regelbar.
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Bleibt der Gasdruck plötzlich aus, so ist der Schalter innerhalb kürzester
Zeit wieder betriebsbereit, da der Druck in der Gegendruckkammer r des Entlüftungsventils
o, p durch die erheblich größere Düse q rasch abziehen und der in der Kammer f des
Durchgangsventils c, d noch herrschende Druck bei geöffnetem Entlüftungsventil o,
p rasch entweichen kann, so daß der ursprüngliche Betriebszustand des Schalters
wiederhergestellt ist.