DE8203125U1 - Control valve of a burner for liquid or gaseous medium - Google Patents
Control valve of a burner for liquid or gaseous mediumInfo
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Description
Steuerventil eines Brenners für flüssiges öder gasförmiges Medium"Control valve of a burner for liquid or gaseous medium"
Die Neuerung betrifft ein Steuerventil eines Brenners für flüssiges oder gasförmiges Medium« bestehend aus einem Gehäuse mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, die über eine an einem Ende zu einer mit der Auslaßbohrung verbundenen Gehäusekammer erweiterte, senkrecht zur Einlaßbohrung stehenden Querbohrung verbunden sind, in welcher ein in Schließrichtung federbelasteter, mittels eines Handhebels verschiebbarer Ventilschaft abgedichtet geführt ist, der einen mit einem in der Querbohrung am übergang zur erweiterten Gehäusekammer ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilteller trägt, der eine Hauptströmungsverbindung zwischen der erweiterten Gehäusekammer und einem mit der Einlaßbohrung strömungsverbundenen, von der Wandung der Querbohrung und dem Ventilschaft gebildeten Hingraum herstellt oder unterbricht, wobei am Ventilschaft sin Überbrückungskanal ausgebildet istj der bei geschlossenem Ventil eine Nebenströmungsverbindung zwischen dem mit der Eingangsbohrung verbundenen Ringraum und der mit der Ausgangsbohrung verbundenen Gehäusekammer aufrechterhält. The innovation relates to a control valve of a burner for liquid or gaseous medium, consisting of a housing with an inlet and an outlet opening, which are connected via a transverse bore which is widened at one end to a housing chamber connected to the outlet bore and is perpendicular to the inlet bore, in which a valve stem which is spring-loaded in the closing direction and can be moved by means of a hand lever is guided in a sealed manner, which carries a valve plate which interacts with a valve seat formed in the transverse bore at the transition to the widened housing chamber, which creates or interrupts a main flow connection between the widened housing chamber and a hanging space which is flow-connected to the inlet bore and is formed by the wall of the transverse bore and the valve stem, with a bridging channel being formed on the valve stem which, when the valve is closed, maintains a secondary flow connection between the annular space connected to the inlet bore and the housing chamber connected to the outlet bore.
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Bekannte handbetätigte Ausgabevorrichtungen dieser Art sind z.B. am Ende eines zu einer Brenngasquelle führenden Schlauches angeordnet und mit einem Brenner versehen, wie er z.B. im Baugewerbe zur Bitumenverflüssigung etc. verwendet wird. Das mittels eines im Schließsinne üblicherweise federbelasteten Handhebels betätigbare Mengenregelventll regelt bei offenem Abstellorgan je nach Handdruck die Ausgabemenge und damit die Größe der am Brenner erzeugten Flamme; durch Loslassen des Handhebels schließt das Regelventil und die Flamme erlöscht. Vielfach bedingen die vorzunehmenden Arbeiten einen mehrfachen Unterbruch der jeweils nur kurzzeitigen Brennerbenützung, wobei der mit Auegabevorrichtung versehene Brenner meist beiseite gelegt wird. Die erneute Benützung des Geräts setzt somit jedesmal ein erneutes Zünden der Brennerflamme voraus; würde andererseits das automatische Abstellen der meist relativ großen Arbeitsflamme unterbleiben, käme dies nicht nur einem großen Verbrauch ungenützten Brennstoffs gleich, sondern würde bei unsachgemäßem Weglegen des Gerätes bei voll brennender Flamme die Brandgefahr erheblich erhöhen. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, zusätzlich zum vom Regelventil gesteuerten Hauptdurchlaß einen Nebendurchlaß vorzusehen.Known hand-operated dispensing devices of this type are, for example, arranged at the end of a hose leading to a fuel gas source and equipped with a burner, such as is used in the construction industry for bitumen liquefaction, etc. The quantity control valve, which can be operated by means of a hand lever that is usually spring-loaded in the closing direction, regulates the dispensing quantity and thus the size of the flame generated by the burner depending on the hand pressure when the shut-off device is open; when the hand lever is released, the control valve closes and the flame goes out. The work to be carried out often requires several interruptions to the use of the burner, which are only for a short time at a time, whereby the burner equipped with the dispensing device is usually put aside. Using the device again therefore requires the burner flame to be ignited again each time; On the other hand, if the usually relatively large working flame were not automatically switched off, this would not only result in a large consumption of unused fuel, but would also significantly increase the risk of fire if the device was put away improperly when the flame was fully ablaze. It has therefore already been suggested that a secondary passage be provided in addition to the main passage controlled by the control valve.
Aus der GB-PS 1 485 1*7 ist eine Steuerventilanordnung bekannt/, bei der der Ventilschaft im Bereich des Ventilsitzes an einem kegelförmigen Ventilteller Abflachungen besitzt, die bei mit bestimmter Kraft belasteter Schließstellung einen reduzierten Durchfluß des gasförmigen Mediums gestatten. Bei einem höheren Ventilscftließdruck werden auchdiese überbrüekutigskanäle infolge der Elastizität der Ventildiehtung geschlossen.A control valve arrangement is known from GB-PS 1 485 1*7, in which the valve stem has flattened areas on a conical valve plate in the area of the valve seat, which allow a reduced flow of the gaseous medium when the valve is in the closed position and subjected to a certain force. At a higher valve flow pressure, these bridging channels are also closed due to the elasticity of the valve seal.
Es kenn alt dieser Anordnung die Fluidmenge für., eine. Sparf lamme nur ungenau eingestellt werden, da sum einen der Federdruck äußerst genau eingestellt werden muß und zum anderen die Dichtung imWith this arrangement, the amount of fluid for a pilot light can only be adjusted inaccurately, since on the one hand the spring pressure must be adjusted extremely precisely and on the other hand the seal in the
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Laufe des Betriebs in ihrer Beschaffenheit Veränderungen unterliegt, die gerade im Bereich der öffnungen für den Stand-by-Betrieb durch erhöhte Beanspruchungen besonders zu befürchten sind.During operation, its condition is subject to changes, which are particularly to be feared in the area of the openings for standby operation due to increased stress.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventilanordnung der genannten Gattung zu schaffen, die ohne die genannten Nachteile das Aufrechterhalten einer genau definierten reduzierten Ausgabemenge bei geschlossenem Regelventil ermöglicht. Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der überbrückungskanal durch eine einen Abschnitt des Ventilschaftes durchsetzende, mittige Axialbohrung gebildet ist, in die die Wand des Ventilschaftes radial durchsetzende, die Axialbohrung unmittelbar mit dem Ringraum verbindende Querkanäle münden.The innovation is based on the task of creating a control valve arrangement of the type mentioned which, without the disadvantages mentioned, enables the maintenance of a precisely defined reduced output quantity when the control valve is closed. The task is solved according to the innovation in that the bridging channel is formed by a central axial bore which passes through a section of the valve stem, into which cross channels which pass radially through the wall of the valve stem and directly connect the axial bore to the annular space open.
Es ist zwar aus der Gebrauchsmusterschrift 19 28 186 bekannt, die Durchflußmenge durch einen Nebendurchlaß über ein eigenes Einstellorgan zu regeln, so daß trotz geschlossenem Hauptregelventil, aber offenem Abstellorgan ein Aufrechterhalten einer Sparflamme möglich ist. Infolge des notwendigen Nebenkanals und des zusätzlichen Einstellorgans werden derartige Anordnungen jedoch kompliziert, entsprechend teuer in der Herstellung und infolge höheren Gewichts und größerer Abmessungen meist unhandlich sowie wegen der zusätzlichen ein- "·. stellung aufwendig zu bedienen.It is known from utility model 19 28 186 to regulate the flow rate through a secondary passage using a separate adjustment device, so that it is possible to maintain an economy flame despite the main control valve being closed but the shut-off device being open. However, due to the necessary secondary channel and the additional adjustment device, such arrangements become complicated, correspondingly expensive to manufacture and, due to their higher weight and larger dimensions, usually unwieldy and difficult to operate due to the additional adjustment.
Durch die neuerungsgemäße Ausbildung wird ein Brenner bereitgestellt, der einen einfachen Aufbau aufweist, leicht an <Jewicht und sehr einfach handhabbar ist, da eine einmal justiet-te Brenner stellung sowie für die Sparflamme als auch für den Normalbetrieb nicht geändert werden muß, die Betriebsperson braucht !«liglich für größere Unterbrechungen das Hauptventil schließen. Durch die neuerungsgemäße Ausbildung werden im Bypass-Betrieb keine empfindlichen Dichtungen zusätzlich im Durchfluß beansprucht, so daß Fehler infolge von Verschleißerscheinungen vermieden werden.The innovative design provides a burner that has a simple structure, is light in weight and is very easy to handle, since once the burner position has been adjusted, it does not need to be changed for the pilot flame or for normal operation; the operator only needs to close the main valve for longer interruptions. The innovative design means that sensitive seals are not subjected to additional flow stress in bypass operation, so that errors due to wear and tear are avoided.
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Eine zweckmäßige Ausbildung kann darin gesehen werden, daß der Ventilschaft aus zwei über eine Gewindeverschraubung miteinander verbundenen Abschnitten besteht, wobei durch eine Abstandsänderung dar Schaftabschnitte zueinander eine Änderung des Durchflusses durch den Oberbrückungskanal erzielbar ist- Eine derartige Änderung der Durchflußmenge ist beim Stand der Technik nur in dem beschränkten Umfang der Elastizität der Dichtungsringe möglich.A practical design can be seen in the fact that the valve stem consists of two sections connected to one another via a threaded screw connection, whereby a change in the flow through the bridging channel can be achieved by changing the distance between the stem sections. Such a change in the flow rate is only possible in the state of the art to the limited extent of the elasticity of the sealing rings.
Vorteilhaft kann sein, daß in dem Schaftabschnitt mit der Axialbohrung für den Oberbrückungskanal eine Konusschulter und an dem anderen Kolbenteil eine koaxiale, der Konusschulter zugeordnete Ventilnadel ausgebildet ist. Auf diese Weise ist ein feines Einregulieren der Durchflußmenge für die Sparflamme möglich.It can be advantageous that a conical shoulder is formed in the shaft section with the axial bore for the bridging channel and a coaxial valve needle associated with the conical shoulder is formed on the other piston part. In this way, a fine adjustment of the flow rate for the pilot flame is possible.
In den übrigen Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Hauptanspruchs angegeben.The remaining subclaims specify further advantageous embodiments of the subject matter of the main claim.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, an example of the innovation is explained in more detail using the drawing. They show:
Fig« 1 einen Axidlschnitt durch die Ausgabevorrichtung bei offenen Regelventil, Fig« 1 is an axial section through the dispensing device with the control valve open,
Fig. 2 einen Axialschnitt analog Fig. 1 bei geschlossenem Regelventil, undFig. 2 an axial section analogous to Fig. 1 with the control valve closed, and
Fig. 3 einen gegenüber den Schnitten nach Fig. 1 und 2.um 90° gedrehten Axialechnit gehäuse mit Abetellorgan.Fig. 3 shows an axial-axis housing with a control element rotated by 90° compared to the sections in Fig. 1 and 2.
90° gedrehten Axialechnitt durch das Vorrichtungc-90° rotated axial section through the device-
Die gezeichnete Auegabevorrichtung besitzt ein Gehäuse 1, das in koaxialer Anordnung eine Einlassbohrung 2 und eine Auslassbohrung 3 aufweist. An den elnlassseitlgen Anschlussstutzen la des Gehäuses 1 1st eine. Zuführleitung für das auszugebende Medium, z.B. Flüssiggasj angeschlossen, während an den auslassseitigen Anschlussstutzen Ib des Gehäuses 1 eine Ausgabedüse 5» z.B. in Form eines Brenners, angeschlossen 1st. Durch das Gehäuse 1 führt ferner eine mit der Einlassbohrung 2 in Verbindung stehende und mit dieser in einer ge-The illustrated dispensing device has a housing 1, which has an inlet bore 2 and an outlet bore 3 in a coaxial arrangement. A supply line for the medium to be dispensed, e.g. liquid gas, is connected to the inlet-side connection piece 1a of the housing 1, while a dispensing nozzle 5», e.g. in the form of a burner, is connected to the outlet-side connection piece 1b of the housing 1. A nozzle 5», which is connected to the inlet bore 2 and is in a closed position with the latter, also leads through the housing 1.
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meinsamen Axial ebene liegende Querbohrung 6. Die von der einen Gehäuseseite her rechtwinklig gegen die Einlassbohrung 2 hin führende Querbohrungspartie dient dem einen Teil 7a eines axial zweiteiligen Regelventilkolbens 7 als Führung. Ein innerer, abgesetzter Gewindeschaft 8 des Kolbenteils 7a ist in eine entsprechende Gewindehülse 9 des mit einem Ventilteller 10 nach der andern Gehäuseseite hin in eine erweiterte Gehäusekammer 11 hineinragenden andern Kolbenteils 7b eingeschraubt. Die Gewindehülse 9 durchsetzt die Querbohrung 6 mit radialem Spiel. Eine am Uebergang der Querbohrung 6 in die Gehäusekammer 11 vorgesehene Konusfläche 12 dient als Ventilsitz, mit welchem die entsprechend konische einen Dichtungsring 14 tragende Schliessflache 13 des Ventiltellers 10 zusammenwirkt. Der Ventilkolben 7 ist mittels einer einerends am Ventilteller 10 und andernends an einem die Kammer 11 nach aussen abschliessenden und in den Gehäusestutzen Ic eingeschraubten Abschlussschraube 15 abgestutzten Feder 16 im Schliessslnne belastet. Das Oeffnen des Regelventile erfolgt mittels eines an einem Lagerauge Id des Gehäuses 1 angelenkten Handhebels 17, der mit dem abgerundeten, aus der Querbohrung 6 nach aussen ragenden Ende des Kolbenteils 7a zusammenwirkt. Die mit der Querbohrung 6 koaxiale Kammer 11 steht über eine Schrägbohrung 18 mit einer rechtwinklig zur Querbohrung 6 in einer Axialebene durch die Auslassbohrung 3 liegenden &Lgr; Gehäusebohrung 19 in Verbindung, In welche die Auslassbohrung 3 mündet.common axial plane transverse bore 6. The transverse bore section leading from one side of the housing at a right angle to the inlet bore 2 serves as a guide for one part 7a of an axially two-part control valve piston 7. An inner, offset threaded shaft 8 of the piston part 7a is screwed into a corresponding threaded sleeve 9 of the other piston part 7b, which projects with a valve plate 10 into an enlarged housing chamber 11 towards the other side of the housing. The threaded sleeve 9 passes through the transverse bore 6 with radial play. A conical surface 12 provided at the transition of the transverse bore 6 into the housing chamber 11 serves as a valve seat, with which the correspondingly conical closing surface 13 of the valve plate 10, which carries a sealing ring 14, interacts. The valve piston 7 is loaded in the closing direction by means of a spring 16 which is supported at one end on the valve plate 10 and at the other end on a closing screw 15 which closes off the chamber 11 to the outside and is screwed into the housing socket 1c. The control valve is opened by means of a hand lever 17 which is hinged to a bearing eye 1d of the housing 1 and which interacts with the rounded end of the piston part 7a which projects outwards from the transverse bore 6. The chamber 11 which is coaxial with the transverse bore 6 is connected via an inclined bore 18 to a housing bore 19 which is perpendicular to the transverse bore 6 in an axial plane through the outlet bore 3 and into which the outlet bore 3 opens.
Die Bohrung der Gewindehülse 9 geht über eine Konusschulter 20 in eine verengte Axialbohrung 21 des Kolbenteils 7b über, die in die Kammer 11 mündet. Eine die axiale Verlängerung des <5ewindeschftes 8 bildende Ventilnadel 22 ragt mit radialem Spiel durch die Hülsenbohrung gegen die Konusschulter 20 hin. In die von der Ventilnadel 22 durchsetzte Partie der HÜlsenbohrung münden Queröffnungen 23 der HUlsenwand. Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Gewindeschaftes 8 des Kolbenteils 7a in die Gewindehulse 9 des Kolbenteils 7b kann der als Drosselstelle wirkende Ringspalt zwischen der konischen Spitze der Ventilnadel 22 und der Konusschulter 20 verändert werden.The bore of the threaded sleeve 9 passes over a conical shoulder 20 into a narrowed axial bore 21 of the piston part 7b, which opens into the chamber 11. A valve needle 22, which forms the axial extension of the threaded shaft 8, projects with radial play through the sleeve bore towards the conical shoulder 20. Transverse openings 23 in the sleeve wall open into the part of the sleeve bore penetrated by the valve needle 22. By screwing the threaded shaft 8 of the piston part 7a more or less deeply into the threaded sleeve 9 of the piston part 7b, the annular gap acting as a throttle point between the conical tip of the valve needle 22 and the conical shoulder 20 can be changed.
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BeI off «lern Regelventil gemäss Pig. 1 (offenes Abstellorgan 24, vorausgesetzt) gelangt das unter Druck stehende auezugebende Medium (z.B. Flüssiggas) durch die Einlassbohrung 2 in den die GewindehUlse 9 des Kolbenteils 7a umgebenden' Ringraum der Querbohrung 6 und am Ventilsitz 12 vorbei in die Kammer 11, von wo es durch die Schrägbohrung 18 und die (vom Abstellorgan 24 offen gehaltene) Gehäusebohrung 19 Über die Auelassbohrung 3 zum Brenner 5 gelangt, wo in üblicherweise dessen Zündung erfolgt. Gleichzeitig kann natürlich auch Medium durch die Wandöffnungen 23 der Gewinde- hülse 9 Über die nadelgesteuerte Drosselstelle des den. Ventildurchlass überbrückenden Ueberbruckungskanal durch die Axialbohrung 21 ta die Kammer 11 und von da <num Brenner gelangen. Je nach Anzahl und Querschnitt der Oeffnungen 23 und Drehstellung des Kolbens 7 kann ausserdem durch der Einlassbohrung 2 zugekehrte Oeffnungen 23. in die Hülse 9 eindringendes Medium nach Umströmung der Ventilnadel 22 durch die gegenüberliegenden Oeffnungen 23 die Hülse 9 unmittelbar wieder verlassen und so ebenfalls in die Kammer 11 und somit zur Auelassbohrung 3 gelangen. Die von der jeweiligen Offenstellung des Kolbens 7 abhängige und vom Benutzer durch Hebeldruck festgelegte Aüsstrommenge des Mediums erzeugt dabei die gewünschte Arbeitsflamme am Brenner. Wird der Hebel 17 losgeiasssen, z.B. durch kurzzeitiges Weglegen des Brenners zwecks Arbeitsunterbruch, so drückt die Feder 26 den Kolben 7 in seine Schliesslage, wobei die auf den Ventilteller 10 des Kolbenteils 7b sitzende O-Ringdichtung im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 12 einen dichten Abschluss des Ventildurchlasses gewährleistet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, in -welcher diese Schliesslage des Regelventils gezeigt 1st, steht aber die Kammer 11 und damit die Ausiessbohrung 3, wenn auch in erheblich reduziertem Aussass, über die in den gegen die Einlassbohrung 2 hin offene* Querbohrung 6 durch die Oeffnungen 23, die von der Ventilnadel 22 freigehaltene Drosselstelle und die Axialbohrtmg 21 nach wie vor mit der Auslassbohrung 3 in Verbindung.When the control valve is open according to Figure 1 (assuming the shut-off device 24 is open), the pressurized medium to be discharged (e.g. liquid gas) passes through the inlet bore 2 into the annular space of the transverse bore 6 surrounding the threaded sleeve 9 of the piston part 7a and past the valve seat 12 into the chamber 11, from where it passes through the inclined bore 18 and the housing bore 19 (held open by the shut-off device 24) via the outlet bore 3 to the burner 5, where it is usually ignited. At the same time, medium can of course also pass through the wall openings 23 of the threaded sleeve 9 via the needle-controlled throttle point of the bridging channel bridging the valve passage through the axial bore 21 to the chamber 11 and from there to the burner. Depending on the number and cross-section of the openings 23 and the rotational position of the piston 7, medium entering the sleeve 9 through openings 23 facing the inlet bore 2 can also leave the sleeve 9 again immediately after flowing around the valve needle 22 through the opposite openings 23 and thus also reach the chamber 11 and thus the outlet bore 3. The outflow quantity of the medium, which depends on the respective open position of the piston 7 and is set by the user by pressing the lever, creates the desired working flame on the burner. If the lever 17 is released, e.g. by briefly putting the burner away to interrupt work, the spring 26 presses the piston 7 into its closed position, whereby the O-ring seal sitting on the valve plate 10 of the piston part 7b, in conjunction with the valve seat 12, ensures a tight closure of the valve passage. As can be seen from Fig. 2, in which this closed position of the control valve is shown, the chamber 11 and thus the outlet bore 3, albeit at a considerably reduced extent, are still connected to the outlet bore 3 via the transverse bore 6 open towards the inlet bore 2 through the openings 23, the throttle point kept free by the valve needle 22 and the axial bore 21.
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Die Gaszufuhr zum Brenner ist somit nicht vollständig unterbrochen, wobei durch geeignete Einstellung der Ventilnadel 22 die Drosselung so gewählt ist, dass am Brenner die Flamme zwar, erheblich verkürzt, aber nicht unterbrochen, wird* Damit, wird also automatisch der Brenner auf. Sparflamme eingestellt, was nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil ist, sondern auch die Brandgefahr erheblich vermindert. .The gas supply to the burner is therefore not completely interrupted, whereby the throttling is selected by suitable adjustment of the valve needle 22 so that the flame on the burner is considerably shortened but not interrupted.* This means that the burner is automatically set to an economy flame, which is not only advantageous for economic reasons, but also significantly reduces the risk of fire.
Es versteht sich, dass der beschriebene Aufbau <*-3r Ausgabevorrichtung übereil dort angewendet werden kann, wo ein z.B. zu zerstäubendes flüssig oder gasförmig unter Druck stehendes Medium nur vorübergehend benötigt wird.. So kann die Vorrichtung auch zum Ausgeben von Farben und Lacken benutzt werden, wo. ein völliges Abstellen der Mediumzufuhr bei vorübergehendem Arbeiteunterbruch zu Verstopfungen und Verklebungen führen könnte, was das Wiederingangsetzen der Vorrichtung ohne vorgängige Reinigung verunmöglichen könnte.It is understood that the described structure of the dispensing device can be used quickly where, for example, a liquid or gaseous medium under pressure to be atomized is only needed temporarily. The device can also be used to dispense paints and varnishes where a complete shutdown of the medium supply during a temporary interruption of work could lead to blockages and sticking, which could make it impossible to restart the device without prior cleaning.
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1981
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1982
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- 1982-03-09 FR FR8203911A patent/FR2502280B1/en not_active Expired
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CH651643A5 (en) | 1985-09-30 |
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