DE1779452A1 - Unterdruckeinrichtung fuer Differentialkolbenanordnungen - Google Patents

Description

• @< iter;lrucheinrIchtung für @ifferent:i@:l@:olben @{iior@lnun@en@i

  Die Erfindung betrifft eine Unterdruckeinrichtung zur

  Steuerung von D-Lfferentialkolbenanordnungen und wird

  durch den Jasserunilauf in Apparaturen, wie Varinwasser-

  bereitern, Badewasserkesseln und Durchlauferhitzern,

  fli2 Sasbetrieben sirid, betätigt.

  lIchann.tl.ich steuert man bei Apparaturen, wie II(:isswasser-

  bereitern, H dewasser, Heizkesseln, oder Durchlaufer-

  hitzern, die gasbetrieben sind, die Gaszufuhr zum

  P.reminer beziig l.ich der Jasserzirkulation in der Vor-

  richtung mittels eines Gasventiles, das durch einen

  Differentialkolben betätigt wird, der sich hebt,

  wenn eine bestimmte Wassermenge die Vorriclitun@ durchsetzt: Das heisst, bei Apparaturen dieser Art ist eine Unterdruckeinrichtung vorgesehen, deren Rolle es ist, einen Druckunterschied hervorzurufen, vrenn sie von einem Wasserstrom durchsetzt wird und diesen Druckunterschied auf beide Seiten des Differentialkolbens zu geben. -Der grösste Teil der bis heute verwendeten Unterdruckeinrichtungen besteht entweder aus konvergierenden Rohren, sogenannten Venturirohren, oder aus einfachen Öffnungen oder kalibrierten Diaphragmen.
• Diese bekannten Vorrichtungen weisen in gewissen Fällen erhebliche Nachteile auf. Insbesondere, wenn man eine Vorrichtung als Durchlauferhitzer für Warmwasser mit variabler Leistung herstellen will, wobei man automatisch die Leistung des Brenners bezüglich der Ibmperatur des erzeugten warmen Wassers steuert, derart, dass man Warmwasser bei konstanter Temperatur sowohl in kleinen wie in grossen Mengen entnehmen kann, Man kann hierbei diese bekannten Unterdruckeinrichtungen nicht verwenden, da deren Durchtrittmquerschnitt zu klein ist, um die Öffnung des Gasventils bei Entnahmen in kleiner Menge sicherzustellen und diese darum zu übermässigen Druckverlusten bei Etnahmen in grossen Mengen führen. Andererseits kann rnan den Durchtrittsquerschnitt der Unterdruckeinrichtung nicht von Hand variieren, wie (lies an Vorrichtungen geschieht, die einen Regler für die Wassermenge haben, der durch einen Temperatur-Wählhebel regelbar ist. Dies darum, weil man eben versucht, derart vorzugehen, dass ohne irgendeinen Eingriff von Ii"tiic1 an der Apparatur man frei von dem einem co breiten Bereich wie möglich die Warmwassermenge .in den Zapfhh üen variieren will, während man die Temperatur des entnommenen Wiissers konstant hält. Die erfindungsgemässe Unterdruckeinrichtung umgeht diese Nachteile, da sie die Besonderheit mit sich bringt, eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz und im wesentliäien konstante Druckverluste zu liefern, wenn man die Wassermenge ausgehend von einer Minimalmenge, die die Betriebsschwelle definiert, steigen lässt. Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Kombination einer an sich bekannten Unterdruckeinrichtung mit kalibrierter Öffnung oder ein Venturirohr und ein durch eine Feder tariertes Ventil, wobei das tarierte Ventil derart angeordnet ist, dass dann, wenn es öffnet, es einen Beipass der Unterdruckeinrichtung bildet und man dafür sorgt, dass der Tarierdruck, der die Öffnung des -tarierten Ventils hervorruft, geringfügig grösser als die Druckdifferenz ist, die die Unterdruckeinrichtung liefert, wenn sie von der minimalen Wassermenge durchströmt wird, die die Verschiebung des diesem zugeordneten Differentialkolben hervorruft. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung lässt man die Unterdruckeinrichtung durch den beweglichen Verschlusskörper des Ventils tragen, das in Form einer kalibrierten, den Verschlusslgörper durchsetzenden Öffnung tariert ist.

  Zweckmässig weist der Ringraum zwischen der äusseren

  Drehfläche des beweglichen Verschlusskörpers des

  tarierten Ventils und der inneren Umdrehungsfläche,

  in der sich der Verschlussktßrper verschiebt, im

  Querschnitt ein konver=entex - divergentes Profil

  auf und man ordnet unmittelbar hinter dem Teil des

  Sitzes des Verschlurskörpers, das heisst in der Nähe

  des Minimalquerschnitten den Ringraumes und konzen-

  trisch zu diesem Raune einen Ringschlitz an, der eine

  Rolle äquivalent zu der des Druckanschlusses an der

  engsten Stelle eines Venturirohres spielt. Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen* nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werde., in denen Figur 2:e4 .Schnitt durch die Unterdruckeinrichtung mit einer ausserhalb des Verschlusskörpers kalibrierten Öffnung ist; Figur 2 ist ein Schnitt durch eine andere Unterdruck- einrichtung nach der Erfindung, wobei die kalibrierte Öffnung den Verschlusskörper durchsetzt; Figur 3 ist ein Schnitt durch eine weitere Unterdruck- einrichtung nach der Erfindung, wobei der Verschluss- körper ein konvergentes - divergentes Querschnittsprofil aufweist; und Figur 4 zeigt in grösserer Darstellung Einzelheiten der in Figur 3 gezeigten Einrichtung.
• Nach Figur 2 besteht die Unterdruckeinrichtung nayi fier FrfIndung aus einem mit einer Wasserzuführleitung 2 und einer Austrittsleitu ng 3 versehenen Körper 1., wobei r der Körper in den Wasse:'zuführkreis zur an sieh bekannten Steuereinrichtung eingebaut ist und durch den Druck des Wassers betätigt wird, Br ist dazu. bestimmt, automatisch mit der Heizung eingeschaltet und stillgesetzt zu werden. Erfindungsgemäss wird ein Verschlusskörper 4 auf seinen Sitz 5 unter der Wirkung einer Feder 6 gedrückt, die sich auf einer mit dem Körper 1 festen Ringscheibe 7 abstützt. Die Rolle dieser Scheibe besteht alWn darin, als Abstützungapunkt für die Feder 6 zu dienen und ihr Mittelteil besteht aus Stützrippen, die den Wasserdurchlass durch die Leitung nicht begrenzen, Der Verschlusskörper 4 wird im Innern des Körpers 1 durch Führungsschenkel 8 und 9 geführt. Der ströhmungsseitige vordere Druckanschluss 10 und der stromabwärts gelegene Druckanschluss 11 setzen die Zuführleitung 2 und die Abströmleitung 3 über eine Öffnung 12 in Verbindung, die die Rolle eine Venturirohres spielt.
• Sorgt man für einen durch den Pfeil angedeuteten Wasserumlauf bei Minimum durch Fluss, um eine Verschiebung des Differentialkolbens der Steuereinrichtung hervorzurufen, so bleibt der Verschlusskörper 4 geschlossen und das Wasser zirkuliert durch die 12. , Erfinduazgsgemäss sind Verschlusskörper 4 und Feder 6 so tariert, dass eine Öffnung erfolgt, sobald die Minimummenge überschritten ist.
• Diese Anordnung ermöglicht es, frei den Warmwasserfluss zu den Zapfhähnen zu variieren, indem man die Temperatur "des entnommenen Wassers konstant hält, da die Druck- differenz und der Druckverlust im wesentlichen identisch bleiben, wenn man von einer Minimum- zu einer Maximummenge übergeht.
• Nach einem breiteren Merkmal der Erfindung kann die kalibrierte Öffnung im Verschlusskörper selbst vorge- sehen sein, was eine zusätzliche Erleichterung im Aufbau

  der Vorrichtung mit sich bringt. In Figur 2 hat man

  den Verschlusskörper 13 und die in seiner Mitte ange-

  ordnete kalibrierte Öffnung 14 dargestellt. In gleicher

  Weise wie vorher stützt sich eine Feder 15 gegen eine

  mit dem Körper i feste aingscheibe-16 ab und drückt

  den Verschlusskörper 13 gegen den Sitz 17. Führungs-

  arme 18 und 19.positionieren ihn auf analogi Weise

  im Innern des Körpers 1. Druckanschlüsse 20 und 21

  münden in die Wasserzuführungs- und Austrittsleitungen 2

  bzw. 3.

  Die Öffnung 14 ist für eine minimale Wassermenge kalibriert, die notwendig ist, um die Verschiebung des Differentialkolbens der Steuervorrichtung hervorzurufen. Sobald dieser Wert überschritten ist, öffnet der Verschlusskörper 13 und die Druckverluste bleiben ausgehend von der Betriebsschwelle entsprechend der Minimalmenge im wesentlichen gleich. Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Körper nach Figur 3 besitzt einen Druckanschluss 22, der in einer Ringkammer 23 mündet, die ihrerseits in der Nähe des Verschlusskörpers 24 mündet. Diese weist ein konvergentes - divergentes Querschnittsprofil 25, das insbesondere in Figur 4 erkennbar ist, auf (Fig. 4 ist eine Detailansicht eines Teiles in Fig. 3). Der Körper 1 selbst besitzt eine Sonderform und in ihn sind in der Nähe des VerschlusskÖrpers 24 ein konvergenter -divergenter Umdrehungsraum 29 ausgespart, an dem der kreisförmige Schlitz des Druckanschlusstutzens 27 mündet, der mit der vorher definierten Ringkammer 23 in Ver-bindung steht. Der Verschlusskörper 24 ist eberßlls mit Führungsschenkeln 28 und 29 und einer Feder 30 analog der vorhergehenden ausgestattet und weist eine zentrale kalibrierte Öffnung 31 für eine minimale Wassermenge auf, die zur Verschiebung des Differentialkolbens notwendig ist. Diese Sonderanordnung nach der Erfindung bietet den Vorteil, dass der Ringschlitz 27 eine. Rolle äquivalent den Druckanschluss am Hals des Venturirohres Selbstverständlich wurden die Ausführungsformen nur beispielsweise gegeben und begrenzen die Erfindung nicht. Abänderungen, insbesondere der Ersatz der Führungsschenkel und des Verschlusses durch ein einziges die beiden Rollen übernehmendes Teil liegen selbstverständlich im Rahmen der Erfindung.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Unterdruckeinrichtung für Differentialkolbenanordnungen, insbesondere für Heiss- oder Warmwasserbereiter und Kessel, die als gasbetriebene Durchlauferhitzer arbeiten, wobei diese Differentialkolbenanordnungen dem Wasserumlauf ausgesetzt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Unterdruckeinrichtung als einer kalibrierten die Rolle eines Venturirohres spielenden Öffnung (14) und als einem durch eine Feder (15) tarierten Ventil (13) besteht, dessen Öffnung einen Beipass für die Unterdruckeinrichtung bildet, wobei das Ventil derart tariert ist, dass es öffnet, sobald die minimal notwendige Wassermenge zur Verschiebung des Differentialkolbens überschritten ist.
2. 2) Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z. e i c h n e t , dass die UnterdrU.okeinrichtung aus einem durch eine Feder tarierten Ventil mit einer kalibrierten Öffnung gebildet ist, wobei das Ventil derart tariert ist, dass es öffnet; sobald die minimale durch die Öffnung strömende Wassermenge, die für die Verschiebung den Differentialkolbens not- wendig ist, überschritten wird. 3) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet , dass die Unterdruckeinrichtung aus einem durch eine Feder tarierten Ventil mit kalibrierter Öffnung besteht, dass zwischen-seiner äusseren Drehfläche und der Innenfläche, in der sich das Ventil (24) verschiebt, einen rotationssemetrischen Ringraum (23) mit konvergentem - divergentem Querschnittsprofil aufweist. 4) Einrichtung nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t, d u r c h einen in der Nähe des Ringraumes (23) angeordneter. Ringschlitz (27) aufweist, der eine Rolle äquivalent dem Druckanschluss an der engsten Stele eines Venturirohres spielt. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Ventil derart tariert ist, dass es sich öffnet, sobald die minimale durch die kalibrierte Öffnung tretende Wassermenge, die notwendig ist, um für die Verschiebung des Differentialkolbens zu sorgen, überschritten wird.