DE1234639B - Gasventilanordnung, insbesondere fuer Wassererhitzer, mit einer Einrichtung zum Regeln der Durchzuendgasmenge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

F 16 k

Deutsche Kl.: 4 c - 6

P 12 34 639.3-16 (J 26680) 10. Oktober 1964

23. Februar 1967 18. März 1971

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift weicht von der Auslegeschrift ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gas-Sicherheitsventil für Wassererhitzer mit einer Einrichtung zum Regeln der Durchzündgasmenge, welches von einer Wassermangelsicherung aus gesteuert wird und zwei koaxial zueinander angeordnete Ventilkörper aufweist, von denen der erste mit einem von der Wassermangelsicherung betätigten Ventilschaft verbunden ist und beim Öffnen eine Durchlaßöffnung für Durchzündgas freigibt, welche im zweiten, den Vollgäsdurchlaß beherrschenden Ventilkörper angeordnet ist, welchem ein im Abstand vom ersten Ventilkörper . am Ventilschaft angebrachter Mitnehmer zugeordnet ist.

Damit beim Zünden des Hauptbrenners keine zu große Gasmenge gleichzeitig entzündet wird, was mindestens ein unerwünschtes Verpuffungsgeräusch zur Folge hat, sind die Gasventile gasbeheizter Geräte weitgehend so ausgebildet, daß während des öffnens des Gasventils zunächst nur eine begrenzte Gasmenge in den Hauptbrenner gelangen kann, die dann durch die Zündflamme entzündet wird, und daß das Gasventil erst nach dem Zünden des Hauptbrenners den vollen Querschnitt für den Gasdurchlaß freigibt.

Bei den bekannten Geräten wird dies dadurch bewirkt, daß der Ventilkörper des im allgemeinen bei Durchlaufwassererhitzern von einem Wasserschalter beeinflußten Gasventils mit einem Schleppkolben versehen ist, der mit seinem Außenmantel und dem benachbarten Gasdurchlaßkanal einen Ringspalt bildet, der nur einer begrenzten Gasmenge den Durchtritt in den Hauptbrenner gestattet und den vollen Durchlaßquerschnitt erst freigibt, wenn Ventilkörper samt Schleppkolben über den Ventilsitz angehoben sind. Bei einem anderen bekannten Gasventil mit einem Schleppkolben ist der Schleppkolben mit einer die Durchzündgasmenge begrenzenden Durchlaßöffnung versehen. Außerdem ist bereits bekannt, das Gasventil mit zwei koaxial zueinander angeordneten Ventiltellern zu versehen, von denen der eine zuerst von seinem Ventilsitz abgehoben wird und dadurch einen begrenzten Durchzündgasdurchlaß freigibt, der aus einer Bohrung in dem anderen Ventilteller bestehen oder als gesonderter Kanal im Ventilgehäuse ausgebildet sein kann.

Ferner ist ein Gasschalter mit Kleinstellvorrich-Hing bekannt, welcher zwei koaxial zueinander angeordnete Ventilverschlußkörper aufweist, deren Betätigung durch Eindrücken bzw. Verdrehen eines Bedienungsgriffes erfolgt. Darüber hinaus ist auch noch ein Durchflußregulierventil bekannt, welches eine gleichmäßige Druck-Charakteristik über einen weiten Durchflußbereich aufrechterhalten soll. Dieser Gas-Sicherheitsventil für

Wassererhitzer mit einer Einrichtung zum Regeln der Durchzündgasmenge

Patentiert für:

Junkers & Co. G. m. b. H,,

7314 Wernau, Junkersstraße

Als Erfinder benannt:
Walter Kraft, 7000 Stuttgart;
Johannes Leferink, 7314 Wernau

mit einer Membran versehene Druckregler weist zwar auch zwei koaxial angeordnete Ventilkörper auf, von denen der eine mit einem glockenförmigen Schleppkolben verbunden ist, welcher in einer Bohrung des Ventilgehäuses verschiebbar ist und im Verschiebebereich eine Gasdurchtrittsöffnung aufweist. Es handelt sich aber im letzteren Fall nicht um ein von einer Wassermangelsicherung aus gesteuertes' Gas-Sicherheitsventil, welches beim Öffnen zunächst eine Durchzündgasmenge freigeben kann.

Bei sämtlichen bekannten ; Einrichtungen dieser Art müssen die die Durchlaßmenge an Durchzündgas bestimmenden Teile entsprechend der zum Verbrauch kommenden Gasart verschieden gewählt werden, was den Nachteil hat, daß verschiedene Ausführungen der Ventilteile auf Lager gehalten werden müssen und was vor allem bei der Umstellung solcher Geräte von der einen auf eine andere Gasart einen Austausch von Ventilteilen und damit meist an der Montagestelle ein Auseinanderbauen der Vorrichtung erforderlich mach.t, wobei neben dem Arbeitsaufwand die^Gefahr besteht, daß eine falsche Einstellung erfolgt oder das Gerät nach dem Zusammenbau nach innen oder nach außen nicht mehr gasdicht ist.

Diese sich insbesondere durch den zunehmenden Einsatz von Erdgas und die damit verbundene Umstellung von ganzen Gasversorgungsnetzen immer stärker ins Gewicht fallenden Nachteile werden an einem Gas-Sicherheitsventil der eingangs angeführten Art gemäß der Erfindung durch die Vereinigung folgender Merkmale vermieden:

a) Die Durchlaßöffnung für Durchzündgas ist im zweiten Ventilkörper zentral angebracht und vom Ventilschaft durehdiunuen;

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b) der Ventilschaft weist im Relativbewegungsbereich der beiden Ventilkörper einen vom ersten Ventilkörper aus nach der Wassermangelsicherung hin sich verjüngenden Durchmesser auf.

Während bei den bisher bekannten Gasventilen das Durchzündgas nur durch einen Durchlaß mit konstantem Querschnitt strömen kann, der sich erst beim Abheben des zweiten Ventilglieds oder beim Anheben des Schleppkolbens über den Ventilsitz hinaus ändert, ist gemäß der Erfindung eine Durchlaßöffnung für Durchzündgas geschaffen, deren Querschnitt sich mit zunehmendem Anheben des ersten Ventilkörpers vergrößert, solange der zweite Ventilkörper noch in Schließstellung ist. Damit wird der Vorteil erzielt, daß das Ventil für sämtliche gängigen Gassorten verwendet werden kann, ohne daß hierzu eine Änderung des gasbeheizten Gerätes bei der Umstellung von der einen Gasart auf eine andere erfolgen müßte, da durch den mit zunehmendem Anheben des ersten Ventilkörpers sich vergrößernden Querschnitt der Durchlaßöffnung für Durchzündgas für jede Gasart bei einer bestimmten Hubstellung der jeweils erforderliche Durchlaßquerschnitt erreicht wird. .

Dazu kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß der sich verjüngende Teil des Ventilschaftes als gesonderte, den ersten Ventilkörper tragende Verlängerung auf den Ventilschaft aufgesetzt ist. Ferner kann die Ausbildung in der Weise vorgenommen werden, daß der sich verjüngende Teil des Ventilschaftes geradlinig verjüngt oder stufenförmig verjüngt ausgebildet ist. Außerdem kann vorgesehen sein, daß der Mitnehmer aus einem die Durchlaßöffnung für Durchzündgas nur teilweise verdeckenden Blechstreifen besteht, der zwischen dem Ventilschaft und der aufgesetzten Verlängerung eingeklemmt ist.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines von einer Wassermangelsicherung gesteuerten Gas-Sicherheitsventils für einen gasbeheizten Wassererhitzer in verschiedenen Schaltstellungen mehr oder weniger schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch das Gasventil und die Wassermangelsicherung eines erfin-. dungsgemäß ausgebildeten gasbeheizten Gerätes, wobei das Gasventil in Schließstellung ist,

Fi g. 2 eine Teildarstellung gemäß Fig. 1 mit dem Gasventil in Durchzündstellung,

F i g. 3 eine Darstellung des Gasventils gemäß Fig. 2 in Vollbrandstellung,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.

In F i g. 1 ist eine an sich bekannte Wassermangelsicherung 1 dargestellt, deren Gehäuse durch eine Membran 2 .in eine Hochdruckkammer 3, durch welche das in dem Gerät zu erwärmende Wasser in Richtung der eingetragenen Pfeile hindurchgeleitet wird, und in eine Unterdruckkammer 4 unterteilt ist, die über eine Unterdruckleitung 5 mit der Wasserdurchflußleitung 6 verbunden ist. Bei einem Wasserdurchfluß durch die Hochdruckkammer 3 wird die Membran 2 gemäß der Zeichnung nach oben ausgelenkt und überträgt diese Bewegung auf einen auf der Membran 2 in der Unterdruckkammer 4 aufliegenden Membranteller 7 mit einem abdichtend durch das Gehäuse der Wassermangelsicherung 1 nach außen geführten Membrantellerstift 8. Um eine zu rasche Aufwärtsbewegung der Membran 2 zu verhindern, ist in der Unterdruckleitung 5 eine als Langsamzündeinrichtung bekannte Ventilanordnung 9 vorgesehen, deren Ausbildung hier nicht interessiert. Die Bewegung der Membran 2 wird in bekannter Weise über den Membrantellerstift 8 auf einen Ventilschaft 10 übertragen, der in dem Küken 11 des mit dem Gasanschlußstutzen 13 versehenen Gasventilgehäuses 12 zentral geführt ist. Das mittels einer

ίο Druckfeder 14 gegen ein Abheben gesicherte Küken 11 ist an seinem oberen Ende als Ventilsitz 15 für das zwei Ventilkörper aufweisende Gasventil ausgebildet. Der erste, glockenförmig ausgebildete Ventilkörper 16 dieses Ventils ist über die auf den Ventilschaft 10 aufgesetzte Verlängerung 17, den Ventilschaft 10 selbst, den Membrantellerstift 8 und den Membranteller 7 formschlüssig mit der Membran 2 der Wassermangelsicherung 1 verbunden, während der zweite Ventilkörper 18 als Schleppkörper ausgebildet ist, der mit dem ersten Ventilkörper 16 nur über die Druckfeder 19 in Verbindung steht und der durch die auf der Schulter 20 des Ventilschaftes 10 aufliegende Mitnehmerscheibe 21 vom Ventilsitz 15 abgehoben werden kann.

In dem Ventilkörper 18 ist eine Durchlaßöffnung 22 für Durchzündgas zentral angebracht, welche vom Ventilschaft K) mit seiner Verlängerung 17 durchdrungen ist. Diese auf den Zapfen 10' des Ventilschaftes 10 aufgesetzte Verlängerung 17 weist im Relativbewegungsbereich 17' der beiden Ventilkörper 16 und 18 einen wechselnden Durchmesser auf, und zwar so, daß der Querschnitt der Durchlaßöffnung sich in Abhängigkeit von der Relativstellung der beiden Ventilkörper 16 und 18 ändert. Die Verlängerung 17 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich in diesem Bereich 17' in Richtung auf die Wassermangelsicherung I konisch verjüngt.

Der zweite Ventilkörper 18, welcher an seiner Peripherie auch den Vollgasdurchlaß beherrscht, ist mit einer Umfangsnut versehen, in welche eine Dichtungsringscheibe 23 eingelassen ist, die einen peripher nach außen vorstehenden Rand 24 bildet. Die eine Seite dieses Randes 24 ist nach dem den Vollgasdurchlaß begenzenden Ventilsitz 15 gerichtet, so daß bei Aufliegen des Ventilkörpers 18 mit der Dichtungsringscheibe 23 der Vollgasdurchlaß abgesperrt ist. Die andere Seite des Randes 24 der Dichtüngsringscheibe 23 bildet den Sitz für den glockenförmigen ersten Ventilkörper 16, so daß bei dessen Aufliegen auf dem Rand 24 auch die Durchlaßöffnung 22 für Durchzündgas abgesperrt, d. h. das Gasventil vollständig geschlossen ist.

Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Mitnehmerscheibe 21 als Blechstreifen ausgebildet, welcher die Durchlaßöffnung 22 für Durchzündgas nur teilweise verdeckt, so daß zu beiden Seiten der Mitnehmerscheibe 21 ein Gasdurchtritt von dem Innen raum des Kükens 11 durch die zentrale Durchlaßöffnung 22 des zweiten Ventilkörpers 18 hindurch erfolgt. Die Mitnehmerscheibe 21 ist über den Zapfen 10' des Ventilschaftes 10 geschoben und zwischen diesem und der Verlängerung 17 eingeklemmt.
In F i g. 1 ist das Gasventil in Schließstellung dargestellt, wobei der glockenförmige erste Ventilkörper 16 mit seinem Außenrand auf der ihm gegenüberliegenden Seite des Randes 24 der Dichtungsringscheibe 23 aufliegt, während die andere Seite des

Claims (5)

Randes 24 der Dichtungsringscheibe 23.des zweiten Ventilkörpers 18 auf dem Ventilsitz 15 aufliegt und einen sicheren Abschluß des Gasdurchflusses gewährleistet. Dabei reicht die formschlüssig mit dem Ventilschaft 10 und dem ersten Ventilköiper 16 verbundene Verlängerung 17 mit ihrem dickeren Teil so tief in die zentrale Durchlaßöffnung 22 im zweiten Ventilkörper 18 hinein, daß sie diese Öffnung nahezu verschließt. Bei einsetzendem Wasserdurchfluß durch die Hochdruckkammer 3 der Wassermangelsicherung 1 hindurch werden die Membran 2 und damit auch der Ventilschaft 10, dessen Verlängerung 17 und der glockenförmige erste Ventilkörper 16 langsam angehoben und in eine aus F i g. 2 ersichtliche Stellung gebracht. In diesem Öffnungsstadium ruht der zweite Ventilkörper 18 mit seinem Dichtungsrand 24 noch auf dem Ventilsitz 15, doch wird mit ansteigendem Ventilschaft 10 dessen Verlängerung 17 mit seinem nach unten konisch verjüngten Bereich 17' immer weiter aus der Durchlaßöffnung 22 des zweiten Ventilkörpers 18 nach oben bewegt, wobei der Ringspalt zwischen dem Ventilkörper 18 und der Verlängerung 17, durch den das Durchzündgas hindurchtreten kann, immer größer wird und damit von einem für Stadtgas ausreichenden relativ kleinen Durchtrittsquerschnitt auf einen Querschnitt ansteigt, der ausreichend groß ist, um beispielsweise auch die erforderliche Durchzündmenge an Propangas ■ hindurchzulassen. Bei weiterem Anstieg der Membran 2 und des Ventilschaftes 10 wird dann in bekannter Weise der zweite Ventilkörper 18 von der Mitnehmerscheibe 21 erfaßt und in die aus F i g; 3 ersichtliche Vollbrandstellung angehoben, in welcher also beide Ventilkörper 16 und 18 von dem Ventilsitz 15 abgehoben sind und der volle Durchlaßquerschnitt des Gaszuleitungskanals freigegeben ist. Die Erfindung kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So braucht die Verlängerung 57 oder ein sonstiges, den Durchlaß für Durchzündgas teilweise begrenzendes Ventilorgan in dem Bereich 17' nicht konisch zu verlaufen, sondern kann in diesem Bereich auch abgestuft sein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Auch könnte sich der Durchmesser dieser Verlängerung weder geradlinig noch stufenförmig, sondern gemäß einem bestimmten Kurvenverlauf verjüngen. Auch könnte auf eine besondere Verlängerung 17 verzichtet und der Durchmesser des Ventilschaftes 10 im Ventilbereich entsprechend abgeändert werden. Natürlich könnte in kinematischer Umkehrung der dargestellten Konstruktion auch die im zweiten Ventilkörper 18 gebildete, feststehende Begrenzungsfläche des Durchlasses für, Durchzündgas einen in Bewegungsrichtung der Ventilkörper sich ändernden Querschnitt aufweisen und mit der Abschlußkante eines beweglichen Ventilteiles mit gleichbleibendem Durchmesser eine Veränderung des Durchlaßquerschnittes bedingen. Solche und andere äquivalente Anpassungen können im Rahmen des Erfindungsgedankens vorgenommen werden. S Patentansprüche:

1. Gas-Sicherheitsventil für Wassererhitzer mit einer Einrichtung zum Regeln der Durchzündgasmenge, welches von einer Wassermangelsicherung ίο aus gesteuert wird und zwei koaxial zueinander angeordnete Ventilkörper aufweist, von denen der erste mit einem von der Wassermangelsicherung betätigten Ventilschaft verbunden ist und beim Öffnen eine Durchlaßöffnung für Durchzündgas freigibt, welche im zweiten, den Vollgasdurchlaß beherrschenden Ventilkörper angeordnet ist, welchem ein im Abstand vom ersten Ventilkörper am Ventilschaft angebrachter Mitnehmer zugeordnet ist, gekennzeichnet ao durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) Die Durchlaßöffnung (22) für Durchzündgas ist im zweiten Ventilkörper (18) zentral angebracht und vom Ventilschaft (10) durchdrungen;

b) der Ventilschaft (10) weist im Relativbewegungsbereich der beiden Ventilkörper (16, 18) einen vom ersten_; Ventilkörper (18) aus nach der Wassermangelsicherung (1) hin sich verjüngenden Durchmesser auf.
2. Gasventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Teil (IT) des Ventilschaftes (10) als gesonderte, den ersten Ventilkörper (18) tragende Verlängerung (17) auf den Ventilschaft (10) aufgesetzt ist. 3. Gasventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Teil (17') des Ventilschaftes (10) geradlinig verjüngt ausgebildet ist.

4. Gasventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

■ der sich verjüngende Teil (17') des Ventilschaftes (10) stufenförmig verjüngt ausgebildet ist.

5. Gasventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (21) aus einem die Durchlaßöffnung (22) für Durchzündgas nur teilweise verdeckenden Blechstreifen besteht, der zwischen dem Ventilschaft (10) und der aufgesetzten Verlängerung (17) eingeklemmt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 674 061;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1 123 634,
, 1127 837;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 724 271;

schweizerische Patentschrift Nr. 255 346;

britische Patentschrift Nr. 366 777;

USA.-Patentschrift Nr. 2 925 824.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 510/71 2.S7 © Bundesdruckerei Berlin