DE2358845A1 - Gasarmatur mit mindestens einem gasventil und einem druckregler - Google Patents

Description

Junkers 705 PLI 1-Gü/Vo 22,November 1973

JUNKERS &■ C 0. GMBH, in Wernau/Neckar

Gasarmatur mit mindestens einem Gasventil und" einem Druckregler

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasarmatur mit mindestens einem Gasventil und einem nachgeschalteten Druckregler, der eine Regelöffnung mit einem modulierenden Ventilglied hat,' . das mit einer·Membran verbunden ist, deren eine Seite von einem Druck beaufschlagt ist, der über eine Steuerleitung von dem im Hauptdurchgangsweg des Gases zwischen dem vorgeschalteten Gasventil und der Regelöffnung des Druckreglers herrschenden Druck hergeleitet und über Steuermittel vom Druck im Ausgang des Druckreglers beeinflußt ist. .

Gasarmaturen dieser Art bieten dem Gasdurchgang einen merk-r liehen Widerstand dar, weil das Gas mehrfach umgelenkt wird . · und durch mindestens zwei Ventilspalte hindurchtreten muß. Der Widerstand ist insbesondere bei solchen Armaturen verhältnismäßig hoch, bei denen dem Druckregler .eine Zündsicherungsvorrichtung mit einem Schleusenventil und einem Sicherheitsventil und gegebenenfalls noch ein Thermostatventil vorgeschaltet sind.

-Z-

509823/0417

Bei bekannten Armaturen mündet die Steuerleitung radial unmittelbar vor dem Druckregler in den Hauptdurchgangsweg des Gases ein. Der Steuerdruck am Eingang der Steuerleitung ist daher bei -diesen Armaturen um den Druckabfall geringer als der Druck am Eingang der Armatur, den das Gas beim Durchströmen der dem Druckregler vorgeschalteten Ventile erfährt. Der Steuerdruck ist aber bestimmend für die Punktion und die Auslegung des Druckreglers. Ein hoher Steuerdruck hat den Vorteil, daß bei einem bestimmten Gasdurchsatz die Armatur klein gehalten werden kann,, oder daß sich bei gegebenen Abmessungen der Armatur ein hoher geregelter Gasdurchsatz erzielen läßt. Ein hoher Steuerdruck ist ferner, insbesondere bei solchen Armaturen erwünscht, bei denen das modulierende Ventilglied des Druckreglers auch als Schließglied, zum Abschließen des Hauptdurchgangsweges des Gases dient und von einer dem Steuerdruck entgegenwirkenden Schließfeder gegen einen Ventilsitz an der Regelöffnung gedrückt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasarmatur der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich ein optimales Verhältnis zwischen der Größe der Armatur und dem größtmöglichen Gasdurchsatz pro Zeiteinheit erzielen läßt, ohne daß dabei die Punktionssicherheit der Armatur beeinträchtigt wird. Diese Vorteile sollen insbesondere dadurch erzielt werden, daß der Steuerdruck am Eingang der Steuerleitung um eine möglichst geringe Differenz unterhalb des Gasdrucks am Eingang der Armatur liegt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerleitung in einem Bereich des Hauptdurchgangsweges des Gases abgezweigt ist, in welchem.eine Umlenkung des Gases stattfindet, mit- der eine Verminderung der Geschwindigkeit und Erhöhung des statischen Druckes des Gases verbunden ist.

Auf .diese Weise läßt sich der Steuerdruck mit einfachen und billigen Mitteln oder überhaupt ohne zusätzliche Mittel merk- "

- 3 -509823/0417

lieh erhöhen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn vor der Regelöffnung des Druckreglers.-eine Prallplatte im Hauptdurchgangsweg des Gases angeordnet ist, vor deren anströmseitiger Stirnfläche die vorzugsweise quer zur Anströmung gerichtete Mündung der Steuerleitung liegt.

Eine einfache.und doch sehr wirksame Ausführung ergibt sich, wenn als Prallplatte- das entsprechend ausgebildete Schließglied des dem Druckregler vorgeschalteten Gasventils dient.

Die Mündung der Steuerleitung.-kann vorteilhaft an einem Rohrstück gebildet sein, welches an der den Hauptdurchgangsweg des Gases umgebenden Wand des Armaturengehäuses befestigt ist und frei in den Hauptdurchgangsweg hineinragt.. ·

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Gasarmatur für ein Gasheizgerät schemätisch dargestellt.

Die Gas.armatur 10 umfasst ein Zündsieherungsventil 11, ein Schleusenventil 12 und einen Druckregler 1J, welche in Reihe in einem Gehäuse 14 zwischen einem Einlaß 15 und einen Auslaß 16 eines Gas-Hauptdurchgangsweges angeordnet sind. Dem Ein-, laß 15 am nächsten liegt das Zündsicherungsventil 11; dessen Schließglied 18 wirkt mit einem gehäusefesten ersten Ventilsitz 19 zusammen und wird von einer thermoelektrisch gesteuerten elektromagnetischen Zündsicherung 20 beeinflußt. Die Wicklung ■ eines in der Zündsicherung 20 angeordneten Elektromagneten ist über eine Zuleitung 22 mit einem nicht dargestellten Thermoelement verbunden, das von der Zündflamme eines für das Heizgerät bestimmten Brenners beheizt ist. Eine. Schließfeder 25" drückt das Schließglied 18 des .Zündsicherungsventils 11 gegen den Ventilsitz 19. Zum Abheben des Schließgliedes 18 von dem Ventilsitz 19 dient eine Betätigungsstange 26, die über eine Drucktaste 27von Hand entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder

.50982370^.17' ...

gegen das Schließglied 18 gedrückt werden kann.

Die Betätigungsstange 26 hat ferner eine Ringschulter 29» an welcher das von einer Schließfeder, JO beaufschlagte Schließglied 31 des Schleusenventils 12 anliegt, welches dem Zündsicherungsventil 11 nachgeschaltet ist. Das Schließglied 31 des Schleusenventils 12 wirkt mit einem zweiten Ventilsitz 32 zusammen, der an einem Ende eines Kanalabschnittes 35 des Gas-Hauptdurchgangsweges angeordnet ist, dessen anderes Ende den Ventilsitz 19 des Zündsicherungsventils 11 bildet. Die Betätigungsstange 26 ragt axial in den Kanalabschnitt hinein, von welchem eine Leitung 36 für das Zündgas abzweigt.

Stromab des Schleusenventils 12 folgt der servogesteuerte Druckregler 13.»' welcher über eine zwischen einem Schließglied 40 und einem Gegensitz 41 gebildete Regelöffnung den Gasdurchsatz zum Auslaß, bzw. zum nicht dargestellten Brenner bestimmt. Das Schließglied 40 des Druckreglers 13» welches durch eine Schließ-• feder 42 an den Ventilsitz 41 gedrückt wird, ist mit· einer Membran 43 verbunden, deren eine Seite von der Schließfeder und vom auslaßseitigen Gasdruck beaufschlagt ist. Die Membran 43 begrenzt auf der anderen Seite eine Steuerkammer 44, die über eine Steuerleitung 45 mit dem Abschnitt 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges, der zwischen dem Schleusenventil 12 und dem •9

^c Druckregler 13 liegt, verbunden ist. Die Steuerleitung 45 mündet an einem Rohrstück 47 in den Abschnitt 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges ein. Der Druck in der Steuerleitung 45 wird über ein Regelventil 50, welches zwischen die Steuerleitung 45 und einen vom Auslaß 16 abzweigenden Kanal 51 eingeschaltet ist, vom auslaßseitigen Druck beeinflußt. Für das Regelventil 50 ist ein membranbetätigtes Schließglied 52 vorgesehen, das in Abhängigkeit vom auslaßseitigen Druck die Verbindung einer von der Steuerleitung 45 abzweigenden Entlastungsleitung 53 mit einem Entlastungsraum $h steuert, in welchen der von dem Auslaß

S09823/0417

16 abzweigende Kanal 51 mündet.

In der Zeichnung ist die Gasarmätur 10 in ihrer Ruhestellung dargestellt, welche durch das geschlossene Zündsicherungsventil 11 gekennzeichnet ist. Es strömt also kein Gas durch die Armatur zum Brenner, auch wenn ein der Armatur evtl. vorgeschaltetes Hauptgasventil geöffnet ist. In diesem Fall steht das Gas im Einlaß 15 solange an, bis das Schließglied 18 durch Betätigung der Drücktaste 27 von seinem Sitz 19 abgehoben wird. Beim Eindrücken der. Drucktaste 27 erfährt die Ringschulter der Betätigungsstange 26 eine Abwärtsbewegung, bei welcher das Schließglied 31 cles Schleusenventils 12 durch die Wirkung der Schließfeder 30 gegen den Ventilsitz 32 gedrückt wird.'Das Schleusenventil 12 .schließt noch bevor die Betätigungsstange

26 das Schließglied 18 des Zündsicherungsventils Ii erreicht,· sodaß erst nach fortschreitender Abwärtsbewegung der Drucktaste

27 das Zündsicherungsventil 11 öffnet und in den Kanal 35 eindringt. Wegen des geschlossenen Schleusenventils 12 fließt zunächst nur ein Gasanteil durch die Zündgasleitung 36 zum Zündbrenner," wo er durch ein Zündsystem od. dergleichen ge- · zündet wird. ' ' .

Mit dem Schließglied 18 des Zündsicherungsventils 11 ist ein nicht dargestellter Anker verbunden, der beim Herunterdrücken des Schließgliedes 18 auf den Elektromagneten der Zündsicherung 20 zum Aufliegen kommt. Der Elektromagnet vermag den Anker angelegt, bzw. das Zündsicherungsventil 11 geöffnet zu halten, sobald und solange das Thermoelement von der Zündflamme ausreichend erwärmt wird und der erzeugte Thermostrom den Elektromagneten· erregt. ■ -

Ist der Zündvorgang beendet, dann kann die Drucktaste wieder· losgelassen werden, wonach die Feder 28 die Drucktaste 27 und das Schließglied 31 i*¹ die dargestellte Ausgangslage zurückführt,

$09823/0417

Das Gas strömt dann zunächst weiter bis in den Raum 46, in welchem sich demzufolge ein Druck aufbaut, der sieh über die Steuerleitung 45 in die Steuerkammer 44 fortpflanzt und die Regelöffnung des Druckreglers" 13 öffnet. Nun ist der Haupt-Gasdurchgangsweg durch die Gasarmatur frei und das Gas kann durch den Auslaß 16 zum Haupfbrenner fließen.

Der Gasdruck im Auslaß 16 pflanzt sich über den Kanal 51 in den Entlastungsraum 5^ des Regelventils 50 fort, wo er durch Anheben des Schließgliedes 52 die Entlastung des Steuerdruckes proportional zum Druck im Auslaß 16 steuert. Einer beispielsweise durch eine Druckschwankung im. Gasnetz verursachten Druckerhöhung im Auslaß 16 folgt also eine Öffnungsbewegung des Regelventils 50· Das hat eine. Minderung des Steuerdruckes in der Steuerkammer 44, bzw. eine Minderung des auf die Membran 43 des Druckreglers 13 gegen die Schließfederkraft v/irkenden Differenzdruckes zur Folge. Der Durchlaßquerschnitt zwischen dem Schließglied 40 und dem Ventilsitz 41 wird proportional zum Differenzdruck-Abfall verringert, sodaß der Druck im Auslaß wieder auf den erwünschten Wert gebracht wird.

Der einzuregelnde Wert des auslaßseitigen Druckes und der zur Verfügung stehende Steuerdruck für den Druckregler 13 bestimmen die Auslegung der Schließfeder 42 und der Membran 43 des Druckreglers 13· Ein hoher Steuerdruck begünstigt die Auslegung im Sinne einer Verkleinerung der Membranfläche und somit der gesamten Armatur. Zur möglichst hohen Ausnutzung des maximalen Druckes im Raum 46 des Haupt-Gasdurchgangsweges ist die Mündung der Steuerleitung am Rohrstück 47 quer zum Gasstrom, im Ausfoihrungsbeispiel nach der"Umlenkung durch das Schließglied 31 j gerichtet. Das Rohrstück 47, ist so bemessen, daß die Mündungsachse der Steuerleitung 45 in einer vor dem in seiner vom Ventilsitz 32 abgehobenen Stellung verharrenden Schließglied 31 angeordneten Ebene liegt. Auf diese Weise erhöht sich der Steuerdruck bei

509823/0417

einer derartigen Armatur gegenüber den bekannten Einrichtungen, bei welchen der Steuerdruck gleich dem durch die Umlenkungen und Drosselungen gegenüber dem Netzdruck stark herabgesetzten statischen Druck am Eingang des Druckreglers ist, um einen nennon_SWerten Anteil ,es Stabes _äeS str^en

SO 9 82 3 /10417

Claims (1)

1. Ansprüche :

   Gasarmatur mit mindestens einem Gasventil und einem nachgeschalteten Druckregler, der eine Regelöffnung mit einem modulierenden Ventilglied hat, das mit einer Membran verbunden ist, deren eine Seite von einem Druck beaufschlagt ist, der über eine Steuerleitung von dem im Hauptdurchgangsweg des Gases zwischen dem vorgeschalteten Gasventil und der Regelöffnung des Druckreglers herrschenden Druck hergeleitet und über Steuermittel vom Druck im Ausgang des Druckreglers beeinflußt ist, dadurch. gekennzeichnet , daß die Steuerleitung (45) in einem Bereich (46) des Hauptdurchgangsweges des Gases abgezweigt ist, in welchem eine Umlenkung des Gases stattfindet, mit der eine Verminderung der Geschwindigkeit und Erhöhung des statischen Druckes des Gases verbunden ist.

   2. Gasarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß vor der Regelöffnung (40,41) des Druckreglers (13) eine Prallplatte (31) im Hauptdurchgangsweg des Gases angeordnet ist, vor deren anströmseitiger Stirnfläche die vorzugsweise quer zur Anströmung gerichtete Mündung der Steuerleitung (45,47) liegt.

   3· Gasarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Prallplatte das entsprechend ausgebildete Schließglied (31') des dem Druckregler (13) vorgeschalteten Gasventils (12) dient.

   S09-823/0417

   Junkers 705

   4i Gasarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche-,

   d ad urch gekenn ze Ic h η e .t , daß die Mündung der Steuerleitung (45) an einem Rohrstück (4-7) gebildet ist, welches an der den Hauptdurchgangsweg
   des Gases umgebenden Wand des Armaturengehäuses befestigt ist und frei in den Haupt-Gasdurchgangsweg hineinragt.

   5. Gasarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das dem Druckregler vorgeschaltete Gasventil (12) das Schleusenventil einer an sich bekannten Zündsicherungsvorrichtung ist, welche außer dem Schleusenventil ein diesem vorgeschaltetes Sicherheitsventil (11) im Hauptdurchgangsweg des Gases hat._:

   509823/0417

   /IO

   Leerseite