[go: up one dir, main page]

DE10213935A1 - Device and method for regulating and shutting off a fluid flow - Google Patents

Device and method for regulating and shutting off a fluid flow

Info

Publication number
DE10213935A1
DE10213935A1 DE10213935A DE10213935A DE10213935A1 DE 10213935 A1 DE10213935 A1 DE 10213935A1 DE 10213935 A DE10213935 A DE 10213935A DE 10213935 A DE10213935 A DE 10213935A DE 10213935 A1 DE10213935 A1 DE 10213935A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pole piece
actuator
armature
valve body
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10213935A
Other languages
German (de)
Inventor
Karl-G Dalsas
Stephan Wald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elster Kromschroeder GmbH
Original Assignee
G Kromschroeder AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by G Kromschroeder AG filed Critical G Kromschroeder AG
Priority to DE10213935A priority Critical patent/DE10213935A1/en
Priority to DE20220630U priority patent/DE20220630U1/en
Priority to EP02027156A priority patent/EP1323966A1/en
Publication of DE10213935A1 publication Critical patent/DE10213935A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/005Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/24Valve details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2900/00Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/01002Electromagnetically operated fuel valves with a single solenoid controlling two or more cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes zu einer Gasverbrauchseinrichtung, mit mindestens einem Ventil, das einen Ventilkörper (8) aufweist, der in einem Gehäuse (2, 2a) einer Durchtrittsöffnung (5) mit mindestens einem Ventilsitz zugeordnet ist, mit einem ersten Stellantrieb (3), der an einen Regelkreis angeschlossen ist und der auf den Ventilkörper (8) einwirkt sowie mit einem zweiten Stellantrieb (4), der eine Spule (10), einen äußeren Eisenkreis (15, 15a), einen mit dem Ventilkörper (8) verbundenen axial beweglichen Anker (11), ein Polstück (12) und eine Schließfeder (13) aufweist, wobei zwischen dem Anker (11) und dem Polstück (12) ein Arbeitsluftspalt (14) gebildet wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist das Polstück (12) axialbeweglich und mittels des ersten Stellantriebs (3) gegen den Anker (11) bewegbar, um den Arbeitsluftspalt (14) auf einen Grenzwert einzustellen. Der Wirkungsgrad des Magnetkreises kann auf diese Weise mehr als verdoppelt werden.The invention relates to a device and a method for regulating and shutting off a fluid flow, in particular a gas flow to a gas consumption device, with at least one valve, which has a valve body (8), which has a passage opening (5) in a housing (2, 2a) is assigned to at least one valve seat, with a first actuator (3) which is connected to a control circuit and which acts on the valve body (8) and with a second actuator (4) which has a coil (10), an outer iron circuit (15 , 15a), has an axially movable armature (11) connected to the valve body (8), a pole piece (12) and a closing spring (13), a working air gap (14) between the armature (11) and the pole piece (12) is formed. DOLLAR A According to the invention, the pole piece (12) can be moved axially and by means of the first actuator (3) against the armature (11) in order to set the working air gap (14) to a limit value. The efficiency of the magnetic circuit can be more than doubled in this way.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes zu einer Gasverbrauchseinrichtung, mit mindestens einem Ventil, das einen Ventilkörper aufweist, der in einem Gehäuse einer Durchtrittsöffnung mit mindestens einem Ventilsitz zugeordnet ist, mit einem ersten Stellantrieb, der an einen Regelkreis angeschlossen ist und der auf den Ventilkörper einwirkt sowie mit mindestens einem zweiten Stellantrieb, der eine Spule, einen äußeren Eisenkern, einen mit dem Ventilkörper verbundenen axial beweglichen Anker, ein Polstück und eine Schließfeder aufweist, die den Ventilkörper in Schließrichtung belastet, wobei zwischen dem Anker und dem Polstück ein Arbeitsluftspalt gebildet wird. The invention relates to a device and a method for regulating and shutting off a fluid flow, in particular a gas flow to a Gas consumption device, with at least one valve, the valve body has in a housing of a passage opening with at least one Valve seat is associated with a first actuator that is connected to a control loop is connected and which acts on the valve body and with at least one second actuator, which has a coil, an outer iron core, one with the Valve body connected axially movable armature, a pole piece and a closing spring has, which loads the valve body in the closing direction, between the armature and a working air gap is formed for the pole piece.

Eine derartige Sicherheits- und Regelkombination wird insbesondere zum Regeln und Absperren der Gaszufuhr zu Gasverbrauchseinrichtungen, in der Regel Industriebrennern, verwendet. Such a combination of security and regulation becomes especially for regulation and Shut off the gas supply to gas appliances, usually Industrial burners.

Der erste Stellantrieb, der zur Regelung dient, erhält Steilsignale von einem Regelkreis, beispielsweise zum Regeln des Gas-/Luftverhältnisses bei der Verbrennung. Es kann sich um einen elektrisch-, magnetisch- oder steuerluftbetriebenen Stellmotor handeln. Eine Motorspindel wird durch das gehäusefest angeordnete Polstück hindurchgeführt und verstellt den Ventilkörper. The first actuator, which is used for control, receives steep signals from a control circuit, for example to regulate the gas / air ratio during combustion. It can are an electric, magnetic or pilot operated actuator. A motor spindle is passed through the pole piece fixed to the housing and adjusts the valve body.

Der zweite Stellantrieb, der als elektromagnetischer Antrieb ausgebildet ist, dient zum Absperren des Fluidstromes, beispielsweise eines Gasstroms zu einem Gasbrenner. Der Gasstrom wird im Normalfall abgesperrt bzw. unterbrochen, wenn der Brenner abgeschaltet wird oder im Notfall, z. B. bei einem Stromausfall. The second actuator, which is designed as an electromagnetic drive, is used for Shutting off the fluid flow, for example a gas flow to a gas burner. The gas flow is normally shut off or interrupted when the burner is switched off or in an emergency, e.g. B. in the event of a power failure.

Beim normalen Betrieb des Gasbrenners liegt an der Spule des zweiten Stellantriebs eine Spannung an. Der Anker wird durch die Magnetkräfte gegen die Kraft der Schließfeder zum Polstück gezogen, so dass der Ventilkörper die Durchtrittsöffnung freigibt. During normal operation of the gas burner, it is due to the coil of the second actuator a tension on. The armature is countered by the force of the magnetic force Closing spring pulled to the pole piece, so that the valve body the passage opening releases.

In dieser Stellung nähert sich der Anker so weit an das Polstück heran, wie dies die Motorspindel zulässt. In jedem Fall muss der Anker vom Polstück durch einen Arbeitsluftspalt getrennt sein, um ein Hängen bzw. Ankleben des Ankers am Polstück durch Restmagnetkräfte im stromlosen Zustand der Spule zu vermeiden. In this position, the armature approaches the pole piece as far as the Motor spindle allows. In any case, the anchor must go through a pole piece Working air gap must be separated in order to hang or glue the armature to the pole piece to be avoided by residual magnetic forces when the coil is de-energized.

Die Breite des Arbeitsluftspaltes verändert sich während des Regelvorgangs, da der Anker gegenüber dem ortsfesten Polstück bewegt wird. Der Arbeitsluftspalt hat eine maximale Breite, wenn sich der Ventilkörper in der Schließstellung befindet. The width of the working air gap changes during the control process because the Anchor is moved relative to the stationary pole piece. The working air gap has one maximum width when the valve body is in the closed position.

Zum Öffnen des Ventils wird an der Spule eine Spannung angelegt, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Der Anker wird mittels der Magnetkräfte gegen die Kraft der Schließfeder zum Polstück bewegt und dadurch der Ventilkörper angehoben. Der breite Arbeitsluftspalt in der Schließstellung führt zu einem geringen Wirkungsgrad des Magnetfeldes, das so dass die magnetische Energie entsprechend groß sein muss, um die notwendige mechanische Arbeit zum Anheben des Ventilkörpers zu verrichten. Die Spule benötigt daher eine relativ große elektrische Leistung bzw. eine große Wickelmasse. To open the valve, a voltage is applied to the coil, causing a Magnetic field arises. The armature is countered by the force of the magnetic force Closing spring moves to the pole piece and the valve body is thereby raised. The broad one Working air gap in the closed position leads to a low efficiency of the Magnetic field, so that the magnetic energy has to be correspondingly large perform the necessary mechanical work to lift the valve body. The The coil therefore requires a relatively large electrical power or a large one Winding mass.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der elektromagnetische Antrieb eine minimale Antriebsleistung benötigt. The invention is therefore based on the object of a device at the outset to create the type mentioned, in which the electromagnetic drive is minimal Drive power needed.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a device of the type mentioned Features of claim 1 solved.

Da das Polstück axial beweglich ist, kann es zum Anker hin verschoben werden, um den Arbeitsluftspalt auf einen Minimalwert einzustellen. Sobald an der Spule eine Spannung anliegt, werden Polstück und Anker durch die Magnetkräfte gekoppelt und werden beim Regelvorgang gemeinsam bewegt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der zweite Stellantrieb in einem energetisch optimalen Betriebspunkt arbeitet und deshalb nur ein minimaler Spulenaufwand erforderlich ist. Die erforderliche elektrische Leistung kann gegenüber dem Stand der Technik um mehr als die Hälfte reduziert werden. Since the pole piece is axially movable, it can be moved towards the armature set the working air gap to a minimum value. As soon as one on the coil Voltage is present, the pole piece and armature are coupled by the magnetic forces and are moved together during the control process. This solution has the advantage that the second actuator works in an energetically optimal operating point and therefore only a minimal amount of coils is required. The electrical power required can be reduced by more than half compared to the prior art.

Vorzugsweise ist der erste Stellantrieb als Linearantrieb ausgebildet, der eine Gewindespindel aufweist, die am Polstück angreift. Die Gewindespindel kann axial beweglich sein und einen Anschlag für das Polstück bilden. The first actuator is preferably designed as a linear drive, the one Has threaded spindle that engages the pole piece. The threaded spindle can be axial be movable and form a stop for the pole piece.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Polstück drehfest ist und eine axiale Gewindebohrung aufweist, in die Gewindespindel eingreift. It is particularly advantageous if the pole piece is non-rotatable and an axial one Has threaded bore, engages in the threaded spindle.

Wenn sich die Schließfeder einerseits am Polstück und andererseits am Anker abstützt, wird gleichzeitig mit der Einstellung des Arbeitsluftspalts auf vorteilhafte Art und Weise die Schließfeder vorgespannt. If the closing spring is supported on the one hand on the pole piece and on the other hand on the anchor, at the same time as the setting of the working air gap in an advantageous manner the closing spring biased.

Infolge des verringerten Spulenaufwands lässt sich die Baugröße der Vorrichtung beträchtlich reduzieren, insbesondere lassen sich das Polstück und der Anker relativ klein ausführen. Vorzugsweise werden Polstück und Anker als Scheiben ausgebildet. As a result of the reduced number of coils, the size of the device can be reduced considerably reduce, in particular, the pole piece and the anchor can be relatively run small. The pole piece and armature are preferably designed as disks.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse hintereinander im Gasstrom angeordnet. Beide Ventile dienen zum Absperren eines Fluidstromes und weisen jeweils ein axialbewegliches Polstück und einen Anker mit einen Ventilkörper auf. Allerdings ist nur das stromauf angeordnete Ventil mit einer Spule versehen. Diese ist in der Lage, beide Ventilkörper anzutreiben, weil die benötigten Kräfte gering sind. Beide Ventile weisen einen gemeinsamen äußeren Eisenkreis auf, der derart ausgebildet ist, dass er stets mit beiden Polstücken und mit beiden Ankern im Eingriff ist. Der konstruktive Aufwand für eine derartige Ausführungsform mit zwei Ventilen verringert sich erheblich, da praktisch ein Magnetantrieb eingespart werden kann. In a preferred embodiment, two valves are in one Housing arranged one behind the other in the gas stream. Both valves are used to shut off of a fluid flow and each have an axially movable pole piece and an armature with a valve body. However, only the upstream valve is one Provide coil. This is able to drive both valve bodies because the required forces are low. Both valves have a common outer Iron circle, which is designed such that it is always with both pole pieces and with is engaged in both anchors. The design effort for such Embodiment with two valves is considerably reduced because it is practically one Magnet drive can be saved.

Es ist auch möglich, dass nur eines der beiden Ventile einen ersten Stellantrieb aufweist. It is also possible that only one of the two valves has a first actuator having.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes zu einer Gasverbrauchseinrichtung, mit mindestens einem Ventil, das einen Ventilkörper aufweist, der in einem Gehäuse eine Durchtrittsöffnung drosselt oder absperrt, wobei der Ventilkörper von einem ersten und einem zweiten Stellantrieb verstellt wird, wobei der zweite Stellantrieb eine Spule, einen äußeren Eisenkern, einen mit dsm Ventilkörper verbundenen axialbeweglichen Anker, ein Polstück und eine Schließfeder aufweist, die den Ventilkörper in Schließrichtung belastet, wobei zwischen dem Anker und dem Polstück ein Arbeitsluftspalt gebildet wird. Erfindungsgemäß bewegt der erste Stellantrieb das Polstück im stromlosen Zustand der Spule gegen den Anker, um den Arbeitsluftspalt auf einen Grenzwert einzustellen. The invention also provides a method for regulating and shutting off a Fluid flow, in particular a gas flow to a gas consumption device with at least one valve which has a valve body which in a housing Throttle opening or shuts off, the valve body from a first and a second actuator is adjusted, the second actuator being a coil, a outer iron core, an axially movable armature connected to the dsm valve body, has a pole piece and a closing spring, which the valve body in the closing direction loaded, a working air gap being formed between the armature and the pole piece becomes. According to the first actuator drives the pole piece in the de-energized state State of the coil against the armature to limit the working air gap adjust.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. The invention is described below with the aid of preferred exemplary embodiments of the Device according to the invention explained in connection with the drawing.

Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform nach dem Stand der Technik; Figure 1 is a schematic section through an embodiment according to the prior art.

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in geschlossenem Zustand; Figure 2 is a schematic section through a first embodiment of the device according to the invention in the closed state.

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 2 in geöffnetem Zustand; Figure 3 is a schematic section through the embodiment of Figure 2 in the open state..;

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilweise geöffnetem Zustand. Fig. 4 shows a schematic section through a second embodiment of the device according to the invention in a partially open state.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 stellt den Stand der Technik dar. Die Vorrichtung umfasst ein Ventil 1, ein Gehäuse 2, einen ersten Stellantrieb 3 sowie einen zweiten Stellantrieb 4. The device according to FIG. 1 represents the state of the art. The device comprises a valve 1 , a housing 2 , a first actuator 3 and a second actuator 4 .

Das Gehäuse 2 weist eine Durchtrittsöffnung 5 auf, die zwischen einem Einlasskanal 6 und einem Auslasskanal 7 angeordnet ist. Der Durchtrittsöffnung 5, die auf bekannte Art und Weise einen nicht dargestellten Ventilsitz aufweist, ist ein Ventilkörper 8 zugeordnet. Der Ventilkörper 8 ist durch eine nicht dargestellte Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagt. The housing 2 has a passage opening 5 which is arranged between an inlet channel 6 and an outlet channel 7 . A valve body 8 is assigned to the passage opening 5 , which has a valve seat (not shown) in a known manner. The valve body 8 is acted upon by a closing spring, not shown, in the closing direction.

Der zweite Stellantrieb 4 weist eine Spule 10 auf, die einen axialbeweglichen Anker 11 und ein Polstück 12 umgibt. Das Polstück 12 ist gehäusefest angeordnet. Die Spule 10 ist stromlos, d. h. das Ventil ist geschlossen. The second actuator 4 has a coil 10 which surrounds an axially movable armature 11 and a pole piece 12 . The pole piece 12 is arranged fixed to the housing. The coil 10 is de-energized, ie the valve is closed.

Zwischen dem Polstück 12 und dem Anker 11 befindet sich ein relativ breiter Arbeitsluftspalt 14. Wenn nun an die Spule 10 eine Spannung angelegt wird, um den Ventilkörper 8 vom Ventilsitz abzuheben, d. h. um das Ventil zu öffnen, arbeitet der Magnetkreis im Bereich sehr geringer Wirkungsgrade. Between the pole piece 12 and the armature 11, there is a relatively wide air gap fourteenth If a voltage is now applied to the coil 10 in order to lift the valve body 8 from the valve seat, ie to open the valve, the magnetic circuit operates in the area of very low efficiency.

Bei dem ersten Stellantrieb 3 handelt es sich um einen elektrischen Stellmotor, der eine axialbewegliche Spindel 9 aufweist, die am Anker 11 bzw. am Ventilkörper 8 einen Anschlag bildet. The first actuator 3 is an electric servomotor which has an axially movable spindle 9 which forms a stop on the armature 11 or on the valve body 8 .

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die in der Schließstellung dargestellt ist. Ein Ventil 1 dient zum Absperren und Regeln eines Gasstroms zu einem nicht dargestellten Gasbrenner und weist ein Gehäuse 2, einen ersten Stellantrieb 3 und einen zweiten Stellantrieb 4 auf. Fig. 2 shows a device according to the invention, which is shown in the closed position. A valve 1 serves to shut off and regulate a gas flow to a gas burner (not shown) and has a housing 2 , a first actuator 3 and a second actuator 4 .

Das Gehäuse 2 weist eine Durchtrittsöffnung 5 auf, die zwischen einem Einlasskanal 6 und einem Auslasskanal 7 angeordnet ist. Der Durchtrittsöffnung 5, die auf bekannte Art und Weise einen nicht dargestellten Ventilsitz aufweist, ist ein Ventilkörper 8 zugeordnet. The housing 2 has a passage opening 5 which is arranged between an inlet channel 6 and an outlet channel 7 . A valve body 8 is assigned to the passage opening 5 , which has a valve seat (not shown) in a known manner.

Der erste Stellantrieb 3 ist als Linearantrieb ausgebildet, der eine Gewindespindel 9 aufweist. Der erste Stellantrieb 3 erhält in bekannter, nicht dargestellter Art und Weise Stellsignale aus einem Regelkreis, der z. B. das Gas-/Luftverhältnis bei der Verbrennung regelt. The first actuator 3 is designed as a linear drive which has a threaded spindle 9 . The first actuator 3 receives in a known, not shown manner control signals from a control circuit, the z. B. regulates the gas / air ratio during combustion.

Der zweite Stellantrieb 4 weist eine Spule 10 auf, die einen axialbeweglichen Anker 11 und ein ebenfalls axialbewegliches Polstück 12 umgibt. Das Polstück ist drehfest und weist eine Gewindebohrung 16 auf, in die die Gewindespindel 9 eingreift. Das Ventil ist geschlossen. The second actuator 4 has a coil 10 which surrounds an axially movable armature 11 and a likewise axially movable pole piece 12 . The pole piece is non-rotatable and has a threaded bore 16 into which the threaded spindle 9 engages. The valve is closed.

Zwischen dem Anker 11 und dem Polstück 12 ist eine Schließfeder 13 angeordnet, die zum Schließen des Ventils im stromlosen Zustand der Spule dient. Die Schließfeder 13 ist derart vorgespannt, dass die Remanenz, d. h. die nach dem Abschalten des Stroms verbleibende permanente Magnetisierung beim Schließvorgang überwunden werden kann. Die Spule 10 ist von einem äußeren Eisenkreis 15 umgeben. A closing spring 13 is arranged between the armature 11 and the pole piece 12 and serves to close the valve when the coil is de-energized. The closing spring 13 is preloaded in such a way that the remanence, ie the permanent magnetization remaining after the current is switched off, can be overcome during the closing process. The coil 10 is surrounded by an outer iron circle 15 .

Die Gewindespindel 9 greift in die Gewindebohrung 16 im Polstück 12 ein und verschiebt dieses in Richtung auf den Anker 11, so dass der Arbeitsspalt 14 auf einen Minimalwert eingestellt und die Schließfeder 13 gespannt wird, bevor an die Spule 10 eine Spannung angelegt wird. Dies kann beispielsweise in einer Initialisierungsphase jeweils vor einem Brennerstart geschehen. Es ist allerdings auch möglich, das Polstück bei bestromter Spule vor dem Regelvorgang an den Anker heranzubewegen. The threaded spindle 9 engages in the threaded bore 16 in the pole piece 12 and displaces it in the direction of the armature 11 , so that the working gap 14 is set to a minimum value and the closing spring 13 is tensioned before a voltage is applied to the coil 10 . This can happen, for example, in an initialization phase before each burner start. However, it is also possible to move the pole piece to the armature with the coil energized before the control process.

In Fig. 3 ist die Vorrichtung nach Fig. 2 nach Anlegen einer Spannung an die Spule 10 in geöffnetem Zustand dargestellt. Zum Regeln greift der erste Stellantrieb 3 am Polstück 12 an und verschiebt das Polstück 12 gemeinsam mit dem Anker 11 und dem Ventilkörper 8. In jedem Fall sind das Polstück und der Anker mit dem äußeren Eisenkreis 15 im Eingriff. FIG. 3 shows the device according to FIG. 2 in the open state after applying a voltage to the coil 10 . To regulate, the first actuator 3 engages the pole piece 12 and moves the pole piece 12 together with the armature 11 and the valve body 8 . In any case, the pole piece and the armature are in engagement with the outer iron circle 15 .

Der erste Stellantrieb 3 kann zum Schließen des Ventils im Regelfall, d. h. wenn der Brenner abgeschaltet wird, eingesetzt werden. The first actuator 3 can generally be used to close the valve, ie when the burner is switched off.

Der zweite Stellantrieb 4 wird zur Sicherheitsabschaltung eingesetzt. Dabei wird die Stromzufuhr zur Spule 10 unterbrochen. Die Schließfeder 13 sorgt dafür, dass nach dem Abschalten des Stroms das Ventil geschlossen wird. The second actuator 4 is used for safety shutdown. The power supply to the coil 10 is interrupted. The closing spring 13 ensures that the valve is closed after the current is switched off.

In Fig. 4 ist eine sogenannte Kompaktarmatur dargestellt. Zwei Ventile 1a und 1b sind in einem gemeinsamen Gehäuse 2 angeordnet. Das in Strömungsrichtung stromauf liegende Ventil 1a dient ausschließlich als Absperrventil und weist daher keinen ersten Stellantrieb, sondern lediglich einen zweiten Stellantrieb 4 auf. Das stromab angeordnete Ventil 1b dient als Absperr- und Regelventil. Der erste Stellantrieb 3 erhält in bekannter, nicht dargestellter Art und Weise Stellsignale aus einem Regelkreis, der z. B. das Gas-/Luftverhältnis bei der Verbrennung regelt. Das Polstück ist drehfest und weist eine Gewindebohrung 16 auf, in die die Gewindespindel 9 eingreift. Der erste Stellantreib hat das Polstück 12 in Richtung auf den Anker 11 verschoben, so dass der Arbeitsspalt 14 auf einen Minimalwert eingestellt und die Schließfeder 13 gespannt wird, bevor an die Spule 10 eine Spannung angelegt worden ist. Der Arbeitsspalt 14 des Ventils 1b ist als waagerechter Spalt ausgeführt. Das Ventil 1b ist teilweise geöffnet. Das Ventil 1a ist geöffnet. Beim Ventil 1a umgibt die Spule 10 das Polstück 12a und den Anker 11a. Die Spule 10 dient auch als Antrieb für das Ventils 1b. Es muss lediglich gewährleistet sein, dass die Polstücke 12a, 12 und die Anker 11a, 11 stets im Eingriff mit dem äußeren Eisenring 15a sind, so dass sich über beide Ventile 1a, 1b ein gemeinsamer Magnetkreis bildet. Auf diese Weise kann ein Magnetantrieb eingespart werden. A so-called compact fitting is shown in FIG . Two valves 1 a and 1 b are arranged in a common housing 2 . The valve 1 a upstream in the flow direction serves exclusively as a shut-off valve and therefore does not have a first actuator, but only a second actuator 4 . The downstream valve 1 b serves as a shut-off and control valve. The first actuator 3 receives in a known, not shown manner control signals from a control circuit, the z. B. regulates the gas / air ratio during combustion. The pole piece is non-rotatable and has a threaded bore 16 into which the threaded spindle 9 engages. The first actuator has moved the pole piece 12 in the direction of the armature 11 , so that the working gap 14 is set to a minimum value and the closing spring 13 is tensioned before a voltage has been applied to the coil 10 . The working gap 14 of the valve 1 b is designed as a horizontal gap. The valve 1 b is partially open. The valve 1 a is open. At valve 1 a, coil 10 surrounds pole piece 12 a and armature 11 a. The coil 10 also serves as a drive for the valve 1 b. It only has to be ensured that the pole pieces 12 a, 12 and the armatures 11 a, 11 are always in engagement with the outer iron ring 15 a, so that a common magnetic circuit is formed via both valves 1 a, 1 b. In this way, a magnetic drive can be saved.

Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungsmöglichkeiten gegeben: So kann die in Fig. 4 dargestellte Kompaktarmatur auch mit zwei Absperr- und Regelventilen ausgeführt werden. In diesem Fall weisen sowohl das Ventil 1b als auch das Ventil 1b einen ersten Stellantrieb 3 auf. Within the scope of the invention, there are further possible modifications: the compact fitting shown in FIG. 4 can also be designed with two shut-off and control valves. In this case, both the valve 1 b and the valve 1 b have a first actuator 3 .

Die Erfindung ermöglicht es, die Vorrichtung beträchtlich zu verkleinern. Die Polstücke und die Anker können beispielsweise als flache Scheiben ausgeführt werden. Weiterhin kann der erste Stellantrieb als Magnetantrieb oder steuerluftbetriebener Antrieb ausgeführt werden. Der Arbeitsluftspalt kann eine beliebige Form aufweisen. Schließlich kann der äußere Eisenkreis auf beliebige Art und Weise ausgeführt werden. Bezugszeichenliste 1 Ventil
2 Gehäuse
3 erster Stellantrieb
4 zweiter Stellantrieb
5 Durchtrittsöffnung
6 Einlasskanal
7 Auslasskanal
8 Ventilkörper
9 Motorspindel
10 Spule
11 Anker
12 Polstück
13 Schließfeder
14 Arbeitsluftspalt
15 äußerer Eisenkreis
16 Gewindebohrung
The invention makes it possible to reduce the size of the device considerably. The pole pieces and the anchors can, for example, be designed as flat disks. Furthermore, the first actuator can be designed as a magnetic drive or control air-operated drive. The working air gap can have any shape. Finally, the outer iron circle can be designed in any way. REFERENCE NUMERALS 1 valve
2 housings
3 first actuator
4 second actuator
5 passage opening
6 inlet duct
7 outlet duct
8 valve body
9 motor spindle
10 spool
11 anchors
12 pole piece
13 closing spring
14 working air gap
15 outer iron circle
16 threaded hole

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes zu einer Gasverbrauchseinrichtung, mit mindestens einem Ventil (1), das einen Ventilkörper (8) aufweist, der in einem Gehäuse (2) eine Durchtrittsöffnung (5) mit mindestens einem Ventilsitz zugeordnet ist, mit einem ersten Steilantrieb (3), der an einen Regelkreis angeschlossen ist und der auf den Ventilkörper einwirkt, mit einem zweiten Stellantrieb (4) der eine Spute (10), einen äußeren Eisenkreis (15), einen mit dem Ventilkörper (8) verbundenen axialbeweglichen Anker (11), ein Polstück (12) und eine Schließfeder (13) aufweist, die den Ventilkörper (8) in Schließrichtung belastet, wobei zwischen dem Anker (11) und dem Polstück (12) ein Arbeitsluftspalt (14) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstück (12) axialbeweglich und mittels des ersten Stellantriebs (3) gegen den Anker (11) bewegbar ist, um den Arbeitsluftspalt (14) auf einen Grenzwert einzustellen. 1. Device for regulating and shutting off a fluid flow, in particular a gas flow to a gas consumption device, with at least one valve ( 1 ) which has a valve body ( 8 ), which in a housing ( 2 ) is assigned a passage opening ( 5 ) with at least one valve seat with a first steep drive ( 3 ) which is connected to a control circuit and which acts on the valve body, with a second actuator ( 4 ) which has a sput ( 10 ), an outer iron circuit ( 15 ), one with the valve body ( 8 ) connected axially movable armature ( 11 ), a pole piece ( 12 ) and a closing spring ( 13 ) which loads the valve body ( 8 ) in the closing direction, a working air gap ( 14 ) being formed between the armature ( 11 ) and the pole piece ( 12 ) is characterized in that the pole piece ( 12 ) is axially movable and by means of the first actuator ( 3 ) against the armature ( 11 ) to the working air gap ( 14 ) on egg set a limit value. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stellantrieb (3) als Linearantrieb ausgebildet ist, der eine Gewindespindel (9) aufweist, die am Polstück (12) angreift. 2. Device according to claim 1, characterized in that the first actuator ( 3 ) is designed as a linear drive which has a threaded spindle ( 9 ) which engages the pole piece ( 12 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstück (12) drehfest ist und eine axiale Gewindebohrung (16) aufweist, in die die Gewindespindel (9) eingreift. 3. Device according to claim 2, characterized in that the pole piece ( 12 ) is non-rotatable and has an axial threaded bore ( 16 ) into which the threaded spindle ( 9 ) engages. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schließfeder (13) einerseits am Polstück (12) und andererseits am Anker (11) abstützt. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the closing spring ( 13 ) is supported on the one hand on the pole piece ( 12 ) and on the other hand on the armature ( 11 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstück (12) und der Anker (11) als Scheiben ausgebildet sind. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pole piece ( 12 ) and the armature ( 11 ) are designed as disks. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ventile (1a, 1b) in einem gemeinsamen Gehäuse (2a) in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die beiden zweiten Stellantriebe (4) eine gemeinsame Spule (10) und einen gemeinsamen äußeren Eisenkreis (15a) aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er stets mit beiden Polstücken (12) und mit beiden Ankern (11) im Eingriff ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that two valves ( 1 a, 1 b) in a common housing ( 2 a) are arranged one behind the other in the flow direction, the two second actuators ( 4 ) having a common coil ( 10 ) and a common outer iron circle ( 15 a), which is designed such that it is always in engagement with both pole pieces ( 12 ) and with both anchors ( 11 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das nur eines der beiden Ventile (1b) einen ersten Stellantrieb (3) aufweist. 7. The device according to claim 6, characterized in that only one of the two valves ( 1 b) has a first actuator ( 3 ). 8. Verfahren zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes zu einer Gasverbrauchseinrichtung, mit mindestens einem Ventil, das einen Ventilkörper aufweist, der in einem Gehäuse eine Durchtrittsöffnung drosselt oder absperrt, wobei der Ventilkörper von einem ersten und einem zweiten Stellantrieb verstellt wird, wobei der zweite Stellantrieb eine Spule, einen äußeren Eisenkern, einen mit dem Ventilkörper verbundenen axialbeweglichen Anker, ein Polstück und eine Schließfeder aufweist, die den Ventilkörper in Schließrichtung belastet, und wobei zwischen dem Anker und dem Polstück ein Arbeitsluftspalt gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stellantrieb das Polstück im stromlosen Zustand der Spule gegen den Anker bewegt, um den Arbeitsluftspalt auf einen Grenzwert einzustellen. 8. Method for regulating and shutting off a fluid flow, in particular one Gas flow to a gas consumption device, with at least one valve, which has a valve body which has a passage opening in a housing throttles or shuts off, the valve body by a first and a second actuator is adjusted, the second actuator being a coil, a outer iron core, an axially movable connected to the valve body Armature, a pole piece and a closing spring that the valve body in Closing direction loaded, and being between the armature and the pole piece Working air gap is formed characterized, that the first actuator counteracts the pole piece when the coil is de-energized moves the armature to set the working air gap to a limit.
DE10213935A 2001-12-21 2002-03-28 Device and method for regulating and shutting off a fluid flow Withdrawn DE10213935A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10213935A DE10213935A1 (en) 2001-12-21 2002-03-28 Device and method for regulating and shutting off a fluid flow
DE20220630U DE20220630U1 (en) 2001-12-21 2002-12-05 Valve controlling and blocking-off gas flow to consumer, includes pole piece moved by first actuator towards armature to set working gap
EP02027156A EP1323966A1 (en) 2001-12-21 2002-12-05 Device and method for controlling and cutting off a fluid flow

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10163588 2001-12-21
DE10213935A DE10213935A1 (en) 2001-12-21 2002-03-28 Device and method for regulating and shutting off a fluid flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10213935A1 true DE10213935A1 (en) 2003-07-03

Family

ID=7710595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10213935A Withdrawn DE10213935A1 (en) 2001-12-21 2002-03-28 Device and method for regulating and shutting off a fluid flow

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10213935A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2522454A1 (en) * 1974-05-24 1975-12-04 Lucifer Sa DIVE ANCHOR CONTROL MAGNET
DE2559323A1 (en) * 1975-12-31 1977-07-07 Dungs Karl Fa Armature operated magnet valve - has pole core section acting as stroke limiting adjustable stop
DE3047712A1 (en) * 1980-12-18 1982-07-01 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart DC solenoid with armature guided along non-magnetic pin - has stroke limiting stop with compression spring between armature and pole piece
DE10051849C1 (en) * 2000-10-19 2001-10-18 Jci Regelungstechnik Gmbh Gas safety check valve has adjusting drive with servo motor for continuously variable or discrete adjustment of stop element connected to circuit controlling gas throughput

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2522454A1 (en) * 1974-05-24 1975-12-04 Lucifer Sa DIVE ANCHOR CONTROL MAGNET
DE2559323A1 (en) * 1975-12-31 1977-07-07 Dungs Karl Fa Armature operated magnet valve - has pole core section acting as stroke limiting adjustable stop
DE3047712A1 (en) * 1980-12-18 1982-07-01 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart DC solenoid with armature guided along non-magnetic pin - has stroke limiting stop with compression spring between armature and pole piece
DE10051849C1 (en) * 2000-10-19 2001-10-18 Jci Regelungstechnik Gmbh Gas safety check valve has adjusting drive with servo motor for continuously variable or discrete adjustment of stop element connected to circuit controlling gas throughput

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1323966A1 (en) Device and method for controlling and cutting off a fluid flow
DE102008011573B4 (en) Electromagnetic actuator and valve
DE10318569B3 (en) Gas regulating and safety valve for burner of gas heating device has second coaxial closure element fitted to drive shaft of first closure element
EP0757200B1 (en) Double safety magnetic valve
DE19721668A1 (en) Solenoid operated valve arrangement e.g. for controlling flowrate of inlet air-stream through bypass in IC engine
DE19907998C1 (en) Gas pressure adjuster has directly modulated valve and first choke arranged before gas pressure setting valve and second choke arranged in parallel with valve
EP2405166B1 (en) Magnetic impulse valve
DE60221032T2 (en) A VALVE UNIT FOR REGULATING THE DISTRIBUTION OF BRENNGAS
WO2013017352A1 (en) Electromagnetic pressure-regulating valve for controlling pressure-controlled components in motor vehicles
EP2525122B1 (en) Electromagnetic valve and method for controlling such a valve
DE102015122229A1 (en) Valve
EP0080180A2 (en) Gas fittings with a solenoid valve and a pressure governor
EP0710790B1 (en) Solenoid valve and its usage
EP2452245B1 (en) Solenoid valve with adjustable magnetic flux
DE10361918B4 (en) Gas control and safety valve
DE3942437C2 (en)
DE10164301A1 (en) Variable bleed solenoid for automatic transmission control system, has control circuit which supplies power to armature, so as to seal valve in low leak position
DE20220630U1 (en) Valve controlling and blocking-off gas flow to consumer, includes pole piece moved by first actuator towards armature to set working gap
DE10213935A1 (en) Device and method for regulating and shutting off a fluid flow
DE102009002215B4 (en) Controllable valve for an aircraft
DE2321021A1 (en) MULTI-WAY SOLENOID VALVE
DE102009032365B4 (en) Electromagnetic actuator for a valve
DE19502671A1 (en) Electromagnetically actuated fluid-flow control valve
AT518231B1 (en) Poled electromechanical relay with controllable power consumption
DE102021107891B4 (en) 3/2 way valve

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee