Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
GAS REGULATING UNIT OF MODULAR CONSTRUCTION, AND GAS REGULATING VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/143799
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas regulating unit (100) of modular construction, in particular for regulating the amount of gas to be supplied to a gas burner, and to a gas regulating valve (1) which, as a whole, is in the form of a module and which can be used in an aforementioned gas regulating unit of modular construction.

More Like This:
Inventors:
KEBER ROLAND (DE)
KLINK HANS-JOACHIM (DE)
VROLIJK ENNO (NL)
Application Number:
EP2013/053926
Publication Date:
October 03, 2013
Filing Date:
February 27, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
EBM PAPST LANDSHUT GMBH (DE)
International Classes:
F15B13/08; F16K31/04
Foreign References:
US5642756A1997-07-01
DE19534285A11997-03-20
US20070205384A12007-09-06
EP0834695A11998-04-08
EP2048439A12009-04-15
Attorney, Agent or Firm:
PETER, Julian (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Gasregelventil umfassend

- ein Gehäuse (2) mit Gaseinlass,

- einen in dem Gehäuse (2) gehaltenen, in einer ersten (Y1 ) und zweiten axialen Richtung (Y2) beweglich angeordneten Ventilkörper (3),

- einen Ventilsitz (4),

- mindestens eine erste Feder (8), die in der ersten axialen Richtung (Y1) auf den Ventilkörper (3) wirkt,

- eine in axialer Richtung (Y1 , Y2) bewegliche, mit dem Ventilkörper (3) mittelbar oder unmittelbar in Eingriff stehende Achse (5),

- ein auf die Achse (5) wirkender Antrieb (6), der diese und somit den Ventilkörper (3) in vordefinierten Längenabschnitten in axialer Richtung (Y1 , Y2) zum Öffnen und Schließen des Gasregelventils (1) bewegt, wobei

- das Gasregelventil (1) in seiner Gesamtheit als auswechselbares Modul ausgebildet ist.

2. Gasregelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Gehäuses (2) als eine Einsatzkartusche (7) ausgebildet ist,

3. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) ein elektronisch angesteuerter Schrittmotor ist.

4. Gasregelventil nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht-gasdichter Schrittmotor (6) verwendet wird.

5. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (3) von einer Membran (9) gehalten ist und der Gaseinlass in axialer Richtung zwischen Membran (9) und Ventilsitz (4) erfolgt, so dass ein Gasdruck in der ersten axialen Richtung (Y1) gegen die Membran (9) und in der zweiten, entgegengesetzten axialen Richtung (Y2) gegen den Ventilkörper (3) wirkt.

6. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Achse (5) und dem Ventilkörper (3) eine zweite Feder (10) angeordnet ist, die in die zweite axiale Richtung (Y2) auf den Ventilkörper (3) wirkt.

7. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (10) innerhalb des hohl ausgebildeten Ventilkörpers (3) angeordnet ist.

8. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (4) durch Teile des Gehäuses (2) des Gasregelventils (1) gebildet ist.

9. Gasregelventil nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schrittmotor (6) und der Membran (3) eine Dichtplatte (11) mit Aussparung (12) vorgesehen ist, wobei sich die Achse (5) durch die Aussparung (12) hindurch erstreckt.

10. Gasregeleinheit in modularer Bauweise, insbesondere zur Regelung der einem Gasbrenner zuzuführenden Gasmenge, umfassend ein als Modul ausgebildetes Gasregelventil (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 und mindestens ein als Modul ausgebildetes Gassicherheitsventil (20).

11. Gasregeleinheit nach dem vorigen Anspruch, wobei das als Modul ausgebildete Gasregelventil (1) und das als Modul ausgebildete Gassicherheitsventil (20) in Reihe angeordnet sind und das mindestens eine Gassicherheitsventil (20) in Gasströmungsrichtung vor dem Gasregelventil (1) angeordnet ist.

12. Gasregeleinheit nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 10 bis

1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das als Modul ausgebildete Gassicherheitsventil (20) ein Gehäuse (22), einen Ventilkörper und mindestens einen Ventilsitz (24) aufweist, wobei der mindestens eine Ventilsitz (24) durch Teile des Gehäuses (22) gebildet ist.

13. Gasregeleinheit nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 10 bis

12, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Gassicherheitsventil (20) vorgesehen und dieses als Doppel-Sicherheitsventil ausgebildet ist.

14. Gasregeleinheit nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 10 bis

13, dadurch gekennzeichnet, dass das als Modul ausgebildete Gasregelventil (1) und das als Modul ausgebildete Gassicherheitsventil (20) jeweils kartuschenartige Gehäuseteile (7, 27) mit Mitteln (15) zur lösbaren Befestigung an einem Gasventilgehäuse (30), Lüftergehäuse (40) oder Krümmer aufweisen.

15. Gasregeleinheit nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an den kartuschenartigen Gehäuseteilen (7, 27) jeweils außenseitig angeordnete Dichtmittel (13, 13', 33, 33') zur Abdichtung der Module an dem Gasventilgehäuse (30), Lüftergehäuse (40) oder Krümmer vorgesehen sind.

16. Gasventilgehäuse (30), Lüftergehäuse (40) oder Krümmer umfassend eine Gasregeleinheit (100) nach einem der vorigen Ansprüche 10 bis 15.

Description:
Gasregeleinheit in modularer Bauweise und Gasregelventil

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Gasregeleinheit in modularer Bauweise, insbesondere zur Regelung der einem Gasbrenner zuzuführenden Gasmenge, sowie ein in seiner Gesamtheit als Modul ausgebildetes Gasregelventil, das in einer derartigen, modular aufgebauten Gasregeleinheit verwendbar ist. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Gasregelventile und Gassicherheitsventile zur Verwendung bei Gas-/Luft-Mischeinheiten und insbesondere bei Gasbrennern bekannt. Die europäische Patentanmeldung EP 0 834 695 A1 offenbart eine Mischvorrichtung für Gasbrenner, in deren Gehäuse Elektromagnetisch betriebene Schließelemente angeordnet sind, um einen Gasfluss zu einem Ventilsitz zu öffnen und zu schließen. Der Ventilsitz selbst ist dabei durch das Gehäuse bzw. daran einteilig ausgebildete Abschnitte der Mischvorrichtung gebildet. Die in diesem Stand der Technik verwendeten Flachventile sind zum Regeln der Gasmenge ungeeignet, da sich ihre Einstellung im Wesentlichen auf die Stellungen„Auf" und„Zu" beschrän- ken. Durch die Verwendung von Teilen des Gehäuses der Mischvorrichtung als Ventilsitz muss dieses zumindest in diesem Bereich mit einer besonderen Oberfläche ausgebildet sein, um die Abdichtung gewährleisten zu können. Dies erfordert nach der Fertigung des Gehäuses üblicherweise aufwendige Nacharbeiten am Ventilsitz.

Ferner ist aus der EP 2 048 439 A1 bekannt, einen Gasregler mit Ventilkörper in ein Radialgebläsegehäuse zu integrieren, und den Ventilsitz des ganzen Reglers unmittelbar an einem im Inneren liegenden Gehäuseteil anzuordnen. Bei all den bekannten Lösungen ist jedoch nachteilig, dass die Gasregelventile beziehungsweise Gassicherheitsventile speziell auf eine bestimmte Gehäuseform der Mischvorrichtung oder des Gebläses abgestimmt sein müssen und jeweils für nur dieses eine Produkt verwendbar sind.

Ausgehend von dieser Problematik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Gasregeleinheit und ein darin verwendbares Gasregelventil bereitzustellen, die in verschiedenen Gehäusetypen, insbesondere von Mischvorrichtungen oder Gebläsen, einsetzbar sind. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, die Montagezeit der für die Gasregelung zuständigen Einheiten zu reduzieren und die für die Funktion und Dichtheit durchzuführenden Tests zu verkürzen. Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Gasregelventil nach Anspruch 1 sowie eine Gasregeleinheit nach Anspruch 10.

Ein erfindungsgemäßes Gasregelventil umfasst ein Gehäuse mit Gaseinlass, ein in dem Gehäuse gehaltenen, in einer ersten und zweiten axialen Richtung beweglich angeordneten Ventilkörper, einen Ventilsitz, mindestens eine erste Feder, die in der ersten axialen Richtung auf den Ventilkörper wirkt, eine in axialer Richtung bewegliche, mit dem Ventilkörper mittelbar oder unmittelbar in Eingriff stehende Achse, ein auf die Achse wirkender Antrieb, der diese und somit den Ventilkörper in vordefinierten Längenabschnitten in axialer Richtung zum Öffnen und Schließen des Gasregelventils bewegt, wobei das Gasregelventil in seiner Gesamtheit als auswechselbares Modul ausgebildet ist. Das Gasregelventil muss hierbei keinerlei Sicherheitsfunktionen erfüllen.

Unter„auswechselbares Modul" ist zu verstehen, dass das Gasregelventil als eigenständige Komponente ausgebildet und mit weiteren Komponenten kombinierbar ist. Durch die Ausbildung als Modul kann das Gasregelventil über eine passende Schnittstelle an beliebigen, dafür vorgesehenen Bautei- len angebracht und wieder entfernt werden. Unter dem Merkmal einer mit dem Ventilkörper mittelbar oder unmittelbar in Eingriff stehenden Achse ist jede Ausbildung zu verstehen, die in einem Gasregelventil auf den Ventilkörper in axialer Richtung positionsverschiebend einwirkt, unabhängig davon, ob diese als zusätzliches Bauteil oder an einem Antrieb selbst vorgesehen ist. Die Achse ist vorzugsweise metallisch.

In einer bevorzugten Ausführung ist zumindest ein Teil des Gehäuses als eine Einsatzkartusche ausgebildet, wodurch das als Modul ausgebildete Gasregelventil kompakt aufgebaut und in Gehäusen von Gebläsevorrichtungen oder Gas-Luft-Mischvorrichtungen eingesteckt oder eingeschraubt werden kann. Hierbei ist günstig, wenn an dem als Einsatzkartusche ausgebildeten Gehäuse außenseitig ein Gewinde, ein Flansch oder ein vergleichbares lösbares Befestigungsmittel vorgesehen ist. Auch ist vorteilhaft, dass in eine derartige Einsatzkartusche die den Gasfluss beziehungsweise die Gasmenge bestimmenden Bauteile aufgenommen sind, und sich somit, wenn die Kartusche in dem entsprechenden Gehäuse eingeschraubt ist, im Gasströmungsweg befinden. Die„Einsatzkartusche" ist hierbei definiert als ein Gehäuseteil, der geeignet ist, in ein anderes Bauteil eingesetzt zu werden, ohne dass an dem anderen Bauteil neben einer entsprechenden Formanpassung weitergehende konstruktionsbedingte Maßnahmen bereitgestellt sein müssen.

Im Gegensatz zu der im Stand der Technik EP 0 834 695 A1 verwendeten pneumatischen Regelung der Gasmenge ist es erfindungsgemäß vorgesehen, als Antrieb des Gasregelventils ein elektronisch angesteuerten Schritt- motor zu verwenden. Über den Schrittmotor und die sich in erster axialer Richtung versetzende Achse wird eine ansteigende Kraft auf den Ventilkörper ausgeübt, welche der Federkraft der ersten Feder entgegenwirkt, bis sich der Ventilkörper von dem Ventilsitz löst und den Gasfluss freigibt.

In einer vorteilhaften Ausführung ist das Gasregelventil mit einem Direkt- druckregier ausgebildet, wobei der Ventilkörper im Zentrum von einer Membran gehalten ist und der Gaseinlass in axialer Richtung zwischen Membran und Ventilsitz erfolgt, sodass ein Gasdruck in der ersten axialen Richtung gegen die Membran und in der zweiten, entgegengesetzten axialen Richtung gegen den Ventilkörper bzw. gegen sich in radial nach außen erstreckende Abschnitte des Ventilkörpers wirkt. Der Ventilkörper befindet sich somit in einem Kräftegleichgewicht, beeinflusst durch die Federkraft der ersten Feder, den Außendruck sowie den Gasdruck gegen die den Ventilkörper haltende Membran in eine erste axiale Richtung und den Gasdruck und die Kraft des Antriebs auf den Ventilkörper in eine zweite axiale Richtung. Hierdurch wird gewährleistet, dass nur ein kleiner Hub des Antriebs, in bevorzugter Ausführung des Schrittmotors, nötig ist, um den Ventilkörper in vordefinierter Weise von dem Ventilsitz in die zweite axiale Richtung zu lösen und somit eine vordefinierte Gasmenge pro Zeit freizugeben. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Direktdruckreglers mit Kräftegleichgewicht ist ermöglicht, größere Durchtrittsdurchmesser von 15 - 35mm, vorzugsweise 15 - 25mm für den Gasweg bereitzustellen, sodass der notwendige Hub des Ventilkörpers vom Ventilsitz drastisch reduziert ist und 3 - 8mm, vorzugsweise 3 - 5 mm nicht übersteigt. Bei Gasregelventilen gemäß dem Stand der Technik ist ein Hub von 10mm nötig. Durch die Verringerung des notwendigen Hubs in die axiale Richtung kann der die diese Axialbewegung erzeugende Schrittmotor in einer sehr einfachen und vergleichsweise kostengünstigen Ausbildung vorliegen, was zu einer erheblichen Reduzierung der Ge- samtkosten des Gasregelventils in modularer Bauweise führt. Auch der

Durchmesser des Gehäuses und die Größe des freigegebenen Gaswegs des Gasregelventils sind durch die Bereitstellung des Kräftegleichgewichts gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Reglern viel größer dimensionierbar, ohne die Regelgenauigkeit negativ zu beeinträchtigen. Als Außendurchmesser des Gehäuses werden erfindungsgemäß eine Größe„c" von 30-50mm, vorzugsweise 30-40mm, als Größe des freigegebenen Gaswegs mit einer Spaltweite„b" von 2 - 5mm bevorzugt.

Die Bewegung des Ventilkörpers in die zweite axiale Richtung kann ferner dadurch noch genauer geregelt werden, dass zwischen der Achse und dem Ventilkörper eine zweite Feder angeordnet ist, die in die zweite axiale Richtung auf den Ventilkörper wirkt. Bei Verwendung eines Schrittmotors können dann über einzelne Schritte und Halbschritte die vorbestimmten Öffnungsstellungen des Ventilkörpers elektronisch angesteuert werden. Zur Begünstigung der kompakten Bauweise ist in einer bevorzugten Ausführung vorgese- hen, dass die zweite Feder innerhalb des hohl ausgebildeten Ventilkörpers angeordnet ist und sich in axialer Richtung entlang der Achse des Antriebs, beziehungsweise Schrittmotors, erstreckt. In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführung ist der Ventilsitz durch Teile des Gehäuses des Gasregelventils, insbesondere durch Teile der Einsatzkartusche gebildet, sodass auf zusätzliche Bauteile innerhalb des modularen Gasregelventil soweit wie möglich verzichtet und somit die Bauweise vor allem in axialer Richtung kleinstmöglich gestaltet werden kann. In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass sich von dem als Einsatzkartusche ausgebildeten Gehäuse des Gasregelventils Abschnitte in radialer Richtung zum Zentrum erstre- cken und mit ihrem radial nach innen weisenden Randbereich den Ventilsitz bilden.

Der Direktdruckregler kann von dem Antrieb, insbesondere dem Schrittmotor, durch eine vorzugsweise metallische Dichtplatte getrennt sein, wobei die Dichtplatte zwischen dem Schrittmotor und dem Membran angeordnet wird. Im zentralen Bereich der Dichtplatte ist eine Aussparung vorgesehen, durch die sich die Achse hindurch erstreckt und eine mittelbare Verbindung zwischen dem Antrieb, insbesondere dem Schrittmotor, und dem Ventilkörper herstellt. Die Dichtplatte dichtet den Direktdruckregler nicht absolut, sondern nur insoweit, wie es die Normen (zum Beispiel: DIN-EN 1361 1) fordern, wobei im Fehlerfall eine gewisse Gasmenge (weniger 70 Liter/Stunde) über die Aussparung der Dichtplatte entweichen darf. Eine Ausführungsform des Gasregelventils mit Dichtplatte ist dahingehend günstig, dass der verwendete Antrieb, insbesondere Schrittmotor, selbst nicht gasdicht ausgebildet sein muss und somit deutlich kostengünstiger ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das oben dargestellte Gasregelventil zusammen mit einem ebenfalls als Modul ausgebildeten Gassicherheitsventil zu einer Gasregeleinheit in modularer Bauweise, insbesondere zur Regelung der einem Gasbrenner zuzuführenden Gasmenge, kom- biniert. Das als Modul ausgebildete Gasregelventil ist hierbei in Reihe mit dem als Modul ausgebildeten Gassicherheitsventil derart angeordnet, dass sich das Gassicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen vor dem Gasregelventil befindet.

Durch die Verwendung zweier jeweils modular aufgebauter Bauteile ist die Entwicklungszeit reduziert, da jedes Modul nur einmal entwickelt werden muss, später aber in verschiedenen Endprodukten, beispielsweise in

Lüftergehäusen, Gasventilgehäusen oder Gas-Luft-Krümmern, verwendet werden können. Ferner kann jedes der Module separat gefertigt und in seiner Funktion getestet werden, wobei die Testvorrichtungen für die modularen Ventile wesentlich kleiner sein können, als diejenigen, die im Stand der Technik für die Gesamtbauteile, z.B. Lüftergehäuse mit daran angeordneten Sicherheitsventilen und einem Gasregelventil, verwendet werden mussten. Auch ist an der modularen Bauweise von Vorteil, dass mehrere der jeweiligen als Module gebildeten Gasregelventile und Gassicherheitsventile parallel an den jeweiligen Endprodukte anbringbar sind und somit auf einfache und kostengünstige Weise größere Leistungen und Modulationsbreiten erzielbar sind. In einer bevorzugten Ausführung ist für die Gasregeleinheit nur ein einziges Gassicherheitsventil vorgesehen und dieses als Doppel-Sicherheitsventil ausgebildet. Somit kann der Notwendigkeit einer doppelten Abdichtung von im Gasweg angeordneten Bauteilen Rechnung getragen werden, ohne dass der hierfür notwendige Bauraum groß wäre, wie es bei einer Verwendung von zwei separat angeordneten Sicherheitsventilen der Fall wäre. Ferner ist hierbei günstig, das Gassicherheitsventil als Koaxial-Ventil auszubilden, da dieses besonders kompakt baut und die auf dem Bauteil, auf dem die Ventile letztlich angeordnet werden, notwendige Fläche gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen geringer ist. Neben dem Gasregelventil ist bevorzugt, dass auch das Gassicherheitsventil ein kartuschenartiges Gehäuse mit Mitteln zur lösbaren Befestigung an einem Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder Krümmer aufweist. Ferner ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass an den

kartuschenartigen Gehäuseteilen der beiden modularen Ventile jeweils au- ßenseitig angeordnete Dichtmittel zur Abdichtung der Module an dem Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder Krümmer vorgesehen sind. Durch die kartuschenartige Ausbildung der jeweiligen Gehäuse kann dies in Form von kostengünstigen Dichtringen erfolgen, die zwischen dem Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder Krümmer und dem jeweiligen Modul dichtend eingebracht sind.

Günstig ist ferner, dass an das Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder Krümmer hinsichtlich der Materialbeschaffenheit oder Oberfläche keine be- sonderen Anforderungen nötig sind, da sowohl die Leckagesicherung als auch die Gasregelung ausschließlich über die modularen Gassicherheitsventile und das Gasregelventil erfolgt. Es muss lediglich ein zu den Modulen bzw. kartuschenartigen Gehäusen jeweils passender Aufnahmebereich vorgesehen werden, in den das jeweilige Modul eingesteckt und darin lösbar befestigt wird. In einer besonders einfachen Ausführung weisen die modular gebildeten Ventile und das Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder der Krümmer jeweils zueinander passende Gewinde auf. Es sind aber auch andere Befestigungsarten wie Flansch-Verschraubungen, Clipverbindungen oder weitere im Stand der Technik bekannte Lösungen möglich. Eine kombinierte Einheit aus Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse oder Krümmer mit dem als Modul ausgebildeten Gasregelventil und dem als Modul ausgebildeten Gassicherheitsventil ist hinsichtlich seiner Baugröße um mindestens 20% verkleinert, als bisher verwendete entsprechende Einheiten, bei denen Gasregelventile und Gassicherheitsventile in nicht modularer Bauwei- se eingesetzt wurden. Bei einer Verwendung eines Doppel-Sicherheitsventils in koaxialer Bauweise, wobei ein zweites Sicherheitsventil eingespart wird, ist die Gesamtbaugrößenreduzierung im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mindestens 40%.

Andere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, beziehungsweise werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig.1 eine seitliche Schnittansicht eines Gasregelventils mit gasdich- tem Antrieb;

Fig.2 eine seitliche Schnittansicht eines Gasregelventils mit nichtgasdichtem Antrieb;

Fig.3 eine Gasregeleinheit mit Gasregelventil mit koaxial Doppel- Sicherheitsventil;

Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines Lüfters mit einsetzbarem modular ausgebildetem Gasregelventil und Gassicherheitsventil; und

Fig.5 eine perspektivische Ansicht Gasventilgehäuses mit einsetzbarem modular ausgebildetem Gasregelventil und Gassicherheitsventil.

Die Figuren zeigen die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile beispielhaft schematisch, wobei gleiche Bauteile mit jeweils gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

In Figur 1 ist ein Gasregelventil 1 mit einem als Schrittmotor 6 ausgebildeten Antrieb, der auf einem Direktdruckregler angeordnet ist, gezeigt. Das Gasregelventil 1 ist in seiner Gesamtheit als auswechselbares Modul ausgebildet, wobei das Gehäuse 2 der Teil des Moduls ist, der in das jeweilige Endprodukt (z.B. Gasventilgehäuse, Lüftergehäuse, Krümmer eingesteckt und darin fixiert wird. Das Gehäuse 2 ist hierfür als Kartusche 7 gebildet, die im Betrieb im Bereich des Gasstroms angeordnet ist und die die Gasmenge pro Zeit regelnden Bauteile aufnimmt. Ein hohl ausgebildeter Ventilkörper 3 ist in dem kartuschenartigen Gehäuse 2 von einer Membran 9 gehalten, wobei die Membran 9 an dem Gehäuse 2 befestigt ist und eine flächige Abgrenzung zu dem Schrittmotor 6 bildet. Eine Ausgleichsöffnung 17 ermöglicht den Druck- ausgleich im Bereich oberhalb der Membran 9. Das Gehäuse 2 weist einen sich in radialer Richtung zum Zentrum hin erstreckenden Abschnitt 14 auf, der den Ventilsitz 4 für den Ventilkörper 3 bildet. Zwischen Gehäuse 2 und Ventilkörper 3 ist eine erste Feder 8 angeordnet, die in der ersten axialen Richtung Y1 auf den Ventilkörper 3 wirkt, und diesen gegen den Ventilsitz 4 drückt. Der Gaseinlass in das Gasregelventil 1 erfolgt in axialer Richtung zwischen der Membran 9 und dem Ventilsitz 4, sodass der Gasdruck in der ersten axialen Richtung Y1 gegen die Membran 9 und in der zweiten, entgegengesetzten axialen Richtung Y2 gegen den Ventilkörper 3 beziehungsweise gegen an dem Ventilkörper 3 sich in radialer Richtung nach außen hin erstreckende Abschnitte wirkt. Die Krafteinwirkung durch den Gasdruck auf den Ventilkörper 3 erfolgt somit in beide axialen Richtungen Y1 , Y2 und ist in der Summe im Wesentlichen gleich Null. Der Schrittmotor 6 weist eine Achse 5 auf, über die eine Kraft in die zweite axiale Richtung Y2 mittelbar auf den Ventilkörper 3 aufgebracht werden kann, um diesen zu versetzen. In der gezeigten Ausführung ist innerhalb des Ventilkörpers 3 eine zweite, sich in axia- ler Richtung erstreckender Feder 10 geordnet, auf welche die Achse 5 des Schrittmotors 6 in die zweite axiale Richtung Y2 wirkt, um den Ventilkörper 3 vom Ventilsitz 4 zu lösen. Die Krafteinwirkung durch den Schrittmotor 6 über die zweite Feder 10 erfolgt gegen die Kraft der ersten Feder 8 und den außerhalb des Gasregelventils 1 herrschenden Außendruck. Der Ventilkörper 3 befindet sich über die Kräfte des Gasdrucks, und der Federkräfte in einem Kräftegleichgewicht, sodass jeder Axialversatz der Achse 5 in der zweiten axialen Richtung Y2 unmittelbar einen entsprechenden Hub des Ventilkörpers 3 vom Ventilsitz 4 bedeutet. Durch dieses Kräftegleichgewicht ist es möglich, den Durchmesser des Gehäuses 2, des Ventilkörpers 3 und des durch den Ventilkörper 3 freigegebenen Gaswegs (Ventilspalt mit Öffnungsweite b) größer auszubilden, sodass der absolut notwendige Hub in axialer Richtung des Ventilkörpers 3 vom Ventilsitz auf 3mm begrenzt werden kann. Das Gehäuse 2 weist einen Außendurchmesser von 30-50mm, der Ventilkörper einen Außendurchmesser von 15-25mm und der für den Gasweg am Ventilsitz 4 freigegebene umlaufende Ventilspalt eine Öffnungsweite von 3 - 5mm auf.

In Figur 2 ist das Gasregelventil 1 mit einem zu dem aus Figur 1 identischem Direktdruckregler umfassend das Gehäuse 2 als Kartusche 7, den Ventilkörper 3, den Ventilsitz 4, die Federn 8 und 10 sowie die am Ventilsitz 4 ange- ordnete Membran 9. Im Unterschied zu der Ausführung gemäß Figur 1 ist ein nicht-gasdichter Schrittmotor 6 verwendet, der über ein Obergehäuse 2' auf dem Gehäuse 2 des Gasregelventils 1 befestigt ist, wobei der Schrittmotor 6 über die Achse 5 mittelbar auf den Ventilkörper 3 wirkt und die Achse 5 als Verlängerungsstab zwischen dem Ventilkörper 3 und dem Schrittmotor 6 dient. Zwischen dem Schrittmotor 6 und dem Membran 3 ist eine Dichtplatte 11 angeordnet, die im zentralen Mittelbereich eine Aussparung 12 aufweist, durch die sich die Achse 5 hindurch erstreckt. Zwar kann über die Aussparung 12 eine gewisse Gasmenge entweichen, diese ist jedoch so gering, dass die international gültigen Normen eingehalten werden. Die Dichtplatte 11 ist in das Gehäuse 2 eingesetzt und über das den Schrittmotor 6 haltende Obergehäuse 2' an dem Gehäuse 2 befestigt. Durch die vorliegende Konstruktion kann ein nicht-gasdichter Schrittmotor 6 verwendet werden, der gegenüber einem gasdichten Schrittmotor um mindestens 30% kostengünstiger ist. An dem als Einsatzkartusche 7 ausgebildeten Gehäuse 2 sind Dichtmittel 13, 13' vorgesehen, die einen Gasaustritt außen an dem Gasregelventil 1 vorbei verhindern. Das Obergehäuse 2' weist außenseitige Bohrungen auf, durch die nicht dargestellte Schrauben zur Festlegung des Gasregelventils 1an einem weiteren Bauteil fixierbar sind. In einer nicht dargestellten, alternativen Ausführung ist das Obergehäuse 2' als einfacher Bügel ausgeformt, erfüllt aber die identischen Funktionen. Zum Druckausgleich ist in dem Obergehäuse 2' eine Ausgleichsöffnung 17' vorgesehen

In Figur 3 ist eine Gasregeleinheit 100 zur Regelung der einem Gasbrenner zuzuführenden Gasmenge dargestellt, wobei das als Modul ausgebildete Gasregelventil 1 aus Figur 2 und ein als Modul ausgebildetes Gassicher- heitsventil 20 in Reihe angeordnet sind, wobei sich in Strömungsrichtung gesehen das Gassicherheitsventil 20 vor dem Gasregelventil 1 befindet. Sowohl das Gasregelventil 1 als auch das Gassicherheitsventil 20 sind in einem Gasventilgehäuse 30 lösbar befestigt. Gegenüber den aus dem Stand der Technik vorbekannten Lösungen sind beide Ventile 1 und 20 als Module ausgebildet, sodass sie bis auf die zur Befestigung vorzusehenden Befestigungsmittel keine Anforderungen an das Gasventilgehäuse 30 stellen. Es muss nur der Raum 55 erhöhte Anforderungen erfüllen. Das Gassicherheitsventil 20 ist als koaxiales Doppel-Sicherheitsventil ausgebildet, sodass ein einziges Gassicherheitsventil 20 ausreicht, um die gesetzlich vorgeschriebene Absicherung gegen Gasaustritt zu gewährleisten. Auch das Gassicherheitsventil 20 weist eine in dem Gasventil 30 angeordnete Einsatzkartusche 27 auf, die durch den unteren Abschnitt des Gehäuses 22 gebildet ist. Die Art und Weise, derartige Gassicherheitsventile 20 elektronisch zu betreiben, um den Ventilkörper 23 von den Ventilsitzen 24 zu lösen und die Doppelabsicherung über die Federn zu gewährleisten ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die erfindungsgemäße Verwendung einer Einsatzkartusche 27 am Gassicherheitsventil 20 ermöglicht, dass dieses modular in das Gasventilgehäuse 30 eingesteckt und daran befestigt werden kann. Als Befestigungsmit- tel kann vorgesehen sein, zusätzliche Schrauben anzubringen, oder unmittelbar an der Einsatzkartusche 27 und dem Gasventilgehäuse 30 ineinandergreifende Gewinde vorzusehen. Femer wird die Einsatzkartusche 27 zweifach über Dichtmittel 33 und 33' am Gasventilgehäuse 30 abgedichtet. Das Gas tritt somit wie durch den Pfeil dargestellt von rechts seitlich in die Ein- satzkartusche 27 ein und wird bei einem vom Ventilsitz 24 gelösten Ventilkörper 23 durch den bereitgestellten Gasdruck zu dem Gasregelventil 1 gedrückt, welches es über den Ventilsitz zum Gasauslass passiert. Zur Definition des Gaswegs weist das Gasventilgehäuse 30 entsprechende die Module aufnehmende Stege 34, 34' auf, an denen die Einsatzkartuschen 7 und 27 jeweils dichtend anliegen. Figur 4 zeigt in perspektivisch schematischer Ansicht ein Lüftergehäuse 40, an dem Befestigungsmittel 15' in Form von Gewinden vorgesehen sind, in die das Gasregelventil 1 und das Gassicherheitsventil 20 einschraubbar sind.

Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gasventilgehäuses 30, mit zur oberseitigen Befestigung vorgesehenen Modulen eines Gasregelventiles 1 und eines Gassicherheitsventils 20, wobei das Gasregelventil 1 und das Gassicherheitsventil 20 mit Gewinden 15 versehen sind, die in das entsprechende Gewinde 15' am Gasventilgehäuse 30 einschraubbar sind.




 
Previous Patent: INSULATION BOARD

Next Patent: GAS CONTROL VALVE