GAS/AIR RATIO REGULATOR

Abstract: 1. Combined gas/air regulator with two diaphragm pressure gauges, whose diaphragms acting against one another and against the tension of a spring (22), which is supported on an abutment (27) adjustable in the spring action direction, and are mechanically connected together by means of a ratio setting means (7-13) and to the tappet (23) of a valve, characterized in that the abutment (27) engages on the sloping surface (34) of an adjusting wedge (31), which is displaceable by means of an adjusting device at right angles to the adjusting direction of the abutment (27).

Description: Gas/Luft-Verbundregler Die Erfindung betrifft einen Gas/Luft-Verbundregler mit zwei Membran-Druckmessern, deren gegeneinander sowie gegen die Kraft einer Feder, die sich an einem in Wirkungsrichtung der Feder verstellbaren Widerlager abstützt, wirkende Membranen über ein Verhältnis-Einstellwerk mechanisch miteinander sowie mit dem Stössel eines Ventiles verbunden sind. Der grundsätzliche Aufbau von Gas/Luft-Verbundreglern ist beispielsweise aus der DE-PS 24 12 720 bekannt. Sie dienen zur Regelung der Gas- und Luftzufuhr zu Gasfeuerungsanlagen, und zwar gewöhnlich in der Weise, dass das Ventil die Stärke des Gasstromes in Abhängigkeit von dem Druck der der Gasfeuerung zugeführten Luft steuert. Dem von der Luft auf die Membran des einen Druckmessers ausgeübten Druck wirkt der auf die Membran des anderen Druckmessers ausgeübte Gasdruck entgegen, so dass entsprechend dem am Verhältnis-Einstellwerk eingestellten Verhältnis eine resultierende Kraft entsteht, welche das den Gasstrom steuernde Ventil gegen die Kraft einer Feder mehr oder weniger weit öffnet. Die Menge des der Gasfeuerung zugeführten Gas/Luft-Gemisches hängt von der augenblicklich geforderten Heizleistung ab. Diese Heizleistung kann in grossen Bereichen schwanken. Dabei soll das Gas/Luft-Verhältnis von dem gewünschten Wert im gesamten Leistungsbereich so wenig wie möglich abweichen, was bedeutet, dass die für das Gas/Luft-Verhältnis charakteristische Gerade durch den Nullpunkt des Diagrammes gehen muss, auf dessen Achsen der Gas-bzw. Luftdruck aufgetragen ist. Voraussetzung hierfür ist eine solche Einstellung der Federkraft, dass das Gasventil genau in dem Augenblick geschlossen wird, in dem der Luftdruck null wird. Die Steigung der Kurve wird durch das Übersetzungsverhältnis des Verhältnis-Einstellwerkes in Bezug auf die Federkonstante bestimmt. Die Verstellung der die Membranen und das Verhältnis-Einstellwerk belastenden Feder sowie die Einstellung des Verhältnis-Einstellwerkes geben demnach die Möglichkeit, eine durch den Nullpunkt gehende Kennlinie mit in weiten Grenzen beliebigem Anstieg zu realisieren. Der Einstellung der Federkraft kommt dabei eine erhebliche Bedeutung zu, zumal die erforderliche Federkraft von dem am Verhältnis-Einstellwerk eingestellten Übersetzungsverhältnis abhängt. Eine Veränderung des Übersetzungs-Verhältnisses bedingt daher auch eine Veränderung der Federkraft, und es ist eine besonders sorgfältige Einstellung der Federkraft erforderlich, wenn das Verhältnis-Einstellwerk drei über verschiebbare Widerlager miteinander gekoppelte Hebel aufweist, wie es in unserer gleichrangigen Patentanmeldung P 34 43 533.6 mit dem Titel Gasfeuerungsanlage mit einem Gas/Luft-Verbundregler" beschrieben ist. Es ist schon bekannt, bei Gas/Luft-Verbundreglern mittels Schrauben in Richtung der Federachse verstellbare Widerlager für Schraubenfedern vorzusehen. Eine Verstellung solcher Widerlager ist jedoch nicht leicht zu realisieren, da Gas/ Luft-Verbundregler ohnehin in ihrer auf die Membranen und das Ventil bezogenen Achsrichtung eine grosse Baulänge haben, welche durch die Anbringung von Verstelleinrichtungen für Schraubenfedern noch erheblich vergrössert würde. Weiterhin steht häufig oberhalb und unterhalb solcher Gas/Luft-Verbundregler nur wenig Platz zur Verfügung, so dass es schwierig ist, nach der Installation solcher Verbundregler die Eintellarbeiten vorzunehmen, die jedoch nur in diesem Zustand bei laufender Feuerungsanlage vernünftig vorgenommen werden können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gas/ Luft-Verbundregler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass seine Einrichtung zur Verstellung der Federkraft einen geringen Platzbedarf aufweist, zum Einstellen gut zugänglich ist und darüber hinaus auch noch eine sehr feine Einstellung bei hoher Stabilität der eingestellten Lage ermöglicht. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Widerlager an der Schrägfläche eines Justierkeiles anliegt, der mittels einer Verstelleinrichtung quer zur Verstellrichtung des Widerlagers verschiebbar ist. Die Verwendung eines quer zur Ve#rstellrichtung des Widerlagers verschiebbaren Justierkeiles hat den Vorteil, dass auch die Verstelleinrichtung für den Justierkeil seitlich zur Achse der Membranen, des Verhältnis-Einstellwerkes und des Ventilstössels angeordnet sein kann, wo sie immer gut zugänglich ist. Weiterhin gewährleistet die Anwendung eines Justierkeiles eine sehr feinfühlige Einstellung, weil die durch die Keilfläche bewirkte Hubbewegung sehr klein ist im Verhältnis zur Verschiebebewegung des Justierkeiles. Eine besonders hohe Stabilität wird erziehlt, wenn das Widerlager mit einer der Schrägfläche des Justierkeiles angepassten Schrägfläche am Justierkeil anliegt. Dann könnte sogar dafür Sorge getragen werden, dass die aneinander liegenden Schrägflächen eine ausreichend geringe Steigung haben, um eine Selbsthemmung zu bewirken. Hierdurch würde jede Tendenz zu einer selbständigen Verstellung der eingestellten Federkraft ausgeschlossen . Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Justierkeil U-förmig ausgebildet und es sitzt das Widerlager mit Randabschnitten auf den keilförmigen Schenkeln des Justierkeiles auf. Diese Ausbildung des Justierkeiles ist besonders raumsparend und dann besonders günstig, wenn das Widerlager einen sich an einer Membran abstUtzenden Stössel, insbesondere den Ventilstössel, ringförmig umgibt. Ein sol ches Widerlager könnte auf einem den Stössel umgebenden, rohrförmigen Gehäuseansatz verschiebbar gelagert sein, wodurch auf einfache Weise eine einwandfreie Führung gegen eine Verschiebung in der Verstellrichtung des Justierkeiles gewährleistet ist Die Verstelleinrichtung kann einfach eine axial unverschiebbar gelagerte Stellechraube sein, die in eine Gewindebohrung des Justierkeiles eingreift und insbesondere, wenn der Justierkeil U-förmig ausgebildet ist, eine Gewindebohrung in dessen Quersteg durchsetzt. Gas/Luft-Verbundregler der hier behandelten Art sind häufig so ausgebildet, dass ihre Membranen in der Gebrauchslage horizontal angeordnet sind. In diesem Fall ist es besonders zweckmässig, wenn das Widerlager im Abstand von der Unterseite der in Gebrauchslage unteren Membran angeordnet ist. Sie ist dann auf einen solchen Wert einzustellen, bei dem sie das Gewicht der Membrananordnungen, des Verhältnis-Einstellwerkes und der Ventilanordnung gerade aufhebt. Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln, für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen: Fig.- 1 einen Vertikalschnitt durch einen Gas/Luft-Ver bundregler nach der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II durch den Gas/Luft-Verbundregler nach Fig. 1. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Gas/Luft-Verbundreg ler sind in einem Gehäuse 1 mit Abstand voneinander zwei Membranen 2 bzw. 3 eingespannt, die mit dem jeweils an ihre Aussenseite angrenzenden Gehäuseteil eine Kammer 4 bzw. 5 begrenzen. Die Kammer 5 ist zum Anschluss einer Luftleitung bestimmt und demgemäss mit einem Anschlussstutzen 6 versehen. In entsprechender Weise ist auch die Kammer 5 mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Gaseinlass versehen. In dem Raum zwischen den beiden Membranen 2 und 3 befindet sich ein Verhältnis-Einstellwerk, das aus einem über einen Stössel 7 mit der oberen Membran 2 gekoppelten, oberen Hebel 8, einem über einen Stössel 9 mit der unteren Membran 3 gekoppelten unteren Hebel 10 und einem Zwischenhebel 11 besteht, an dem sich der obere Hebel 8 über Rollen 12 und der untere Hebel 10 über Rollen 13 abstützt. Das Übersetzungsverhältnis des beschriebenen Hebelgetriebes bestimmt das Verhältnis der auf die Membranen 2 und 3 wirkenden Drücke, bei denen die von den Stösseln 7, 9 in das Hebelgetriebe eingeleiteten, einander entgegengesetzten Kräfte im Gleichgewicht sind. Dieses Verhältnis lässt sich durch Verschieben der Rollen 12 und 13, an denen sich die Hebel gegenseitig abstützen, in weiten Grenzen verschieben. Zwischen dem Gehäuseboden 21 und der Unterseite der unteren Membran 3 befindet sich eine Schraubendruckfeder 22, die bestrebt ist, die Membrananordnung mit dem Verhältnis-Einstellwerk in einer oberen Stellung zu halten, in der ein an der Unterseite der unteren Membran 3 angebrachter Ventilstö ssel 23, der an seinem unteren Ende ein Verschlussstück 24 aufweist, ein Ventil geschlossen hält, das sich zwischen zwei im Boden 21 des Gehäuses angeordneten ¯eitungsanschlüs- sen 24, 25 befindet. Die Stärke der Schraubendruckfeder 22 muss so bemessen sein, dass sie bei herrschendem Kräftegleichgewicht das Ventil geschlossen hält, also genau das Gewicht der Membrananordnung und des Verhältnis-Einstellwerkes ausgleicht. Im Hinblick auf mögliche Fertigungstoleranzen, die einerseits das Gesamtgewicht der Membrananordnung und des Verhältnis-Einstellwerkes und andererseits die Spannkraft der Feder beeinflussen, besteht die Notwendigkeit, eine Möglichkeit zur genauen Einstellung der Federkraft zu schaffen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die Schraubendruckfeder 22 mit ihrem unteren Ende an einem Widerlager 27 ab, das ebenso wie die Schraubendruckfeder 22 den Ventilstössel 23 ringförmig umgibt und auf einem den Stössel ebenfalls umgebenden, rohrförmigen Gehäuseansatz 28 in Axialrichtung der Feder verschiebbar gelagert ist. Zur Verstellung des Widerlagers 27 in Achsrichtung der Schraubendruckfeder 22 dient ein Justierkeil gi, der U-förmig ausgebildet ist und mit seinen Schenkeln 32 den Gehäuseansatz 28 umgreift und zugleich Randabschnitte 33 des Widerlagers 27 untergreift. Die Schenkel 32 bilden an ihrer Oberseite keilförmige Schrägflächen 34, auf denen das Widerlager 27 im Bereich der Randabschnitte 33 mit entsprechend geneigten Schrägflächen aufsitzt. Der Quersteg 35 des U-förmigen Justierkeiles 31 weist in der Mitte eine Gewindebohrung 36 auf, in die eine Stellschraube 37 eingreift, die ihrerseits in einem Wandabschnitt 38 des Gehäuses 1 drehbar, aber axial unverschieblich gelagert ist. Die Stellschraube 37 durchdringt den Wandabschnitt 38 und ist gegenüber diesem Wandabschnitt mittels einer Dichtung 39 gasdicht abgedichtet. Am äusseren Ende der Stellschraube 37 befindet sich ein Rändelknopf 40 mit einem Querschlitz 41 zum Ansetzen eines Schraubenziehers. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass durch Drehen der Stellschraube 37 der U-förmige Justierkeil 31 quer oder radial zu dem Widerlager 27 verschiebbar ist, so dass das Widerlager je nach der Stellung des Justierkeiles an einer Stelle der Schenkel 32 anliegt, die von dem Boden 21 des Gehäuses einen mehr oder weniger grossen Abstand hat. In Fig. 1 ist das Widerlager 27 in seiner tiefsten Stellung wiedergegeben, aus der es durch Verschieben des Justierkeiles 32 nach rechts durch Drehen der Stellschraube 37 angehoben werden kann. Durch die doppelte Untersetzung mittels Stellschraube 27 und Keilflächen 34 wird eine sehr feinfühlige Einstellung gewährleistet. Zugleich gewährleistet die grossflächige Anlage des Widerlagers am Stellkeil einen äusserst sicheren Sitz, der eine selbstständige Veränderung der einmal gewählten Einstellung praktisch ausschliesst. Zugleich ist ersichtlich, dass die Anordnung einen sehr einfachen Aufbau hat und zugleich eine bequeme Handhabung ermöglicht, weil der Rändelkopf 40 der Stellschraube an der Seite des Gehäuses stets gut zugänglich ist. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist die Erfindung unabhängig von der Art des zwischen den Membranen angeordneten Verhältnis-Ein stellwerkes, das insbesondere in herkömmlicher Weise nur zwei durch ein Widerlager gekoppelte Hebel aufzuweisen braucht. Ferner ist die Erfindung auch bei solchen Gas/ Luft-Verbundreglern anwendbar, bei denen beide Membranen durch gegeneinander wirkende Federn belastet sind, deren Kräfte dann aufeinander abgestimmt werden müssen. Zu diesem Zweck könnten auch gegebenenfalls zwei solche Federn an als Justierkeilen ausgebildeten Widerlagern abgestützt sein.

Claims: Patentansprüche 1. Gas/Luft-Verbundregler mit zwei Membran-Druckmessern, deren gegeneinander sowie gegen die Kraft einer Feder, die sich an einem in Wirkungsrichtung der Feder ver stellbaren Widerlager abstützt, wirkende Membranen über ein Verhältnis-Einstellwerk mechanisch miteinan der sowie mit dem Stössel eines Ventiles verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (27) an der Schrägfläche (34) eines Justierkeiles (31) anliegt, der mittels einer Verstelleinrichtung quer zur Verstellrichtung des Widerlagers (27) verschiebbar ist. 2. Gas/Luft-Verbundregler nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Widerlager (27) mit einer der Schrägfläche (34) des Justierkeiles (31) angepassten Schrägfläche am Justierkeil anliegt. 3. Gas/Luft-Verbundregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Justierkeil (31) U-förmig ausgebildet ist und das Widerlager (27) mit Randab schnitten (33) auf den keilförmigen Schenkeln (32) des Justierkeiles aufsitzt. 4. ¯ Gas/Luft-Verbundregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstell einrichtung eine axial unverschiebbar gelagerte Stell schraube (37) umfasst, die in eine Gewindebohrung (36) des Justierkeiles (31) eingreift. 5. Gas/Luft-Verbundregler nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (37) eine Gewindebohrung (36) im Quersteg (35) des U-förmi gen Justierkeiles (31) durchsetzt. 6. Gas/Luft-Verbundregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (27) einen sich an einer Membran (3) abstützenden Stössel (23) ringförmig umgibt. 7. Gas/Luft-Verbundregler nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass das Widerlager (27) auf einem den Stössel (23) umgebenden, rohrförmigen Gehäuseeinsatz (28) in dessen Achsrichtung verschiebbar gelagert ist. 8. Gas/Luft-Verbundregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Membranen in der Gebrauchslage horizontal angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (27) im Abstand von der Unterseite der in Gebrauchslage unteren Membran (3) angeordnet ist.

Inventors: DUNGS, KARL, SCHMID, HERMANN
Applicants: KARL DUNGS GMBH & CO.
Application year: 1985
Main classification: F23N1
IPC codes: F23N1, F16F1, G01L15