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Sicherheitsvorrichtung für gasbeheizte Geräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für gasbeheizte Geräte, mit einem Hauptgasventil und einem diesem nachgeschalteten Hilfs- gasventil, dessen Ventilkörper axial verschiebbar auf einem im Ventilgehäuse geradlinig verschiebbarem, vorzugsweise mit einem Druckknopf versehenen Schaltstift angeordnet ist und unter Federdruck an einem Anschlag am einen Ende des Schaltstiftes anliegt, derart,
dass beim Eindrücken des Betätigungsteils des federbelasteten Schaltstiftes dieser axial verschoben und zunächst das Hilfsgasventil geschlossen und sodann das Hauptgasventil geöffnet und dessen Ventilkörper an einen Elektromagneten angelegt wird, durch welchen der Hauptventilkörper in der Offenstellung gehalten wird, solange mittels eines von der Haupt- oder Zündflamme des gasbeheizten Gerätes beheizten Thermoelementes ein den Elektromagneten erregender Strom erzeugt wird, während sich das Hauptgasventil selbsttätig schliesst, sobald der Erregerstrom des Elektromagneten durch ein Erlöschen der das Thermoelement beheizenden Flamme ausfällt.
Derartige Sicherheitsvorrichtungen sind durch die britische Patentschrift Nr. 474271 bekanntgeworden. Diese Vorrichtungen haben sich in der Praxis gut bewährt; sie gestatten aber nur eine Offen - und Geschlossen -Stellung. Das Einstellen einer grösseren oder kleineren Brennerleistung, insbesondere eine Klein -Stellung, war jedoch mit dieser Vorrichtung nicht möglich. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, das Schliessen des Hilfsgasventils nicht mittels eines Druckknopfes, sondern durch Drehen einer Gewindespindel mittels eines Handrades zu erreichen.
Diese Vorrichtung war besonders für Gasleitungen mit hohem Druck geeignet, wobei der Hilfsventilteller mit einem bestimmten starken Schliessdruck belastet sein muss. Bei dieser bekannten Sicherheitsvorrich- tung war aber ein schnelles Öffnen der zwischen dem Haupt- und dem Hilfsgasventil abzweigenden Zündgasleitung nicht möglich. Auch war in der An- zündstellung die Zündgasleitung bei einem Erlöschen der Zündflamme nicht gegen ein Ausströmen von Gas aus dem Zündbrenner gesichert. lm übrigen war diese Sicherheitsvorrichtung für Kleinstellung offensichtlich nicht vorgesehen.
Um diese Mängel zu beheben, ist der den Hilfs- ventilkörper tragende Schaltstift auch durch eine Drehbewegung seines Betätigungsteils mittels einer in der Schliessrichtung des Hilfsventilkörpers offenen, schraubenförmig gewundenen Bahn axial verschiebbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in ein von dem Schaltstift samt seinem Druckknopf-Betäti- gungsteil durchdrungenes Verschlussstück des Ventilgehäuses eine Schalthülse eingesetzt, auf deren Schaltkurve sich ein mit dem Schaltstift verbundener bzw. zusammenwirkender Querstift unter der Wirkung einer das Hilfsventil öffnenden Rückholfeder abstützt, so dass der Hilfsventilkörper durch Drehen des Druckknopfes gegen seinen Ventilsitz oder von diesem weg bewegbar ist.
Es ist zweckmässig, auf der Schaltkurve der Schalthülse einen Anschlag oder dergleichen für eine Endstellung des Hilfsventils vorzusehen, in welcher der Hilfsventilkörper zwischen sich und seinem Ventilsitz eine Öffnung freilässt, die gerade noch den Durchgang einer für ein einwandfreies Zünden des Brenners ausreichende Gasmenge gewährleistet. Damit man diese Stellung des Hilfsventilkör- pers ein für allemal fest einstellen kann, kann die Schalthülse in dem Verschlussstück verstellbar angeordnet und durch eine Klemmschraube fixierbar sein.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Sicherheitsvorrichtung so ausgebildet, dass in der
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mittels der Schaltkurve einstellbaren Schliess- oder Kleinstellung des Hilfsventils der Schaltstift den Hauptventilkörper in einem für die Zündgasmenge ausreichendem Masse von seinem Sitz abhebt, und dass die Schaltkurve, auf welcher der Querstift aufliegt, eine solche Neigung aufweist, dass gegenüber der statischen Wirkung der Feder, welche den Hilfsventil- körper im Sinne des öffnens belastet, zwischen Querstift und Schaltkurve eine Selbsthemmung eintritt,
die aber beim Verlöschen der Zündflamme von dem unter Federdruck in seine Schliessstellung zurückschnellenden Hauptventilkörper überwunden wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Sicherheitsvorrichtung in Betriebsstellung, Fig.2 einen Längsschnitt durch die Schalthülse (allein) in vergrössertem Massstab.
Bei der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1 ist ein Ventilgehäuse 10 etwa in der Mitte mit einer Querwand 11 versehen, durch die eine Durchgangsbohrung 12 hindurchführt. Die Querwand 11 ist dabei an der oberen Stirnfläche mit einem Ventilsitz 13 für das Hilfsgasventil und an der unteren Seite mit einem Ventilsitz 14 für das Hauptgasventil versehen. Zwischen diesen beiden Ventilsitzen 13 und 14 ist die Eingangsöffnung eines Zündgaskanals 15 angeordnet, der in einem Stutzen 16 endet; von diesem führt eine Zündgasleitung 17 zu einem Zündbrenner 18.
Durch die Querwand 11 wird das Ventilgehäuse 10 in zwei Kammern 19 und 20 unterteilt, von denen die Kammer 19 mit einem Gas-Zuführungsstutzen 21 und die Kammer 20 mit einem Gasauslassstutzen 22 ausgestattet ist; von letzterem führt eine Leitung 23 zum Hauptbrenner 24 eines gasbeheizten Gerätes.
Die Kammer 19 des Ventilgehäuses ist durch einen Deckel 25 verschlossen, der mit einem U-för- migen Elektromagneten 26 fest verbunden ist. Die Wicklung 27 des Elektromagneten 26 steht über eine Zuleitung 28 mit einem Thermoelement 29 in Verbindung. Zum Schutz gegen Verschmutzung ist der Elektromagnet 26 mit einer Kapsel 30 umgeben, die eine Führung 31 für einen Ventilstift 32 aufweist. Das eine Ende des Ventilstiftes 32 ist mit der Ankerplatte 33 des Elektromagneten 26 und das andere Ende mit dem Ventilkörper 34 des Hauptgasventils verbunden. Zwischen dem Hauptventilkörper 34 und der Stirnfläche der Kapsel 30 ist eine Druckfeder 35 angeordnet.
Die Kammer 20 des Ventilgehäuses ist durch ein zylindrisches Gehäusestück 36 verschlossen, in welches eine Schalthülse 37 zentrisch eingeschraubt ist. Diese wird durch eine in dem Gehäusestück 36 angeordnete Klemmschraube 38 gegen Drehung gesichert. Zentrisch in der Schalthülse ist als Betätigungsorgan ein Schaft 39 mit Druckknopf 40 gelagert, welcher Schaft mittels eines bewegbar in ihm angeordneten Querstiftes 41 mit einem gleichachsig angeordneten Schaltstift 42 verbunden ist.
Unter der Wirkung einer Rückholfeder 43, die sich mit ihrem unteren Ende an einem in dem Gehäusestück 36 gelagerten Ring 44 abstützt, während ihr oberes Ende sich gegen das untere Ende des Druckknopfschaftes 39 abstützt, liegt dabei der Querstift 41 an einer als Schaltkurve 45 ausgebildeten, nach unten (in Schliessrichtung des Hilfsventils) offenen Schulter (Fig. 2) der Schalthülse 37 an. Das Gehäusestück 36 ist an seinem in das Ventilgehäuse 10 eingeschraubten unteren Ende in solcher Weise ausgebildet, dass es als Führung für den Schaltstift 42 und gleichzeitig als Kammer für einen Dichtring, nämlich einen O-Ring 46, dient.
Am unteren Ende des Schaltstifts 42 ist als Anschlag eine Scheibe 47 vorgesehen, an die sich unter der Wirkung einer Schliessfeder 48 der mit einer Dichtungsscheibe 50 versehene, auf dem Schaltstift axial verschiebbare Ventilkörper 49 des Hilfsventils anlegt. Die Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 49 und dem Schaltstift 42 wird durch einen im Ventilkörper 49 einge- bördelten O-Ring 51 erreicht.
Die Sicherheitsvorrichtung wirkt wie folgt: Um die Sicherheitsvorrichtung in Betrieb zu setzen, drückt man auf den Druckknopf 40. Dabei wird der Stift 42 vom Querstift 41 mitgenommen und die Dichtungsscheibe 50 des Ventilkörpers 49 durch die Feder 48 auf den Ventilsitz 13 des Hilfsgasventils gedrückt. Bei weiterem Druck auf den Druckknopf 40 stösst das untere Ende des Schaltstiftes 42 gegen eine Nase 52 auf der Oberseite des Hauptventilkörpers 34 und hebt den Ventilkörper entgegen der Kraft der Schliessfeder 35 von seinem Ventilsitz 14 ab. Der Hauptventilkörper 34 wird dabei so weit von seinem Ventilsitz 14 entfernt, bis die mit ihm verbundene Ankerplatte 33 an dem Elektromagneten 26 anliegt.
Nach dem Schliessen des Hilfsventils und dem Öffnen des Hauptgasventils strömt das Gas durch den Zündgaskanal 15 und die Zündgasleitung 17 zum Zündbrenner 18 und kann dort entzündet werden. Die Flamme des Zündbrenners 18 beheizt nun in bekannter Weise ein Thermoelement 29, welches einen Thermostrom erzeugt. Der Elektromagnet 26 wird durch diesen Strom über die Wicklung 27 erregt und hält die Ankerplatte 33 fest, so dass der Ventilkörper 34 des Hauptgasventils in der Offenstellung verbleibt.
Der Druckknopf kann nun freigegeben werden; dabei wird die Rückholfeder 43 den Druckknopf 40 in seine Ausgangslage zurückbewegen und dabei mittels der Anschlagscheibe 47 auch den Ventilkörper 49 des Hilfsventils mitnehmen. Damit ist das Hilfsventil geöffnet, und Gas fliesst nun durch die Kammer 20 und die Brennerleitung 23 zum Hauptbrenner 24 und wird durch die Flamme des Zündbren- ners 18 entzündet.
Will man jetzt die Brennerleistung verändern, so ist lediglich der Griff 40 zu drehen. Dabei wird der Querstift 41 unter dem Druck der Feder 43 auf der Schaltkurve 45 entlanggleiten.
Infolge des in dem Druckknopfschaft 39 drehbar gelagerten Schaltstiftes 42 und des gegenüber die-
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sem drehbaren Stiftes 41 wird eine Drehbewegung des Ventilkörpers 49 vermieden. Es ist zweckmässig, auf der Schaltkurve 45 der Schalthülse 37 einen Anschlag oder einen Rastpunkt für eine Endstellung des Hilfsventilkörpers 49 vorzusehen, in der zwischen dem Ventilkörper 49 und dem Ventilsitz 13 ein Spalt offengelassen wird, der gerade noch die zu einem einwandfreien Zünden des Hauptbrenners 24 ausreichende Gasmenge durchlässt. Diese Einstellung ist besonders wichtig bei der Verwendung von Flüssiggas.
Bei einem Verlöschen der Zündflamme wird der Elektromagnet 26 infolge Abkühlung des Thermo- elementes 29 stromlos. Unter dem Druck der Schliessfeder 35 wird die Ankerplatte 33 von dem Elektromagneten 26 abgerissen; der Hauptventilkörper 34 kehrt auf seinen Ventilsitz 14 zurück und sperrt damit die Gaszufuhr sowohl zum Zündbrenner als auch zum Hauptbrenner.
Die Schaltkurve 45 kann im übrigen auch in der Weise ausgebildet sein, dass in der eben beschriebenen Kleinstellung oder in der Schliessstellung des Hilfs- ventilkörpers 49 der mit dem Druckknopf 39 verbundene Schaltstift 42 den Ventilkörper 34 des Hauptgasventils in einem für die Zündgasmenge ausreichenden Mass von seinem Sitz abhebt. Ferner muss die schraubenlinienförmige Schaltkurve 45, auf welcher der Querstift 41 hierbei aufliegt, eine solche Neigung aufweisen, dass zwischen der Schaltkurve 45 und dem Querstift 41 gerade noch eine Selbsthemmung vorhanden ist, welche von der statischen Wirkung der im öffnenden Sinne auf den Hilfsventilkörper 49 wirkenden Feder 43 nicht überwunden werden kann.
Ist nun der Anker 33 mittels des Druckknopfes 40 an den Elektromagneten 26 angelegt, und bleibt der Anker 33 auch an dem Elektromagneten 26 auf Grund des Thermostromes haften, dann wird beim Verlöschen der Zündflamme die Selbsthemmung durch den Schlag, des von dem Druck der Schliessfeder 35 in seine Schliessstellung zurückschnellenden Hauptventilkörpers 34 überwunden.
Die Erfindung kann nicht nur bei solchen Sicherheitsvorrichtungen angewendet werden, bei welchen das Hauptgasventil und das Hilfsgasventil gleichachsig zueinander angeordnet sind wie in Fig. 1 der Zeichnung. Die Erfindung kann vielmehr auch bei solchen Sicherheitsvorrichtungen angewendet werden, bei welchen die Achse des Hauptgasventils gegen die Achse des Hilfsgasventils unter einem Winkel geneigt ist und das Hauptgasventil durch einen mit dem Schaltstift des Hilfsgasventils gekoppelten Hebel oder dergleichen betätigt wird.
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Safety device for gas-heated devices The invention relates to a safety device for gas-heated devices, with a main gas valve and an auxiliary gas valve connected downstream of this, the valve body of which is arranged axially displaceably on a switching pin which can be moved in a straight line in the valve housing and is preferably provided with a push button and under spring pressure on a Stop at one end of the switch pin rests in such a way
that when the actuating part of the spring-loaded switching pin is pressed in, it is axially displaced and the auxiliary gas valve is first closed and then the main gas valve is opened and its valve body is applied to an electromagnet, by means of which the main valve body is held in the open position as long as one of the main or pilot flame of the Gas-heated device heated thermocouple a current that excites the electromagnet is generated, while the main gas valve closes automatically as soon as the excitation current of the electromagnet fails due to the extinction of the flame heating the thermocouple.
Such safety devices have become known from British patent specification No. 474271. These devices have proven themselves well in practice; but they only allow an open and closed position. Setting a larger or smaller burner output, in particular a small position, was not possible with this device. Furthermore, it has already been proposed that the auxiliary gas valve should not be closed by means of a push button, but by turning a threaded spindle by means of a handwheel.
This device was particularly suitable for gas lines with high pressure, whereby the auxiliary valve disk must be loaded with a certain strong closing pressure. With this known safety device, however, it was not possible to quickly open the ignition gas line branching off between the main and auxiliary gas valves. In the ignition position, the ignition gas line was also not secured against gas escaping from the ignition burner when the ignition flame went out. Otherwise, this safety device was obviously not intended for the low position.
In order to remedy these deficiencies, the switching pin carrying the auxiliary valve body can also be axially displaced by a rotary movement of its actuating part by means of a helically wound path which is open in the closing direction of the auxiliary valve body.
In a preferred embodiment, a switching sleeve is inserted into a closure piece of the valve housing penetrated by the switching pin including its pushbutton actuating part, on the switching curve of which a transverse pin connected or interacting with the switching pin is supported under the action of a return spring that opens the auxiliary valve, so that the auxiliary valve body can be moved towards or away from its valve seat by turning the push button.
It is useful to provide a stop or the like on the switching curve of the switching sleeve for an end position of the auxiliary valve, in which the auxiliary valve body leaves an opening between itself and its valve seat, which just ensures the passage of a sufficient amount of gas for proper ignition of the burner. So that this position of the auxiliary valve body can be permanently set once and for all, the switching sleeve can be arranged adjustably in the closure piece and can be fixed by a clamping screw.
According to a further embodiment, the safety device is designed so that in the
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by means of the switching curve adjustable closing or small position of the auxiliary valve the switching pin lifts the main valve body from its seat in a mass sufficient for the amount of ignition gas, and that the switching curve on which the cross pin rests has such an inclination that compared to the static effect of the spring, which loads the auxiliary valve body in the sense of opening, a self-locking occurs between the cross pin and the switching curve,
which, however, is overcome when the pilot flame is extinguished by the main valve body springing back into its closed position under spring pressure.
One embodiment of the invention is shown in the drawing, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through the safety device in the operating position, FIG. 2 shows a longitudinal section through the switching sleeve (alone) on an enlarged scale.
In the safety device according to FIG. 1, a valve housing 10 is provided approximately in the middle with a transverse wall 11 through which a through hole 12 passes. The transverse wall 11 is provided on the upper end face with a valve seat 13 for the auxiliary gas valve and on the lower side with a valve seat 14 for the main gas valve. Between these two valve seats 13 and 14, the inlet opening of an ignition gas channel 15 is arranged, which ends in a connecting piece 16; From this a pilot gas line 17 leads to a pilot burner 18.
Through the transverse wall 11, the valve housing 10 is divided into two chambers 19 and 20, of which the chamber 19 is equipped with a gas supply nozzle 21 and the chamber 20 is equipped with a gas outlet nozzle 22; From the latter, a line 23 leads to the main burner 24 of a gas-heated device.
The chamber 19 of the valve housing is closed by a cover 25 which is firmly connected to a U-shaped electromagnet 26. The winding 27 of the electromagnet 26 is connected to a thermocouple 29 via a lead 28. To protect against contamination, the electromagnet 26 is surrounded by a capsule 30 which has a guide 31 for a valve pin 32. One end of the valve pin 32 is connected to the armature plate 33 of the electromagnet 26 and the other end to the valve body 34 of the main gas valve. A compression spring 35 is arranged between the main valve body 34 and the end face of the capsule 30.
The chamber 20 of the valve housing is closed by a cylindrical housing piece 36 into which a switching sleeve 37 is screwed centrally. This is secured against rotation by a clamping screw 38 arranged in the housing piece 36. A shaft 39 with a push button 40 is mounted centrally in the switching sleeve as an actuating element, which shaft is connected to a coaxially arranged switching pin 42 by means of a transverse pin 41 movably arranged in it.
Under the action of a return spring 43, which is supported with its lower end on a ring 44 mounted in the housing piece 36, while its upper end is supported against the lower end of the pushbutton shaft 39, the transverse pin 41 lies on a cam 45 designed as a switching cam, downward (in the closing direction of the auxiliary valve) open shoulder (FIG. 2) of the switching sleeve 37. The housing piece 36 is designed at its lower end screwed into the valve housing 10 in such a way that it serves as a guide for the switching pin 42 and at the same time as a chamber for a sealing ring, namely an O-ring 46.
At the lower end of the switching pin 42, a disk 47 is provided as a stop, against which the valve body 49 of the auxiliary valve, which is provided with a sealing disk 50 and is axially displaceable on the switching pin, rests under the action of a closing spring 48. The seal between the valve body 49 and the switching pin 42 is achieved by an O-ring 51 crimped in the valve body 49.
The safety device works as follows: To put the safety device into operation, press the push button 40. The pin 42 is taken along by the cross pin 41 and the sealing washer 50 of the valve body 49 is pressed by the spring 48 onto the valve seat 13 of the auxiliary gas valve. With further pressure on the push button 40, the lower end of the switching pin 42 pushes against a lug 52 on the upper side of the main valve body 34 and lifts the valve body from its valve seat 14 against the force of the closing spring 35. The main valve body 34 is removed from its valve seat 14 until the armature plate 33 connected to it rests against the electromagnet 26.
After closing the auxiliary valve and opening the main gas valve, the gas flows through the ignition gas duct 15 and the ignition gas line 17 to the ignition burner 18 and can be ignited there. The flame of the pilot burner 18 now heats a thermocouple 29 in a known manner, which generates a thermal current. The electromagnet 26 is excited by this current via the winding 27 and holds the armature plate 33 tight so that the valve body 34 of the main gas valve remains in the open position.
The push button can now be released; in the process, the return spring 43 will move the push button 40 back into its starting position and thereby also take the valve body 49 of the auxiliary valve with it by means of the stop disk 47. The auxiliary valve is thus opened and gas now flows through the chamber 20 and the burner line 23 to the main burner 24 and is ignited by the flame of the pilot burner 18.
If you now want to change the burner output, all you have to do is turn the handle 40. The transverse pin 41 will slide along the switching cam 45 under the pressure of the spring 43.
As a result of the switch pin 42 rotatably mounted in the push-button shaft 39 and the opposite
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Sem rotatable pin 41 a rotary movement of the valve body 49 is avoided. It is useful to provide a stop or a latching point on the switching curve 45 of the switching sleeve 37 for an end position of the auxiliary valve body 49, in which a gap is left open between the valve body 49 and the valve seat 13, which is just enough for the main burner 24 to ignite properly allows sufficient gas to pass through. This setting is particularly important when using liquid gas.
When the pilot flame goes out, the electromagnet 26 is de-energized as a result of the cooling of the thermocouple 29. Under the pressure of the closing spring 35, the armature plate 33 is torn off by the electromagnet 26; the main valve body 34 returns to its valve seat 14 and thus blocks the gas supply to both the pilot burner and the main burner.
The switching curve 45 can also be designed in such a way that in the small position just described or in the closed position of the auxiliary valve body 49, the switching pin 42 connected to the push button 39 removes the valve body 34 of the main gas valve to an extent sufficient for the amount of ignition gas Seat lifts off. Furthermore, the helical switching curve 45, on which the transverse pin 41 rests, must have such an inclination that there is just a self-locking between the switching curve 45 and the transverse pin 41, which is due to the static effect of the opening effect on the auxiliary valve body 49 Spring 43 cannot be overcome.
If the armature 33 is now applied to the electromagnet 26 by means of the push button 40, and the armature 33 also remains adhering to the electromagnet 26 due to the thermal current, then when the ignition flame is extinguished, self-locking is activated by the impact caused by the pressure of the closing spring 35 The main valve body 34, which springs back into its closed position, is overcome.
The invention can be used not only in those safety devices in which the main gas valve and the auxiliary gas valve are arranged coaxially to one another, as in FIG. 1 of the drawing. Rather, the invention can also be used in those safety devices in which the axis of the main gas valve is inclined at an angle to the axis of the auxiliary gas valve and the main gas valve is actuated by a lever or the like coupled to the switching pin of the auxiliary gas valve.