DE9017327U1 - Servo pressure regulator - Google Patents

Description

2 O. Dez. 19902 O. Dec. 1990

GM 340
Joh. Vaillant GmDH u. Co GM340
Joh. Vaillant GmDH u. Co

Die Erfindung betrifft einen Servodruckregler mit einem diesen steuernden Elektromagneten, dessen Anker über eine Feder auf den Servodruckregler einwirkt und dessen Spule von einer Spannungsquelle versorgbar ist.The invention relates to a servo pressure regulator with an electromagnet controlling it, the armature of which acts on the servo pressure regulator via a spring and the coil of which can be supplied by a voltage source.

Bei solchen Servodruckreglern ergibt sich bei einer Änderung der Gasart stets das Problem der Anpassung eines Servodruckreglers an die neue Gasart. Dies ist durch den Umstand bedingt, daß die verschiedenen Gasarten mit unterschiedlichen Drücken angeboten werden. So wird z.B. Flüssiggas mit'einem erheblich höheren Druck angeboten als Erdgas, das wieder mit einem höheren Druck als Stadtgas angeboten wird.With such servo pressure regulators, if the type of gas changes, there is always the problem of adapting the servo pressure regulator to the new type of gas. This is due to the fact that the different types of gas are offered at different pressures. For example, liquid gas is offered at a significantly higher pressure than natural gas, which in turn is offered at a higher pressure than town gas.

Bei den bekannten derartigen Servodruckreglern ist vorgesehen, Teile des Elektromagneten, wie z.B. den Anker oder Teile des Joches auszutauschen. Weiters ist bei den bekannten Servodruckreglern ouch vorgesehen, den Elektromagneten auszutauschen. In the known servo pressure regulators of this type, it is intended to replace parts of the electromagnet, such as the armature or parts of the yoke. Furthermore, in the known servo pressure regulators, it is also intended to replace the electromagnet.

Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß eine Anpassung des Senvodruckreglers zur Regelung eines anderen Brenngases mit einem sehr erheblichen Aufwand verbunden ist, wobei sich ein großer Montageaufwand ergibt.However, this has the disadvantage that adapting the pressure regulator to control a different fuel gas involves a very considerable amount of effort, and involves a great deal of installation work.

Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und einen Servodruckregler der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine sehr einfache Umstellung auf eine andere Gasart ohne gößeren Montageaufwand möglich ist.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a servo pressure regulator of the type mentioned at the beginning, in which a very simple conversion to another type of gas is possible without major assembly effort.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Spule des Elektromagneten oder einer dieser zugeordneten Ansteuerschaltung mehrere über mindestens einen Schalter schaltbare Widerstände vorgeschaltet sind.According to the invention, this is achieved in that the coil of the electromagnet or a control circuit associated therewith is preceded by several resistors that can be switched via at least one switch.

Auf diese Weise ist es möglich den Elektromagneten des Servodruckreglers auf die Gasart mit dem höchsten Betriebsdruck auszulegen und eine Anpassung an Gasarten mit niedrigeren Betriebsdrücken durch Vorschaltung von entsprechend dimensionierten Widerständen vorzunehmen. Dabei kannIn this way, it is possible to design the electromagnet of the servo pressure regulator for the type of gas with the highest operating pressure and to adapt it to gas types with lower operating pressures by connecting appropriately dimensioned resistors.

die Anpassung durch eine einfache Umstellung des Schalters erfolgen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Spule des Elektromagneten je nach Gasart, bzw. des Druckes des zur Verfügung stehenden Brenngases mit unterschiedlichen Spannungen betrieben wird, wodurch sich aufgrund des im wesentlichen gleichbleibenden Widerstandes der Spule eine unterschiedliche Durchflutung ergibt. Die bewirkt, daß sich unterschiedliche, auf den Anker des Elektromagneten einwirkende Kräfte ergeben, die den Servodruckregler beeinflussen. Falls die Änderung des Vorscha 11widerstandes allein nicht ausreicht, so kann auch noch die Feder des Elektromagneten ausgetauscht werden. Dies läßt sich jedoch auf relativ einfach Weise bewerkstelligen, wodurch sich ein weit geringerer Montagaufwand ergibt, als bei dem bisher üblichen Austausch von Teilen das Elektromagneten, wie Teilen des Joches oder des Ankers des Elektromagneten.The adjustment can be made by simply changing the switch. This ensures that the coil of the electromagnet is operated with different voltages depending on the type of gas or the pressure of the available fuel gas, which results in a different flow due to the essentially constant resistance of the coil. This results in different forces acting on the armature of the electromagnet, which influence the servo pressure regulator. If changing the pre-tension resistance alone is not sufficient, the spring of the electromagnet can also be replaced. However, this can be done in a relatively simple way, which results in far less assembly work than with the previously usual replacement of parts of the electromagnet, such as parts of the yoke or the armature of the electromagnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Widerstände parallel geschaltet sind von denen je einer über einen Wahlschalter mit der Spannungsquelle verbindbar ist.According to a further feature of the invention, it can be provided that the resistors are connected in parallel, each of which can be connected to the voltage source via a selector switch.

Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Servodruckreglers, bei dem durch einfaches Umschalten des Wahl schalters und gegebenenfalls auch der Feder des Elektromagneten eine Anpassung an eine andere Gasart erfolgen kann.This results in a very simple structure of the servo pressure regulator according to the invention, in which adaptation to a different type of gas can be achieved by simply switching the selector switch and, if necessary, also the spring of the electromagnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Widerstände einstellbar sind.According to a further feature of the invention, it can be provided that the resistors are adjustable.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß der Servodruckregler auf sehr einfache Weise justiert werden kann .These measures have the advantage that the servo pressure regulator can be adjusted very easily.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail using the drawing. Shown are:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Servodruckregler ,Fig. 1 schematically shows a servo pressure regulator according to the invention ,

Fig. 2 ein Diagramm der Kennlinien der verschiedenen Einstellungen des Servordruckreglers nach der Fig. 1,Fig. 2 is a diagram of the characteristics of the various settings of the servo pressure regulator according to Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm der Kraft des Magneten in Abhängigkeit vom Hub des Ankers des Elektromagneten bei verschiedenen Vorschaltwiderständen,Fig. 3 a diagram of the force of the magnet as a function of the stroke of the armature of the electromagnet at different ballast resistances,

Fig. 4 schematisch einen erfindungsgemäßen Servodruckregler .Fig. 4 shows schematically a servo pressure regulator according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die Anschaltung eines erfindungsgemäßen ServodrucKreglers 1. Dabei ist die nicht weiter dargestellte Spannungsquelle über einen Wählschalter Si und einem von mehreren einstellbaren Widerständen P1, P2, Pn mit einem Steuereingang einer Ansteuerschaltung E verbunden, die mit einem Elektromagneten 32 verbunden ist, wobei die Ansteuerschaltung den Elektromagneten 32 steuert, der über eine Feder 31 eine Membrane des Servodruckreglers 1 beeinflußt, der schematisch in der Fig. 4 dargestellt ist.Fig. 1 shows schematically the connection of a servo pressure regulator 1 according to the invention. The voltage source (not shown in more detail) is connected via a selector switch Si and one of several adjustable resistors P1, P2, Pn to a control input of a control circuit E, which is connected to an electromagnet 32, the control circuit controlling the electromagnet 32, which influences a diaphragm of the servo pressure regulator 1 via a spring 31, which is shown schematically in Fig. 4.

Der Gasdruckregler nach der Fig. 4 weist eine mit einer Gaszufuhrleitung verbundene Einlaßkammer 6 und eine Auslaßkammer 2 auf, die von einer Membrane 3 begrenzt ist, die mit einem Ventilkdrper 4 verbunden ist, der mit einem Ventilsitz S zusammenwirkt, der eine öffnung der die Einlaßkammer 6 von der Auslaßkammer 2 trennenden Wand 7 begrenzt. Dabei zweigt von der Einlaßkammer ein Zündbrenneranschluß 41 über ein filter 40 ob. ,The gas pressure regulator according to Fig. 4 has an inlet chamber 6 connected to a gas supply line and an outlet chamber 2 which is delimited by a membrane 3 which is connected to a valve body 4 which interacts with a valve seat S which delimits an opening in the wall 7 separating the inlet chamber 6 from the outlet chamber 2. A pilot burner connection 41 branches off from the inlet chamber via a filter 40 above.

Die Einlaßkammer 6 ist über einen Filter 33 und eine Drossel &thgr; mit einer Kammer 9 verbunden, die eine mit einem Ventilsitz 10 versehene öffnung aufweist, der mit einem Ventilkörper 11 eines Schaltmagneten 12 zusammenwirkt. Dieser Schaltmagnet 12, bzw. dessen Ventilkörper 11 wirkt noch mit einem weiteren Ventilsitz 13 zusammen, der eine öffnung einer mit der Auslaßkammer 2 verbundenen Steuerleitung 14 begrenzt. Diese Steuerleitung 14 führt weiters zu -einem von der Hilfsmembrane 15 begrenzten Raum 16, der weiters über ein Steuerventil 1?, dessen Ventilkörper 1&THgr; mit einem Ventilsitz 19 zusammenwirkt, der eine öffnung des Raumes 16 begrenzt, die diesen mit einer Steuerleitung 20 verbindet, die in den von der Membrane 3 von der Einloßkommer 2 abgetrennten Steuerkommer 21 führt.The inlet chamber 6 is connected via a filter 33 and a throttle θ to a chamber 9, which has an opening provided with a valve seat 10, which interacts with a valve body 11 of a switching magnet 12. This switching magnet 12, or its valve body 11, also interacts with another valve seat 13, which delimits an opening of a control line 14 connected to the outlet chamber 2. This control line 14 also leads to a space 16 delimited by the auxiliary membrane 15, which further has a control valve 1?, the valve body 1θ of which interacts with a valve seat 19, which delimits an opening in the space 16, which connects it to a control line 20, which leads into the control chamber 21, which is separated from the inlet chamber 2 by the membrane 3.

Auf die Membrane 15 wirkt weiters eine Feder 31 ein, die an dem Anker 34 des Elektromagneten 32 über einen Federteller abgestützt ist, wobei der Raum oberhalb der Hilfsmembrane 15 über eine Drosselöffnung 35 mit der Umgebung verbunden ist .The diaphragm 15 is further acted upon by a spring 31 which is supported on the armature 34 of the electromagnet 32 via a spring plate, whereby the space above the auxiliary diaphragm 15 is connected to the environment via a throttle opening 35.

In der Ruhestellung verschließt der Schaltmagnet 12, bzw. dessen Ventilkörper 11 die Kammer 9. Dadurch ergeben sich über die Auslaßkammer 2 und die Steuer leitungen 14 und 20 an beiden Seiten der Membrane 3 gleiche Druckverhä1tnisse, sodaß die Feder 29, die Membrane nach unten drückt und damit denIn the rest position, the switching magnet 12 or its valve body 11 closes the chamber 9. This results in equal pressure conditions on both sides of the diaphragm 3 via the outlet chamber 2 and the control lines 14 and 20, so that the spring 29 presses the diaphragm downwards and thus the

Ventilkörper 4 gegen den Ventilsitz 5 drückt und damit ein Abströmen des Gases aus der Einlaßkammer 6 weitgehend unterbindet .Valve body 4 presses against valve seat 5 and thus largely prevents the gas from flowing out of inlet chamber 6.

Nach dem Umschalten des Schaltmagneten 12, bzw. dessen Venti1 körper 11, wird die Verbindung der Kammer 9 mit der Steuerleitung 20 geöffnet und die Verbindung der Steuerleitung 20 mit der Steuerleitung 14 unterbunden, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist.After switching the switching magnet 12, or its valve body 11, the connection of the chamber 9 to the control line 20 is opened and the connection of the control line 20 to the control line 14 is blocked, as shown in Fig. 1.

Dadurch kann Gas über die Drossel 8, den Raum 9, den Ventilsitz 10 und die Steuerleitung 20 in die Steuerkammer 21 einströmen, wodurch der Ventilkörper 4 entgegen der Kraft der Feder 29 vom Ventilsitz 5 abgehoben wird und das Gas in die Auslaßkammer 2 einströmen und von dort zum nicht dargestellten Brenner strömen kann.This allows gas to flow into the control chamber 21 via the throttle 8, the chamber 9, the valve seat 10 and the control line 20, whereby the valve body 4 is lifted off the valve seat 5 against the force of the spring 29 and the gas can flow into the outlet chamber 2 and from there to the burner (not shown).

Die Hi Ifsmembrane 15 wird an ihrer Unterseite vom Auslaß-Gasdruck, der von der zwischen dem Ventilsitz 5 und dem Ventilkörper 4 verbleibenden Spalt abhangt, beaufschlagt und hat daher die Tendenz sich nach oben zu wölben und damit das Ventil 1? zu öffnen. Dem wirkt die Feder 31 entgegen, die je nach der an dem Elektromagneten 32 anliegenden Spannung die Hilfsmembrane 15 entgegen dem Auslaß-Gasdruck mehr oder weniger beaufschlagt.The auxiliary diaphragm 15 is acted upon on its underside by the outlet gas pressure, which depends on the gap remaining between the valve seat 5 and the valve body 4, and therefore has a tendency to bulge upwards and thus open the valve 1?. This is counteracted by the spring 31, which, depending on the voltage applied to the electromagnet 32, acts on the auxiliary diaphragm 15 against the outlet gas pressure to a greater or lesser extent.

Es stellt sich daher ein entsprechender Gleiohgewichtszuatand ein, in dem das Ventil 1? um ein gewisses Maß geöffnet ist, sodaß über dieses Ventil Gas aus der Kammer 9 und der Steuerkammer 21, letzteres über die Steuerleitung 20 in den Raum 16 einströmen und von dort zur Auslaßkammer 2 strömen kann. Dies bewirkt ein Absinken des Druckes im Steuerkammer 21 und damit eine Schließbewegung des Ventilkörpers 4. Letzteres hat zur Folge, daß der Druck in der Einlaßkammer 6 und damit auch in der Kammer 9 und in weiterer Folge auch in der Steuerkammer 21 steigt, was zu einer Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 4 führt. Es stellt sich somit ein Gleichgewichtszustand ein, der von der Stellung des Ventiles 1? abhängt, das seinerseits von der an dem Elektromagneten 32 anliegenden Spannung abhängt, der die Stellung des Ankers 34 und mit diesem des Federtellers und damit die Vorspannung der Hilfsmembrane 15 ändert, wobei der Ventilkörper 18 und der Ventilsitz 19 eine Drosse1ste1Ie bilden.A corresponding equilibrium state is therefore established in which the valve 1? is opened to a certain extent, so that gas from the chamber 9 and the control chamber 21 can flow through this valve, the latter via the control line 20 into the space 16 and from there to the outlet chamber 2. This causes the pressure in the control chamber 21 to drop and thus a closing movement of the valve body 4. The latter has the consequence that the pressure in the inlet chamber 6 and thus also in the chamber 9 and subsequently also in the control chamber 21 increases, which leads to an opening movement of the valve body 4. A state of equilibrium is thus established which depends on the position of the valve 1? which in turn depends on the voltage applied to the electromagnet 32, which changes the position of the armature 34 and with it the spring plate and thus the preload of the auxiliary diaphragm 15, whereby the valve body 18 and the valve seat 19 form a throttle point.

Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, ist ein im wesentlichen linearer Zusammenhang zwischen der auf den Anker 34 desAs can be seen from Fig. 2, there is an essentially linear relationship between the force acting on the armature 34 of the

Elektromagneten 32 einwirkenden Magnetkraft und dem durch die Spule des Elektromagneten fließenden Stromes gegeben. Je nach der Größe des Stromes ergeben sich daher unterschiedliche Kräfte.The magnetic force acting on the electromagnet 32 and the current flowing through the coil of the electromagnet are given. Depending on the size of the current, different forces are therefore produced.

Durch das Vorschalten der Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten ergibt sich eine unterschiedliche Steigung der Kurven, P1, P2, Pn , die den vorgeschalteten Widerständen entsprechen, wobei die Magnetkraft F_Mear, einem bestimmten Brennerdruck P_B des Gases entspricht. Dabei entspricht die Kurve PI, bzw. der Brennerdruck &Rgr;_&THgr;, z.B. den Verhältnissen bei einer Versorgung des Brenners mit Flüssiggas, die Kurve P2, bzw. der Brennerdruck P_B2 z.B. Erdgas und Pn, bzw. P_e„ z.B. Stadtgas entspricht.By connecting resistors with different resistance values, a different slope of the curves P1, P2, Pn results, which correspond to the resistors connected upstream, whereby the magnetic force F _Mear corresponds to a certain burner pressure P _B of the gas. The curve PI, or the burner pressure �R _&THgr;, corresponds to the conditions when the burner is supplied with liquid gas, for example, the curve P2, or the burner pressure P _B2 corresponds to natural gas, and Pn, or P _e „, corresponds to town gas.

Durch einfaches Umschalten des Wahl schalters Si ist es daher möglich dos Regelverhalten des Servodruckreglers 1 auf die verschiedenen Gasarten einzustellen.By simply switching the selector switch Si, it is possible to adjust the control behavior of the servo pressure regulator 1 to the different gas types.

Die Fig· 3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Magnetkraft und dem Hub des Ankers 34 des Elektromagneten 32.Fig. 3 shows the relationship between the magnetic force and the stroke of the armature 34 of the electromagnet 32.

Pd tti i)tqfnsprüche : Pd tti i)tqfn sayings:

Claims (3)

* 't '-■ r.T Dez, 1990 GM 340 Joh. Vaillant GmbH u. Co P-ANSPRÜCHE* 't '-■ r.T Dec, 1990 GM 340 Joh. Vaillant GmbH u. Co P-CLAIMS 1. Servodruckregler mit einem diesen steuernden Elektromagneten, dessen Anker über eine Feder auf den Servodruckregler einwirkt und dessen Spule von einer Spannungsquelle versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spule des Elektromagneten (32) oder einer dieser zugeordneten Ans^euerschaltung (E) mehrere über mindestens einen Schalter (Si) schaltbare Widerstände (PI, P2, Pn) vorgeschaltet sind. 1. Servo pressure regulator with an electromagnet controlling the latter, the armature of which acts on the servo pressure regulator via a spring and the coil of which can be supplied by a voltage source, characterized in that a plurality of resistors (PI, P2, Pn) which can be switched via at least one switch (Si) are connected upstream of the coil of the electromagnet (32) or of a control circuit (E) assigned to the latter. 2. Servodruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (P1, P2, Pn) parallel geschaltet sind von denen je einer über einen Wahlschalter (Si) mit der Spannungsquelle verbindbar ist.2. Servo pressure regulator according to claim 1, characterized in that the resistors (P1, P2, Pn) are connected in parallel, one of which can be connected to the voltage source via a selector switch (Si). 3. Servodruckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Widerstände (P1, P2, Pn) einstellbar sind .3. Servo pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the resistors (P1, P2, Pn) are adjustable.