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Gasventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasventil gemäß dem
Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
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Wird ein Gaswasserheizer, z. B. zur Zapfung von warmen Gebrauchswasser
durch Aufdrehen des Zapfventils bei brennendem Zündbrenner in Betrieb genommen,
so spricht die Wassermangelsicherung an. Als Folge dieses Ansprechens hebt sich
die Betätigungsstange für den Ventilkörper des ersten Gasventils an, so daß Gas
zum Hauptbrenner dieses Ventil passieren kann und über die Bohrung als Umgehung
des zweiten noch geschlossenen Ventils zum Hauptbrenner gelangt. Bei einem nur geringen
Aufdrehen des Zapfventils kann es vorkommen, daß der sich so einstellende, im wesentlichen
vom ersten Ventil kontrollierte Gasstrom nicht ausreicht, daß der Hauptgasbrenner
über die gesamte Brennerfläche brennt, so daß also unverbranntes Gas ausströmt,
es kann aber auch vorkommen, daß der Hauptbrenner mit sogenannten Perlflammen brennt.
Hierbei kann eine starke Versottung des Abgaskamins die Folge sein.
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Es besteht somit die Aufgabe, ein wassermangelsicherungsgesteuertes
Gasventil zu schaffen, welches keinen geringeren als den zum Oberzünden des zugehörigen
Hauptbrenners benötigten Gasstrom durchläßt, wenn der Gaswasserheizer in Betrieb
gehen soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
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Hierdurch erreicht man als Vorteil, daß mit Sicherheit kein unverbranntes
Gas den Auslaßstutzen des Gerätes verläßt und daß ein sicheres Oberzünden der einzelnen
Brennöffnungen des Hauptbrenners erreicht ist.
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Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren 1
- 4 der Zeichnung ersichtlich, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gasventil,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch eine Variante der Ausführung nach Fig. 1, Fig.
3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des Ventilkörpers
und Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3.
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In allen vier Figuren sind gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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Ein Gasschaltergehäuse 1 weist in seinem Inneren einen Gaszufuhrkanal
2 auf, der einen runden oder auch eckigen Querschnltt besitzen kann. Sein Mantel
3 weist jedenfalls einen geschlossenen Umfang auf, wobei dieser Mantelumfang entweder
über die Höhe des Kanals gesehen gleichen oder auch sich in Strömungsrichtung 4
verengenden Querschnitt aufweisen kann. Der Gaszufuhrkanal 2 besitzt, in Strömungsrichtung
gesehen, einen Ventilsitz 5 und konzentrisch zu der Sitzsymmetrieachse 6 einen weiteren
Ventilsitz 7, der von einer Gasbypassbohrung 8 umfahren ist, deren Querschnitt so
bemessen ist, daß durch ihren Querschnitt der Oberzündgasstrom definiert ist. Gegebenenfalls
kann dies durch einen Düseneinsatz
in der Bohrung 8 bewerkstelligt
sein. Mit dem Ventilsitz 5 korrespondiert ein mit einer Dichtung 9 versehener Ventilkörper
10, der an einer Stange 11 befestigt ist, die konzentrisch zur Achse angeordnet
ist. Die Stange 11 weist eine Bohrung 12 auf, in die ein Betätigungsstift 13 einer
nicht dargestellten Wassermangelsicherung eingreift.
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In dem Ventilkörper 10 ist eine Hinterschneidung 14 vorgesehen, in
die eine Ventilkörperscheibe 15 eingesetzt ist. Diese Ventilkörperscheibe besteht
aus weichelastischem Kunststoffmaterial, sie liegt mit ihrer einen Axialfläche 16
an einer Stirnseite 17 des Ventilkörpers 10 an, während die andere Axialfläche 18
mindestens im Bereich der Peripherie 19 der Scheibe ohne direkte Unterstützung durch
einen Fortsatz 20 der Hinterschneidung 14 ist.
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Der Ventilsitz 7 korrespondiert mit einem mit einer Dichtung 21 versehenen
Ventilkörper 22, der auf der Stange 11 gegen die Rückstellkraft einer nicht Wendeldruckfeder
28schubbeweglich gelagert ist. Die Ventilkörperscheibe 15 bildet mit ihrer Umfangsfläche
23 ein Ventil zusammen mit dem Mantel 3 des Gaszufuhrkanals 2.
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Das Ausführungsbeispiel des Gasventils nach Fig. 1 weist folgende
Funktion auf: Im dargestellten Zustand sind die Ventile 23,3, 10,5 und 22,7 geschlossen.
Somit kann kein Gas aus dem Gaszufuhrkanal 2 zum Hauptbrenner gelangen. Eine nichtdargestellte
Zündgasleitung zweigt vom Gaszufuhrkanal 2 vor dem Ventil 23,3 ab, so daß der Zündgasbrenner
des Gaswasserheizers mit Gas versorgt wird und brennt.
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Dreht nun der Benutzer des Gerätes, um warmes Wasser zu zapfen, den
Zapfhahn auf, so spricht die Wassermangelsicherung an, und die Stift 13 fährt im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nach oben.
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Als Folge davon wird die Stange 11 mitgenommen, so daß der Ventilkörper
10 mit seiner Dichtung 9 vom Ventilsitz 5 abhebt.
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In diesem Zustand sind die Ventile 23,3 sowie 22,7 noch geschlossen.
Während die Stange 6 mit der Achse 11 weiter nach oben fährt, beginnt sich die Ventilkörperscheibe
15 durchzubiegen, da ihr Inneres vom Ventilkörper 10 mitgenommen wird, sie aber
an ihrer Umfangsfläche 23 vom Mantel 3 des Gaszufuhrkanals festgehalten wird. Nach
einem gewissen Stellweg der Achse 11 kann die Reibung an der Umfangsfläche 23 die
Rückstellkraft der Scheibe nicht mekr ausgleichen, so daß die Scheibe schnappartig
nach oben fährt und sich ihre Axialfläche 17 wieder gegen die Stirnfläche 16 des
Ventilkörpers 10 anlegt.
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Damit ist das Ventil 23,3 schlagartig geöffnet. Als Folge davon fließt
ein Gasstrom entsprechend dem Querschnitt der Bohrung 8 unter Umgehung des Ventils
7,22, das nach wie vor geschlossen ist, zum Hauptbrenner, so daß dieser mit einem
Gasstrom versorgt ist, der zum sicheren Oberzünden des Hauptbrenners ausreicht.
Wird das Zapfventil weiter aufgedreht, so fährt die Betätigungsstange 13 noch weiter
nach oben, bis der Ventilkörper 10 durch Anlegen an die Unterseite des Ventilkörpers
22 den letzteren mitnimmt, so daß auch das Ventil 22,7 öffnet. Somit gelangt der
Nenngasstrom zum Hauptbrenner.
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Beim Schließen des Gasventils findet die umgekehrte Bewegung statt,
d.h., zunächst schließt das Ventil 22,7 und anschließend das Ventil 10,5 bzw. 23,3.
Die beiden letzten Ventile schließen etwa gleichzeitig.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist statt der Ventilkörperscheibe
ein Rundschnurring 25 vorgesehen, der von einem Federblech 26 hintergriffen ist.
Das Federblech liegt an der Stirnfläche 17 des Ventilkörpers 10 an. Der Mantel 3
des Gaszufuhrkanals 2 weist eine Hinterschneidung 27 auf, in die sich der Rundschurring
mit seinem Mantel einfügt. Die Hinterschneidung 27 könnte auch so ausgebildet sein,
daß der Mantel 3 in Richtung auf den Ventilsitz 5 konisch verengend verläuft. Der
Fortsatz 20 des Ventilkörpers 10 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wesentlich
kürzer angeformt als in Fig. 1, dafür ist das Federblech
von einer
Abreißscheibe 29 abgestützt, die sich im Bereich der Peripherie nach Art eines Keiles
30 vom Feder@lech 2o entfernt.
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Somit ist sichergestellt, daß bei Erreichen ebenes bestimmten Weges
an Hub des Ventilkörpers 10 das Ventil 25, 27 nach definiertem Hub geöffnet wird,
weil sich bei d2r Öffnungsbewegung des Ventils das Federblech 26 gegen den Keil
30 an'egt.
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Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, kann die Ventilkörperscheibe
die unterschiedlichsten Formen annehmen. Nach Fig. 3 weist der Scheibenkörper 31
an seiner Peripherie 19 einen unmittelbar angeformten Rundschn@rring 32 auf. Nach
Fig. 4 besitzt der Scheibenkörper 31 einen angeformter, Schnurring mit quadratischem
Querschnitt 33. Bei Ausformung der Ventilkörperscheibe nach den Fig. 3 und 4 ist
eine Abreißscheibe nach Fig.
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2 mit keilförmiger Anlagefläche vorzusehen, am ein definiertes Lösen
der Scheibe von der Hinterschneidung 27 des Mantels 3 zu gewährleisten.
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Ansprüche: