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Thermoelektrisch gesteuertes Sicherungsventil für Gasgeräte DieErfindung
bezieht sich auf ein thermoelektrisch gesteuertes Sicherungsventil für Gasgeräte
mit je einem Ventil für den Haupt- und Zündbrenner und mit einem aus zwei Teilen
bestehenden Magnetsystem, dessen beide Teile im Gehäuse und gegen die Kraft einer
Schließfeder gegeneinander verschiebbar und je fest mit einem der beiden Ventilteller
verbunden sind, wobei der Zündventilteller mit zugehörigem Magnetteil an einem mit
Rückholfeder ausgerüsteten Betätigungsschaft sitzt.
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Ein solches Sicherungsventil zeichnet sich durch kompakte Bauweise
aus. Seine beiden Ventile werden in Öffnungsstellung gehalten, solange der Elektromagnet
von einem Strom gespeist wird, der nur beim Vorhandensein der Flamme auftritt, beispielsweise
mit Hilfe eines in Flammennähe angeordneten Thermoelements erzeugt wird. Sobald
die Flamme erlischt und damit der Erregerstrom entfällt, öffnet sich das Magnetsystem,
schließen die beiden Ventile. und wird die Gaszufuhr zum Brenner unterbrochen. Das
bekannte Ventil eignet sich vorzüglich zum automatischen Abschalten der Gaszufuhr
im Gefahrfalle: Es war aber nicht als willkürlich zu betätigendes Abschaltventil
verwendbar.
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Es sind Sicherungsventile bekannt, die ein Hauptventil und ein Zündventil
aufweisen; die im Betrieb für sich selbständig sind und lediglich zeitweilig, z.
B. beim Zünden, mechanisch miteinander gekuppelt werden. Hierbei ist ein Elektromagnet
dem Hauptventil zugeordnet und hält dieses offen, solange die Flamme brennt. In
diesem Zusammenhang wurde bereits eine mechanische Abreißvorrichtung verwendet,
die es gestattet, bei erregtem Magnet willkürlich die Verbindung zwischen Magnet
und Hauptventilteller zu trennen, sei es daß die Abreißvorrichtung am Ventilteller
selbst angreift oder an einer speziellen Kupplung zwischen Magnetanker und Ventilteller.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungsventil der
eingangs beschriebenen Art anzugeben, das willkürlich durch mechanischen -Eingriff
in die Schließstellung gebracht werden- kann:-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß am Betätigungsschaft eine Vorrichtung angreift, die den Zündventilteller
in Richtung auf seinen Sitz zu bewegen gestattet, und daß ein Anschlag die Bewegung
des Hauptventiltellers in Richtung auf den Zündventilsitz begrenzt.
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Wenn der Betätigungsschaft in einer Richtung bewegt wird, die der
Schließrichtung des Hauptventiltellers entgegengesetzt gerichtet ist, wird der Anschlag
wirksam und hält den Ventilteller mit dem' zugehörigen Teil des Magnetsystems zurück,
während der Zündventilteller mit dem zugehörigen Teil des Magnetsystems weiterbewegt
wird. Auf diese Weise wird das Magnetsystem getrennt und die Schließfeder führt
beide Ventilteller gegen ihren: Sitz. Auf diese Weise ergibt sich ein Sicherungsventil,
dessen einzigen willkürlich in eine seiner drei möglichen Stellungen bewegen kann:
Eine mittlere Arbeitsstellung, in der dem Zündbrenner und dem Hauptbrenner Gas zugeführt
wird, eine weiter einwärts liegende Zündstellung, in der lediglich derri Zündbrenner
Gas zugeführt wird und eine weiter auswärts liegende Aus-Stellung, in der Zünd=
und Hauptventil geschlossen sind. -Besonders vorteilhaft ist es; wenn die am Betätigungsschaft
angreifende Vorrichtung ein zweiarmiger Hebel ist, der mit einer Drucktaste in Verbindung
steht.- Auf diese Weise läßt sich eine Drucktasten-. steuerung erzielen, die vermittels
des zweiarmigen Hebels ein Ziehen des Betätigungsschaftes nach außen gestattet,
obwohl die Drucktaste nur eine einwärts gerichtete Kraft auszuüben gestattet.
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Sodann kann man zwei weitere Drucktasten vorsehen, von denen die eine
-direkt auf -den Betätigungsschaft-wirkt und in der eingedrückten Stellung durch
eine Rastvorrichtung festgehalten wird, die durch die dritte Taste ausgelöst wird.
Bei einer sehr einfachen Ausführungsform sind mindestens zwei Drucktasten einer
an sich bekannten gemeinsamen Rastvorrichtung zugeordnet, die - beim Niederdrükken
des einen Knopfes den-zuvor niedergedrückten Knopf freigibt. Die Drucktasten sind:
hierbei nicht nur. Betätigungselemente, sondern gleichzeitig Anzeigeorgane, da die
jeweils niedergedrückte Taste den Betriebszustand des Sicherungsventils anzeigt.
Sämtliche
Vorteile werden beibehalten, wenn das Ventil und die Drucktastatur in einem Abstand
voneinander angeordnet sind und die mechanische Kraftübertragung zwischen Drucktastatur
und Betätigungsschaft über Bowdenzüge erfolgt.
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Eine andere Möglichkeit zur willkürlichen Verstellung des Betätigungsschaftes
besteht darin, diesen von einer Kurvenscheibe bzw. Kurvenbahn zu steuern. Es muß
natürlich dafür gesorgt sein, daß diese Kurvenbahn auch -Kräfte in-Abreißrichtung
auf den Schaft auszuüben vermag. Mit der Kurvenscheibe läßt sich auch jede beliebige
Zwischenstellung zwischen »Auf« und »Zu« einstellen.
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Die Erfindung wird nachstehend im- Zusammenhang mit in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt -F i g. 1 einen Längsschnitt
durch ein Ausführungsbeispiel mit Drucktastatur in Verbindung-mit einem Gasdruckregler,
F i g. 2 einen Schnitt längs der - Linie A -B der. F i g. 2 und F i g. 3
in schematischer Darstellung eine' andere Betätigungsart für den Schaft der F i--g.
2 und 3.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 ist ein Gehäuse 15
vorgesehen, das den Gaseintrittsstutzen 16, den zum Hauptbrenner führenden Gasaustrittsstutzen
17, -den Hauptventilsitz 18 -und eine Reihe weiterer, nicht zur Erfindung gehörender
und daher nicht näher erläuterter Bauelemente aufweist, z. B. einen Gasdruckregler
19.
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Auf dem Gehäuse 15 ist mit Hilfe von Schrauben 20 ein Deckel 21 befestigt,
der den zum -Zündbreii= ner führenden Austrittsstutzen 22, den Zündventilsitz 23
und dazwischen eine Muffe 24 zum Festhalten eines Filterkörpers 25 trägt. Zwischen
Deckel 21 und Gehäuse 15 wird der Arbeitsraum 26 der Ventilkonstruktion gebildet,
in dem sich die bewegliche Ventilanordnung befindet.
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Zwei Töpfe 27 und 28 greifen teleskopartig ineinander und werden durch
eine Feder 29 auseinandergespreizt. Der Topf 27 trägt an der- Außenseite seines
Bodens den Hauptventilteller 30 und, mit diesem verbunden, an der Innenseite
einen Magnetanker 31. Der Topf 28 trägt an der Außenseite seines Bodens den Zündventilteller
32 und, mit diesem verbunden, an der Innenseite einen Elektromagneten 33,. dessen
Erregerwicklung 34 von einem Thermoelement im Bereich der Zündflamme gespeist wird.
Der Topf 28 und mit ihm der Zündventilteller 32 sowie der Magnet 33 sitzen fest
an einer Betätigungsstange 35, die mit einem Aufsatz 36 versehen ist, durch eine
Rückholfeder 37 nach außen gedrückt und in der Bohrung 38 sowie der Bohrung 39 des
Deckels geführt wird. Diese Führung genügt für die gesamte bewegliche Ventilanordnung,
da der Hauptventilteller 30
durch seinen Topf 27 auf dem Topf 28 geführt wird.
Im Deckel ist eine Anschlagfläche 40 vorgesehen, an, der der umgebördelte Rand 41
des Topfes 27 zur Anlage kommen kann.
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Demzufolge kann der Betätigungsschaft 35 drei verschiedene Arbeitsstellungen
einnehmen: 1. Eine Außen- oder Ruhelage, bei der, wie veranschaulicht, Hauptventil
und Zündventil geschlossen sind, also die gesamte Gaszufuhr zu den Brennern unterbrochen
ist.
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2. Eine Innen- oder Zündlage, in der der Betätigungsschaft 35 so weit
niedergedrückt ist, daß der Magnet 33 am Anker 31 zur Anlage kommt. In dieser Stellung
ist das Zündventil geöffnet: Der Zündbrenner kann daher entflammt werden.
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3. Eine mittlere oder Betriebslage, in der das erregte Magnetsystem
die beiden Töpfe 27, 28 gegen die Kraft der Feder 29 zusammengezogen hält und die
gesamte bewegliche Vertilanordnung durch die Rückholfeder 37 so weit nach außen
gezogen ist, daß der Rand 41 des Topfes 27 am Anschlag 40 des Deckels anliegt. In
dieser Stellung sind das Hauptventil und das Zündventil geöffnet.
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Die bis hierher beschriebene Konstruktion vermag zwei Funktionen zu
leisten, nämlich das Öffnen der -Ventile in der richtigen Reihenfolge beim Zündvorgang
und das automatische Schließen der Ventile beim Erlöschen der Flamme.
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Um die Ventile auch willkürlich schließen zu können, ist ein zweiarmiger
Hebe142 vorgesehen; der um den gehäusefesten Zapfen 43 schwenkbar ist und mit seinem
einen Ende 44 unter den Aufsatz 36 greift. Wenn man den Hebel 42 am freien Ende
45 nach unten drückt, wird der Magnet 33 von seinem Anker 31 abgerissen, da letzterer
wegen der Anlage des Topfes 27 am Anschlag 40 der Abreißbewegung nicht folgen kann.
Wenn das Magnetsystem aber auseinandergerissen ist, überwiegt die Kraft der Schließfeder
29 und drückt beide Ventilteller 30, 32 gegen die zugehörigen Sitze 18, 23, so däß
die Gaszufuhr vollständig unterbunden ist.
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Über die Ventilkonstruktion ist ein Tastaturträger 46 mit drei Tasten
47, 48 und 49 geschoben. Das Ganze ist durch ein Gehäuse 50 abgedeckt. Tastaturträger
46 und Gehäuse 50 sind -mittels Schrauben 51 am Ventilgehäuse 15 befestigt. Alle
Tasten 47 bis 49 sind um eine gemeinsame Achse 52 schwenkbar und werden je durch
eine Schenkelfeder 53 in die veranschaulichte Außenstellung gedrückt. Den drei Tasten
ist eine gemeinsame Rastvorrichtung zugeordnet, die einen Klinkenhebel54 aufweist.
Dieser kann in eine Rille 55 an der Vorderfläche 56 einer jeden Taste eingreifen
und die Taste in der niedergedrückten Stellung festhalten, bis- eine andere Taste
niedergedrückt wird und dabei mit ihrer Vorderfläche 56 den Klinkenhebel 54 mit
Bezug auf die zuletzt genannte Taste auslöst. Alsdann wird die neu niedergedrückte
Taste in ihrer Betriebslage festgehalten. An der Taste 47 sitzt ein Arm 57, der
auf das freie Ende 45 des zweiarmigen Hebels-42 zu drücken vermag. Die Taste 48
vermag mit einer Feder 58 direkt. auf den Aufsatz 36 des Betätigungsschaftes 35
zu wirken. Die Taste 49 steht mit der Ventüanordnungnicht direkt in Verbindung.
Die Tasten können beispielsweise die folgende Aufschrift tragen: Taste 47 »Aus«,
Taste 48 »Zünden« und Taste 49 »Betrieb«.
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Zum Zünden des Gasgeräts, dem die beschriebene Ventilkonstruktion
zugeordnet ist, wird die Taste 48 niedergedrückt, bis sie einrastet. In diesem Augenblick
ist das Zündventil 23, 32 geöffnet, während das Hauptventil 18, 30 noch geschlossen
ist. In der so arretierten Zündstellung kann man mit Ruhe und Sicherheit die Zündflamme
in Brand stecken. Daraufhin fließt der Erregerstrom des Magneten 33 und erzeugt
die gewünschte magnetische Kupplung zwischen den Töpfen 27 und 28. Durch Niederdrücken
der Taste 49 wird die Taste 48 ausgelöst, kehrt in ihre Ruhestellung zurück und
läßt die gesamte gekuppelte Ventilanordnung so weit nach außen gleiten, bis der
Anschlag 40 eine weitere Bewegung verhindert.
In diesem Augenblick
sind Zündventil und Hauptventil geöffnet; Zündbrenner und Hauptbrenner führen eine
Gasflamme. Wenn nun die Taste 47 niedergedrückt wird, kehrt die Taste 49 in ihre
Ruhelage zurück. Gleichzeitig wird aber der Betätigungsschaft 35 durch den Hebel
42 nach oben geschoben und dadurch das Magnetsystem auseinandergerissen, so daß
beide Ventile 18, 30 und 23,
32 schließen. In allen drei Fällen ist
der Betriebszustand jeweils an der niedergedrückten Taste erkennbar. In der gleichen
Reihenfolge kann ein erneuter Zünd- und Brennzyklus anschließen. Sollte aus irgendeinem
Grunde die Flamme an den Brennern erlöschen, fließt kein Erregerstrom mehr, die
magnetische Kupplung entfällt und Haupt- und Zündventil kehren in ihre Schließlage
zurück. Die hierbei auftretende Auswärtsbewegung des Betätigungsschaftes 35 wird
durch die Taste 48 nicht behindert, da diese nur während des Zündens eine niedergedrückte
Stellung einnimmt.
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In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Steuerung des Betätigungsschaftes
35 veranschaulicht. Der Schaft trägt an seinem oberen Ende einen Nocken 59, der
in eine eine Kurvenbahn darstellende Nut 60 einer Kurvenscheibe 61 eingreift.
Diese Scheibe sitzt an einer Welle 62, die in einem Gehäuse 63 gelagert ist und
mittels eines Handknopfes 64 gedreht werden kann. Die veranschaulichte Stellung
entspricht der Zündstellung des Schaftes 35. Durch Drehen um 180° ergibt sich die
Aus-Stellung. Der Radius der Kurvenbahn 60 nimmt zwischen diesen beiden Stellungen
kontinuierlich ab, so daß in einer nicht sichtbaren Zwischenlage die Betriebsstellung
erreicht ist. Um in dieser Betriebsstellung die automatische Sicherungsfunktion
der Ventilanordnung nicht zu behindern, besitzt die Kurvenscheibe 61 an dieser Stelle
einen radial nach innen führenden Fortsatz der Nut 60.
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Mit dem Ventil nach der Erfindung kann ein Gasgerät auch vollautomatisch
gesteuert werden, z. B. nach Zeitplan.