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Gasarmatur für brennbare Gase
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miteinander axial verschiebbar sind, hingegen, solange der Anker vom Magneten angezogen ist, nach gegenseitiger Verdrehung des Ankers und des Ventiltellers diese im wesentlichen axial unverschiebbar sind bzw. der Betätigungsknopf an der Verdrehung von der Aus-Stellung in die Zündstellung gehindert ist.
Vorzugsweise ist der Ventilteller mit einer an sich bekannten Steuerspindel der Armatur, die den
Betätigungsknopf od. dgl. trägt, auf Drehung gekuppelt sowie axial verschiebbar und ist der Magnetanker axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar. Es kann jedoch auch der Magnetanker mit einer an sich bekannten Steuerspindel der Armatur, die den Betätigungsknopf od. dgl. trägt und die den Ventilteller durchsetzt, auf Drehung gekuppelt sowie axial verschiebbar sein und der Ventilteller axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar sein. Dabei kann der Magnetanker radial abstehende Arme tragen, die in achsparallelen Nuten des Armaturengehäuses geführt sind.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel trägt der Ventilteller auf der dem Ventilsitz abgewendeten Seite eine zylindrische Hülse, die mit einem radial nach innen ragenden Rand versehen ist, der Aussparungen aufweist und ist der Magnetanker mit radial abragenden Nasen versehen, die den Aussparungen des Randes entsprechen und in der Aus-Stellung der Armatur mit diesen fluchten sowie bei nicht erregtem Magnet auf Grund der Wirkung der ersten Stellkraft von diesem her gesehen hinter dem Rand liegen. Auch kann der Magnetanker durch einen Stössel gebildet sein, der eine diesem gegenüber geringfügig bewegliche Ankerplatte, die in Nuten geführten Arme sowie eine zylindrische Hülse trägt, die in die zylindrische Hülse des Ventiltellers einragt.
Vorzugsweise trägt weiters der Ventilteller mindestens einen radial verschiebbaren, unter
Federwirkung stehenden Bolzen, der in Abhängigkeit der gegenseitigen Drehlage des Ventiltellers und des Magnetankers eine Kupplung dieser beiden Teile ermöglicht. Dazu kann der Ventilteller auf der dem Ventilsitz abgewendeten Seite mit einem hohlzylindrischen Ansatz versehen sein, in den eine
Führungsfläche des Magnetankers einragt, die die radiale Verschiebung des Bolzens steuert. Weiters kann dabei der Magnetanker den hohlzylindrischen Ansatz des Ventiltellers an seiner Aussenseite umfassen und mit einer diesem gegenüberliegenden Nut versehen sein, in die der Bolzen durch die Führungsfläche einschiebbar ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. la eine Gasarmatur in der Aus-Stellung in axialem Mittelschnitt, Fig. 2a die Armatur in der Zünd-Stellung, Fig. 3a diese in Betriebs-Stellung und Fig. 4a in einer Stellung, in der die Öffnung des vom Magneten steuerbaren Ventils verhindert ist.
Die Fig. lb, 2b, 3b und 4b zeigen die Abwicklung einer Führungsnut im Reglergriff in den den Fig. la bis 4a entsprechenden Stellungen der Armatur, die Fig. 1c, 2c, 3c und 4c achsnormale Schnitte nach den Linien I-I bis IV-IV der Fig. la bis 4a. Die Fig. ld zeigt eine Ansicht auf den Reglergriff in dessen der Fig. la entsprechenden Stellung. Fig. 5a zeigt weiters eine axionometrische Darstellung eines Details der Armatur. Die Fig. 5b zeigt die kinematische Umkehr dieses Details.
Die Fig. 6a bis 9a zeigen axiale Schnitte durch einen Teil einer etwas veränderten Armatur, u. zw. in den Fig. la bis 4a entsprechenden Stellungen, die Fig. 6b bis 9b zeigen Schnitte nach den Linien VI-VI bis IX-IX der Fig. 6a bis 9a. Die Fig. lOa, lla und 12a zeigen axiale Schnitte durch einen Teil einer nochmals etwas veränderten Armatur, die Fig. l0b, llb und 12b achsnormale Schnitte nach den Linien X-X, XI-XI, XH-XII der Figea bis 12a.
Im Gehäuse--l--der Armatur ist eine Steuerspindel -2-- geführt, die einen Reglergriff --3-- trägt. Der Griff-3-ist mit einer zylindrischen Ausnehmung versehen, deren Seitenwand eine Führungsnut --4-- aufweist, in die ein vom Gehäuse-l-abstehender, also fester Zapfen --5-- einragt Die Abwicklung dieser Führungsnut ist in den Fig. lb bis 4b dargestellt. Mittels dieser Führung sind der Griff--3--und die Spindel--2--nur um einen bestimmten Winkel verdrehbar und gleichzeitig axial verschiebbar sowie in einer Stellung auch ohne Drehung axial verschiebbar.
Der Griff--3--steht unter Wirkung einer zwischen ihm und dem Gehäuse--l--angeordneten Rückstellfeder-6-.
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Gas zugeführt wird. Dieser Regelventilteller--7--steht unter Wirkung einer Druckfeder gegen die er durch einen an der Spindel-2-vorgesehenen Bund-9-vom Ventilsitz abgehoben werden kann. Weiters ragt das dem Griff--3--abgewendete Ende der Spindel--2--, das die Öffnung des Regelventils durchsetzt, in einen hülsenförmigen Ansatz --10-- des Ventiltellers --12-- eines nachstehend als Schaltventil bezeichneten Ventils ein. Der Schaltventilteller-12-ist mit der Spindel --2-- auf Drehung verbunden, jedoch dieser gegenüber axial verschieblich.
Zwischen den Sitzen des Schalt- und des Regelventils ist an den dazwischenliegenden Raum eine
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Stellung durch einen Magneten --16-- bestimmt wird. Der Anker besteht aus einer Ankerplatte - -17--, die auf einem Stössel --18--, z.B. mittels eines Kugelgelenkes, geringfügig beweglich aufsitzt, dem Stössel --18-- und radial abragenden Armen --19-- sowie einer zylindrischen Hülse --39--, die, wie nachstehend näher erläutert ist, mit einer zylindrischen Hülse des Schaltventiltellers
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der Fig. 5a näher erläutert.
Daraus ist ersichtlich, dass der Schaltventilteller--12--an der dem Ventilsitz abgewendeten Seite mit einer zylindrischen Hülse-33-versehen ist, die einen nach innen abstehenden Rand-34-trägt, der Aussparungen --35-- aufweist. Der Anker, der mittels der Arme-19-in Nuten-38-des Gehäuses-l-axial verschiebbar geführt ist, weist ebenfalls
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--39-- auf,- 35-- entspricht und die in der Aus-Stellung der Armatur mit diesen Aussparungen fluchten. Die gegenseitige Lage der Aussparungen --35-- und der Nase --41-- in der Aus-Stellung der Armatur ist auch aus der Fig. lc zu erkennen.
Fig. 5b zeigt die kinematische Umkehr des Details der Fig. 5a. Dabei durchdringt die Steuerspindel - 2-den Schaltventilteller-12-und ragt in eine Hülse --25-- der zylindrischen Hülse - des Ankers ein, mit dem sie auf Drehung gekuppelt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt
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Anker sowohl verschiebbar wie auch verdrehbar.
Im übrigen weist die geänderte Ausbildung nach Fig. 5b die gleichen Elemente wie das Detail nach Fig. 5a auf, die auch mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind.
Aus den Fig. lb und 1d ist die Drehstellung des Reglergriffes-3-sowie die Lage des gehäusefesten Zapfens --5-- in der Führungsnut --4-- in der Aus-Stellung der Armatur zu entnehmen, in der das Schaltventil und das Regelventil geschlossen sind, also weder der Zündflammendüse noch dem Brenner Gas zugeführt wird.
Soll nunmehr die Armatur in Betrieb genommen werden, so wird, wie aus den Fig. 2a und 2b zu
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Schenkel des Elektromagneten --16-- anlegt. Sobald der Elektromagnet --16-- über ein Thermoelement-29-, das von der Zündflamme-28-beheizt wird, mit Strom gespeist wird, ist er erregt und hält die Ankerplatte --17-- entgegen der Wirkung der Feder --22--.
Da weiters, wie z. B. aus Fig. 2c zu entnehmen ist, der Schaltventilteller --12-- und mit diesem die zylindrische Hülse-33-gegenüber den Nasen ---41-- des Ankers verdreht wurde, sind diese Nasen hinter dem Rand --34-- zur Anlage gekommen und halten auch den Schaltventilteller - entgegen der Wirkung der Feder--23--in der gezeichneten Lage, wodurch, sobald das
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--29-- Strom--3-- nicht mehr gedrückt wird, sondern mit der Spindel --2-- unter Wirkung der Feder-6-- axial zurückverschoben wird. Diese Verschiebung ist deshalb möglich, weil die Spindel--2- gegenüber dem Schaltventilteller--12--unter axialer Verschiebung zurückgestellt wird.
Soll nun weiters eine Zündung des Brenners erfolgen, so wird der Griff-3--, wie aus den Fig. 3a und 3b ersichtlich ist, weiter in eine Stellung --B-- (Betrieb) verdreht. Infolge der Führung zwischen dem Armaturengehäuse--l--und dem Griff-3--, mittels des Zapfens der in die Nut --4-- einragt, wird dabei die Spindel --2-- nach links verschoben und hebt über den Bund --9-- den Regelventilteller --7-- entgegen der Wirkung der Feder --8-- vom Ventilsitz
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ab, wodurch das Regelventil geöffnet wird und, wie durch den Pfeil --14-- angedeutet ist, auch dem Brenner Gas zugeführt wird. Auch in dieser Stellung liegen, wie aus Fig. 3c ersichtlich ist, die Nasen - des Ankers hinter dem Rand --34-- der zylindrischen Hülse --33-- des Schaltventiltellers--12--.
Wird darauf der Griff --3-- wieder in die Aus-Stellung verdreht, so wird das Regelventil unter Wirkung der Feder --8-- durch den Regeventilteller --7-- verschlossen. Weiters kommen die Nasen --41-- des Ankers wieder gegenüber den Aussparungen--35--im rand--34--der zylindrischen Hülse --33-- zu liegen. Dadurch kommt die Feder --23-- zur Wirkung und verschiebt den Schaltventilteller-12--, sodass dieser das Schaltventil verschliesst, obgleich der Anker noch in der angezogenen Lage verbleibt. Dadurch wird auch die Gaszufuhr zur Zündflamme unterbrochen, die darauf erlischt. Sobald die Ankerplatte --17-- vom Magneten --16-- abfällt, verschiebt die Feder --22-- entgegen der Wirkung der Feder --23-- dem Anker derart, dass dieser die in Fig. la dargestellte Lage einnimmt.
Ein sofortiges öffnen des Schaltventils und des Regelventils auf Grund der Tatsache, dass trotz gelöschter Zündflamme das Thermoelement --29-- Strom abgibt und der Elektromagnet-16noch erregt ist, also wie in der Einleitung angegeben Gas ausströmen kann, das nicht mehr entzündet
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angezogenen Stellung. Wird daraufhin, wie in Fig. 4a dargestellt, der Griff --3-- in e Stellung-Z- (Zünden) verdreht, so kommen die Nasen --41-- des Ankers an der Aussenseite des Randes-34zur Anlage, wodurch eine axiale Verschiebung der Spindel --2-- und des Schaltventiltellers --12--, somit eine Öffnung des Schaltventils verhindert ist. Es wird also weder der Düse für die Zündflamme noch dem Brenner Gas zugeführt.
Ein betriebsmässiges Wiederzünden ist erst dadurch ermöglicht, dass der riff --3-- in die Aus-Stellung der Armatur zurückgedreht wird, in der die
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--35-- mit- -35-- hindurchtreten und die ursprüngliche Stellung nach Fig. la hergestellt wird. Erst dann wieder kann, wie an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert ist, eine neuerliche Inbetriebnahme der Armatur erfolgen.
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an seinem Mantel als Führungsfläche --52-- ausgebildet. Der hohlzylindrische Ansatz-51-trägt einen unter Wirkung einer Feder --53-- stehenden, radialen Bolzen-54-.
Ein Teil --55-- des Ankers umfasst den Ansatz --51-- und ist an seiner Innenseite mit einer dem Bolzen-54gegenüberliegenden Nut --56-- versehen. In der Aus-Stellung der Armatur, die in den Fig. 6a und 6b
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und der Anker auf axiale Mitnahme gekuppelt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel trägt der Anker radial abstehende Arme-19--, die in achsparallelen Nuten --38-- geführt sind und ist somit der Anker verschiebbar, jedoch unverdrehbar.
Ist der Magnet --16-- noch erregt und wird die Armatur in die Aus-Stellung gebracht, so werden die beiden Teile-51 und 55--entkuppelt. Dabei wird der Anker entgegen der Wirkung der
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Wirkung der Feder --23-- auf den Schaltventilsitz gepresst, wodurch die Gaszufuhr zur Zündflammendüse unterbrochen wird. Infolge der Abfallzeit des Magneten wird der Anker noch kurzzeitig von diesem gehalten. Wird daraufhin der Griff --3-- wieder in die Stellung --Z--
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9a,Teiles 55des Ankers zur Anlage, so dass keine Öffnung des Schaltventils erfolgen kann.
Ein betriebsmässiges Wiederanzünden der Zündflamme ist, wie beim ersten Ausführungsbeispiel dargelegt, erst dann wieder möglich, wenn der Reglergriff wieder in die Aus-Stellung zurückgedreht wird und
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umfasst, wodurch eine Kupplung zwischen diesen beiden Teilen wieder ermöglicht ist.
Der Aufbau und die Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 10a bis 12a bzw. lOb bis 12b entspricht im wesentlichen dem des Ausführungsbeispieles nach den Fig. la bis 4a. Unterschiedlich ist nur, dass in diesem Ausführungsbeispiel der Rand--34--der zylindrischen Hülse --33-- des Schaltventiltellers eine grössere axiale Stärke aufweist und die Nasen--41--des Ankers aus den Aussparungen --35-- im Rand --34-- niemals heraustreten.
In den Fig. l0a und lOb ist wieder die Aus-Stellung der Armatur dargestellt. Hiebei befinden sich die Nase--41--, vom Magneten --16-- her gesehen, hinter dem Rand-34-und fluchten mit den Aussparungen-35-. Wird der Reglergriff und damit die Steuerspindel --2-- verdreht, so wird auch der SchaltventilteUer--12-gegenüber dem Anker, der durch die Arme--19--in den Nuten --38-- geführt ist und somit unverdrehbar ist, verdreht. Wird weiters der Schaltventilteller - vom Schaltventil abgehoben und damit auch der Anker verschoben und wird vom Thermoelement dem Magneten--16--Strom zugeführt, so hält dieser den Anker in der in Fig. lla dargestellten Stellung.
Wird sodann nach Inbetriebnahme des Brenners der Regler wieder in die
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Anker wieder in die in Fig. 10a dargestellte Stellung abgefallen ist, eine erneute Zündung vorzunehmen, so wird dies dadurch verhindert, dass die Nasen --41-- eine Verdrehung des Schaltventiltellers nicht zulassen und somit die Zünd-Stellung nicht erreicht werden kann. Ein Wiederzünden ist, wie bei den vorstehend erläuterten Beispielen, erst dann wieder möglich, wenn der Magnet-16-stromlos und der Anker unter Wirkung der Feder --22-- von diesem abgehoben wird sowie die in Fig. 10a dargestellte Stellung einnimmt.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass insbesondere die Ausbildung und Anordnung des Regelventils nicht erfindungswesentlich ist, dieses z. B. auch durch einen Gashahn mit einem Küken ersetzbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gasarmatur für brennbare Gase mit mindestens einem Ventil für die Gaszufuhr, wobei die Lage des Ventiltellers von der Stellung des Betätigungsknopfes od. dgl. der Armatur sowie von der Stellung des Ankers eines Elektromagneten, der durch den Thermostrom eines von der Zündflamme beheizten
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(12) und der Anker (17, 18, 19, 39 in Fig. l) relativ zueinander verdrehbar sind, dass eine auf den Anker entgegen der Magnetkraft wirkende erste Stellkraft, z. B. eine erste Druckfeder (22), und zwischen dem Anker und dem Ventilteller (12) eine zweite, entgegen der ersten wirkende, jedoch schwächere Stellkraft, z.
B. eine zweite Druckfeder (23), vorgesehen sind und dass in der Nullstellung der Armatur der abfallende Anker unter der Wirkung der ersten Stellkraft (22) gegen den Ventilteller (12) verschiebbar und hierauf der Anker und der Ventilteller nach gegenseitiger Verdrehung miteinander axial verschiebbar sind, hingegen, solange der Anker vom Magneten angezogen ist, nach gegenseitiger Verdrehung des Ankers und des Ventiltellers diese im wesentlichen axial unverschiebbar sind (Fig. 4a, b, c ; Fig. 9a, b) bzw. der Betätigungsknopf (3) an der Verdrehung von der Aus-Stellung (0) in die Zündstellung (Z) gehindert ist (Fig. 12a, b).
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