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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Gasregelarmatur mit elektronischer Zündung für eine gasbetriebene Heizeinrichtung nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
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Stand der Technik
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Gasregelarmaturen für eine gasbetriebene Heizeinrichtung, wie einen Gasheizofen, einen Gaskamin oder dergleichen, gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen. Sie dienen zur Zündung und zur Regelung eines einem Brenner zufließenden Gasstromes.
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So ist in der
deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2010 019 960.5 eine Gasregelarmatur mit elektronischer Zündung mit einer von einer Spannungsquelle gespeisten elektronischen Steuereinheit beschrieben. In einem mehrteiligen Gehäuse sind ein thermoelektrisches Zündsicherungsventil und ein Hauptventil, die gemeinsam sowohl zur Zündsicherung als auch zur Aufspaltung des Gasstromes in Anteile für einen Hauptbrenner und für einen Zündbrenner dienen und weitere sekundäre Funktionselement untergebracht. Axial zum Zündsicherungsventil und zum Hauptventil ist ein Stößel angeordnet, der aus dem gasführenden Raum des Gehäuses herausragt und in Längsrichtung gegen die Kraft einer Rückholfeder derart betätigbar ist, dass sich das Zündsicherungsventil in der Offenstellung und das Hauptventil in der Geschlossenstellung befindet.
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Auf dem Gehäuse ist ein mit der elektronischen Steuereinheit verbundener Mikroschalter angeordnet ist, der bei einer manuellen Betätigung des Stößels in Längsrichtung gegen die Kraft der Rückholfeder geschaltet wird. Dadurch erhält die elektronische Steuereinheit ein elektrisches Signal. Bei ausgeschaltetem Zustand der Gasregelarmatur erfolgt dann eine Aktivierung derselben, wohingegen im bereits eingeschaltetem Zustand der Gasregelarmatur dieselbe deaktiviert wird, indem über ein Relais eine Unterbrechung des Thermostromkreises und damit des zum thermoelektrischen Zündsicherungsventils fließenden Haltestroms erfolgt.
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Hierbei ist es von Nachteil, dass für eine ordnungsgemäße Ausschaltung der Gasregelarmatur ein von der Spannungsquelle bereit zu stellender Strom zur Verfügung stehen muss. Das bedeutet, dass bei einem Ausfall der Spannungsquelle, zum Beispiel bei einer entladenen Batterie, keine Ausschaltung erfolgt. Das kann ein Sicherheitsproblem darstellen.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde bei einer Gasregelarmatur mit elektronischer Zündung des Gasstromes nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches eine einfache manuelle Bedienung zu gewährleisten, indem Einschalten und Ausschalten mit jeweils einer Bewegung ermöglicht werden sollen. Weiterhin soll gewährleistet sein, dass auch bei einem Ausfall der Spannungsquelle ein Ausschalten der Gasregelarmatur sichergestellt ist.
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Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass bei Aktivierung der Gasregelarmatur ein Zündsicherungsmagnet über einen über einen ersten Mikroschalter fließenden Strom erregt ist, und dass auf dem Gehäuse ein zweiter Mikroschalter angeordnet ist, der bei einer manuellen Betätigung des Stößels in Längsrichtung gegen die Kraft der Rückholfeder seine Offenstellung einnimmt. Elektrisch ist dieser Mikroschalter im Thermostromkreis in Reihe geschaltet.
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Beide Mikroschalter sind über auf dem Stößel befindliche ihnen zugeordnete Schaltkonturen derart betätigbar, dass der erste Mikroschalter geschlossen ist, ehe der zweite Mikroschalter geöffnet ist, wohingegen der zweite Mikroschalter geschlossen ist, ehe der erste Mikroschalter öffnet, wenn der Stößel nach Beendigung der manuellen Betätigung unter der Kraft der Rückholfeder seine Anfangsstellung einnimmt.
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Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die weiter oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt wurden. Weiterhin ist durch eine manuelle Betätigung des Stößels in einfacher Weise ein Wechsel des Betriebszustandes, d. h. ein Einschalten bzw. ein Ausschalten möglich. Desweiteren ist es gewährleistet, dass die Ausschaltung auch bei einem Ausfall der Spannungsquelle erfolgt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht aus dem Unteranspruch hervor.
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So erweist es sich als günstige Ausgestaltung der Gasregelarmatur, wenn die beiden Mikroschalter derart lagemäßig auf dem Oberteil befestigt sind, dass die Schaltkonturen identisch sind. Damit ist es möglich, die Schaltkontur als eine einfach herzustellende Drehkontur auf dem Bedienungselement zu fertigen.
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Ausführungsbeispiel
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Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die erfindungsgemäße Gasregelarmatur nachstehend unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ausführung einer Gasregelarmatur in teilweise geschnittener Darstellung in Geschlossenstellung,
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2 eine Ausführung einer Gasregelarmatur in teilweise geschnittener Darstellung bei einer manuellen Betätigung des Stößels.
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Die in den Figuren dargestellte beispielhafte erfindungsgemäße Gasregelarmatur ist ein Schalt- und Regelgerät, das für den Einbau in gasbetriebene Heizeinrichtungen oder dergleichen bestimmt ist. Sie ermöglicht die Bedienung und Überwachung eines Brenners, indem die zum Brenner strömende Gasmenge gesteuert wird. Der Brenner besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem nicht dargestellten Zündbrenner und einem ebenfalls nicht dargestellten Hauptbrenner.
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Die erfindungsgemäße, in den Figuren gezeigte und nachfolgend beschriebene Gasregelarmatur besteht aus einem Gehäuse 1, in dem sich verschiedene Funktionseinheiten, die teilweise über Bedienungselemente 17; 28 von außen betätigt werden können, befinden. Das Gehäuse ist aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3, zwischen denen eine Flachdichtung 4 die äußere Dichtheit gewährleistet, sowie einer Abdeckhaube 5 zusammengesetzt. Desweiteren weist das Gehäuse 1 einen Gaseingang 6, einen Zündgasausgang 7 und einen Hauptgasausgang 8 auf. Sie besitzt folgende Funktionseinheiten:
- • Inbetriebnahme mit Zündsicherung
- • Steuerungseinheit für die zum Hauptbrenner strömende Gasmenge
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Zur Ansteuerung dient eine nicht dargestellte elektronische Steuereinheit, die sich in diesem Beispiel zusammen mit einer Spannungsquelle in einem separaten ortsunabhängigen nicht dargestellten Gehäuse befindet.
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Für die Inbetriebnahme ist in einer Lagerstelle 9 des Oberteiles 2 ein Stößel 10 längsbeweglich geführt, der mit seinem Ende in das Innere des Gehäuses 1 reicht, wobei zum Beispiel durch einen Rundring 11 die notwendige Gasdichtheit gewährleistet wird. Die Bewegung des Stößels 10 in Längsrichtung ist dabei nur gegen die Kraft einer sich im Oberteil 2 abstützenden Rückholfeder 12 möglich.
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Zwischen Oberteil 2 und Abdeckhaube 5 sind desweiteren ein erster Mikroschalter 13, der elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist, und ein zweiter Mikroschalter 14, der elektrisch im Thermostromkreis in Reihe geschaltet ist, befestigt. Dabei befindet sich in der Geschlossenstellung der Gasregelarmatur der Mikroschalter 13 in der Offenstellung und der Mikroschalter 14 in der Geschlossenstellung. Dies wird erreicht über eine Schaltkontur 15 für das Schaltelement 18 des ersten Mikroschalters 13 und eine Schaltkontur 16 für das Schaltelement 19 des zweiten Mikroschalters 14. Beide Schaltkonturen 15; 16 befinden sich auf der Mantelfläche eines Bedienungselementes 17, das auf dem nach außen ragenden Teil des Stößels 10 befestigt ist.
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Günstigerweise können, wie in diesem Ausführungsbeispiel, die beiden Mikroschalter 13; 14 derart in unterschiedlicher Lage auf dem Oberteil 2 befestigt sein, dass die Schaltkonturen 15; 16 identisch sind und damit als eine einfach herzustellende Drehkontur auf dem Bedienungselement 17 gefertigt werden können.
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Auf dem in das Innere des Oberteiles 2 ragenden Bereich des Stößels 10 ist ein zu einem Hauptventil 20 zugehöriger Ventilteller 21 verschiebbar geführt, der sich unter der Kraft einer Schließfeder 22, die einerseits am Oberteil 2 und andererseits am Ventilteller 21 anliegt, auf einem auf dem Stößel 10 befindlichen Anschlag 23 abstützt. Die unter der Kraft der Rückholfeder 12 einzunehmende Ausgangsstellung wird dadurch erreicht, dass der Ventilteller 21 des Hauptventils 20 am Oberteil 2 anliegt.
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Durch eine Trennwand 24 wird das Innere des durch Oberteil 2 und Unterteil 3 gebildeten Teiles des Gehäuses 1 in verschiedene Räume unterteilt. Fluchtend in Verlängerung des Stößels 10 weist die Trennwand 24 eine Öffnung 32 auf, deren dem Oberteil 2 zugewandte Seite den Ventilsitz 25 für den Ventilteller 21, und damit in Verbindung mit diesem das Hauptventil 20 bildet, während die andere Seite der Öffnung 32 einen zu einem Zündsicherungsventil 26 zugehörigen Ventilsitz 27 bildet. Zwischen beiden Ventilsitzen 25; 27 mündet in die Öffnung 32 eine zum Zündgasausgang 7 führende Zündgasbohrung 33. Das Zündsicherungsventil 26 wird durch einen in einer Lagerstelle des Gehäuses 1 gasdicht angeordneten thermoelektrischen Zündsicherungsmagneten 34 beeinflusst, der sich stromab des Gaseinganges 6 befindet. Der thermoelektrische Zündsicherungsmagnet 34 wirkt auf einen Anker, der starr mit einer Ventilstange 29 verbunden ist, auf der der Ventilteller 30 des Zündsicherungsventils 26 befestigt ist. Über die elektronische Steuereinheit sowie über ein der Zündflamme ausgesetztes Thermoelement ist der thermoelektrische Zündsicherungsmagnet 34 erregbar.
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Der Aufbau und die Wirkungsweise des Zündsicherungsmagneten 34 sind im Übrigen dem Fachmann geläufig, so dass auf die Beschreibung weiterer Einzelheiten verzichtet werden kann. Hervorzuheben ist nur noch, dass eine Rückstellfeder 31 bestrebt ist, den Anker über den als Federlager dienenden Ventilteller 30 vom Zündsicherungsmagneten 34 abzuziehen.
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In Strömungsrichtung hinter der Inbetriebnahme befindet sich innerhalb des Gehäuses 1 die nicht dargestellte, da dem Fachmann bekannte Steuerungseinheit für die zum Hauptbrenner strömende Gasmenge. Sie besteht üblicherweise aus einem Schalter, der die Menge des zum Hauptbrenner strömenden Gases steuert.
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Der Schalter ist beispielsweise so ausgeführt, dass eine modulierende Steuerung über ein erstes Ventil mit sprungförmiger Ein- und Ausschaltung im Teillastbereich über ein zweites Ventil bewirkt wird. Dabei wird der Teillastdurchfluss durch eine einstellbare Düse begrenzt.
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Ein mit dem Schalter in Verbindung stehende und längsbewegliche Betätigungsstange ragt aus dem gleichzeitig eine Lagerstelle für ihn bildenden Gehäuse 1 heraus und ist mit einem Bedienungselement 28 verbunden.
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Die Wirkungsweise der Gasregelarmatur ist wie folgt:
In der 1 ist die Gasregelarmatur im ausgeschalteten Zustand gezeigt. Das Bedienungselement 17 befindet sich unter der Wirkung der Rückholfeder 12 in seiner Ausgangslage. Dabei ist das Hauptventil 20 zwar geöffnet, aber der Zündsicherungsmagnet 34 ist nicht erregt, so dass das Zündsicherungsventil 26 geschlossen ist und kein Gas zum Brenner strömen kann.
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Um die Gasregelarmatur einzuschalten muss über das Bedienungselement 17 der Stößel 10 in seiner Längsrichtung gegen die Kraft der Rückholfeder 12 bewegt werden, so dass sich die in der 2 gezeigte Stellung ergibt.
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Dabei wird zuerst das Hauptventil 20 geschlossen und anschließend das Zündsicherungsventil 26 so weit geöffnet, dass der Anker am Zündsicherungsmagneten 34 anliegt. Das Zündgas kann nunmehr über die Zündgasbohrung 33 zum Zündgasausgang 7 und von dort über eine nicht dargestellte Zündgasleitung zum Zündbrenner strömen.
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Über die Schaltkontur 15 und das Schaltelement 18 wird gleichzeitig der erste Mikroschalter 13 geschlossen und dadurch über ein an die elektronische Steuereinheit gesandtes elektrisches Signal erreicht, dass einerseits über den ersten Mikroschalter 13 ein Strom auf den Zündsicherungsmagneten 34 gegeben wird, und andererseits über die elektronische Steuereinheit das am Zündbrenner ausströmende Gas gezündet wird. Desweiteren wird über die Schaltkontur 16 das Schaltelement 19 des zweiten Mikroschalters 14 betätigt, so dass der Mikroschalter 14 seine Offenstellung einnimmt, wodurch der Thermostromkreis unterbrochen wird.
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Sobald die Zündflamme brennt, wird über ein von der Zündflamme beeinflussbares Thermoelement ein Haltestrom zum Zündsicherungsmagneten 34 bereitgestellt, kann jedoch auf Grund des unterbrochenen Thermostromkreises noch nicht fließen. Erst wenn die manuelle Betätigung des Bedienungselementes 17 beendet wird, nimmt der Stößel wieder seine Ausgangslage ein, das Hauptventil 20 wird geöffnet und die Mikroschalter 13; 14 werden betätigt. Dabei erfolgt die Öffnung des ersten Mikroschalters 13 erst nachdem der zweite Mikroschalter bereits geschlossen hat, um sicher zu stellen, dass der Zündsicherungsmagnet 34, nunmehr über die anliegende Thermospannung, erregt bleibt.
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Über das Bedienungselement 28 kann der Schalter in bekannter Art und Weise betätigt werden, indem es zuerst zu einem schlagartigen Öffnen des zweiten Ventils kommt. Die durch eine Öffnung begrenzte konstante Gasmenge strömt über den Hauptgasausgang 8 durch eine ebenfalls nicht dargestellte Hauptgasleitung zum Hauptbrenner und wird über die Zündflamme gezündet. Die Flammen brennen mit einer Minimalhöhe. Bei einer weiteren Betätigung des Bedienungselementes 28 wird die zum Hauptgasbrenner strömende Gasmenge gleichmäßig vergrößert, da nunmehr das erste Ventil kontinuierlich öffnet, wodurch eine gleichmäßige Erhöhung der durch das erste Ventil durchströmenden Gasmenge erreicht wird.
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Wird das Bedienungselement 17 im aktivierten Zustand der Gasregelarmatur betätigt, so wird das Hauptventil 20 geschlossen und damit der Gasstrom zum Hauptbrenner unterbrochen. Über die ebenfalls gleichzeitig erfolgende Betätigung des Mikroschalters 14 wird der Thermostromkreis manuell unterbrochen. Der Zündsicherungsmagnet 34 wird nicht mehr erregt und somit das Zündsicherungsventil 26 nicht mehr gehalten. Sobald das Bedienungselement 17 nicht mehr betätigt wird und in seine Ausgangslage zurückgeht, geht auch das Zündsicherungsventil 26 in die Geschlossenstellung. Die Gasregelarmatur befindet sich im deaktivierten Zustand.
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Die erfindungsgemäße Gasregelarmatur ist selbstredend nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind Änderungen, Abwandlungen und Kombinationen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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So versteht es sich, dass beispielsweise die weiter oben genannte und beschriebene Steuerungseinheit für die zum Hauptbrenner strömende Gasmenge entfallen kann, wenn immer eine konstante Gasmenge zum Hauptbrenner strömen soll und es nicht erforderlich ist diesen Gasstrom zu regeln. Andererseits kann die Gasregelarmatur beispielsweise noch weitere Funktionseinheiten, wie beispielsweise einen Druckregler o. ä., aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Oberteil
- 3
- Unterteil
- 4
- Flachdichtung
- 5
- Abdeckhaube
- 6
- Gaseingang
- 7
- Zündgasausgang
- 8
- Hauptgasausgang
- 9
- Lagerstelle
- 10
- Stößel
- 11
- Rundring
- 12
- Rückholfedder
- 13
- erster Mikroschalter
- 14
- zweiter Mikroschalter
- 15
- Schaltkontur für den ersten Mikroschalter
- 16
- Schaltkontur für den zweiten Mikroschalter
- 17
- Bedienungselement
- 18
- Schaltelement des ersten Mikroschalters
- 19
- Schaltelement des zweiten Mikroschalters
- 20
- Hauptventil
- 21
- Ventilteller
- 22
- Schließfeder
- 23
- Anschlag
- 24
- Trennwand
- 25
- Ventilsitz
- 26
- Zündsicherungsventil
- 27
- Ventilsitz
- 28
- Bedienungselement
- 29
- Ventilstange
- 30
- Ventilteller
- 31
- Rückstellfeder
- 32
- Öffnung
- 33
- Zündgasbohrung
- 34
- Zündsicherungsmagnet
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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