DE1550313A1

DE1550313A1 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE1550313A1
Application number: DE19661550313
Authority: DE
Inventors: Maclennan John Rutherford
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1965-10-18
Filing date: 1966-10-13
Publication date: 1969-11-06
Also published as: NL6614614A; BE688388A; GB1163127A; US3461894A

Description

"Sicherheitsventil *

Bit» Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit einem drehbaren Ventilschließglied, das zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung bewegbar ist, Insbesondere ein Gasverteilerventil, das durch ein thermoelement gesteuert und das so aufgebaut ist, daß es das sichere Zünden eines Zündbrenners und eines Hauptbrenners eines Heizungssystems zuläßt. Die Erfindung bezieht sich auf Mittel, die verhindern, daß ein Sicherheitsventil sofort geöffnet wird, wenn es vorher unbeabsichtigt in eine geschlossene Stellung bewegt wurde. Hierdurch kann die Flamme des Zündbrenners erloschen sein, so daß beim Wiederaufdrehen ein sehr gefährlicher Zustand eintreten könnte.

Die Erfindung geht also aus von einem Sicherheitsventil mit einem drehbaren Ventilschließglied, das zwischen einer

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geschlossenen und einer geöffneten Stellung bewegbar ist. ' Das Sicherheitsventil ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen auf einen Zustand ansprechenden Zustandsfühler, der das Ventilschließglied zwar halten, jedoch nicht bewegen kann; einen manuell betätigbaren Knopf zum Bewegen des Zustandfühlers in eine Halteposition für das Ventilschließglied und zum Drehen des Ventilschließgliedes; einen mechanischen. Anschlag, der verhindert, daß das Ventilschließglied durch den Knopf in die geöffnete Stellung gebracht werden kann, wenn der Zustandsfühler sich nicht in einer das Ventil haltenden Stellung befindet; eine Vorspannfeder, die das Ventilschließglied in die geschlossene Stellung vorspannt, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Knopf derart ausgebildet ist, daß verhindert wird, daß die Vorspannfeder den Knopf von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zurückbringt; daß zwischen dem Knopf und dem Ventilschließglied ein von dem Zustandsfühler gesteuertes Koppelglied angeordnet ist, das derart ausgebildet ist, daß der Knopf und das Ventilschließglied dann, miteinander verbunden sind, wenn der Ventilhaltesustand vorhanden ist und wenn sieh das Ventilschließglied im geöffneten Zustand befindet, und daß sie voneinander getrennt sind, wenn das Ventil geschlossen ist und in diesem Zustand so lange verbleibt, bis ein geschlossener Zustand durch den Zustandsfühler festgestellt wird und das Koppelglied eine Zusammenkopplung dieser Teile wieder zuläßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhann eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

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Es zeigt:

Fig. 1 eine Endansicht eines Sicherheitsventils gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den manuellen Betätigungsknopf und den Betätigungsmechanismus zwischen dem Knopf und dem Sicherheitsventil der -. 1;

Fig. 5 eine Ansicht der mit dem Knopf verbundenen Betätigungsachse;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig.2, und

Pig. 5 ein Diagramm, das die Arbeitsweise von Anschlagmitteln zwischen dem Knopf und dem Ventilgehäuse zeigt. ·

Aus Figur 1 geht hervor, daß das Ventil einen · Ventilhauptkörper 11 enthält, der an seinem Boden durch eine Platte verschlossen ist. Dazwischen ist eine Dichtung 13 vorgesehen, und das Oberteil des Ventilgehäuses ist durch eine Abdeckplatte 14 und eine dazwischen liegende Dichtung 15 abgeschlossen. Der Einlaß des Ventils befindet sich in dem weggebrochenen Teil des Ventilkörpers 11 und ist deshalb nicht zu sehen, während sich der Auslaß auf dem entgegengesetzten Ende des Ventilkörpers befindet und mit den Einlaß etwa ausgerichtet ist. Eine mit einer Aussparung versehene Trennwand 16 befindet

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sich zwischen dem Einlaß und dem Auslaß. Eine Platte 17» die eine Ventiluntereinheit trägt, ist über einer Aussparung (nicht gezeigt) durch die Vand 16 angeordnet und enthält Gasdurchlässe, um das Gas zu einem Zündbrennerauslaß (nicht gezeigt) zu leiten, und für einen Auslaß zum Hauptbrenner ist eine Aussparung 17a vorgesehen.

Mit der Platte 17 arbeitet ein Drehscheibenventil 18 zusammen, das Gasdurchlässe für den Zündbrenner (nicht gezeigt) hat und durch einen Stift 19 drehbar auf der Platte 17 gelagert ist. Dieses Ventil 18 ist mit einer Aussparung 20 versehen, die mit der Aussparung 17a in der Platte 17 ausrichtbar ist, so daß dann, wenn die Aussparungen 20 und 1?a ausgerichtet sind, Gas vom Einlaß zum Auslaß und von dort, zum Hauptbrenner fließen kann. Ein Stift 21 erstreckt sich in eine bogenförmige Nut 22 im Scheibenventil 18 und dient als Anschlag für das Scheibenventil in der geöffneten Stellung. Der Anschlag dient außerdem als Anschlag für das Scheibenventil in der geschlossenen Stellung, und zwar im Zusammenhang mit dem rechten Ende der Aussparung 20. In der Fläche des Scheibenventils sind außerdem mehrere Aussparungen 23 vorgesehen, zwischen denen Zähne zum Zusammenarbeiten mit einem Zahnrad 24, das später noch beschrieben wird, gebildet werden.

Das Scheibenventil ist so ausgebildet, daß es durch ein drehbares Zahnrad 24 zwischen der geschlossenen und geöffneten Stellung hin und her bewegt werden kann. Das Zahnrad 24 wird von einem Knopf 25 über ein Kopplungsglied betätigt. Der

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Knopf ist durch eine Schraube 27 an einem Stumpf 26 befestigt, und der Stumpf hat ein Teil 28 mit vergrößertem Durchmesser., das auf der inneren Seite der Abdeckplatte 14 eine Anschlagschulter bildet, damit die Bewegung des Stumpfes gegenüber der Abdeckplatte nach außen begrenzt wird. Der Knöpf ist mit einer ringförmigen Hut 25a versehen, in die zwei Federarme 29a eingreifen. Die Eingnut hat Kerben 30 und 31» in die die Arme 29a eingreifen> wodurch der Knopf in der geöffneten Stellung des Ventils gehalten wird, und zwar gegen die Kraft einer Vorspannfeder 32* Die Federarme 29a erstrecken sich von einer gelochten Platte 29 nach oben, wobei die gelochte Platte 29 den Stumpf 26 umschließt und einen O-förmigen Dichtungsring gegen die Deckplatte 14 drückt. Die Platte umschließt außerdem die sich nach oben erstreckenden Vorsprünge 33 und 34-> die dazu dienen, die axiale Bewegung des Knopfes gegenüber der Deckplatte zu begrenzen. Eine bogenförmige und gestufte Nut 35 in. der unteren Fläche des Knopfes arbeitet mit den Vorsprüngen 33 zusammen, wodurch die axiale Bewegung des Knopfes gegenüber der Deckplatte in den verschiedenen Steuerstellungen freigegeben wird. Diese Nut hat in der Zündstellung des Knopfes einen vertieften Teil 35a, so daß der Knopf gegenüber der Abdeckplatte 14 um einen zusätzlichen Teil bewegt werden kann, um den Knopf zurückzustellen, was nachfolgend noch erläutert wird. Eine Schraubendruckfeder 36 spannt den Knopf in Richtung von der Abdeckplatte 14 fort vor und drückt die Platte 29 fest gegen den O-Ring 32.

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Um für den Knopf und das Ventil Raststellungen vorzusehen', sind an der Schulter des Knopfstumpfes zwischen den Teilen 26 und 28 Vorsprünge 37 unct 38 vorgesehen, und zwar derart, daß sie mit einem Vorsprung 39 zusammenwirken, der sich von der Abdeckplatte 14 nach unten erstreckt. Um den Knopf 25 von der geschlossenen Stellung in die Zündstellung zu bringen, muß vor dem Drehen des Knopfes dieser genügend niedergedrückt werden, um den Vorsprung 39 aus dem Bereich der Vorsprünge 37 und 38 freizugeben. Das gleiche gilt, wenn der Knopf von der Zündstellung in die geschlossene Stellung gebracht werden soll.

Um eine lösbare Kopplung zwischen dem Knopf und dem Zahnrad. 24 zu ermöglichen, ist das Zahnrad mit einem zylindrischen Flanschteil 24a und einem rechteckigen Schlitz 24b versehen. In dem Flanschteil ist eine Platte 40 vorgesehen, die in dem Schlitz 24b gleiten kann und einen rechteckigen Portsatz 40a hat, der sich gleitbar durch den Schlitz 24b erstreckt und an seinem Ende einen Kopf 40b trägt. Die Platte 40 ist mit einem Teil versehen, das in senkrechter Richtung einen 0-förmigen Querschnitt hat. Das untere Ende des Teils 28 des Knopfstumpfes mit vergrößertem Durchmesser hat einen zylinderförmigen Querschnitt und sich diametral gegenüberstehende Schlitze 28a, die Anschlagschultern 28c in der Nähe des unteren Endes des Knopfstumpfes bilden. In den Schlitzen 28a ist ein Keilglied 41 verschiebbar gelagert und hat Arme 42, die sich in Querrichtung von dem unteren Ende und zu dem C-förmigen Teil der Platte 40 erstrecken, und zwar in Bereiche,

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die sich unterhalb der Enden 40c des G-förmigen Teils befinden. Die Arme 42 haben Aussparungen oder Kerben 42a, die so ausgebildet sind, daß.sie'die Enden 40c aufnehmen, wenn die Platte 40 sich in der unteren oder zurückgestellten Position befindet. Das obere Ende des Keils 41 hat einen kurzen L-förmigen Arm 43 und einen längeren L-förmigen Arm 44, der dem Arm 43 diametral gegenübersteht. Diese beiden Arme arbeiten mit abgeschrägten Anschlaggliedern 45 und 46 zusammen, die 'sich auf der Unterseite der Abdeckplatte 14 befinden. Eine Schraubendruckfeder 47 befindet sich zwischen einem überbrückenden Fortsatz zwischen den Armen 43 und 44 und einem Quersteg 48, der zwischen den Seiten des zylindrischen Teils 28 am unteren Ende vorgesehen ist. Diese Feder spannt das Keilglied 41 in Aufwärtsrichtung vor. Das gesamte Koppelglied zwischen dem Knopf 25 und dem Zahnrad 24 wird in einer Untereinheit zusammengehalten, und zwar durch ein zylindrisches Flanschten 14a, das sich von der Unterseite der Abdeckplatte 14 nach unten erstreckt, und durch eine in der Mitte gelochte Halteplatte 49, die an die Unterseite des Zahnrades 24 angreift. Das Zahnrad hat eine Verlängerung mit vermindertem Durchmesser, die sich durch eine Aussparung in der Platte 49 erstreckt und als Lager für das Zahnrad dient. Die Platte 49 ist an dem Flanschteil 14a durch Schrauben 50 befestigt.

Die Mittel, die den Knopf 25 mit dem Zahnrad 24 in Eingriff halten, wenn dieses nicht dadurch manuell erfolgt, daß der Stumpf 28 nach unten bewegt wird, um die Schlitzteile 28b auf entgegengesetzte Seiten des Teils 40a der Platte 40 zu

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bringen, bestehen aus eines Hebel 51» der mit seinen Ende 51a auf einen Zapfen 52 gelagert ist. Dieser Zapfen 52 steht von der Platte 17 ab. Der Hebel 51 ist mit eine« keilförmigen Schlitz versehen, der länger ist als die Länge des Kopfteils 4Öb, so dafi der Kopf auf einfache Veise eingesetsst werden kann. Veitere Einzelheiten,wie der Schlitz gegenüber dem Kopf angeordnet ist, gehen aus der figur 2 der Zeichnung hervor. Der Kopf 40b befindet sich unter dem schmalen Teil des Schlitzes, so daß die Platte 40 und der Hebel 51 sich zusammen bewegen. Das andere Ende des Hebels 51 geht in eine Gabel 51b über, die das äußere Kopfende 53a eines Ankerstumpfes 53 umfaßt, der an seinem anderen Ende einen Anker trägt (nicht gezeigt). Ein entsprechender Elektromagnet, der von einem Thermoelement erregbar ist und auf konventionelle Veise aufgebaut ist, ist mit dem Bezugszeichen 54 bezeichnet und in dem Ventilgehäuse auf geeignete Veise befestigt und kann mit einem Thermoelement verbunden werden. Eine Schraubendruckfeder 55 ist derart angeordnet, daß sie den Hebel in die in der Zeichnung gezeigte Stellung vorspannt, in der das Glied 40 nicht in die Aussparungen 42a eingreift.

Die verschiedenen Elemente sind in einer Stellung gezeichnet, die sie einnehmen, wenn kurz vorher der Anker des Elektromagneten infolge eines Ausfalls der Zündflamme abgefallen war, (jedoch bevor die Feder 32 das Ventil 18 wieder in die geschlossene Stellung gebracht hat. Das Ende 51b des Hebels 51 ist also in der angehobenen Position gezeigt, in der die Enden 40c des Teils 40 nicht in die Aussparungen 42a des Keils eingreifen,

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so daß das Zahnrad 24 nicht mit dem Knopf 25 gekuppelt ist. Dies bedeutet, daß das Ventil 18 unter Wirkung der Feder in die geschlossene Lage gebracht wird, wobei die Öffnung nicht mehr mit der öffnung 17a der Platte 17 ausgerichtet ist. Bas Zahnrad 24 wird auf ähnliche Weise in die entsprechende geschlossene Stellung gebracht.

Um das Ventil 18 nach diesem Schließen in den geöffneten Zustand zurückzustellen, ist es erforderlich, den Knopf 25 aus der geöffneten Stellung herauszudrehen, indem die Finger 29a außer Eingriff mit den Kerben 30 gebracht werden \ anschließend muß dann der Knopf in die geschlossene Stellung gedreht werden. Um den Knopf über die Zündstellung hinaus in die geschlossene Stellung zu bringen, muß der Knopf leicht niedergedrückt werden, damit die Vorsprünge 37 und 38 von dem Vorsprung freikommen. Das geschlitzte (Teil 28b kann nur mit den entgegengesetzten Seiten des Teils 40a in Singriff gebracht werden, um eine Drehbeziehung zwischen dem Knopf und dem Zahnrad herzustellen, wenn der Knopf sich in der geschlossenen Stellung befindet und axial verschoben ist. In dieser Stellung kann das Zahnrad durch den Knopf in die Zündstellung gedreht werden, in. der über entsprechende Kanäle eine Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Zündbrenner aus laß hergestellt wird. In dieser Stellung des Ventils fließt Gas zum Zündbrenner ,und an diesem kann eine Flamme gesundet werden. Wird der Knopf weiter niedergedrückt, so daß der Vorsprung 33 in den tiefen Ausschnitt 35» und die Schulter zwischen die Schlitse 28b und 28a kommt, dann wird das Teil 40 und der

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Hebel 51 nach unten gedrückt; in dieser Stellung wird der Anker gegen den Elektromagneten gedrückt. Wird der Magnet erregt, so hält der Hebel 51 das Teil 40 in der unteren Stellung fest. Beim Bewegen in diese untere Stellung greifen die Enden 40c des C-förmigen Veils in die Aussparungen 42a ein, so daß bei einer Bückbewegung des Knopfes, wodurch die Vorsprünge 33 aus dem tiefen Ausschnitt 35a herauegleiten, das Zahnrad mit dem Knopf zusammengekoppelt bleibt, und zwar über das G-förmige Teil und den Keil 41, nachdem der Schlitz 28b das Teil 40 freigegeben hat. Sa der Knopf und das Zahnrad und damit das Ventil und der Knopf miteinander gekuppelt sind, kann der Knopf in die geöffnete Stellung gedreht werden, wodurch das Ventil in die geöffnete Stellung gebracht wird. Bas Ventil bleibt in dieser geöffneten Stellung, weil die federnden Fingen 29a in die Kerben 30 und 31 eingreifen. Sollte der Knopf in die Zündstellung angehoben werden, bevor der Magnet erregt ist, bewirkt die feder 55, daß der Hebel der Bewegung des Knopfes folgt, so daß die Enden 40c nicht in die Aussparungen 42a eingreifen. Hierdurch wird verhindert, daß der Knopf das Ventil in die geöffnete Stellung bringen kann. Vlrd das Ventil von der geschlossenen Stellung in Sichtung der Zündstellung und der geöffneten Stellung gedreht, so wird die Feder 32, die um die Kante des Scheibenventils gewickelt ist, zusätzlich gespannt. Immer dann, wenn das Zahnrad außer Eingriff mit dem Knopf gebracht wird, bringt die Feder das Ventil in die geschlossene Stellung. Sobald also das als Kanal geformte Teil 28b.außer Eingriff mit dem Teil 40a kommt, bewirkt die feder, daß das Ventil geschlossen

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wlrd. Die Vorsprünge 33 und 34 arbeiten mit der Nut 35 derart zusammen, daß der Knopf von der Zündstellung in die geöffnete Stellung gebracht werden kann, ohne daß der Anker zurückgestellt werden muß, weil dieser durch das Vorhandensein der Zündflamme gehalten wird.

Ist der Zündbrenner gesundet und der Hagnet erregt, wodurch der Anker gehalten wird und die Enden 40c des 0-förmigen Teils in Eingriff mit den Aussparungen 42a sind, und ist das Teil 40a in einem größeren Abstand von dem unteren Ende des Knopfstumpfes als in der Figur 2 der Zeichnung gezeigt, so bewirkt ein Drehen des Knopfes auf die geschlossene Stellung zu folgendes: Die Nockenflächen 46 und 45 stoßen gegen die Enden 44 und 43, so daß der Keil 41 nach unten gedrückt wird und aus den Enden 40c der Aussparungen 42a freikommt, wodurch das Ventil durch die Feder 32 in die geschlossene Stellung gedreht wird. Da der Knopf 25 nicht genügend weit nach unten bewegt werden kann, um in der geschlossenen Stellung das Teil 40a zu ergreifen - der Knopf kann gegenüber dem Ventilgehäuse in dieser Position nur eine begrenzte Bewegung ausführen - kann der Knopf gegenüber dem Zahnrad nicht in Arbeitsstellung gebracht werden, um eine Zurückstellung zu erreichen. Es ist erforderlich, daß eine bestimmte Zeit verstreicht, in der das Thermoelement abkühlen kann, um den Anker zu lösen. Sobald der Anker abfällt, gelangt das Teil wieder in eine Lage, in der der Knopf in der geschlossenen Stellung genügend niedergedrückt werden kann, um su bewirken,

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daß die Schlitze 28b das Teil 40 für eine wiederholte Rückstellung ergreifen·

Gesäß der Erfindung wird also ein Mechanismus für einen
manuell betätigbaren Bückstellknopf eines Sicherheitsdrehventils vorgeschlagen, das eine sofortige Rückstellung des Drehventils in die geöffnete Stellung verhindert, wenn ein auf eine Flamme ansprechender Zustandefühler keine Flamme
festgestellt hat.

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Claims

Patentanspräche:

1. Sicherheitsventil mit einen drehbaren Ventilschließglied, das zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung bewegbar ist, gekennzeichnet durch einen auf einen Zustand ansprechenden Zustandsfühler, der das Ventilschließglied zwar halten, jedoch nicht bewegen kann; einen manuell betätigbaren Knopf zum Bewegen des Zustandsfühlers in eine Halteposition für das Ventilschließglied und zum Drehen des Ventilechließgliedes; einen mechanischen Anschlag, der verhindert, daß das Ventilschließglied durch den Knopf in die geöffnete Stellung gebracht werden kann, wenn der Zustandsfühler sich nicht in einer das Ventil haltenden Stellung befindet; eine Vorspannfeder, die das Ventilschließglied in die geschlossene Stellung vorspannt, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Knopf derart ausgebildet ist, daß verhindert wird, daß die Vorspannfeder den Knopf von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zurückbringt; daß »wischen dem Knopf und dem Ventilschließglied ein von dem Zuetandsfühler gesteuertes Koppelglied angeordnet ist, das derart ausgebildet ist, daß der Knopf und das Ventilechließglied dann miteinander verbunden sind, wenn der Ventilhalt«zustand vorhanden let und wenn sich das Ventilschließglied im geöffneten Zustand befindet, und daß sie voneinander getrennt «ind, wenn das

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Ventil geschlossen ist und in diesem Zustand so lange verbleibt, bis ein geschlossener Zustand durch den Zustandsfühler festgestellt wird und das Koppelglied eine Zusammenkupplung dieser Teile wieder zuläßt.

2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einea Einlaß, einem Auslaß und einer Trennwand zwischen Ein- und Auslaß und mit einer Öffnung in der Trennwand, mit der das Ventilschließglied zusammenarbeitet, um den Durchfluß durch das Ventil zu steuern.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Gasventil einer Verteilerleitung ausgebildet ist und der Zündbrenner- und Hauptgasbrennerversorgung dient, daß in der geschlossenen Stellung das Ventilschließglied den Gaszufluß zum Zündbrenner und zum Hauptbrenner absperrt, in einer Hittelstellung den Gaszufluß nur zum Zündbrenner freigibt und in der geöffneten Stellung den Gaszufluß zum Zündbrenner und zum Hauptbrenner freigibt, daß das Ventilschließglied durch das Koppelglied und den Zustandefühler automatisch in die Mittels teilung und in die geöffnete Stellung, abhängig von einer Zündflamme am Zündbrenner, einrastet und ausrastet und durch die Vorepannfeder in di· geschlossene Stellung zurückgebracht wird, wenn eine Zündflamme nicht gezündet worden ist oder erlischt.

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4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r ch gekennzeichnet, daß das Koppelglied ein gleitbares Verriegelungsglied enthält, das zwischen dem . Knopf und dem Ventil angeordnet ist und von dem Zustandsfühler steuerbar ist.

5· Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied aus einem gleitbar an dem Knopf gelagerten ersten Teil und einem gleitbar an dem Ventil gelagerten zweiten Teil besteht.

6» Ventil nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r ch gekennzeichnet, daß das Koppelglied ein erstes Teil, das auf einer mit dem Knopf verbundenen Achse gelagert ist, und ein zweites, an dem Ventilschließglied befestigtes Teil hat; daß in einer ersten axialen Relativposition dieser Teile eine Vinkelbewegung des Ventilschließgliedes gegenüber der Achse möglich ist; daß in einer zweiten axialen Relativposition eine Antriebsverbindung zwischen dem Ventilschließglied und der Achse vorhanden ist; daß der Zustandsfühler diese Teile so lange in ihrer zweiten Stellung hält wie ein Sicherheitsventil-Haltezustand existiert,und daß der Zustandsfühler sie in ihre erste Stellung bewegt, wenn der Sicherheitszustand beendet werden sollte.

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Ventil nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile gegenüber den Seilen, an denen sie gelagert sind, axial gleitbar angeordnet sind.

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