DE816235B - Ventil zur Regelung der Zufuhr eines gasformigen Brennstoffes,, zu einem oder mehreren Brennern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Ventile zur Regelung der Zufuhr eines gasförmigen Brennstoffes zu einem oder auch mehreren Brennern, insbesondere solche, die mit einem Zünd- oder Sicherheitsbrenner kombiniert sind und bei denen durch ein vom Gasdruck gesteuertes Membranventil bewirkt wird, daß bei Öffnung und Absperrung der Brennstoffzuleitung zum Zündbrenner auch die Brennstoffzufuhr zu den eigentlichen Brennern geöffnet bzw. abgesperrt wird.

Ventile dieser Art werden besonders bei gasbeheizten Apparaten, z. B. Zentralheizungskesseln, Waschmaschinen, Back- oder Gasbadeöfen, verwendet. Der Zweck eines derartigen Ventils ist der, zu verhindern, daß unverbranntes Gas in den betreffenden Apparat einströmt, da das sich dort sammelnde Gas bei einer späteren Zündung explodieren könnte. Ein solches, in der Regel federbelastetes Ventil ist vor Inbetriebnahme geschlossen. Durch Öffnung der Brennstoffzuleitung entsteht auf der einen Seite des Membranventils ein Unterdruck, so daß sich dieses öffnet und die Brennstoff- ao zufuhr zu den eigentlichen Brennern freigibt. Umgekehrt wird das Ventil durch Sperrung der Zufuhr zum Sicherheitsbrenner geschlossen.

Ist der Zünd- oder Sicherheitsbrenner so eingerichtet, daß er beim Verlöschen der Flamme infolge Versagens der Gaszufuhr sich selber sperrt, so ist nicht zu befürchten, daß bei erneut einsetzender Gaszufuhr unverbranntes Gas entweicht, weil dann durch die vorstehend beschriebene Wirkungsweise bedingt, die Zufuhr sowohl zu dem Haupt- als auch zum Zünd- oder Sicherheitsbrenner gesperrt ist.

Durch Anordnung eines besonderen Zünd- oder Sicherheitsbrenners als Regler kann dasjenige Absperrventil beeinflußt werden, welches in der Zuleitung des die

Schließung des Hauptventils bewirkenden Brenners oder Zündbrenners liegt. Damit ist bei dauernd brennender Sicherheitsflamme eine Steuerung der Heizung des Apparates möglich, jedoch nur in der Weise, daß der Hauptbrenner mit voller Flamme brennt oder abgesperrt ist.

Bei den bekannten Ventilen dieser Art vermißt man indessen die Möglichkeit einer automatischen Regelung des Hauptbrenners von voller Stärke zu einer kleineren

ίο Flamme und umgekehrt. So ist es z. B. für Zentralheizungskessel besonders vorteilhaft, die Flamme nachts auf eine geringere Stärke herabregulieren zu können, ohne die Haupthähne einstellen zu müssen, und am besten sollte diese Regelung automatisch, z. B. von einer Schaltuhr, vorgenommen werden können.

Dieser Vorteil wird bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Ventil dadurch erzielt, daß diejenige Kammer des Hauptmembranventils, die mit der Gaseintrittsöffnung direkt verbunden ist und von der aus eine in bekannter Weise angebrachte Düse den Brennstoffzugang zur zweiten Kammer dieses Ventils bildet, mit einer ähnlichen ersten Kammer eines zweiten Membranventils in Verbindung steht, von welchem wiederum eine Düse den Zugang zur zweiten Kammer dieses Ventils bildet, und daß die erste Kammer des zweiten Membranventils bei dessen öffnung den Brennstoffzutritt zu den Brennern ermöglicht, wobei der zum Zündbrenner führende Kanal teils von der zweiten Kammer des zweiten Membranventils, teils von der zweiten Kammer des Hauptmembranventils gespeist wird, deren Verbindungskanal zum Zündbrenner aber absperrbar ist.

Bei normalem Betrieb, d. h. wenn der Hauptbrenner mit voller Flamme brennt, wird das Gas direkt von der Eintrittsöffnung des Ventils zur ersten Kammer des Membranventils und durch das offene Membranventil zum Hauptbrenner geleitet.

Wenn indessen die Verbindung zwischen der zweiten Kammer des Hauptmembranventils und dem Zündbrenner gesperrt wird, z. B. durch die Einwirkung eines Thermostats auf einen in den Verbindungskanal eingeschalteten Hahn, wird der Druck in dieser Kammer steigen, weil kein Gas mehr von dort zu dem Zündbrenner abgeht, und durch die Düse von der Einströmungsöffnung immer noch Gas in die Kammer

strömt. Auf Grund dieses Druckes wird sich das Haupt- | membranventil schließen und damit für die direkte j Zufuhr von Gas zu den Hauptbrennern sperren.

Der Zündbrenner wird nunmehr ausschließlich von der zweiten Kammer des zweiten Membranventils aus gespeist, welche durch eine Düse mit der Eintrittsöffnung verbunden ist. Daher wird der Druck in dieser zweiten Kammer so weit fallen, daß sich das Membranventil öffnen wird und dem Gas, das in der ersten Kammer dieses Membranventils unter vollem Druck steht, Zutritt zu dem Hauptbrenner läßt.

Wenn der Strömungswiderstand in dem Verbindungskanal zwischen dem zweiten Membranventil und der Austrittsöffnung größer ist als der Widerstand in dem Kanal, der die erste Kammer des Hauptmembranventils mit der Austrittsöffnung verbindet, so wird der Brenner, wenn das Gas durch das zweite Membranventil strömt, weniger Gas zugeführt erhalten, als wenn es durch das Hauptmembranventil strömt, und die Hauptbrenner werden daher mit einer kleineren Flamme brennen.

Die Größe der Flamme läßt sich durch die Dimensionen des Ventils bestimmen, wobei auch der Strömungswiderstand konstant gehalten werden kann. Das Ventil kann aber auch derart ausgeführt werden, daß der Strömungswiderstand und damit die Größe der Flamme veränderbar ist, und zwar dadurch, daß in dem von dem zweiten Membranventil zu den Brennern leitenden Gang oder Kanal der Erfindung gemäß ein Hahn oder Ventil zur Regelung der Durchströmung angebracht wird.

Ferner kann das Ventil der Erfindung gemäß mit einem Hilfszündbrennerkopf versehen werden, der mit der Austrittsöffnung oder mit dem Kanal zwischen dem zweiten Membranventil und dem Hauptbrenner in Verbindung steht. t

Außerdem läßt sich das Ventil der Erfindung gemäß so ausführen, daß der Hilfszündbrenner mit dem Kanal zwischen dem zweiten Membranventil und dem Hahn verbunden ist.

Schließlich kann es in dem Ventil gemäß der Erfindung ein oder mehrere Hilfsmembranventile geben, die in Serie mit dem zweiten Membranventil angeordnet sind und in Verbindung mit der einen Kammer desselben und dem Zündbrenner stehen, wobei Absperrorgane in letzteren Verbindungen angeordnet sind, so daß eine Regelung der Stärke der Brennerflamme durch mehrere Stufen stattfinden kann.

Eine Ausführungsform eines Ventils gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Ventilgehäuse mit der Eintrittsöffnung 2 und der Austrittsöffnung 3. Die Austrittsöffnung wird durch einen Ventilkörper 4 gesperrt, der beweglich ist, indem er in der Mitte einer Membrane 5 aus z. B. Leder befestigt ist, welche an ihrem Umfang zwischen dem Gehäuse 1 und einem in dem Gehäuse eingebauten ringförmigen Körper 6 festgespannt ist. Eine Feder 17 belastet die Membrane und damit den Ventilkörper 4, so daß die Austrittsöffnung 3 geschlossen ist. Von der Eintrittsöffnung führt ein im Ringkörper 6 angeordneter Kanal 7 durch eine über dem Ring 6 befindliche schalenförmige Platte 8 in eine Ventilkammer 9, in deren Mitte sich ein Ventilsitz 10 befindet, gegen den ein Ventilkörper 11 unter Federbelastung einer Feder 12 anliegt. Der Ventilk#rper ist auf der Mitte einer Membrane 13 befestigt, die an ihrem Umfang zwischen der Platte 8 und der Gehäuseabdeckung 14 gespannt ist. Von der Ventilkammer 9 gibt eine enge Düse 15 Durchlaß zu der über der Membrane 13 befindlichen Kammer 32. Von dem Kanal 7 führt eine enge Düse 16 in die über der Membrane 5 befindliche Kammer 31. Von dem Ventilsitz 10 führt ein Kanal 18 weiter zu der Austrittsöffnung 3, jedoch so, daß in den Kanal ein Hahn 19 zur Regelung der Durchströmungsöffnung des Kanals eingeschaltet ist.

Angeschlossen an das Ventil befindet sich ein Zündkopf 20, der aus einer Membrane 21 besteht, an welcher ein Ventilkörper 22 befestigt ist, der gegen einen Sitz 23 anliegt. Zu der Kammer hinter der Membrane führt ein Rohr 24, während ein anderes Rohr 25 zu dem Ventilsitz 23 führt. Zwischengeschaltet in die Rohre 24 und 25 befindet sich ein Ventil oder Hahn 26, der so ein-

gerichtet ist, daß er sich normal in einer solchen Stellung befindet, daß der Zugang zu dem Rohr 25 offen und zu dem Rohr 24 geschlossen ist. Durch Beeinflussung des Ventils gegen z. B. den Druck einer Feder wird der Zugang zu dem Rohr 25 gesperrt, während der Durchgang zu dem Rohr 24 frei wird. Die Rohre 24 und 25 sind von dem Ventil 26 weitergeführt zu dem Gehäuse 14 und derart durch dasselbe hindurch, daß das Rohr 24 in die Kammer 9 mündet, die mit der Einströmungsöffnung 2 in direkter Verbindung steht, während das Rohr 25 in die zwischen dem oberen Abdeckgehäuse 14 und der Membrane 13 befindliche Kammer 32 mündet. Mit dem Ventil 26 ist ferner über das Rohr 25 ein Kanal oder ein Rohr 27 verbunden, dessen anderes Ende in die von der Membrane 5, dem ringförmigen Körper 6 und der Platte 8 begrenzte Kammer 31 eingeführt ist. In das Rohr 27 ist ein Absperrventil 28 eingeschaltet. Ferner kann ein besonderer Zündbrennerkopf 29 mit größerer Durchströmungsöffnung und freiem Zugang zu der Austrittsöffnung 3 bzw. zu dem Kanal 18 angebracht sein. Ein besonderer Vorteil, nämlich der, daß die Flammengröße des Zündbrenners von der Stellung des Regulierhahnes 19 unabhängig wird und die eigentlichen, dem Ventil angeschlossenen Brenner mit kleiner Flamme brennen, wird vor allem dadurch erzielt, daß das zu dem Zündbrennerkopf 29 führende Rohr, wie in der Zeichnung angegeben, in den Kanal 18 zwischen dem Hahn 19 und dem Ventilsitz 10 eingeführt wird.

Mit dem Gewinde der Eintrittsöffnung 2 wird das Ventil an eine Gasleitung angeschlossen, und bei der Austrittsöffnung 3 wird das Ventil z. B. mit den Brennern eines gasgeheizten Zentralheizungskessels verbunden. Vor dem Anzünden des Brenners schließen beide Membrane ihre zugehörigen Ventile. Der Zustrom des Gases zu dem Zündbrennerkopf 20 durch das Rohr 24 wird von dem Ventil 26 und durch das Rohr 25 von dem Ventilkörper 22 gesperrt. Wird nun das Ventil 26 betätigt, so kann das Gas durch das Rohr 24 und von hier durch eine oder mehrere öffnungen in der Membrane 21 ausströmen und angezündet werden. Hierdurch wird die Membrane 21 erhitzt, so daß sie sich nach außen wölbt, wodurch das Ventil 22, 23 geöffnet wird. Wird nun der Knopf des Ventils 26 losgelassen, kann Gas durch das Rohr 25 strömen und von dem Zündbrennerkopf 20 gezündet werden. Dieses Gas wird, vorausgesetzt, daß der Hahn 28 offen ist, teils der über der Membrane 5 befindlichen Kammer 31 und teils der über der Membrane 13 befindlichen Kammer 32 entnommen, die beide durch die Düsen 16 bzw. 15 mit Gas versehen werden, was zur Folge hat, daß über den Membranen ein Druckgefälle entsteht, wodurch sich die Membranen gegen den abwärts gerichteten Druck der Federn heben werden. Der Druck der Federn und die öffnungen der Düsen sind derart aufeinander abgestimmt, daß auf jeden Fall der Ventilkörper 4 hierdurch aus seinem Sitz gehoben wird. Das Gas erhält somit freien Durchgang zu den Brennern, wo es von der Flamme des Zündbrenners 20 angezündet wird. Wenn die Flamme des Zündbrennerkopfes 20 aus irgendeinem Grunde erlischt, z. B. dadurch, daß sie von dem Zugwind ausgeblasen wird oder infolge schlechter Luftzufuhr zum Ofen bzw. durch das Versagen der Gaszufuhr, wird die Membrane 21 die Gaszufuhr zu dem Zündbrennerkopf sperren und dadurch vollen Gasdruck über den Membranen 5 und 13 bewirken, die dadurch jegliche weitere Gaszufuhr zu dem verbrauchenden Apparat ausschalten.

Wird nun während des Betriebes der Anlage mit voller Flamme der Hahn 28 in Sperrstellung gestellt, welches z. B. von Hand oder durch einen Temperaturfühler bzw. durch eine Schaltuhr geschehen kann, so wird dadurch über der Membrane 5 voller Gasdruck entstehen, so daß der Ventilkörper 4 die direkte Gasdurchströmung abschaltet. Der Zündbrennerkopf wird nunmehr von der über der Membrane 13 befindlichen Kammer 32 aus gespeist, wodurch das Ventil 10,11 offengehalten und das Gas durch die Kanäle 7 und 18 zu den Brennern geleitet wird. Die Größe dieser kleinen Flamme läßt sich durch den Hahn 19 regeln.

Soll der Apparat mit dem Hahn 19 in der einer kleinen Flamme entsprechenden Stellung angezündet werden, findet das Anzünden in derselben, bereits beschriebenen Weise statt. Hierbei ist es zweckmäßig, daß das Anzünden der stärkeren Zündflamme des Zündbrennerkopfes 29 als Zwischenstufe in dem Anzündungsprozeß zwischen der Zündflamme des Zündbrennerkopfes 20 und der Flamme der eigentlichen Brenner vorgenommen wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Ventil zur Regelung der Zufuhr eines gasförmigen Brennstoffes zu einem oder mehreren Brennern, insbesondere ein mit einem Zünd- oder Sicherheitsbrenner kombiniertes Ventil, bei dem durch ein vom Gasdruck gesteuertes Membranventil die öffnung oder Schließung der Brennstoffzufuhr zum Zündbrenner und den eigentlichen Brennern gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Kammer (30) des Hauptmembranventils (4, 5), die mit der Gaseintrittsöffnung (2) direkt verbunden ist und von der aus eine in bekannter Weise angebrachte Düse (16) den Brennstoffzugang zur zweiten Kammer (31) des Hauptmembranventils bildet, mit einer ähnlichen Kammer (9) eines zweiten Membranventils (11, 13) über eine öffnung oder Kanal (7) in Verbindung steht, von welcher wiederum eine Düse (15) den Zugang zur zweiten Kammer (32) des Ventils (11, 13) bildet, und daß die erste Kammer (9) des zweiten Membranventils (11, 13) bei dessen Öffnung den Brennstoffzutritt zu den Brennern ermöglicht, wobei ein zum Zündbrenner (20) führendes Rohr oder Kanal (25) teils von der zweiten Kammer (32) des zweiten Membranventils (11, 13), teils von der zweiten Kammer (31) des Hauptmembranventils (4, 5) gespeist wird, deren Verbindungskanal oder Rohr (27) zu dem zum Zündbrenner führenden Rohr (25) durch ein Regelventil (28) absperrbar ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem vom zweiten Membranventil (11, 13) zu den Brennern führenden Zuleitung oder Kanal (18) ein Hahn oder Ventil (19) zur Regelung der Durchströmung befindet.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfszündbrenner (29) mit der

   Austrittsöffnung (3) oder mit dem vom zweiten Membranventil (11, 13) zu der Austrittsöffnung (3) führenden Kanal (18) verbunden ist.
4. 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die-Zuleitung des Hilfszündbrenners (29) in. den Teil des Kanals (18) eingeführt ist, der sich zwischen dem zweiten Membranventil (11, 13) und dem Ventil (19) befindet.
5. 5. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem zweiten Membranventil ein oder mehrere Hilfsmembranventile in Serie geschaltet werden, die mit dessen Kammer (9) und dem Zündbrenner in Verbindung stehen und in diesen Verbindungsleitungen Absperrorgane aufweisen, so daß eine Regelung der Brennerflamme in mehreren Stufen möglich ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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