DE202019104590U1

DE202019104590U1 - Gasregeleinheit und Gasgebläse

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Publication number: DE202019104590U1
Application number: DE202019104590.6U
Authority: DE
Original assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Current assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2029-08-22

Abstract

Gasregeleinheit (30) ausgebildet als Teil eines Gasgebläses mit einem Lüfter zum Fördern eines Gas-Luftgemisches und einem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei einem vorbestimmten Eingangsdruck, umfassend ein Gassicherheitsventil (20) und ein Gasregelventil (1), wobei das Gassicherheitsventil (20) als koaxiales Doppelsicherheitsventil zum Öffnen und Schließen einer Gaszufuhr und das Gasregelventil (1) zum Regeln einer die Gasregeleinheit durchströmbaren Gasmenge ausgebildet sind, wobei das Gasregelventil (1) einen Schrittmotor (6) mit einer linear versetzbaren Stellstange (5), einen Ventilsitz (4) und einen Ventilkörper (3) aufweist, wobei die Stellstange (5) des Schrittmotors (6) unmittelbar an dem Ventilkörper (3) angreift und somit über den Schrittmotor (6) eine Öffnungsstellung des Ventilkörpers (3) gegenüber dem Ventilsitz (4) unabhängig von dem Eingangsdruck des Gases regelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasregeleinheit ausgebildet als Teil eines Gasgebläses mit einem Lüfter zum Fördern eines Gas-Luftgemisches und einem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei einem vorbestimmten Eingangsdruck.
Die Integration von Gasregeleinheiten in Gasgebläse ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird beispielsweise in dem Dokument EP 2 802 781 B2 beschrieben. Bei dem darin beschriebenen Aufbau wird mittels eines Direktdruckreglers über eine Membran eine äußerst genaue Regelung realisiert.
Die vorliegende Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine kostengünstige und kompakte Gasregeleinheit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Gasregeleinheit ausgebildet als Teil eines Gasgebläses mit einem Lüfter zum Fördern eines Gas-Luftgemisches und einem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei einem vorbestimmten Eingangsdruck vorgeschlagen, welche ein Gassicherheitsventil und ein Gasregelventil umfasst. Das Gassicherheitsventil ist als koaxiales Doppelsicherheitsventil zum Öffnen und Schließen einer Gaszufuhr, das Gasregelventil zum Regeln einer die Gasregeleinheit durchströmbaren Gasmenge ausgebildet. Das Gasregelventil weist einen Schrittmotor mit einer linear versetzbaren Stellstange, einen Ventilsitz und einen Ventilkörper auf. Die Stellstange des Schrittmotors greift unmittelbar an dem Ventilkörper an, so dass über den Schrittmotor eine Öffnungsstellung des Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz unabhängig von dem Eingangsdruck des Gases regelbar ist.
Als Gasgebläse werden Gas und Luft vormischende Gebläse bezeichnet, welche das Gas-Luftgemisch an Brenner von Heizgeräten liefern. Soweit vorliegend von Gas die Rede ist, ist Brenngas gemeint.
Auf zusätzliche Bauteile des Direktdruckreglers wie die mit dem Gaseingangsdruck zusammenwirkende Membran oder eine mit der Membran zusammenwirkende Konstellation gebildet aus mehreren auf den Ventilkörper einwirkenden Federn wird ausdrücklich verzichtet. Die Öffnungsstellung des Ventilkörpers wird unmittelbar durch den Schrittmotor bzw. die Stellstange des Schrittmotors bestimmt.
In einer vorteilhaften Ausführung der Gasregeleinheit steht der Eingangsdruck des Gases unmittelbar mit dem Ventilkörper in Wirkverbindung und wirkt unmittelbar auf den Ventilkörper ein, so dass die Gasmenge durch das Gasregelventil ohne Kompensation des Eingangsdrucks regelbar ist. Es spielt dabei folglich keine Rolle, an welcher Stelle und mithin in welche Richtung der Eingangsdruck auf den Ventilkörper wirkt, da dessen Stellung unmittelbar von der Stellstange des Schrittmotors bestimmt wird.
Ferner ist in einer bezüglich der Teilezahl reduzierten Ausführung der Gasregeleinheit vorteilhaft, dass als auf den Ventilkörper einwirkende Kraftkomponente ausschließlich die Stellstange des Schrittmotors mit dem Ventilkörper in Verbindung steht. Die Stellung, d.h. Öffnungsstellung und Schließstellung des Ventilkörpers wird ausschließlich durch die Stellstange des Schrittmotors bestimmt.
In einer weiteren Ausführung der Gasregeleinheit ist vorgesehen, dass als auf den Ventilkörper einwirkende Kraftkomponente ausschließlich die Stellstange des Schrittmotors und eine Feder mit dem Ventilkörper in Verbindung stehen, wobei die Feder auf den Ventilkörper in eine Schließstellung in Richtung des Ventilsitzes einwirkt.
Als kompakte und kostengünstige Variante wird die Feder vorzugsweise als Blattfeder ausgebildet.
Eine Weiterbildung der Gasregeleinheit ist zudem dadurch gekennzeichnet, dass die Feder und der Ventilkörper insbesondere mechanisch aneinander fixiert sind.
Ferner sind in einer weiteren Ausführungsvariante der Ventilkörper und die Stellstange insbesondere mechanisch aneinander fixiert.
Das Gasregelventil und das Gassicherheitsventil der Gasregeleinheit sind vorzugsweise an einem Gebläsegehäuse des Gasgebläses befestigt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Ventilsitz durch das Gebläsegehäuse gebildet ist.
Eine weitere Ausführung der Gasregeleinheit sieht vor, dass zwischen dem Schrittmotor und dem Ventilkörper eine Dichtplatte mit einer Aussparung vorgesehen ist, wobei sich die Stellstange durch die Aussparung hindurch erstreckt. Die Dichtplatte dichtet den Bereich des Ventilkörpers von dem Bereich des Schrittmotors in einer Weise ab, dass die Norm erfüllt ist. Der Schrittmotor muss dann selbst nicht gasdicht ausgebildet sein. Derartige Schrittmotoren sind kostengünstiger.
Ferner ist für einen besonders kompakten Aufbau günstig, dass die Gasregeleinheit als integraler Teil des Gasgebläses, insbesondere dessen Gasgebläsegehäuses ausgebildet ist.
Die Erfindung umfasst zudem das Gasgebläse mit dem Lüfter zum Fördern des Gas-Luftgemisches und dem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei vorbestimmtem Eingangsdruck sowie einer vorstehend beschriebenen Gasregeleinheit.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 ein Gasgebläse mit Gasregeleinheit gemäß dem Stand der Technik
2 eine erfindungsgemäße an einem Gasgebläse verbaute Gasregeleinheit.

1 zeigt ein gattungsgemäßes Gasgebläse 100 des Stands der Technik EP 2 802 781 B2 mit einem Gebläsegehäuse 101, an dem ein Gasanschluss 102 ausgebildet ist und in das die Gasregeleinheit gebildet aus dem Gasregelventil 104 und dem Sicherheitsventil 105 als Module einschraubbar sind.
Eine erfindungsgemäße Ausführung der das Gasregelventil 1 und das koaxiale Doppelsicherheitsventil 20 bildenden Gasregeleinheit 30 als Bestandteil des Gebläsegehäuses 50 eines Gasgebläses ist in 2 dargestellt. Das Gasgebläse kann in seiner Ausführung im Übrigen demjenigen aus 1 entsprechen und beispielsweise wie gezeigt als Radialgebläse ausgeführt sein.
Das Gasregelventil 1 ist mit einem als Schrittmotor 6 ausgebildeten Antrieb ausgestattet und weist ein kartuschenartiges Gehäuse 2 auf. An dem Schrittmotor 6 ist die Stellstange 5 befestigt. Der hohl ausgebildete Ventilkörper 3 ist in dem Gehäuse 2 unmittelbar mit der Stellstange 5 verbunden, wobei die hohle Ausführung des Ventilkörpers nur eine von verschiedenen Möglichkeiten darstellt. Der Ventilkörper 3 kann auch als Vollkörper oder teilweiser Hohlkörper realisiert sein. 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. Alternativ wird der Ventilsitz 4 durch das Gebläsegehäuse 50 realisiert.
Zwischen dem Gehäuse 2 und Ventilkörper 3 ist eine als Blattfeder ausgebildet Feder 8 angeordnet, die in axialer Richtung auf den Ventilkörper 3 wirkt, und diesen gegen den Ventilsitz 4 drückt. Der Ventilkörper 3 und die Blattfeder 8 sind mechanisch miteinander verbunden.
Die Blattfeder 8 ist optional und muss nicht für alle erfindungsgemäßen Ausführungen vorgesehen werden. Vielmehr ist alternativ vorsehbar, dass als auf den Ventilkörper 3 einwirkende Kraftkomponente ausschließlich die Stellstange 5 des Schrittmotors 6 mit dem Ventilkörper 3 in Verbindung steht. Die Position des Ventilkörpers 3 wird dann ausschließlich durch die Regelung des Schrittmotors 6 ohne Einflüsse durch andere Bauteile realisiert.
Die Regelung der durch Gasregelventil 1 geförderten Gasmenge erfolgt ohne jede Kompensation des Eingangsdrucks des Gases, der auch auf den Ventilkörper 3 wirkt.
Ferner zeigt die dargestellte Ausführung die zwischen dem Schrittmotor 6 und dem Ventilkörper 3 angeordnete Dichtplatte 11, die im zentralen Mittelbereich eine Aussparung 12 aufweist, durch die sich die Stellstange 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 Gehäuseabschnitt an dem Gehäuse 2 befestigt. Durch Nutzung der Dichtplatte 11 ist als Schrittmotor 6 ein nicht-gasdichter Motor verwendbar.
Das Gasregelventil 1 und das Doppelsicherheitsventil 20 sind in Reihe angeordnet. Das Doppelsicherheitsventil 20 weist eine in dem Gebläsegehäuse 50 angeordnete Einsatzkartusche 27 auf, die durch den unteren Abschnitt des Gehäuses 22 gebildet ist. Die Art und Weise, derartige Doppelsicherheitsventil 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. Das Doppelsicherheitsventil 20 ist an dem Gebläsegehäuse 50 befestigt oder wird alternativ integral daran angeordnet. Über Dichtmittel 33 erfolgt die Abdichtung gegenüber dem Gebläsegehäuse 50. Das Gas tritt somit wie durch den Pfeil dargestellt von rechts seitlich in die Einsatzkartusche 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 Gebläsegehäuse 50 entsprechende Stege 34 auf, an denen das Gasregelventil 1 bzw. das Doppelsicherheitsventil 20 jeweils dichtend anliegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2802781 B2 [0002, 0019]

Claims

Gasregeleinheit (30) ausgebildet als Teil eines Gasgebläses mit einem Lüfter zum Fördern eines Gas-Luftgemisches und einem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei einem vorbestimmten Eingangsdruck, umfassend ein Gassicherheitsventil (20) und ein Gasregelventil (1), wobei das Gassicherheitsventil (20) als koaxiales Doppelsicherheitsventil zum Öffnen und Schließen einer Gaszufuhr und das Gasregelventil (1) zum Regeln einer die Gasregeleinheit durchströmbaren Gasmenge ausgebildet sind, wobei das Gasregelventil (1) einen Schrittmotor (6) mit einer linear versetzbaren Stellstange (5), einen Ventilsitz (4) und einen Ventilkörper (3) aufweist, wobei die Stellstange (5) des Schrittmotors (6) unmittelbar an dem Ventilkörper (3) angreift und somit über den Schrittmotor (6) eine Öffnungsstellung des Ventilkörpers (3) gegenüber dem Ventilsitz (4) unabhängig von dem Eingangsdruck des Gases regelbar ist.
Gasregeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsdruck des Gases unmittelbar mit dem Ventilkörper (3) in Wirkverbindung steht und unmittelbar auf den Ventilkörper (3) einwirkt, so dass das die Gasmenge durch Gasregelventil (1) ohne Kompensation des Eingangsdrucks regelbar ist.
Gasregeleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als auf den Ventilkörper (3) einwirkende Kraftkomponente ausschließlich die Stellstange (5) des Schrittmotors (6) mit dem Ventilkörper (3) in Verbindung steht.
Gasregeleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als auf den Ventilkörper (3) einwirkende Kraftkomponente ausschließlich die Stellstange (5) des Schrittmotors (6) und eine Feder mit dem Ventilkörper (3) in Verbindung stehen, wobei die Feder auf den Ventilkörper (3) in eine Schließstellung in Richtung des Ventilsitzes (4) einwirkt.
Gasregeleinheit nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) als Blattfeder ausgebildet ist.
Gasregeleinheit nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) und der Ventilkörper (3) aneinander fixiert sind.
Gasregeleinheit nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (3) und die Stellstange (5) mechanisch aneinander fixiert sind.
Gasregeleinheit nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasregelventil (1) und das Gassicherheitsventil (20) an einem Gebläsegehäuse (50) des Gasgebläses befestigt sind.
Gasregeleinheit nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (4) durch das Gebläsegehäuse (50) gebildet ist.
Gasregeleinheit nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schrittmotor (6) und dem Ventilkörper (3) eine Dichtplatte (11) mit einer Aussparung (12) vorgesehen ist, wobei sich die Stellstange (5) durch die Aussparung (12) hindurch erstreckt.
Gasregeleinheit nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsstellung des Ventilkörpers (3) gegenüber dem Ventilsitz (4) unabhängig von dem auf den Ventilkörper (3) wirkenden Eingangsdruck des Gases von der Stellstange (5) des Schrittmotors (6) bestimmt ist.
Gasregeleinheit nach einem der vorigen Ansprüche, ausgebildet als integraler Teil eines Gasgebläses.
Gasgebläse mit einem Lüfter zum Fördern eines Gas-Luftgemisches und einem Gasanschluss zur Zuführung von Gas bei einem vorbestimmten Eingangsdruck sowie einer Gasregeleinheit (30) nach einem der vorigen Ansprüche.