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Sicherheitseinrichtung für Grasbrenner Die Erfindung betrifft eine
Sicherheitseinrichtung für Gasbrenner, bestehend aus einem Membrangasdruckregler
in der zum Brenner führenden Gasleitung, dessen eine Kammer mit einer an der Zündvorrichtung
angeordneten wärmeempfindlichen, ein Steuerventil betätigenden Einrichtung in der
Weise in Verbindung steht, daß der Regler bei erloschener Zündflamme die Gaszufuhr
zum Brenner durch Schließen eines in der anderen Reglerkammer angeordneten Ventils
sperrt.
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Gasregler dieser Art für gasbeheizte Geräte sind bereits bekannt.
Sie sind mit einer besonderen, auf das Steuerorgan einwirkenden Saugvorrichtung
in der die Gasleitung mit der Zündvorrichtung verbindenden Leitung versehen, die
die eine Kammer des Membranreglers unter verminderten Druck setzt. Dies wird durch
Anbringung einer Venturidüse in der zur Zündvorrichtung führenden Leitung erzielt.
Wenn die Zündflamme erlischt, ist jedoch einige Zeit erforderlich, bis der Druck
in der Reglerkammer angestiegen ist und die Membran das Ventil in der Gasleitung
schließt, weil sich der Unterdruck nur über die enge Öffnung der Venturidüse ausgleichen
kann.
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Bei anderen Einrichtungen ähnlicher Art ist der Atemraum des Membrangasdruckreglers
mit einer Vorrichtung zum Anheben des Ventilkörpers verbunden, derart, daß beim
Anheben des Ventilkörpers eine zusätzliche Entlüftungsöffnung für den Atemraum freigegeben
wird, welche sonst geschlossen ist. Der Gasbrenner läßt sich hierbei nur durch von
Hand erfolgendes Anheben des Ventilkörpers mit Gas versorgen, wobei jedoch auch
dann Gas am Brenner ausströmt, wenn zuvor die Zündflamme nach einem Gasausfall nicht
wieder entzündet worden ist Damit der Gasdruck die Membran nicht selbst hochhebt,
ist es erforderlich, den Gasdruck nur auf eine kleine Fläche der Membran wirken
zu lassen und zusätzlich die Entlüftungsöffnung auf der anderen Membranseite möglichst
klein zu wählen, was wiederum die zusätzliche, beim Anheben des Ventilkörpers öffnende
Entlüftungsöffnung erfordert, um den Brenner ohne große Verzögerung in Gang zu setzen.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitsvorrichtung
zu schaffen, welche bei Unterbrechung der Gaszufuhr den Regler in der Gaszufuhrleitung
zum Brenner sofort schließt und ihn auch bei Wiedereinsetzen der Gaszufuhr geschlossen
hält, solange nicht die gleichfalls bei der Gasunterbrechung erloschene Zündflamme
wieder entzündet worden ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß das Steuerventil in einer verengungsfreien Leitung angeordnet ist, die die eine
Reglerkammer mit der Hauptgasleitung vor dem Reglerventil verbindet und einen Ventilkörper
aufweist, der ohne Gegendruck des Gases in der Leitung in die Arbeits- oder Sicherheitsstellung
bewegbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung in schaubildlicher Darstellung
und Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 auf der Linie 2-2. Die Sicherheitseinrichtung
ist im Zusammenhang mit einem Gaskochherd erläutert, der mehrere Gasbrenner
10 und 11 enthält. Alle Brenner werden durch eine Zündvorrichtung
12 gezündet, wobei die Zündung durch Zündröhren 13 und 14 weitergeleitet
wird, die mit ihrem einen Ende jeweils in der Nähe der Flamme 15 der Zündvorrichtung
liegen und die mit ihrem anderen Ende zu den entsprechenden Brennern 10 und
12 reichen.
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Die Brenner 10 und 11 werden über eine Gasleitung 16
mit Gas versorgt. In der Gasleitung ist ein Membrangasdruckregler 18 angeordnet,
der mit der Hauptgasleitung 17 in Verbindung steht.
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Der Membrangasdruckregler besteht aus einem zylindrischen Gehäuse,
das mittels einer Membran 21
in eine untere Kammer 19 und eine obere Kammer
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unterteilt ist. Der Rand der Membran liegt zwischen den Hälften 22 und
23 des Reglergehäuses. In der Wand der unteren Gehäusehälfte 18 ist ein Einlaßstutzen
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und ein Auslaßstutzen 25 vorgesehen, an die die Rohre 16 bzw. 17 angeschlossen sind.
Die Hauptgasleitung 17 führt in eine Kammer 28, die nach oben durch eine Zwischenwand
26 begrenzt ist. In der Zwischenwand ist eine Ventilöffnung 27 vorgesehen, welche
koaxial zur darüber befestigten Membran 21 angeordnet ist. Die Kammer 28 wird ferner
durch eine senkrecht stehende Wand 29 begrenzt, die mit dem Gehäuseunterteil 18
und der Wand 26 aus einem Stück bestehen kann.
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Die Ventilöffnung in der Wand 26 bildet einen Ventilsitz, der im Durchmesser
kleiner ist, als eine an der Oberseite der Wand 26 ausgebildete Ringrippe 30 im
Durchmesser mißt.
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Mit der Membran 21 steht ein Ventilkörper 31 in Verbindung, der in
der linken Hälfte der Abbildung nach Fig. 1 in geöffneter und in der rechten Hälfte
der Fig. 1 in geschlossener Stellung gezeigt ist.
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Der Ventilkörper besteht aus einem oberen, scheibenförmigen Element
32, dessen Durchmesser etwas größer als derjenige der den Sitz bildenden Rippe 30
ist und das an der Oberseite der Membran 21 vorgesehen ist. An der Unterseite der
Membran 21 ist eine weitere Scheibe 33 angeordnet, die im Durchmesser kleiner als
der Sitz 30 ist. Beide Scheiben 32 und 33 sitzen auf einem Schaft 34 des eigentlichen
Ventilkörpers 31, wobei die obere Scheibe 32 in der Mitte eine nach oben offene
Büchse 35 bildet. Ein Bund 85 am Schaft 34 verhindert eine Verschiebung der genannten
Teile auf dem Schaft.
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Der Ventilkörper umfaßt ferner einen unteren Kegel 36, dessen nach
oben gerichtete Fläche bei 37 ihren Sitz hat.
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Auf der Oberseite der Scheibe 32 liegt ein Gewicht 38 auf, das mit
einer mittleren Hülse 39 über die Büchse 35 paßt und das am Umfang einen vorstehenden
Randteil 40 aufweist.
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In der oberhalb der Membran befindlichen Kammer 20 bildet ein Ring
41 eine Auflage für den Rand 40 des Gewichtes 38. Der Ring 41 ist wie die Membran
21 zwischen die Gehäusehälften eingeklemmt.
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In die obere Kammer mündet am Stutzen 42 eine Leitung, deren Zweck
nachfolgend erläutert wird. An der Zündvorrichtung 12 ist ein Steuerventil 43 vorgesehen,
das durch eine temperaturabhängige Einrichtung 44 verstellt wird. Die temperaturabhängige
Einrichtung ist oben auf einem Gehäuse 84 des Steuerventils angeordnet und ragt
in den Bereich der Flamme 15 der Zündvorrichtung.
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Im Inneren des Gehäuses 84 befindet sich ein Ventilsitz 48, mit dem
ein Ventilkörper 47 zusammenarbeitet. Das Ventil 47, 48 unterteilt die Vorrichtung
in eine untere Kammer 45 und eine obere Kammer 46.
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Die Kammer 45 steht mit der Hauptgasleitung 17 über Leitungen 50 und
51 in Verbindung. Die obere Kammer 46 ist über Leitungen 52 und 53 an die Kammer
20 des Reglers angeschlossen. In beiden Leitungen 50, 51 und 52, 53 liegt ein beiden
Leitungen gemeinsamer Hahn 49. Der Hahn 49 ist in Fig. 1 in Arbeitslage dargestellt,
bei der die im Hahnküken 56 vorgesehenen Kanäle 54 und 55 die genannten Verbindungen
herstellen. Das Halmküken 56, welches kegelig ausgebildet ist, kann mit einem Handgriff
57 verstellt werden.
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Die untere Kammer 45 des Steuerventils ist über ein kurzes Rohr 59
mit dem Zündbrenner 12 verbunden. Der Ventilkörper 47 in der oberen Kammer 46 liegt
zwischen einer Feder 61, die ihn nach oben zu drücken sucht, und einer an der temperaturempfindlichen
Vorrichtung 44 befestigten Stange 60. Der Ventilkörper 47 hat vorzugsweise Kugelform,
und die temperaturempfindliche Einrichtung besteht aus einem U-förmigen Bimetallstreifen,
dessen einer Schenkel 64 unter einer Führungsbüchse 62 am Gehäuse 84 befestigt ist.
Die Büchse 62 ist durchbohrt und führt den Stift 60, an welchem am nach außen vorstehenden
Ende eine Schulter 63 vorgesehen ist, an der der andere Schenkel 65 des Bimetallstreifens
anliegt. Der Schenkel 65 des Streifens kann durchbohrt sein, so daß das Ende
der Stange 60 durch die Bohrung hindurchgreift.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt:
Solange die Zündflamme 15 brennt, nimmt der obere Schenkel 65 des Bimetallstreifens
44 die in Fig. 1 voll ausgezogen dargestellte Lage ein, in der die Stange 60 die
Ventilkugel 47 gegen ihren Sitz 48 drückt und das Steuerventil somit geschlossen
ist. In dieser Stellung steht die obere Kammer 20 des Reglers über die Leitung 53,
den Kanal 55 im Hahn 58, die Leitung 52, die Kammer 56 und eine Entlüftungsbohrung
79 im Ventilgehäuse 84 mit der Außenluft in Verbindung. Die Entlüftungsöffnung ist
derart angeordnet, daß das daraus entweichende Gas, das bei bestimmten Betriebszuständen,
die nachstehend näher erläutert werden, in die Kammer 46 einströmt, an der Zündiamme
15 verbrennt. Durch die Entlüftungsbohrung 79 wird erreicht, daß sich der Ventilkörper
47 nach dem Entzünden der Zündflamme schnell auf seinen Sitz auflegt.
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Bei der beschriebenen Stellung nimmt die Membran und der Ventilkörper
im Regler die in Fig. 1 in der linken Hälfte dargestellte Lage ein, wobei der Ventilkegel
den Gasstrom zwischen dem Kegel und der Kante 37 drosselt, um den Druck der Hauptgasleitung
17 herabzusetzen, da das Gas mit vermindertem Druck den Brennern zugeführt werden
soll. Zur Regelung dieser Druckreduzierung dient das Gewicht 38 auf der Membran
21.
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Wenn der Druck in der Hauptgasleitung 17 abnimmt, z. B. dadurch, daß
ein mit Münzen betriebener Gaszähler die Gaszufuhr abstellt, bewegt sich die Membran
21 nach unten. Bevor jedoch die Scheibe 32 mit der Membran auf dem Ventilsitz, nämlich
der Rippe 30, aufliegt und die Gaszufuhr zur Leitung 16 absperrt, wird das lose
auf der Scheibe 32 aufliegende Gewicht 38 vom Ring 41 festgehalten, so daß sich
das Reglerventil nur unter der Einwirkung des Gewichtes des Ventilkörpers selbst
schließen kann. Diese Schließbewegung erfolgt somit nur bei verhältnismäßig geringem
Gasdruck.
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Wenn die Zündflamme 15 aus irgendeinem Grunde erlischt, kühlt sich
der Bimetallstreifen ab, und der Schenkel 65 nimmt die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte
Lage 67 ein, bei der sich die Ventilkugel47 von ihrem Sitz 48 unter der Wirkung
der Feder 61 abheben kann. Die Ventilkugel legt sich hierbei gegen einen Sitz 88
im oberen Teil der Kammer 46. Bei dieser Stellung kann das Gas von der unteren Kammer
45 in die obere Kammer 46 übertreten, so daß sich nunmehr der in der Hauptgasleitung
17 wirkende Gasdruck über die Leitungen 51, 50 sowie 52 und 53 bei entsprechend
eingestelltem Küken 56 des Hahns 58 auf die Oberseite der Membran 21 im Regler auswirken
kann. Die Membran wird somit
gegen die den Sitz bildende Rippe 30
gepreßt und das Durchströmen von Gas durch den Regler unterbrochen.
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Das Ventil im Regler wird also entweder geschlossen, wenn der Gasdruck
unter einen vorgegebenen Wert absinkt oder wenn die Zündflamme erlischt. Die Wiederinbetriebnahme
der Einrichtung ist nur dann möglich, wenn sich der Gasdruck von der Leitung 17
her wieder entsprechend erhöht hat. Der größere Gasdruck, der hierzu erforderlich
ist, wird dadurch erzielt, daß die durch den rippenartigen Sitz 30 begrenzte Fläche
kleiner als die Unterfläche der Membran ausgebildet ist, wenn sich diese in Regelstellung
befindet, so daß zum Anheben der Membran und des Ventilkörpers von Schließstellung
in geöffnete Stellung ein größerer Druck erforderlich ist, als es das Offenhalten
des Reglers bei abgehobenem Ventilkörper verlangt.
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Wenn die Gaszufuhr zu einem Brenner mit Hilfe eines handbetätigten
Hahns 68 abgestellt wird, hält der Gasdruck in der unteren Kammer 19 des Reglers
die Membran und den Ventilkörper in Regulierstellung, so daß sofort Gas am Brenner
austritt und von der Zündflamme 15 her gezündet wird, wenn der Hahn 68 geöffnet
wird. Wenn jedoch die Zündflamme, z. B. durch Schließen eines handbetätigten Haupthahns
oder durch Ausfall der Gasversorgung, erloschen ist, ist es erforderlich, die Zündflamme
erneut zu entzünden, damit das Gas den Regler durchströmen kann, weil sonst der
in der Kammer 20
herrschende Druck der Hauptgasleitung den Regler geschlossen
hält.
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Wenn das mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüstete Gerät
längere Zeit bei abgestellter Zündflamme stillgesetzt bleiben soll, wird das Küken
des Hahns 49 um 90° gedreht, wodurch ein in Fig. 2 abgebildeter Kanal 69 im Küken
die Leitungen 51 und 55 miteinander verbindet und gleichzeitig das Steuerventil
und die Zündflamme abschaltet. Bei dieser Einstellung des Hahns unterstützt der
von der Hauptgasleitung 17 über die Leitungen 51 und 53 auf die Membranoberseite
im Regler wirkende Gasdruck den Abschluß des im Regler beweglichen Ventils. Da beispielsweise
nach Ausfall der Gasversorgung auch bei nicht brennender Zündflamme 15 Gas nicht
nur am Brenner 12, sondern auch an der Entlüftungsbohrung 79 ausströmen kann, ist
es auch möglich, die Bohrung 79 fortzulassen. Die gegebenenfalls bei nicht brennender
Zündflamme ausströmende Gasmenge vermindert sich hierdurch wesentlich, so daß die
Menge des möglicherweise unverbraucht ausströmenden Gases auf jeden Fall unter den
dafür vorgeschriebenen Höchstwerten bleibt.