DE2556982C3 - Temperaturregler für gasbeheizte Geräte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler für gasbeheizte Geräte mit einem auf einer Steuerwelle angeordneten, einen Gasweg mit Zustrom zu einem Temperaturregelteil steuernden, unter Federdruck stehenden Ventil und einer das Ventil steuernden, auf der Steuerwelle angeordneten Nockenkurve.

Derartige Temperaturregler dienen insbesondere zur Konstanthaltung einer gewünschten Sollwerttemperatur und werden z. B. in Gasbacköfen, Wirtschaftsherden, Friteusen oder Gasheizungen verwendet. Sie bestehen meist aus zwei Baueinheiten: Einem Stellglied, das je nach Einstellung einen Gasweg freigibt oder absperrt, und einem Temperaturregel teil.

Bei bekannten Reglern der eingangs genannten Art (z.B. DE-AS 15 29 038) ist als Stellglied ein Hahn vorgesehen, während die Temperaturregelung durch ein mittles Temperaturweggeber gesteuertes Regelventil vorgenommen wird. Das Küken des Hahnes ist hierbei zum wechselweisen öffnen und Schließen der Gaswege um seine Achse drehbar gelagert. Bei Eröffnung des einen Gasweges wird im Falle der DE-AS 15 29 038 eine Steuerkurve zur Voreinstellung eines Drosselventils für den Temperaturregler betätigt Die Betätigung erfolgt hierbei über einen radial zur Steuerkurve angeordneten Steuerstift, eine Blattfeder und einen federbelasteten Kolben, was eine konstruktiv und kostenmäßig aufwendige und sperrige Bauart bedingt Dieser Nachteil wiegt um so schwerer, als Hahngehäuse und Küken hochwertige und teure Kupferlegierungen als Werkstoffe benötigen und wegen ihrer Kegelform schwierig und nur durch aufwendige spanabhebende Formgebung herstellbar sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Temperaturregler besteht ferner darin, daß die Abdichtung zwischen den gesteuerten Gaswegen metallisch erfolgt, was einen Schmierfilm zwischen der konischen Hahngehäusebohrung und dem in dieser gelagerten kegelförmigenHahnküken erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturregler zu entwickeln, bei welchem Ventilsteuerung und Temperaturregelteil in einer kompakten, konstruktiv und kostenmäßig geringen Aufwand erfordernden Bauweise zusammengefaßt sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Durch die gleichachsige Anordnung von Temperaturregelteil und Ventil sowie durch die Vereinigung von Ventil und Nockenkurve zu einer auf der Steuerwelle axial verstellbaren, gegen Drehen mit Bezug auf das Ventilgehäuse gesicherten Ventilscheibe können diese Elemente auf kleinem Raum um die Steuerwelle untergebracht und die Geschlossenheit der Bauweise störende sperrige Steuerelemente vermieden werden.

Zugleich können für Ventilscheiben und Nockenkurven relativ billige Werkstoffe bei geringem Arbeitsaufwand für die Herstellung verwendet werden. In der Regel sind nur einfache Teile, ζ. Β Gußteiie, erforderlich; als Gehäusewerkstoff ist eine preisgünstige Aluminiumlegierung verwendbar. Sämtliche Gehäusebohrungen und Ventilsitze lassen sich hierbei sehr genau vorgießen, so daß sie höchstens durch minimale spanabhebende Formgebung teilweise nachgearbeitet werden müssen. Zur Abdichtung der Gasströme können außerdem einfache Dichtungen verwendet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können mehrere derart mit Nockenkurven vereinigte Ventile vorgesehen sein. So sieht eine Weiterbildung der Erfindung zur Steuerung eines jeden von mehreren Gaswegen je eine Ventilscheibe vor, die mit je einem zur Steuerwelle gleichachsig angeordneten, axial gerichteten Ventilsitz zum wechselweisen öffnen und Schließen zusammenwirkt.

Zugleich läßt sich eine einfache Abdichtung dadurch erzielen, daß zur Abdichtung der Ventilscheibe gegen die Steuerwelle auf diese ein die Ventilscheibenbohrung abdichtender O-Ring aufgebracht ist.

Eine besonders einfache Konstruktion wird auch

dadurch erzielt, daß zum Zusammenwirken mit den Nockenkurven in die Steuerwelle fest eingesetzte Querstifte vorgesehen sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist feiner die Ventilscheibe an ihrem Außenumfang im Ventilgehäuse geführt und mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen, z. B. in Form von segmentförmigen Ausnehmungen am Außenumfang der Ventilscheibe, für den gesteuerten Gasstrom versehen. Diese Führung der Ventilscheiben erlaubt es gleichzeitig, die Ventilscheibe zur Lagerung der Steuerwelle zu verwenden.

Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen. H ierbei zeigt

F i g. 1 einen A>.ialschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Temperaturregler, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 eine Abwicklung der in F i g. 2 in axialer Ansicht gezeigten, als Nockenscheibe ausgebildeten Ventilscheibe gemäß der Abwicklungslinie 3-3, F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 1 und

Fig.5 die Abwicklung der in Fig.4 gezeigten, als Nockenscheibe ausgebildeten Ventilscheibe gemäß der Abwicklungslinie 5-5.

Der Temperaturregler des dargestellten Ausführungsbeispieles ist in Geschlossenstellung gezeigt und weist ein Mehrfachstellglied auf.

Das im wesentlichen aus zwei Teilen 10 und 11 bestehende Ventilgehäuse umschließt die Ventilkammern 12, 13 und 14, eine in die Ventilkammer 12 einmündende Gaszuleitung 15, eine aus der Ventilka.nmer 13 abführende Gasableitung 16 und eine aus der Ventilkammer 14 abführende Gasableitung 17. In dem Ventilgehäuse ist die z. B. außerhalb des Gehäuses (in 3s nicht dargestellter Weise) mit einem Griff versehene und durch federnde Sicherungsringe 18a und 186 gegen axiales Verschieben gesicherte Achswelle 18 gelagert, die gleichzeitig Ventilschaft ist und lose drehbare Ventilscheiben 19 und 20 trägt. Die Ventilscheiben 19 und 20 sind mit Dichtscheiben 21 bzw. 22 versehen und wirken mit den ringscheibenförmigen Ventilsitzen 23 und 24 zusammen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar durch das Gehäuseteil 10 gebildet werden. Zur Abdichtung der Ventilscheiben gegenüber der Achswelle 18 dienen Dichtringe 25 und 26. Die Ventilscheibe 19 ist in der Gehäusebohrung 27 unmittelbar geführt und dient somit gleichzeitig zur radialen Abstützung der drehbaren Achswelle 18. Sie weist zu diesem Zweck einzelne nockenartige Teile 28 so auf, zwischen denen segmentartige Ausnehmungen 29 ausgespart sind. Zur Drehsicherung der Ventilscheiben weisen diese klauenartige Zähne 30 bzw. 31 auf, in deren Zwischenraum 32 bzw. 33 gehäuseseitige Klauen 34 bzw. 35 eingreifen.

In die Achswelle 18 sind neben den Ventilscheiben als radial vorspringe Teile Stifte 36 bzw. 37 eingesetzt, die mit Nockenkurven 38 bzw. 39 der dadurch zugleich als Nockenscheiben ausgebildeten Ventilscheiben in der nachfolgend beschriebenen Weise zusammenwirken. Diese werden durch Federn 40 bzw. 41 gegen ihre Ventilsitze 23 bzw. 24 gedrückt.

Mit dem Ende 42 der Achswelle 18 ist des weiteren in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein verstellbares Achsglied 43 drehfest, jedoch axial verschiebbar gekuppelt, das ein Regelventil 44 eines Temperaturregelteils in Form eines Regeltopfes trägt, den eine Feder 45 gegen eine Konusfläche 46 des Achsgliedes 43 drückt.

Eine auf Temperatur ansprechende, z. B. flüssigkeitsgefüllte Membrane 47 kann das im Gewinde 48 längeneinstellbare Achsglied 43 axial verschieben, indem es bei Überschreiten einer vorgewählten Solltemperatur das Regelventil 44 gegen einen Ventilsitz 49 drückt bzw. von dem Ventilsitz 49 abhebt, sobald diese vorgewählte Solltemperatur unterschritten wird. Die Ventilfeder 40, die die Ventilscheibe 19 belastet, wirkt gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung auf das Achsglied 43 in einem das Regelventil 44 vom Ventilsitz 49 abhebenden Sinne ein.

Die die Ventilscheiben 19 bzw. 20 steuernden Nockenkurven 38 bzw. 39, mit denen die Stifte 36 bzw. 37 zusammenwirken, können je nach den Gegebenheiten beliebige Kurvenform aufweisen. So besteht die Nockenkurve 38 aus einem zurückspringenden mittleren Kurventeil 38a, einem Schrägkurventeil 386 und einem vorspringenden Kurventeil 38c; der am Kurvenende von einer zur Achse der Achswelle parallelen Anschlagsfläche 38c/ begrenzt wird, während die Ventilscheibe 20 eine Nockenkurve aufweist, die aus einem zurückspringenden Kurventeil 39a, einem Schrägkurvenventil 396 unJ einem vorspringenden Kurventeil 39c mit einer zur Achse der Achswelle parallelen steilen Anschlagsfläche 39c/besteht.

Wie ersichtlich, ist die Ventilscheibe 20 im Durchmesser kleiner als die Ventilscheibe 19 ausgebildet, und zwar derart, daß sie (in F i g. 1 von links her) durch den Ventilsitz 23 der Ventilscheibe 19 ein- und ausgebaut werden kann.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Durch eine Drehbewegung der Achswelle 18 werden die gegenüber dem Gehäuse am Drehen gehinderten als Nockenscheiben ausgebildeten Ventilscheiben 19 bzw. 20 zum öffnen bzw. Schließen des Ventilquerschnittes an den Ventilsitzen 23 bzw. 24 verstellt. In der neutralen Nullstellung nehmen die radial in den Bereich der Nockenkurven hineinragenden Stifte 36 bzw. 37 beispielsweise die Stellungen 36a bzw. 37a in F i g. 3 bzw. 5 ein. Wird die Achswelle 18 und damit der Stift 36 bzw. der Stift 37 in Pfeilrichtung x\ gedreht, wird, da die Achswelle gegen Verschieben in Achsrichtung gesichert ist, die Ventilscheibe 19 in Pfeilrichtung y\ verschoben, wodurch diese durch den Schrägkurventeil 386 von ihrem Ventilsitz 23 abgehoben wird. Das Gas kann nunmehr aus der Zuleitung 15 über die Ventilkammer 12 in die Ventilkammer 13 und von dort, sofern das Regelventil 44 von seinem Sitz 49 abgehoben ist, über die Gasleitung 16 zu der Verbrauchsstelle überströmen. In der Stellung 366 ist beispielsweise eine Einstellung auf große Gasmenge erreicht. Bei dieser Drehung des Achsgliedes 18 gleitet der Stift 37 in Pfeilrichtung *i aus der Stellung 37a am Kurventeil 39a entlang, ohne daß hierbei die Ventilscheibe 20 von i irem Sitz 24 abgehoben wird, bis der Stift 37 seine Endstellung 376 erreicht, die durch die axiale Anschlagsfläche 39c/ begrenzt wird.

Wird die Achswelle 18 aus der Nullstellung, d. h. aus der Stellung 36a des Stiftes 36 bzw. aus der Stellung 37a des Stiftes 37 in Pfeilrichtung x₂ verstellt, gelangt der Stift 36, ohne daß hierbei die Ventilscheibe 19 von ihrem Sitz 23 abgehoben wird, aus de· Lage 36a in die Lage 36c/, in der der Stift 36 seine Endlage erreicht, die z. B. durdi die Anschlagsfläche 38c/begrenzt wird. Bei dieser Bewegung hat der Stift 37 mittels der Schrägfläche 396 die Nocken- oder Ventilscheibe 20 seinerseits in Pfeilrichtung y\ verstellt, wodurch die Scheibe von

ihrem Sitz 23 abgehoben wurde, bis in der Endstellung der Stift 37 die Lage 37c erreicht hat, die ι. B. einer Grillstellung eines Backofens od. dgl. entspricht. In dieser Stellung 37c des Stiftes 37 kann das Gas aus der Zuleitung 15 über d^;e ^ventilkammer 12 in die VentüLammer 14 und von dort in die Gasableitung 17 überströmen.

Bei Rückdrehung des Achsgliedes 18 kehren die Stifte wieder ir- die Lage 36a bzw.37a zurück, und die Nockenoder Ventilscheiben 19 bzw. 20 setzen sich wieder auf

ihren Ventilsitz auf.

In den F i g. 3 und 5 ist die Relativbewegung der Stifte 36 bz„. 37 zu den Nocken- oder Ventilscheiben 19 bzw 20 derart dargestellt, als ob die Stifte in axialer Richtung bewegt würden, während die Ventilscheiben axia unverstellt sind. In dem in Fig. 1 dargestellter Ausfährungsbeispiel bleiben jedoch die Stifte 36 und 3> axial unverstellt, während sich die Vontilscheiben 15 bzw. 20 /um Eröffnen bzw. Schließen der Ventilquer schnitte axial verschieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Temperaturregler für gasbeheizte Geräte mit einem auf einer Steuerwelle angeordneten, einen Gasweg mit Zustrom zu einem Temperaturregelteil steuernden, unter Federdruck stehenden Ventil und einer das Ventil steuernden, auf der Steuerwelle angeordneten Nockenkurve, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturregelteil (47, 44) mit zugeordnetem Ventilsitz (49) und das den Gaszustrom steuernde Ventil (mit Sitz 23 bzw. mit Sitz 24) gleichachsig zur Steuerwelle (18) angeordnet sind, und daß dieses Ventil und die Nockenkurve (38 bzw. 39) zu einer auf der Steuerwelle axial verstellbaren, gegen Drehen mit Bezug auf das Ventilgehäuse (10,11) gesicherten Ventilscheibe (19 bzw. 20) vereinigt sind.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung eines jeden von mehreren Gaswegen (Gasableitungen 16,17) je eine Ventilscheibe (19, 20) vorgesehen ist, die mit je einem zur Steuerwelle (18) gleichachsig angeordneten, axial gerichteten Ventilsitz (23, 24) zum wechselweisen öffnen und Schließen zusammenwirkt

3. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Ventilscheibe (19 bzw. 20) gegen die Steuerwelle (18) auf diese ein die Ventilscheibenbohrung abdichtender O-Ring (25 bzw. 26) aufgebracht ist.

4. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenkurven (38 bzw. 39) mit in die Steuerwelle (18) fest eingesetzten Querstiften (36 bzw. 37) zusammenwirken.

5. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (19) an ihrem Außenumfang im Ventilgehäuse (10, 11) geführt und mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen (29) für den gesteuerten Gasstrom versehen ist.

6. Temperaturregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (29) durch segmentförmige Ausnehmungen am Außenumfang der Ventilscheibe (19) gebildet werden.

7. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (19 bzw. 20) an ihrem Umfange mittels einer Klauenverzahnung (30, 34 bzw. 31, 35) mit dem Ventilgehäuse (10, 11) zur Sicherung gegen Drehen so im Eingriff steht.

8. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (10,11) angeordneten Ventilsitze (23,24) zweier von der Achswelle (18) betätigter Ventilscheiben (19,20) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.