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Gassteuereinrichtung für gasbeheizte Geräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Gassteuereinrichtung für gasbeheizte Geräte, insbesondere für Geräte für den häuslichen Gebrauch, wie z. B. Gasherde.
Die Erfindung bezweckt, eine billige Steuereinrichtung schaffen zu können, die an einem Gasherd angebracht werden kann und die Unfälle infolge ausströmenden unverbrannten Gases auch bei Versagen irgendeines Teiles der Einrichtung auf ein Minimum reduziert. Die erfindungsgemasse Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass einem Zündbrenner, welchem mittels eines Steuerventils Gas zugeführt wird, ein automatischer Zünder zugeordnet ist, und dass, wenn die Zündflamme brennt, diese ein auf Wärme reagierendes Organ beeinflusst, so dass dieses Organ ein Hauptventil öffnet und Gas zu dem oder den Hauptbrennern strömt, das von der Zündflamme gezündet wird, das Ganze derart, dass das Hauptventil sich selbsttätig schliesst, sobald sich das auf Wärme reagierende Organ infolge eines Löschens der Zündflamme,
entweder infolge des Schliessens des Steuerventils oder unbeabsichtigterweise, abkühlt.
Die Zündflamme wird vorzugsweise mit Gas gespeist, das über ein mittels eines Zeitschaltwerkes irgendwelcher Art gesteuertes Steuerventil zugeführt wird. In einem solchen Fall wird das Steuerventil in einem vorbestimmten Zeitpunkt durch das Zeitschaltwerk geöffnet, das aus dem Zündbrenner ausströmende Gas gezündet und das auf Wärme reagierende Organ erhitzt, so dass dieses das Hauptventil öffnet und Gas zu dem oder den Hauptbrennern strömt, wo es von der Zündflamme gezündet wird.
Nach einer vorbestimmten Zeit schliesst das Zeitschaltwerk die Gaszufuhr zur Zündflamme, das auf Wärme reagierende Organ kühlt sich ab und schliesst das Hauptventil. Das Steuerventil, der Zündbren- ner und das Hauptventil können licht in einem relativ kleinen und kompakten Gehäuse untergebracht werden, welches sich an jeder geeigneten Stelle anbringen lässt.
Gelingt es dem Zeitschaltwerk nicht, das Steuerventil zu öffnen, dann strömt weder aus dem Zündbrenner noch aus dem oder den Hauptbrennern Gas aus.
Das Steuerventil, das die Gaszufuhr zur Zündflamme steuert, kann einen .axial beweglichen Magnetanker :aufweisen, der durch zwei Magnetwicklungen betätigt wird. Eine dieser Wicklungen, nämlich die Hauptwicklung, wird von einem Schaltereingeschal- tet, während die zweite, das heisst die H ilfswidklung, welche schwächer ist .als die Hauptwicklung, ständig erregt ist.
Beide Wicklungen sind im gleichen Sinne gewickelt, sie :sind aber so angeordnet, dass, wenn die Hauptwicklung erregt ist, der Anker in Schliessrichtung des Ventils bewegt wird, und wenn sie ent- regt wird, Ader Anker unter dem Einfluss der Hilfs- wicklung im entgegengesetzten Sinn bewegt wird, so dass sich das Ventil öffnet.
Versuche haben gezeigt, dass das Ventil mit sehr niedriger Spannung betätigt werden kann und fast schwingungsfrei funktioniert, auch wenn die Spannung durch einen Netztransformator heruntertransformiert wird.
Der Zündbrenner kann in einem Zündrohr angeordnet werden, das einen katalytischen, einen elektrischen oder anderen Zünder zum jeweils automatischen Zünden der Zündflamme enthält.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Steuerungseinrichtung für ein gasbeheiztes Gerät in Seitenansicht und Fig. 2 dasselbe im Längsschnitt.
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Bei der dargestellten Einrichtung befindet sich das Hauptventil in einem Gehäuse 10, an welchem weitere Teile befestigt sind. Durch die Öffnung 11 tritt Gas aus einer Zufuhrleitung in eine vertikale Bohrung ein, die einen ringförmigen Sitz 12 aufweist, während die Bohrung von unten her durch einen eingeschraubten Verschlusspfropfen 13 abgeschlossen ist. Eine Ventilkugel 14 liegt normalerweise auf dem Sitz auf und wird dazu von der leichten Druckfeder 15, die sich zwischen der Kugel und dem Zapfen 13 befindet, nach oben gedrückt.
Der Sitz 12 führt zu einem horizontalen Durchlass 16, an dessen äusserem Ende ein Anschlussstutzen 17 für eine Leitung vorgesehen ist, die zu einem oder mehreren Hauptbrennern führt, die gesteuert werden sollen.
Über dem Kugelventil befindet sich eine vertikale Spindel 18, die in der im Gehäuse befestigten Buchse 19 gleiten kann. Die Spindel ruht mit ihrem unteren Ende durch ihr Gewicht auf der Kugel. Auf dem oberen Teil der Spindel ist eine hülsen- förmige Mutter 20 aufgeschraubt mit einem Kragen 21 an ihrem unteren Ende. Dieser Kragen wird vom gabelförmigen freien Ende eines Bimetallstreifens 22 gefasst. Das andere Ende des Streifens ist am äusseren Ende eines horizontalen Zündrohres 23 befestigt. Das Zündrohr selber ist auf einer Platine 24 befestigt, die mittels Schrauben 25 mit dem Gehäuse verbunden ist.
Am äusseren Ende des Zündrohres ist ein automatischer, das heisst das Zündgas jeweils automatisch zündender Zünder 26 angeordnet, der von der Platine gehalten wird.
Ein Zündflammenbrenner 27 ist im Zündrohr nahe dessen innerem Ende angeordnet. Dieser Brenner wird durch Gas gespeist, das durch den Kanal 28 fliesst und dessen Zuströmung mittels eines Steuerventils in einem Halter 29, der in das Gehäuse eingeschraubt ist, geregelt wird. Das bewegliche Organ des Ventils wird von einem Magnetanker 30 gebildet, der sich axial in einer Bohrung des Halters 29 bewegen kann. Die Bohrung hat dazu einen etwas grösseren Durchmesser als der Anker. Der Anker 30 hat ein konisches Ende 31, das auf den Sitz am inneren Ende des Kanals 32 passt, in welchen das Gas durch einen Filter bekannter Art zufliesst.
Der Anker wird von zwei axial nebeneinander in einem Gehäuse 35 angeordneten Spulen 33, 34, welche den Halter 29 umschliessen, gesteuert. Die Hauptspule 33 ist in axialer Richtung ziemlich lang und erstreckt sich nach vorne über den Sitz hinweg, so dass, wenn diese Spule erregt ist, der Anker auf den Sitz gepresst wird und das Ventil geschlossen ist. Die Hilfsspule 34 befindet sich hinter dem (geschlossenen) Anker. Die Spulen sind an drei Klemmen 36, 37, 38 angeschlossen, die mittels Isolier- buchsen an der Platine 24 befestigt sind. Sie werden an eine Niederspannungsquelle angeschlossen.
Die beiden Spulen sind im gleichen Sinne gewickelt und die Hilfsspule 34 ist ständig erregt, während ein Zeitschalter die Erregung der Hauptspule 33 steuert. Wird die Hauptspule erregt, dann wird der Anker gegen den Sitz gepresst und das Ventil lässt kein Gas durch. Wird die Hauptspule abgeschaltet, dann zieht die Hilfsspule den Anker so weit zurück, dass Gas zur Zündflamme strömen kann.
Bei Haushaltapparaten können die Verhältnisse so sein, dass der Gasdruck allein genügt, um das Ventil für das Zündgas zu öffnen, so dass die Einrichtung auch beim Wegfallen der Spannung noch brauchbar ist. Die Hilfsspule hat die Wirkung einer (elektrischen) Vorspannung, die bewirkt, dass das Ventil sich jedesmal öffnet, wenn die Hauptspule abgeschaltet wird.
Für industrielle Verwendungszwecke kann es vorteilhafter sein, ein magnetbetätigtes Ventil zu verwenden, das sich schliesst, wenn die Spule abgeschaltet wird und sich öffnet, wenn die Spule erregt wird, so dass das Ventil sich schliesst, wenn die elektrische Stromzufuhr ausfällt.
Soll beim Ausfall der elektrischen Stromzufuhr die ventilgesteuerte Vorrichtung trotzdem verwendet werden, dann können Mittel angeordnet werden, um die bzw. eine Hilfsspule aus einer kleinen Batterie zu erregen, so dass das Ventil geöffnet wird.
Beim Betrieb der Einrichtung geschieht folgendes: Irgendein Zeitschalter, beispielsweise eine Synchronuhr, betätigt in einem vorbestimmten Zeitpunkt einen Schalter, der die Hauptspule 33 des Steuerventils (für das Zündgas) abschaltet, so dass das Ventil sich unter dem Einfluss der Hilfsspule 34 öffnet. Aus dem Zündbrenner 27 ausströmendes Gas wird vom Zünder 26 gezündet und die von der Zündflamme erzeugte Wärme wirkt auf den Bimetall- streifen 22, der die Spindel 18 hinunterdrückt und so das Hauptventil 12, 14 öffnet. Das Gas strömt jetzt zum Hauptbrenner bzw. zu den Brennern und wird entweder direkt von der Zündflamme oder mittels des Zündrohres gezündet.
Nach einem vorbestimmten Zeitintervall schliesst der Zeitschalter den Stromkreis der Hauptspule 33 wieder, wodurch sich das Steuerventil schliesst und die Gaszufuhr zur Zündflamme aufhört. Jetzt kühlt sich der Bimetallstreifen 22 ab und schliesst das Hauptventil.
Kann der Zeitschalter die Hauptspule 33 nicht abschalten und daher auch das Steuerventil nicht öffnen, dann strömt weder Gas zur Zündflamme noch zum Hauptbrenner bzw. zu den Hauptbrennern.
Öffnet sich zwar das Steuerventil, wird aber die Zündflamme nicht gezündet, dann strömt trotzdem kein Gas zum Hauptbrenner und strömt beim Zünd- brenner nur so wenig Gas aus, dass es während der normalen Zeit, während welcher der Herd unbeobachtet bleibt, ungefährlich ist. Wird die Zündflamme nach dem Zünden durch Zugluft oder durch eine andere Ursache gelöscht, dann schliesst sich (sofern es sich bereits geöffnet hat) das Hauptventil, weil sich das Bimetall abkühlt.
Die Gaszufuhr zum Steuerventil kann über einen Thermostaten zugeführt werden, der dazu dient, die
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Ofentemperatur zu regeln. Der erste Teil der Einstellbewegung des Thermostaten öffnet einen Gas- hahnen, so dass der Zündvorrichtung nur dann Gas zugeführt wird, wenn der Ofen in Betrieb gesetzt wird.
Es ist zu beachten, dass die Zündflamme das Bimetallelement 22 nicht direkt berührt, sondern dass dieses von der Temperatur, die im Zündrohr herrscht, beeinflusst wird. Dadurch wirkt das Bimetallelement mit relativ niederer Temperatur und ist keinen örtlichen Belastungen unterworfen, die Ermüdungserscheinungen hervorrufen würden, wie dies der Fall wäre, wenn die Flamme das Element direkt berühren würde.
Im dargestellten Beispiel ist das Hauptventil ein Kugelventil, es kann aber jedes andersartige Ventil gebraucht werden, beispielsweise auch ein solches, das durch die Kraft eines Thermoelementes be- tätigbar ist.