GAS PRESSURE REGULATOR

Abstract: 1. Controlable pressure regulator consisting of a diaphragm pressure regulator and a solenoid operator fixed to it and including adjusting means for the maximum and minimum outlet pressure characterized by the following features : a) a compression spring (10) pressing the diaphragm (4) of the pressure regulator in closing direction of the pressure regulating valve (3, 5) abuts against a movable rod (12) ; b) the rod (12) extends through the hollow cylindrical internal space of the energizing coil (13) of the solenoid and carries a movable armature (20) ; c) in a tubelike extension (16) of the coil form (14) a hollow screw (29) is screwed in at the side opposite diaphragm (4), with said rod (12) extending through the hollow screw (19) and the front surface of said hollow screw (19) forming an adjustable abutment for said armature (20) ; d) screwed unto the free end of the rod (12) is an adjusting nut (30), cooperating with a stationary stop and limiting the movement of the rod (12) in the direction to the diaphragm (4).

Description: Gasdruckregler Die Erfindung betrifft eineh Gasdruckregler gemäss Gattungs- begriff des Aflspruchs 1. Bei einem aus der DE-AS 12 73 457 bekannten Gasdruckregler dieser Art liegt der Anker des Elektromagneten unmittelbar am Membranteller des Druckreglers an und stütt sich auf der gegenüberliegenden Seite über eine Drudkfeder an einem verstellbaren Anschlag ab. Auf die Membran wirkt ferner in der gleichen Richtung wie die genannte Druckfeder eine zweite Schraubenfeder ein, deren Abstützpunkt über eine Druckplatte und eine Einstellschraube ebenfalls im Gehäuse verstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich die auf die Membran einwirkende Mindestkraft vorgeben. Zur Einstellung der Höchstkraft dient der erwähnte Einstellanschlag für die auf den Anker einwirkende Druckfeder. Es handelt sich um einen direkt wirkenden Druckregler, d.h. beim Ansteigen des Auslassdruckes wird das Regelventil durch den auf die Membran einwirkenden Auslassdruck in Richtung Schliessstellung bewegt, um auf diese Weise den Gasstrom zu drosseln. Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfach aufgebauten und einfach einstellbareh Druckregler zu schaffen, der sich insbesondere als Servodruckregler zur Steuerung des Hauptgasventils in einem Gasregelgerät eignet. Gasregelventile mit Servosystem sind beispielsweise in der Firmendruckschrift D3H-29 HONEYWELL Kompakt-Ventile V4600/V8600" dargestellt und beschrieben. Der mittels einer Membran veistellbare Schliesskörper des Hauptgasventils ist dabei durch eine Druckfeder in Schliessrichtung vorgespanntF während der auf die Membran einwirkende Steuerdruck das Ventil gegen die Kraft der Schliessfeder zu öffnen bracht. Wenn hier der Auslassdruck des Haupt ventils absinkt, muss der Stbuerdruck zunehmen, um das Hauptventil weiter zu öffnen. Bei einem insbesondere der Erzeugung eines solchen Steuerdrticks dienenden Druckregler wird die gestellte Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Sie hat bei Anwendung des Druckreglers in einem servogesteuerten Gasregelgerät den Vorteil, dass sich für die Steuerung des Ausgangsdruckes in Abhängigkeit von der an den Erregermagneten gelegten, beispielsweise temperaturabhängigen Spannung eine nahezu gleichprozentige Kennlinie ergibt. Dies führt zu guten Regeleigenschaften, beispielsweise einer Heizungsanlage, auch bei geringem Gasdurchsatz. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Sie wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung wiedergégebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Der Gasdruck Vom Einlass eines nicht dargestellten Gasregelgerätes wird übet eine Drossel 1 dem Raum 2 unterhalb des Ventilsitzes 3 zugeführt, der mit einem von einer Membran 4 getragenen Schliesskörper 5 zesahmenarbeitet. Der Raum 2 ist über einen Steuerdruckkanal S ah die Steuerkammer 41 eines nur schematisch dargestellten Hauptgasventils 42 angeschlossen. Seine Membran 43 steuert den Schliesskörper 44 im Durchlass zwischen Einlass 45 und Auslass 46. Die Kammer 7 zwischen Ventilsitz 3 und Membran 4 ist über einen Kanal 8 an die Auslassseite 46 des Hauptgasventils 42 angeschlossen. Am Membranteller 9 der Membran 4 stützt sich eine Druckfeder 10 ab, welche auf der anderen Seite an einem bügel- oder topfförmigegen Gegenlager 11 anliegt Dieses Gegenlager wird von einer Stange 12 getragen, die den zylindrischen Innenraum der Erregerspule 13 des Elektromagneten durchsetzt. Die Spule 13 ist auf einen Wickelkörper 54 aùfgewickelt, der von einem magnetisch leitfähigen Gehäuse 15 umgeben ist. Durch den Spuleninnenraum ragt ein dünnwandiges Rohr 16, beispielsweise ein Messingrohr,hindurch, weiches an seinem oberen Ende mit einem Gewinde 17 versehen ist. In dieses ist eine mit einem Durchgangsloch 18 versehene Stellschraube 19 eingeschraubt. Mit der Stange 12 fest verbunden ist der Anker 20 des Elektromagneten. In den der Membran 4 Futewandten Teil des Spulen körpers 14 bzw. des Rdhres 16 ist eih fester Magnetkern 21 eingesetzt, bèistielsQeise bingeptesst, welcher die Stange 12 berührungsfrei umgibt. Lediglich im unteren Teil dient ein Soden Magnetkern 21 eingesetzter und durch eine Metallscheibe gehaltener v ststoffring 22 als Stan"genführung. Auf der der Membran abgewandten Seite wird die Stange 12 durch einen in die Stellschraube t9 eingesetzten Kunstoffring 23 geführt. Das Rohr 16 weist einen Befestigungsansatz 24 auf, an dem sich einerseits das Gehäuse 15 des Elektromagneten abstützt und der andererseits in ein Gewindeloch 25 des Membrangehäusedeckels 26 eingeschraubt ist. Auf diese Weise erfolgt die Verbindung von Elektromagnet und Druckreglergehäuse. Eine ringförmige Sperrfeder 27 drückt das Gehäuse 15 gegen die Gehäusedeckeloberseite. Zwischen dem festen Magnetkern 21 und dem Anker 20 des Elektromagneten ist eine Druckfeder 28 eingespannt, welche einerseits eine Gewichtskompensation des Anker- und Stangengewichtes bewirkt und andererseits dafür sorgt, dass auch bei kleinen Luftspalten zwischen Anker 20 und festem Magnetkern 21 noch eine gute Regelmöglichkeit gegeben ist und der Anker 20 nicht plötzlich gegen den festen Magnetkern 21 schlägt. Die Schraubenfeder 28 stützt sich in einem zurückgesetzten Absatz 29 des festen Magnetkerns 21 ab und umgibt die Stangel2. Auf das äussere Ende der Stange 12 ist eine Einstellmutter 30 aufgeschraubt, welche die Verschiebung der Stange 12 in Reich tung auf die Membran 4 begrenzt. Geht man zunädhst von einem stromlosen Elektromagneten 13 aus, so stützt sich unter der Kraft der Feder 10 die Stange 12 über den Anker 20 an der Einstellschraube 19 gestellfest ab, so dass der BUgel 11 ein ortsfestes Widerlager für die Feder 10 bildet. Der Membrandruckregler arbeitet in herkömm- licher Weise. Nimmt der über den Kanal 8 anstehende Auslassdruck des Gasregelgerätes zu, so hebt dieser den Schliess körper 5 gegen die Kraft det Feder 10 weiter vom Sitz 3 ab, so dass ein Teil des über die Drossel 1 zugeführten Einlassdruckes aus der Rammer 2 zum Auslass 8 hin abgeblasen wird und der Druck in der Steuerteitang 6 sinkt. Damit wird, wie eingangs erwähnt, das schemÅatisth dargestellte Hauptventil 42 durch seine Schliessfeder 47 in Richtung auf einen geringeren Gasdurchsatz verstellt. Bei sinkendem Auslassdruck hingegen, nimmt der Steuerdruck in der Kammer 2 zu und das Hauptgasventil 42 wird weiter geöffnet. Mit der Stellschraube 19 lässt sich der minimale Steuerdruck und damit der Mindestgasdurchsatz durch das Hauptventil 42 einstellen. Die Einstellmutter 30 hingegen dient der Vorgabe des maximalen Steuerdrucks und damit des maximalen Gasdurchsatzes durch das Haupttentil 42. Wird die Stellschraube 19 tiefer in das Gewinde 17 hineingeschraubt, so erhält die Feder 10 eine höhere Vorspannung und das Abblasventil 5 öffnet erst bei einem höheren Auslassdruckdes Gasregelgerätes. Verstellt man die Einstellschraube 30 in Richtung auf die Membran 4, so wird der maximale Auslassdruck verringert. Der Hub der Stange 12 wird also einerseits durch die Einstellmutter 30 und auf der anderen Seite durch die dem Anker 20 zugewandte Stirnseite der Einstellschraube 19 begrenzt. Fliesst Strom durch die Erregerspule 13, so wird der Anker 20 mit der Stange 12 in Richtung auf die Membran 4 verschoben und damit der Feder 10 eine höhere Vorspannung gegeben. Dies bedeutet, dass. das Abblasventil 5 erst bei einem höheren Ausgangsdruck im Kanal 8 öffnet, der Steuerdruck in der Kammer 2 also zunimmt und das Hauptventil 42 weiter geöffnet wird.Mit zunehmendem Stromfluss durch die Spule 13 nimmt also der Gasdurchsatz zu. Geht man davon aus, dass der Strom von der Temperatur in einem über das Gasregelgerät zu beheizenden Raum abhängt, so muss dieser Strom mit sinkender Temperatur zunehmen. Dies lässt sich durch eine Messschaltung mit temperaturabhängigen Widerständen, beispielsweise NTC-Widerständen, leicht erreichen. In Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und damit von dem die Spule 13 durchfliessenden Strom wird somit der Arbeitspunkt deS Druckreglers verstellt, weil auf diese Weise der durch den Bügel 11 gegebene feste Abstützpunkt der Feder 10 eine der Temperatur entsprechende Lage einnimmt. Der Auslassdruck des Gasregelgerätes wird somit vom Druckregler auf einen von der Temperatur abhängigen Wert geregelt, wobei sich, wie Versuche ergeben haben, eine nahezu gleichprozentige Kennlinie ergibt. Dies bedeutet, dass auch bei geringen Durchsatzmengen der Regler seine Regelfähigkeit beibehält und genau arbeitet.

Claims: Patentansprüche: 1. Aus einem Membrandruckregler und einem aufgesetzten Elektromagrietantrieb bestehender steuerbarer Druckregler mit je einem Einstellmittel für den maximalen und den minimalen Ausgangsdruck, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) eine die Membran (4) des Druckreglers in Schliessrich tung des Druckregelventils (3,5) beaufschlagendeDruck feder (40) stützt sich an einer verstellbaren Stange (12) ab; b) die Stange (12) ragt durch den hohlzylindrisdhenlnnen- raum der Erregerspule (13) des Elektromagneten hin durch ufld trägt den beweglichen Anker (20); c) in einen rohrförmigen Ansatz (16) des Spulenträgers (14) ist atf der der Membran (4) abgewandten Seite eine von der Stange (12) durchsetzte Hohlschraube (19) eingeschraubt, deren Stirnfläche als verstellbarer Ankeranschlag dient; d) auf das freie Ende der Stange (12) ist eine mit einem gestelltesten Anschlag zusammenwirkende, die Verschie bung der Stange in Richtung Membran (4) begrenzende Stellmutter (30) aufgeschraubt. 2. Druckregler 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 der gestellfeste Anschlag für die -Stellmuttet (30) durch die dem Anker (20) abgewandte Stirnfläche der Stellschraube (19) gebildet ist. 3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in den der Membran (4) zuge wandten Teil des Spuleninnenraums ein hohlzylindrischer, von der Stange (12) durchsetzter Magnetkern (21) fest ein gesetzt ist. 4. Druckregler nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h lt e t, ddss zwischen dem festen Magnetkern (21) und dem mit der Stange(12)verbundenen Anker (20) eine die Stange umgebende Druckfeder (28) eingespannt ist. 5. Druckregler nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Druckfeder (28) an einem von der Stirnfläche des Magnetkerns (21) und/oder des Ankers (20) zurückgesetzten umlaufenden Absatz (29) ab stützt. 6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (15) des Elektromagneten (13) von einem seinen Innenraum durch setzenden RÖhr (16) getragen ist, in dessen eines. Ende (17) die Hohlschraube (19) eingeschraubt-ist und an des sen anderem Ende ein Befestigungsansatz (24) die Verbin dung mit detn Membrahgehäuse (26) herstellt. 7. Druckregler nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Rohr (16) mit einem Gewindean satz (25) ih den Membrangehäusedeckel (26) eingeschraubt ist. 8. Druckregler nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Magnetkern (21) in das Rohr (16) eingepresst ist. 9. Druckregler nach einem det Ansprüche 4 bis 8, d adurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stange (12) einer seits in der Stellschraube (19,23) und andererseits im Magnetkern (21,22) oder im Befestigungsansatz (24) des Rohres (16) geführt und der Anker (20) berührungsfrei im Innenraum des Spulenträgers (14) bzw. Rohres (16) ver schiebbar ist.

Inventors: BERKHOF, HENDRIKUS
Applicants: HONEYWELL B.V.
Application year: 1981
Main classification: G05D16
IPC codes: G05D16, F23N1