DE2006658B2 - Vorrichtung zur ueberwachung des druckabfalles in der abgasleitung eines gasbeheizten warmwasserspeichers oder badeofens - Google Patents

Description

Iung des Ventilkörpers im Falle einei, Druckabfalls in der Abgasleitung erforderlich ist, führt zu einer unerwünschten Verzögerung des Schließvorgangs. Außer- <iem ist der Herstellungspreis dieser Überwachungs-Vorrichtung infolge der komplizierten Bauart verhältlüsmäßig hoch. Schließlich gestaltet sich auch die Montage der Überwachungsvorrichtung schwierig, da nämlich als Verbindung zwischen der flexiblen Membran und dem Magneten ein metallischer Kontaktstößel gewählt ist, der durch die Trennwand zwischen dem Kammergehäuse und dem Ventilgehäuse hindurchgeführt werden muß.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Überwachung des Druckabfalles in der Abgaslei- tung von Warmwasserbereitern in einfacher Weise so ■uszubilden, daß ein sofortiges Schließen des Gas-Ventils auch schon bei Feststellung eines geringen Druckabfalles erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- lösi, daß die flexible Membran mit dem Ventilkörper des Gasvtntils infolge durch die Wandung des Kamaiergehäuses hindurchwirkender Magnetkräfte zusammenarbeitet.

Bei dieser Ausbildung der Überwachungsvorrich- tung entfällt die Schwierigkeit, ein Verbindungsglied durch die Trennwand zwischen dem Kammes gehäuse und dem Ventilgehäuse in abdichtender Weise hintlurchzuführen. Neben der baulichen Vereinfachung vermeidet man damit die zwangläufig auftretenden Reibungskräfte bei einer Bewegung des Verbinilungsgliedes im Auslösungsfall der Überwachungsvorrichtung. Durch Benutzung von durch die Wanllung des Kammergehäuses hindurchwirkenden Magnctkräften läßt sich eine Bewegung der flexiblen 'Membran ungehindert und augenblicklich auf Organe übertragen, die eine Schließbewegung des Vcntilkörpers veranlassen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß an der Unicrseite der Membran ein Magnet befestigt ist. weleher mit einem anderen vom Ven'ilkörpcr getrauenen Magneten in einander abstoßender Weise zusamliienarbeilet. Im Falle einer Bewegung der flexiblen Membran als Folge einer Änderung des Druckabfalles in der Abgasleitung wird so der an der Unterseite der Membran befestigte Magnet ebenfalls bewegt und kommt zur Einwirkung auf den anderen vom Ventilkörper getragenen Magneten, auf den er abstoßcnd einwirkt, damit eine Schließbewegung des Ventilkörpers eingeleitet werden kann.

Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Überwachungsvorrichtung ist vorgesehen, daß der Ventilkörper mit einer Armatur verbunden und in dem Ventilgehäuse ein mit der Armatur zusammenwirkender fester Magnet angeordnet ist. Diese Anordnung dient der Unterstützung und Beschleunigung der Schließbewegung des Ventilkörpers, indem die mit dem Ventilkörper verbundene Armatur in den Anziehungsbereich des fest angeordneten Magncten gebracht wird, sobald die Schließbewegung des Ventilkörpers durch eine Bewegung der Membran eingeleitet ist.

Es ist vorteilhaft, wenn in dem Ventilgehäuse ein Druckknopf für die Inbetriebsetzung angeordnet ist. Dieser wird nach einer Unterbrechung der Gaszufuhr zu dem Brennerteil des Warmwasserbereiters betätigt. sobald der Druckabfall in der Abgasleitung wieder normal ist.

Die Erfindung wird nachstehend an hand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur überwachung des Druckabfalles in offener Stellung des Gasventils,

F i g. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung von F i g. 1 zur Darstellung der Lage der Bauteile in der Schließstellung des Gasventils,

F i g. 3 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Überwachungsvorrichtung weist ein Kammergehäuse 10 auf, dessen Iiinenraum durch eine flexible Membran 1 in eine obere Kammer 2 und eine untere Kammer 4 unterteilt ist. Der Rand der Membran 1 wird zwischen zwei Hälften des Kammergehäuses 10 eingeklemmt und gehalten. Die obere Kammer 2 ist über einen Gewindestuizen 3, an dem ein Vcrbindungsrohr befestigt werden kann, mit der Abgaslei Ming für die Verbreiiiiuiigsprodukte des Brennerteils des Warmwasserbereiters verbunden. Die untere Kummer 4 wird ülx · eine kleine öffnung 5 auf Atmosphärendruck gehallen. Die Membran 1, welche in üblicher Weise mit Versteifungsplatten 6 versehen ist, drückt gegen den unteren Teil einer Feder 7, deren anderes Ende an einer durch eine Schraube 9 einstellbare Gleithülse 8 liegt. Die obere Kammer 2, welche mit der Abgasleitung verbunden ist, steht bei normalem B'

trieb unter einem etwas geringeren Druck als die uiitere Kammer 4. Die Feder 7 gleicht diesen Druck unterschied dadurch aus, daß sie die Membran 1 in der in F i g. 1 dargestellten Lage hält.

An der Unterseite der flexiblen Membran 1 ist ein Magnet 11 an einer der Versteifungsplatten 6 bclestigt, welche eine Ausbuchtung aufweisen kann, um den Magneten 11 \on der Membran 1 einlernt zu halten.

An der Unterseite des Kammergehäuses 10 ist ein Ventilgehäuse 20 abdichtend befestigt, das für den Gasdurchlluß einen Zuflußstutzen 12 und einen Ahflußsluizen 13 in koaxialer Lage aufweist. Ein mit einem Stößel 15 über eine kleine Feder 18 kraftschlüssig verbundener Ventilkörper 14, weist an seiner Unterseite eine gewöhnliche Dichtung 17 aul und ist gegenüber einem Ventilsitz 16 zum Schließen des Gasventils bewegbar, wobei ein zwischen dem Ventilkörper 14 und dem Stößel 15 vorgesehenes Spiel zum Spannen der kleinen Feder 18 benutzt wird.

Eine Rückstellfeder 19. die sich gegen einen gehäusefesten Zentrieransatz 23 abstützt, hält bei normalem Betrieb den Ventilkörper 14 \on dem Ventilsitz 16 entfernt. Das untere Fnde des Stößels 15 trägt eine vorzugsweise kreisförmige metallische Armatur 22.

An der Oberseite des Veniilkörpers 14 ist ein Maü:i_: 21 in koaxialer Lage gegenüber dem Magnet 11 befestigt, welcher von der flexiblen Membran 1 gctragen wird. Die gegenüberliegenden Pole der Magneten 11 und 21 sind entgegengesetzt, so daß sie sich abstoßen, wobei ihr Magnetfeld durch die untere Wandung des Kammergehäuses 10 wirkt, welches vorteilhaft so dünn wie möglich ausgebildet ist, um das zwischen den beiden Magneten 11. 21 geschaffene Feld nicht zu stören.

An dem unteren Teil des Ventilgehäuscs 20 ist eine Kappe 24 abdichtend befestigt, welche eine Gehäuseöffnung \erschließt und gleichzeitig zur Aufnähme eines Druckknopfes 25 zum inbetriebsetzen

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der Vorrichtung dient, dessen Schaltstift 26 sich in Membran 1 wieder in die in F i g. 1 dargestellte obere

der Verlängerung des Stößels 15 des Ventilkörpers Stellung zurück.

14 befindet. Eine Druckfeder 27 hält den Druck- Durch Druck auf den Druckknopf 25 stößt man knopf 25 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung. Die nun den Stößel 15 gegen die Kraft der Druckfeder 27 Abdichtung längs des Schaltstiftes 26 wird durch 5 nach oben und hebt so die Armatur 22 von dem Maeine Ringdichtung 28 bewirkt. gneten 29 ab, bis sich der Ventilkörper 14 in der ge-Ein dritter ringförmiger Magnet 29 ist im Inneren öffneten Stellung befindet, in welcher er von der des Ventilgehäuses 20 in der Kappe 24 konzentrisch Rückstellfeder 19 gehalten wird. Jetzt kann man den zur Mittelachse des Ventils derart befestigt, daß die Druckknopf 25 wieder loslassen, da die Armatur 22 metallische Armatur 22 an ihn gedruckt wird, wenn io aus dem Anziehungsfeld des Magneten 29 entfernt ist. der Ventilkörper 14 in seine Schließstellung bewegt Die Federkräfte der Federn 7, 18, 19 sind entsprewird. cher.d der Funktion der jeweiligen Feder gewählt Fig. 1 zeigt die verschiedenen Bauteile der und genau abgestimmt. So muß beispielsweise die Überwachungsvorrichtung in ihrer Lage während der von dem Magneten 11 auf den Magneten 21 ausgenormalen Betriebsweise, bei der der Brennerteil des 15 übte abstoßende Kraft die Schließbewegung des Vengasbeheizten Warmwasserbereiters in normaler tiikörpers 14 gegen die Kraft der Rückstellfeder 19 Weise mit Gas versorgt wird, sich der Ventilkörper auslösen können. Diese Feder muß sich daher zu An-14 in seiner offenen Stellung befindet und das Gas fang der Schließbewegung des Ventilkörpers 14 Iefolglich frei durch den Zuflußstutzen 12 und den Ab- diglich durch die Kraft des Magneten 11 zusamflußstutzen 13 strömen kann. Das freie Durchströ- 20 mendrücken lassen. Dagegen muß sie den Ventilkörmen des Gases durch den Warmwasserbereiter, bei- per 14 während der normalen Betriebsweise sicher in spielsweise durch einen Warmwasserspeicher oder der offenen Stellung halten können. Badeofen setzt voraus, daß die Rauchgase ungehin- Eine Überwachungsvorrichtung der vorstehend bedert durch die Abgasleitung entweichen, wobei in der schriebenen Art läßt eine schnelle Unterbrechung der oberen Kammer 2 ein leichter Druckabfall gegen- »5 Gaszufuhr zu, sobald der Druckabfall in der Abgasüber dem Atmosphärendruck der unteren Kammer 4 leitung unter eine bestimmte Schwelle fällt. Diese herrscht. Dieser leichte Überdruck der Kammer 4 ge- Schwelle ist durch Verstellen der Feder 7 mittels der genüber der Kammer 2 hält die Membran 1 in einer Schraube 9 einstellbar.

etwa horizontalen Stellung, so daß der Magnet 11 Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrich-

von dem Magnet 21 entfernt ist und keine gegensei- 30 iung zur Überwachung des Druckabfalls ist in Fig. 3

tigc magnetische Einwirkung erfolgt. dargestellt.

Bei schlechtem Abzug der Rauchgase in der Ab- Das Kammergehäuse 10 dieser Ausführung weist gasleitung nimmt der Druckabfall in der Kammer 2 die gleichen Bauelemente auf wie die Ausführung allmählich ab und kann gegen Null gehen, wodurch nach Fig. 1 und 2. An der Unterseite des Kammersich in der Kammer 2 ein etwa dem Atmosphären- 35 gehäuses 10 ist in ähnlicher Weise wie in dem obigen druck entsprechender Druck einstellt bzw. der rela- Beispiel ein Ventilgehäuse 30 abdichtend befestigt, tive Überdruck, welcher in der Kammer 4 herrscht. welches einen Zuflußstutzen und einen Abflußstutauf Null zurückgeht. Die Membran 1. welche dem ?en für den Gasdurchgang enthält. Ein Ventilkörper Druck der Feder 7 ausgesetzt und in Abhängigkeit 31 wird von einem um eine Achse 33 schwenkbaren von dem für eine normale Betriebsweise zugelasse- 40 Arm 32 getragen. Eine Feder 34 drückt den Ventilnen Druckabfall geeicht und austariert ist. entspannt körper 31 gegen einen Ventilsitz 35. wobei der Arm sich nun nach unten in die ir. F i g. 2 dargestellte 32 im wesentlichen horizontal gerichtet ist. Das freie Stellung. Der Magnet 11 übt im Laufe dieser Bewe- Ende des Arms 32 trägt eine metallische Armatur gung durch die untere Wandung des Kammergehäu- 36. welche einem gehäusefest angebrachten ringforses 10 hindurch eine zunehmende abstoßende Kraft 45 migen Magneten 37 gegenüber angeordnet ist. Dei auf den Magneten 21 aus. welcher von dem Ventil- Ventilkörper 31 trägt mittels einer Halterung einer j körper 14 getragen wird. Dadurch wird der Ventil- Magneten 41. welcher sich in koaxialer Lage segenkörper 14 gegen die Kraft der Rückstellfeder 19 auf über dem Magneten 11 befindet, der von der ffcxiseinen Ventilsitz 16 gedrückt, und die metallische blen Membran 1 getragen wird. Das zwischen der Armatur 22. welche von dem Stößel 15 getragen 50 Magneten 11 und 41 aufgebaute Magnetfeld wirk: j wird, tritt nun in das anziehend wirkende Magnetfeld wie in dem obigen Beispici auf die Magneten 11. 41 j des Masneten 29 ein. abstoßend. An dem unteren Teil des Ventilgehäuse { Auf 'diese Weise wird die Schließbewegung des 30 ist ein Druckknopf 38 zum Freigeben des Gav j Ventilkörpers 14. welche durch die abstoßende Wir- durchflusscs durch das Gasventil angeordnet, dcssei kung des Magneten 11 auf den Magneten 21 ausge- 55 zu dem Magneten 37 koaxialer Schaltstift 39 auf du f löst wurde, durch die Anziehungskraft des Magneten Armatur 36 wirken und diese von dem Magneten 3" \ 29 auf die Armatur 22 rasch zu linde geführt. Die abheben kann. Der Druckknopf 38 ist ebenfalls mi \ Armatur 22 kommt schnell zur Anlage an den Ma- einer Druckfeder 40 versehen.

gneten 29. und etwa gleichzeitig setzt der Verschluß- Herrscht in der Abgasleitung ein ungenügende

körper 14 auf dem Ventilsitz 16 auf. Das zwischen 60 Abzug der Rauchgase, beginnt sich die Membran

ϊ dem Stößel 15 und dem Ventilkörper 14 vorgesehene infolge der eintretenden Druckänderung ab/usenken

[ und zur Spannung der kleinen Feder 18 benutzte Der von ihr getragene Magnet 11 wirkt nun wie ii

Spiel sichert einen festen Andruck der Dichtung 17 dem obigen Beispiel abstoßend auf den Magneten 4

r und damit eine sichere Abdichtung derselben, selbst und läßt die Armatur 36 durch Verschwenken de

wenn der Abstand des Magneten 29 von dem Ventil- 65 Armes 32 in das Feld des Magneten 37 gclanpcr

; sitz 16 nicht genau bestimmt ist. wodurch ein sofortiges Aufsetzen des Ventilkörpet

! Erst wenn sich wieder ein ausreichender Druckab- 31 auf den Ventilsitz 35 bewirkt wird. Durch Betät'

fall in der Abgasleitung eingestellt hat. kehrt die gen des Druckknopfes 38 kann man die Vorrichtun

bei Betriebsbedingungen, welche den im vorhergehenden Beispiel beschriebenen analog sind, wieder in Gang setzen.

Die oben beschriebenen Beispiels iassen erkennen, daß mit der Überwachungsvorrichtung eine rasche Schließbewegung des Ventilkörpers 14 bzw. 31 erreichbar ist, sobald der Druckabfall unter eine gewählte Schwelle fällt.

Während die beschriebenen Ausführungsbeispiele auf eine Verringerung des Druckabfalls ansprechen,

das heißt auf einen Überdruck in der oberen Kammer 4 der Überwachungsvorrichtung, ist jedoch auch eine Überwachungsvorrichtung möglich, welche auf ein Anwachsen des Druckabfalls anspricht, das heißt auf ein Anwachsen des Drucks in der unteren Kammer, wobei die Werte der Drücke selbstverständlich so umgekehrt werden können, daß nunmehr die über der Membran angeordnete Kammer mit einer Zone größeren Drucks in Verbindung steht. In diesem Falle arbeitet die Vorrichtung als Drucküberwacher.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ι 2 peratui anstieg registriert, der darauf zurückzuführen Patentansprüche: ist, daß die heißen Verbrennungsprodukte nicht in der vorgesehenen Weise abziehen. Die Temperatur in

1. Vorrichtung zur Überwachung des Druckab- der Umgebung eines Thermoelementes ist jedoch falles in der Abgasleitung eines gasbeheizten 5 keine zuverlässige Meßgröße zum Feststellen von Warmwasserspeichers oder Badeofens, mit einem Störungen in der Abgasleitung, da ein Temperaturdurch eine flexible Membran in zwei Kammern anstieg beispielsweise auch möglich ist, wenn die geteilten Gehäuse, das einerseits mit der Atmo- Umgebungstemperatur in nächster Nähe des Warmsphäre und andererseits mit der Abgasleitung wasserbereiters wie gewöhnlich nach einer langen verbunden ist, und mit einem angefügten, ein io Betriebsdauer ansteigt. Das Thermoelement würde Gasventil aufweisenden Gehäuse, dadurch daher in diesem Fall eine Auslösung der Absperrgekennzeichnet, daß die flexible Membran organe veranlassen, obwohl der Abzug der Verbren-(1) mit dem Ventilkörper (14) des Gasventils, in- nungsprodukte in der Abgasleitung zu dieser Zeit folge durch die Wandung des Kammergehäuses vollkommen normal ablaufen kann.

(10) hindurchwirkender Magnetkräfte zusam- 15 Als weitere Meßgröße zur Feststellung von Stö-

menarbeitet. rungen in der Abgasleitung dient der Druckabfall.

2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, der sich bei normalem Abzug der Verbrennungsprodadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite dukte in der Abgasleitung einstellt. Wenn dieser der Membran (1) ein Magnei (11) befestigt ist. Diuckabfaü in der Abgasleitung unter eine bewelcher mit einem anderen vom Ventilkörper ao stim.nte Schwelle fällt, zeigt dieser Zustand eine (14) getragenen Magneten (21) in einander absto- ernsthafte Störung beim Abzug der Verbrennungsßender Weise zusammenarbeitet. produkte in der Abgasleitung an. Da ein? Meßleitung

3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 zur Überwachung des Druckabfalles an der Abgaslei- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil- lung selbst anzuordnen ist, kann man auf diese Weikörper (14) mit einer Armatur (22) verbunden 25 se mehrere an eine gemeinsame Abgasleitung angc- und in dem Ventilgehäuse (20) ein mit der Anna- schlossenc gasbeheizte Warmwasserbereiter kontroltur (22) zusammenwirkender fester Magnet (29) lieren.

angeordnet ist. Bei einer Überwachungsvorrichtung der eingangs

4. Überwachungsvorrichtung nach einem der genannten Art nutzt man den Druckabfall in der AbAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 3° gasleitung als Meßgröße aus. indem in einer der zwei in dem Ventilgehäuse (20) ein Druckknopf (25) Kammern des durch eine flexible Membran geteilten für die Inbetriebsetzung angeordnet ist. Gehäuses Atmosphärendruck und in der anderen

Kammer ein dem Druck in der Abgasleitung entsprechender Druck herrscht. Wenn sich der Druckabfall

35 verringert oder gegen Null geht, wird die flexible

Membran infolge der Änderung der auf ihren beiden Seiten herrschenden Druckverhältnisse in einer Richtung gedehnt und bewegt, wobei die Membran einen elektrischen Unterbrecher auslöst, der seinerseits das

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über- 40 Schließen eines elektromagnetischen Ventils zum Abwachung des Druckabfalles in der Abgasleitung eines schalten der Gaszufuhr zum Brennertei¹ bewirkt. Da gasbeheizten Warmwasserspeichers oder Badeofens, diese Überwachungsvorrichtung jedoch einen Strommit einem durch eine flexible Membran in zwei anschluß erforderlich macht, der sonst bei gasbeheiz-Kammern geteilten Gehäuse, das einerseits mit der ten Warmwasserbereitern nicht nötig ist, verteuert Atmosphäre und andererseits mit der Abgasleitung 45 eine überwachungsvorrichtung dieser Art die Montaverbunden ist, und mit einem angefügten, ein Gas- gekosten der so überwachten Warmwasserbereiter,
ventil aufweisenden Gehäuse. Bei einer anderen Überwachungsvorrichtung der

Wenn die im Brennerteil eines gasbeheizten eingangs genannten Art wird ein Ventilkörper, der Warmwasserbereiters entstehenden Verbrennungs- unter dem Einfluß der Schwerkraft oder einer Feder produkte nicht kontinuierlich und ungehindert durch 50 in seine Schließstellung bewegbar ist, mittels einer die Abgasleitung abziehen können, sondern ein Stau mechanischen Halte- und Auslösevorrichtung in der auftritt oder die Verbrennungsprodukte unter sehr öl ionen Stellung gehalten, solange der Abzug der ungünstigen Bedingungen sogar in der Abgasleitung Verbrennungsprodukte in der Abgasleitung normal zurückgedrückt werden, besteht die Gefahr, daß die verläuft. Die Halte- und Auslösevorrichtung wird ih-Verbrennungsprodukte durch die an dem Gerät vor- 55 lcrseits von zwei metallischen Kontakten gesteuert. handenen Nebenluflcintrittsöffnungen in den Raum Diese Kontakte werden, wenn keine Unterbrechung strömen, in dem sich der Warmwasserbereiter bcfin- tier Gaszufuhr erforderlich ist, vom Magnetfluß eines det. Der Abzug der Verbrennungsprodukte durch die Magneten durchflossen und so in die Lage \ersetzt. Abgasleitung muß daher überwacht werden, damit die !!alte- und Auslösevorrichtung in der Stellung zu die Gaszufuhr zum Brennerteil automatisch unter- 60 halten, die für die OilVnstellung erforderlich ist. Der brachen wird, sobald Störungen beim Abzug der Magnet ändert seine Lage, wenn sich die flexible Verbrennungsprodukte in der Abgasleitung auftreten. Membran infolge einer Änderung im Druckabfall in Es sind bereits Überwachungsvorrichtungen be- der Abgasleitung bewegt, und entfernt sich dabei so kannt, bei denen ein Thermoelement, das an einer weit von den beiden metallischen Kontakten, daß möglichen Sammelstelle für Verbrennungsprodukte 65 diese die Halte- und Auslösevorrichtung schalten, die im Störungsfalle angeordnet ist, eine Absperrvorrich- ihrerseits nun die Schließbewegung des Ventilkörpers tung zum Unterbrechen der Gaszufuhr zum Brenner- auslöst. Die Vielzahl mechanischer Vorrichtungen. teil auslöst, sobald das Thermoelement einen Tem deren Betätigung beim Auslösen der Schließbewe-