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Sicherheits- und Regelvorrichtung für gasbeheizte Geräte Die Erfindung
bezieht sich auf eine Sicherheits- und Regelvorrichtung für gasbeheizte Geräte,
bei welcher der Hauptventilkörper durch den Druck in einer gteuergasleitung betätigt
wird, in der sowohl sichernde Steuerventile angeordnet sind, die beim Auftreten
gefahrbringender Betriebszustände ein vollständiges Schließen des Hauptgasventils
bewirken, als auch regelnde Steuerventile, welche die Gaszufuhr zum Hauptbrenner
dem Wärmebedarf der Anlage anpassen, und wobei in den Stenergaswegen ein Kleinstell-Steuerventil
angeordnet ist, das durch ein vom Verbrauchsdruck beeinflußtes Verstellglied betätigt
wird und bei Erreichung eines bestimmten Mindestdrucks die weitere Schließwirkung
der regelnden Steuerventile aufhebt und einen Gleichgewichtszustand der auf das
Verstellglied des Hauptgasventilkörpers wirkenden Kräfte herbeiführt, damit das
Verstellglied mit dem Hauptventilkörper in der erreichten Kleinstell-Stellung stehenbleibt.
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Bei der in einem älteren Recht beschriebenen Sicherheits- und Regelvorrichtung
der genannten Art wird die Steuermembran des Kleinstell-Steuerventils von zwei entgegengesetzt
wirkenden Federn belastet und sowohl vom Vor- als auch vom Hinterdruck der Anlage
beaufschlagt. Diese Kleinstell-Steuervorrichtung ist verhältnismäßig teuer in der
Herstellung und erfordert eine genaue Einstellung bzw. Abstimmung der Steuermittel,
so daß die Vorrichtung auch empfindlich im Betrieb ist. Da außerdem die Kleinstell-Steuervorrichtung
von mehreren verschiedenartigen
Steuergrößen (Vor- und Hinterdruck
sowie Schließ-und Öffnungsfedern) beeinflußt wird, ergeben sich auch eine Anzahl
Möglichkeiten für Betriebsstörungen.
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Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied
des Kleinstell-Steuerventils nur durch den Druckunterschied zwischen dem Verbrauchsdruck
und der Außenluft beeinflußt wird. Die Lösung nach der Erfindung ergibt einen einfachen
und betriebssicheren Aufbau der ganzen Vorrichtung. Das zuverlässige und betriebssichere
Arbeiten der Kleinstell-Steuervorrichtung wird nur vorn Hinterdruck, also nur von
einer einzigen veränderlichen Betriebsgröße, und zwar dem für die Kleineinstellung
maßgeblichen Druck in der Brennerleitung, beeinflußt.
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Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Es zeigen Abb. i bis 3 ein Ausführungsbeispiel in drei verschiedenen Betriebsstellungen
und Abb. 4 bis 6 ein anderes Ausführungsbeispiel, ebenfalls in drei verschiedenen
Betriebsstellungen.
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In den Abb. i bis 3 ist iio die Hauptgaszuleitung, die in den
Vordruckraum 157 des Hauptgasventils A
mündet. Die Membran 113 trägt den Hauptventilkörper
112, der den Gasdurchlaß zu der Hauptgasauslaßleitung iii beherrscht und regelt.
Das Steuergas wird durch eine von der Hauptgaszuleitung iio abgezweigte Steuergasleitung
116 dem Steuerventilgehäuse 118 eines Wärmereglers B zugeführt, der aus dem Fühlerrohr
iig, der Ventilstange i2o, dem Steuerventilkörper 121 und dessen Ventilsitz 122
besteht. Der Ventilsitz 122 bildet den Einlaß zu einer Kammer 126, deren Auslaß
durch den Ventilsitz 1-29 des Kleinstell-Steuerventils C gebildet und durch dessen
Steuerventilkörper 128 beherrscht wird. Der Auslaß 1:29 der Kammer 126 mündet in
eine Steuergasleitung 132, die zu der Steuerkammer 115 des Hauptgasventils
A
führt. Aus der Steuerkammer 115 kann das Steuergas über eine Steuergasdrossel
141 durch die Steuergasauslaßleitung 134 zu dem Sicherheitszündbrenner
D
strömen, der aus einem Brennergehäuse 135 einer Thermostatscheibe 136 mit
Brenneröffnung 137 und einem Steuerventilkörper 138 besteht, der den als Auslaß
der Steuergasleitung 134 dienenden Ventilsitz 139 beherrscht. Von dem Ventilgehäuse
118 des Wärmereglers B führt eine zur ständigen Speisung der Zündflamme 14o dienende
Wachgasleitung 142 zu der Steuergasauslaßleitung 134 und mündet über eine Wachgasdrossel
144 in diese Steuergasleitung. Die Betätigung des Kleinstell-Steuerventilkörpers
128 erfolgt durch ein besonderes Verstellglied, z. B. eine Membran 2oo, die in einem
Gehäuse 201 so angeordnet ist, daß zwei durch die Membran getrennte Kammern 202
und 203 entstehen. Die eine Kammer 2o2 enthält eine Belastungsfeder 204 und
ist über eine Öffnung 2o5 mit der Außenluft verbunden, so daß sie als Atemraum dient.
Die andere Kammer 203 dient als Steuerkammer und steht durch eine Druckübertragungsleitung
2o6 mit der Hauptgasauslaßleitung iii in Verbindung.
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Die in den Abb. i bis 3 dargestellte Vorrichtung wirkt wie
folgt: In Abb. i brennt die Zündflamme 140, so daß das sichernde Steuerventil 138,
139 des Sicherheitszündbrenners D geöffnet ist. Das Fühlerrohr iig des Wärinereglers
B ist noch kalt und hält daher das regelnde Steuerventil i:z:[, 122 geschlossen.
Das Steuergas fließt also aus der Leitung 116 nur über die Wachgasleitung 142 und
über die Wachgasdrossel 144 in die Steuergasauslaßleitung 134 und entweicht über
die Brenneröffnung 137 des Sicherheitszündbrenners D, ohne einen Druck in
der Steuerkammer 115 zu bilden. Infolgedessen wird die Meinbran 113 des Hauptgasventils
A durch den Hauptgasdruck angehoben und der Hauptventilkörper 112 in seine
Offenstellung bewegt. Wenn das Fühlerrohr iig des Wärmereglers B wann wird, so öffnet
es das regelnde Steuerventil 121, 12?, und läßt das Steuergas in die Kammer 126
eintreten, von wo aus es über die Steuergasleitung 132 in die Steuerkammer 115 des
Hauptgasventils A eintreten kann, solange der in der Steuerkammer
203 des Kleinstell-Steuerventils C auf die Membran 2oo wirkende Verbrauchsgasdruck
ausreicht, um das Kleinstell-Steuerventil 128, 129 offen zu halten. Das in die Steuerkammer
115 eintretende Steuergas staut sich dort infolge der Wirkung der Steuergasdrossel
141 an und erzeugt einen Druck, der die Membran 113 nach unten bewegt, so daß auch
der Hauptventilkörper 112 sich seiner Schließstellung nähert und den Hauptgasdurchlaß
drosselt (Abb. 2). Infolgedessen sinkt der Verbrauchsgasdruck in dem Hauptgasauslaß
iii. Diese Druckverminderung überträgt sich auch auf die Steuerkammer
203 des Kleinstell-Steuerventils C. Die Belastungsfeder 204 wird daher
das Kleinstell-Steuerventil 128, 129 schließen, sobald der Verbrauchsgasdruck eine
bestimmte untere Grenze erreicht hat (Abb. 2). Hierdurch wird der Steuergaszustrom
zu der Sieuerkammer 115 des Hauptgasventils A unterbrochen bzw. so
stark gedrosselt, daß ein Gleichgewichtszustand der auf die Membran 113 wirkenden
Kräfte eintritt, der bewirkt, daß die Membran 113 in der erreichten Kleinstell-Stellung
stehenbleibt und ein vollständiges Schließen des Hauptgasventils A verhindert.
Sobald jedoch die Zündflamme i4o erlischt, sperrt das sichernde Steuerventil 138,
1:39 des Sicherheitszündbrenners D den Steuergasauslaß 134 ab, so daß das
Wachgas und das Steuergas sich in der Steuerkammer 115 des Hauptventils
A anstauten und ein vollständiges Schließen dieses Hauptgasventils bewirkten
(Abb. 3).
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Während bei dem in den Abb. i bis 3 gezeigten Hauptgasventil
eine Druckerhöhung in der Steuerkammer 115 ein Schließen des Hauptgasventils bewirkt,
ist bei dem in den Abb. 4 bis 6 gezeigten Ausführnngsbeispiel die Anordnung
so getroffen, daß eine Drucksteigerung in der Steuerkammer 115 ein Öffnen des Hauptgasventils
zur Folge hat. Die Hauptgaszuleitung iio mündet wieder in einen Vordruckraum 157
des Hauptgasventils A.
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An den Vordruckraum 157 ist die Verbrauchsgasleitung iii angeschlossen,
deren Ventilöffnung 167 durch den Hauptventilkörper 112 beherrscht wird. Die Steuerkammer
115 liegt über dem Vordruckraum 157 und ist gegenüber diesem Vordruckraum durch
eine kleinere Membran 168, nach oben dagegen durch die Hauptmenbran 113 abgegrenzt,
über der sich ein Atemraum 17?, befindet. Die Membran 113
steht
mit der Membran 168 und dem Hauptventilkörper 112 in Verbindung. Das Steuergas wird
durch eine Leitung 16o der Hauptgaszuleitung ioo entnommen und gelangt über das
sichernde Steuerventil 138, 139 des Sicherheitszündbrenners D in dessen Gehäuse
135, von wo aus es über eine Steuergasdrossel 169 und eine Steuergasleitung i7o
in die Steuerkammer 115 gelangt. Der Teil 17o der Steuergasleitung dient zugleich
als Entlüftungsleitung für die Steuerkammer 115, die über die Brenneröffnung 137
des Sicherheitszündbrenners D ständig mit der Außenluft in Verbindung steht.
An die Steuergasleitung 170
ist ferner der das regelnde Steuerventil bildende
Wärmeregler B angeschlossen, dessen Einzelteile iig bis 122 der Ausführung nach
den Abb. i bis 3 entsprechen. Das Steuerventil 121, 122 steht über eine Leitung
171 mit einer Entlüftungsleitung 173 in Verbindung, die von dem Kleinstell-Steuerventil
C geöffnet oder geschlossen wird. Die Steuerkammer 203
des Kleinstell-Steuerventils
steht über eine Leitung2o6 mit der Verbrauchsgasleitung iii in Verbindung und ist
gegenüber der Steuergasleitung :171 durch eine Trennwand gasdicht abgeschlossen.
Oberhalb der erwähnten Abschlußtrennwand wird die Steuerkammer :203 durch die Membran
2oo abgeschlossen. Über der Membran befindet sich ein mit einer Atemöffnung
205 versehener Atemraum 2o2, in dem eine auf die Membran 2oo einwirkende
Schließfeder 204 für den Kleinstell-Ventilkörper 128 angeordnet ist.
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Die Wirkung der in den Abb. 4 bis 6 gezeigten Vorrichtung ist
folgende: In Abb. 4 brennt die Zündflamme 140, so daß das sichernde Steuerventil
138, 139 des SicherheitszündbrennersDoffenist. DerWärmefühleriigdesWärmereglers
B ist noch kalt und hält das regelnde Steuerventil im, 122 geschlossen. Das durch
die Steuergasleitung 16o aus der Hauptgasleitung iii entnommene Steuergas strömt
daher durch die Steuergasleitung i7o in die Steuerkammer 115 des Hauptgasventils
A und bewirkt durch seinen Druck ein Anheben der großen Membran 113 und damit
ein volles Öffnen des Hauptgasventils A (112, 167). Sobald der Wärmefühler
iig warm wird, öffnet er das regelnde Steuerventil 121, 122 und läßt einen Teil
des Steuergases über die von dem Kleinstell-Steuerventil C beherrschte Entlüftungsleitung
171, 173 abströmen. Infolgedessen sinkt der Druck in der Steuerkammer 115, und die
Membran 113 bewegt sich mit dem Hauptventilkörper 112 iM Schließsinne. Die dadurch
eintretende Druckverminderung in der Hauptgasauslaßleitung iii überträgt sich nun
durch die Leitung 2o6 auf die Steuerkammer 203 des Kleinstell-Steuerventils
C und bewirkt das Schließen des Kleinstell-Steuerventils 128, 129 (Abb.
5). Dies hat zur Folge, daß der Druck in der Steuerkammer 115 wieder steigt,
wobei sich durch die Wirkung des Kleinstell-Steuerventils C ein Gleichgewichtszustand
der auf die Membran 113 des Hauptgasventils wirkenden Kräfte einstellt, so daß die
Membran 113 in der gewünschten Kleinstell-Stellung stehenbleibt und eine zum kleingestellten
Weiterbrennen des Hauptbrenners ausreichende Gasmenge durch das Hauptgasventil
A strömen läßt. Sobald jedoch die Zündflamme 140 erlischt, schließt das sichernde
Steuerventil 138, 139 des Sicherheitszündbrenners D den Steuergaszustrom
ab, so daß die Steuerkammer 115 des Hauptgasventils sich über die Zündbrenneröffnung
137 entlüftet und die herabsinkende Membran 113 das Hauptgasventil A vollständig
schließt. Das Einstellen einer bestimmten Kleinstell-Stellung kann bei dem vom Verbrauchsgasdruck
betätigten Kleinstell-Steuerventil z. B. durch Änderung der Belastung der Membran
2oo oder durch Veränderung des Abstandes zwischen Ventilkörper 128 und Ventilsitz
129 erfolgen.