DE2604358A1 - Regelventil - Google Patents

Description

Parkinson Cowan Appliances Limited, Stechford, Birmingham,

England_o

Regelventilο
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 2J 62 905o2)

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Regelventile für Fluide, Z₀B₀ brennbare Gase,

Gemäß dem Hauptpatent _oo (Patentanmeldung P 23 62 905o2)

weist das Regelventil ein Ventilgehäuse auf, welches in eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer aufgeteilt ist, wobei ein erstes Ventilorgan in einer ersten Stellung den Durchtritt der Fluidenströmung zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer verhindert, während es in einer zweiten Stellung dem Durchtritt des Fluids zwischen der ersten und zweiten Kammer freigibt, und wobei ein zweites Ventilorgan vorgesehen ist, welches die Menge, des Fluids bei der Strömung von der zweiten Kammer in die dritte Kammer steuerte Vorzugsweise wirkt hierbei das zweite Ventilorgan mit einer Membran zusammen, welche bewegbar angeordnet ist und im Betrieb auf die Variation einer oder mehrerer Parameter ansprichto Hierbei bildet die Membran einen Teil der Begrenzung der dritten K_ammer und erstreckt sich zwischen der dritten Kammer und einer Regelkammer, welche von einer oder mehreren Druckquellen mit Drücken beaufschlagt werden kann, die einen oder mehrere vorbestimmte Parameter definieren·

Die vorliegende Erfindung hat sich u_oa. die Aufgabe gestellt, das zweite Ventilorgan genau zu führen und einzujustieren_o

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung dadurch, daß das zweite Ventilorgan einen Stempel aufweist, der in die Kompen-

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ORIGINAL INSPECTED

sations- oder Regelkammer hineinragt, wobei der Stempel in ein in dieser Kammer befindliches tassenförmiges Element eingreift und sich an der inneren Bodenfläche dieses Elementes abstützt, und wobei eine Spiralfeder in der Kompensations- oder Regelkammer vorgesehen ist, die sich mit einem Ende an einem äußeren. Anschlag des tassenförmigen Elementes und mit dem anderen Ende an der !Compensations- oder Regelkammer abstützte

Vorzugsweise verläuft das zweite Ventilorgan an der vom Stempel dieses Organs abgewandten Seite der. Membran und weist einen konischen Bereich auf, welcher sich an dem Ende größeren Durchmessers in einen zylindrischen Bereich fortsetzt, wobei diese Be« reiche des zweiten Ventilorgans mit einem Ventilsitz zusammenarbeiten, der aus einer Ausnehmung von nur geringfügig größerem Durchmesser als der Durchmesser des Zylinderbereiches des Ventilorganes besteht, wobei die Ausnehmung an ihrem einen axialen Ende von einer Schulter begrenzt ist, an der der konische Be-· reich des Ventilorganes in der Schließstellung desselben zur Anlage kommt.

Die Erfindung wird nunmehr im nachfolgenden anhand der anliegenden Zeichnung, die ein Schnittbild des Ventils veranschaulicht und ein Ausführungsbeispiel darstellt, im einzelnen erläutert.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das iTuidenregelventil aus einer ersten Kammer 10, einer zweiten Kammer 11 und einer dritten Kammer 12 sowie einer Kompensations— oder Regelkamaer bestehto Außerdem ist ein Solenoid 14 vorgesehen, welches einen plungerförmigen Kern 15 aufweist, der mit seinem oberen Ende gegen eine Feder 16 anliegt, die sich ihrerseits mit ihrem oberen Ende an einem verstellbaren Anschlag 17 in Form eines Schraubstöpsels abstützte Die erste Kammer 10 ist mit einem nichtveranschaulichten Graseinlaß und die dritte Kammer 12 mit einem nichtveranschaulichten Gasauslaß versehene Zur Trennung

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der ersten und zweiten Kammer ist außerdem eine Platte 18 vorgesehen, die eine öffnung 19 aufweist«. Das untere Ende des Plungers'15 ist so angeordnet, daß, wenn das Solenoid 14 nicht erregt wird, das untere Ende des Plungers auf der öffnung 19 aufliegt und dabei diese Öffnung dichtend verschließt«. Hierdurch wird ein Gasdurchlaß von der ersten Kammer 10 in die zwei· te Kammer 11 vermieden.

Wie vorstehend erwähnt, ist das untere Ende des Plungers 15 Falle der Mchteinschaltung des Solenoids 14 dazu bestimmt, die öffnung 19 zu schließen, so daß der Plunger 15 das erste Ventilorgan bildete Wenn das Solenoid erregt wird, wird der Plunger 15 in die Stellung angehoben, die in der Zeichnung veranschaulicht ist und legt dabei die öffnung 19 frei, wodurch der Gaszutritt von der Kammer 10 in die Kammer 11 freigegeben wird«, Weiterhin ist ein zweites Ventilorgan 20 vorgesehen, welches mit einer Membran 21 verbunden ist, die sich zwischen der dritten Kammer 12 und der Kompensations- oder Regelkammer 13 erstreckt, so daß die Membran im wesentlichen die obere Grenzwandung der Regel— kammer bildet. Die Regelkammer 13 ihrerseits ist mit einer nichtveranschaulichten öffnung versehen, welche während des Betriebs mit einer Druckluftquelle verbunden ist, welche repräsentativ für den Luftdruck ist, der am äußeren Ende einer Abgasleitung oder einem Feuerungskanals entsteht, welcher zu der Vorrichtung gehört, die durch das Regelventil geregelt wird.

Das untere Ende des zweiten Ventilorgans 20 weist einen Stempel 22 auf, der in die Regelkammer durch die Membran 21 hindurch eingreift. In der Regelkammer befindet sich ein tassenförmiges Element 23» welches den Stempel 22 umgibt, der mit seinem unteren Ende gegen die innenseitige Bodenfläche des tassenförmigen Elementes anliegt. An seinem Rand ist das tassenförmige Element mit einem nach außen sich erstreckenden Plansch 24 versehen, der einen Anschlag für ein Ende einer Spiralfeder 25 bildet, deren anderes Ende sich an einem Anschlag abstützt, der die

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Form eines einstellbaren Schraubstöpsels 26 am unteren Ende der Re&elkammer hat_o Damit übt die Feder einen Druck auf das tassenförmige Element 23 und auf den Stempel 22 aus, so daß die Feder eine nach oben gerichtete Kraft auf das zweite Ventilorgan 20 ausübte

An seinem oberen Ende ist das Ventilorgan 20 mit einem stabförmigen Ansatz 27 versehen, der durch die Öffnung 19 hindurchragt, so daß, wenn das erste plungerförmige Ventilorgan sich in seiner unteren Stellung befindet, das obere Ende des Ansatzes 27 von dem unteren Ende des Plungers erfaßt und nach unten gedrückt wird, wodurch das zweite Ventilorgan gegen den Druck der Feder 25 nach unten gedruckt wird_o Das zweite Ventilorgan weist einen konischen Bereich 28 auf, an den sich an der Stelle mit dem größten Durchmesser ein zylindrischer Bereich 29 anschließt«. Zwischen der zweiten Kammer 11 und der dritten Kammer 12 verläuft auch der Ventilsitz, der eine zylindrische Ausnehmung 30 aufweist, deren Durchmesser nur geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Bereiches 29 des Ventilorgans 20 isto In der Schließstellung des zweiten Ventilorgans 20, die der untersten Stellung desselben entspricht, ist der zylindrische Teilbereich 29 zumindest teilweise in der zylindrischen Ausnehmung versenkt und die Schulter, welche das Bodenteil der Ausnehmung 30 bildet, steht in Dichtkontakt mit dem konischenbereich 28 des zweiten Ventilorgans 20.

Wenn also das Solenoid 14 nicht erregt wird, befindet sich der Plunger 15» also das erste Ventilorgan, in der unteren Stellung, in der es die öffnung 19 schließt und gegen das obere Ende des Ansatzes 27 anliegt, um das zweite Ventilorgan in seine untere Grenzstellung zu drücken, in der es dichtend an dem Ventilsitz anliegt, welcher durch den Teil der Ausnehmung 30 gebildet ist, an welchem der konische Teilbereich 28 des Ventilorgans 20 an« liegte Wird nun das Solenoid erregt, so wird der Plunger 15 angehoben und dadurch die öffnung 19 freigelegt, so kann Gas von

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der Kammer 10 in die Kammer 11 einströmen_o Die Feder 25 übt auf das Ventilorgan 20 auch eine nach, oben gerichtete Kraft aus, so daß die öffnung 31 unterhalb der Ausnehmung 30 sich zu öffnen beginnt· Die Öffnung 31 ist in einer Platte oder einem anderen Element vorgesehen, das sich zwischen den Kammern 11 und 12 erstreckte Infolge des kleinen Spiels zwischen dem zylindrischen Teil 29 und der Ausnehmung 30 öffnet sich das zweite Ventilorgan 20 nur allmählich und beginnt mit einem relativ geringen Gas« durchfluß durch die Öffnung 20_o Hierdurch wird ein unerwünschtes stoßartiges Einströmen des Gases in die Kammer 12 vermieden, bis der zylindrische Bereich 29 des zweiten Ventilorgans gänzlich aus der Ausnehmung 30 herausgetreten ist, wonach der Durchlaß 31 stärker geöffnet wird, um zunehmend mehr Gas in die dritte K_ammer 12 und von dort durch den Auslaß zu einem geeigneten Gasbrenner zu liefern«, Der Druck, der gegen die Unterseite der Membran 21 von dem Feuerkanal oder der Abgasleitung zugeführt wird, hat die Wirkung, daß je nach der Höhe dieses Druckes die Stellung des zweiten Ventilorgans 20 verändert wird, um die Durchflußrate des Gases in Anpassung an die vorgenannten und/ oder andere äußere Bedingungen zu ändern_o

Es wird darauf hingewiesen, daß es bei der oben beschriebenen Konstruktion wesentlich ist, daß das zweite Ventilorgan 20 zentrisch in bezug auf die öffnungen 19 und 31 montiert ist, und daß auch die Bewegungen dieses Ventilorgans im Betrieb in einer Richtung stattfinden, die mit den Achsen der öffnungen 19 und 31 zusammenfällt· Wenn eine Spiralfeder vorgesehen ist, kann es jedoch passieren, daß eines der Enden der Feder nicht in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Federachse verläuft. Wenn dies bei der Feder 25 der Fall sein sollte und wenn das obere Ende der Feder direkt auf der Unterseite der Membran 21 anliegen würde, würde sich das zweite Ventilorgan 20 nicht in einer Richtung bewegen, die mit den Achsen der öffnungen 19 und 31 zusam·· menfällt. Infolge des tassenförmigen Elementes 23 und des Anliegens des oberen Endes der Feder an dem Randflansch des tas—

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senförmigen Elementes wird die Kraft auf dieses Element selber und nicht auf die Membran übertragen, so daß die Kraftübertragung immer längs einer Richtung erfolgen muß, die mit der Eich« tung der durch die Öffnungen 19 und 31 definierten Achse erfolgt, ohne Rücksicht darauf, ob das obere Ende der Feder senkrecht zur eigenen Achse liegt oder nicht, weil das tassenförmige Element in der Lage ist, eine Schwenkbewegung in bezug auf die Federachse durchzuführen, um jede Ungenauigkeit am Anlageende der Feder zu kompensieren«.

So ist es jedoch auch wichtig, sicherzustellen, daß beim Zusammenbau des Regelventils das Ventilorgan 20 genau zentrisch ein— justiert wird. Zu diesem Zweck ist das zweite Ventilorgan 20 unterhalb des konischen Bereiches 28 mit einer umlaufenden Rippe 32 versehen, die einen Außendurchmesser hat, der dem Innendurchmesser der Öffnung 31 entspricht_o Außerdem wird eine flache kreisförmige Dichtscheibe 33 vorgesehen, die — wie in der Zeichnung veranschaulicht ist — gegen die Unterseite der Rippe 32 anliegto Beim Zusammenbau des Ventiles wird die ganze Anordnung umgedreht, also in einer in bezug auf die Zeichnung umgekehrten Position gehaltene Hierdurch fällt das Ventilorgan

20 zurück, so daß die Rippe 32 in das obere Ende der öffnung 31 eintritt, während die Scheibe 33 gegen die Fläche zur Auflage kommt, die mit der Bezugsziffer 34- bezeichnet isto Die Membran

21 wird dann auf die Dichtscheibe 33 u^-cL dann eine weitere Dichtscheibe 35 auf die Oberseite der Membran aufgelegt und die« se mittels einer Mutter 36 und einer weiteren Dichtung 3? in der richtigen Stellung befestigte Der äußere Rand der Membran kann zwischen zwei Gehäusehälften des Ventilgehäuses eingeklemmt werden, die mit den Bezugsziffern 38 und 39 bezeichnet sind. Dann wird die ganze Anordnung in die Stellung umgedreht« die in der Zeichnung veranschaulicht ist_o Das Ventilorgan 20 wird dann exakt in bezug auf die Öffnung 3I zentriert und auch die Membran 21 ist so einjustiert, daß eine Bewegung des Ventil-

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organs 20 während des Betriebs in einer Richtung sichergestellt ist, die mit den Achsen der öffnungen 19 "und 3i zusammenfällt_o

Das soeben beschriebene Regelventil kann zur Regelung der Gasströmung in einer Apparatur verwendet werden, welche dazu dient, ein Zimmer oder einen sonstigen geschlossenen Raum zu beheizen«. So kann beispielsweise das Regelventil eingesetzt werden, um die Strömung eines brennbaren Gases zu einem Brenner zu regeln, der in einen Wärmeaustauscher eingebaut ist, welcher Wärme auf strömende Luft überträgt, die über oder durch den Wärmeaustauscher geleitet wird, wonach dann die erwärmte Luft in ein Zimmer oder einen anderen zu beheizenden Raum geleitet wird_o

Ansprüche

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Claims (3)

1. Ansprüche

   M)/ Regelventil für Fluide, "bestehend aus einem Ventilgehäuse, welches in eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer aufgeteilt ist, wobei ein erstes Ventilorgan in einer ersten Stellung den Durchtritt der Fluidenströmung zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer verhindert, während es in einer zweiten Stellung den Durchtritt des Fluids zwischen der ersten und zweiten Kammer freigibt, wobei ein zweites Ventilorgan vorgesehen ist, welches die Menge des Fluids bei der Strömung von der zweiten Kammer in die dritte Kammer steuert, und wobei an die dritte Kammer eine Kompensations«- oder Regelkammer anschließt, die von der dritten Kammer mittels einer Membran getrennt ist, nach Patent _o ·.. . . (Patent-· anmeldung P 23 62 905.2), dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilorgan (20) mit einem Stempel (22) in die Regel« kammer (13) hineinragt, daß in der Regelkammer (13) ein tas-· senförmiges Element (23) angeordnet ist und der Stempel (22) am innenseitigen Boden des tassenförmigen Elementes (23) an« liegt, und daß eine Spiralfeder (25) in der Regelkammer (13) vorgesehen ist, die sich mit einem Ende an der Außenseite des tassenförmigen Elementes und mit dem anderen Ende an der Regelkammer (13) abstützte
2. 2) Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventiloifgan (20) auf der der Membran (21) abgewandten Seite einen konischen Bereich (28) aufweist, der an dem Ende mit größerem Durchmesser an einen zylindrischen Bereich (29) anschließt, und daß ein Ventilsitz vorgesehen ist, der eine zylindrische Ausnehmung (30) aufweist, deren Durchmesser nur geringfügig größer als der Durchmesser des vorgenannten zy~ lindrischen Teilbereiches (29) des zweiten Ventilorganes (20)

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   ist, wobei ein axiales Ende der Ausnehmung (30) durch eine Schulter begrenzt ist, die so angeordnet ist, daß der konische Bereich (29) des zweiten "Ventilorgans gegen diese in der Schließstellung des Ventilorgans anliegt·
3. 3) Regelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilorgan (20) zwischen dem konischen Bereich (28) und der Membran (21) mit einer ringförmigen Rippe (32) versehen ist, daß der Außendurchmesser der Rippe (32) dem Innendurchmesser der in Form einer zylindrischen Bohrung aus« geführten Ausnehmung (30) des Ventilsitzes entspricht, und daß das zweite Ventilorgan beim Zusammenbau durch zeitweises Versenken der Rippe (32) in die Ausnehmung (30) in die richtige Position gebracht werden kann_o

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