DE3025893A1

DE3025893A1 - Gasarmatur, insbesondere fuer heizoefen

Info

Publication number: DE3025893A1
Application number: DE19803025893
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7325 Boll Vollprecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1982-02-04
Also published as: HU181363B; DE3025893C2; IT8122246V0; FR2486630A3; FR2486630B3

Description

R ⁶⁴⁰⁷

10.6.1980 Ki/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Gasarmatur, insbesondere für Heizöfen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Gasarmatur nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Gasarmatur dieser Gattung greift das als sogenannte "Omega"-Feder ausgebildete Federelement unmittelbar am freien Ende des Schwenkhebels an, welches beim Bewegen des Schwenkhebels von der einen in die andere Endstellung nur einen verhältnismäßig kurzen Weg zurücklegt. Das erschwert die Auslegung des Federelements und auch bezüglich anderer Teile müssen enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden, wenn die Größe des vom Federelement auf den Schwenkhebel ausgeübten Drehmoments den gewünschten Verlauf über den Bewegungsbereich des Schwenkhebels hinweg haben soll. Infolge der verhältnismäßig kurzen Wege, den der Angriffspunkt des Federelementes am Schwenkhebel zurücklegt, sind auch die Hebelarme der Kräfte und daher auch die Drehmomente, welche das Federelement auf den Schwenkhebel ausübt, verhältnismäßig gering.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Stützlager des Pederelements wesentlich näher an das Stütz- bzw. Schwenklager des Schwenkhebels herangerückt werden kann, als dies bei der bekannten Anordnung möglich ist, wodurch sich der Schwenkwinkel des Pederelements beim Bewegen des Schwenkhebels von einer in die andere Endstellung wesentlich vergrößern läßt. Dadurch werden die Federkräfte besser beherrschbar und größere Drehmomente erzielbar, ohne daß die Stütz- bzw. Schwenklager der Teile stärker belastet wurden. Als Federelement kann vorzugsweise eine mit negativer Krümmung vorgespannte Blattfeder vorgesehen sein.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten naßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Eine kurz bauende Ausführung ergibt sich, wenn der Klapphebel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 am Schwenkhebel angelenkt und gegenüber diesem ausgerichtet ist. Die Kraft- und Wegverhältnisse lassen sich besonders gut beherrschen, wenn der Schwenkhebel, der Klapphebel und das Federelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs abgestützt und gelagert sind.

Die der Offenstellung des Ventils entsprechende Endlage der Teile kann ohne zusätzlichen gestellfesten Anschlag durch die Maßnahmen nach den Merkmalen der Ansprüche ¹I und 5 sichergestellt werden.

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Diese Maßnahmen sind besonders vorteilhaft bei Gasarmaturen mit zwei thermostatisch gesteuerten Ventilen, von denen das eine schnappend eine einer vorgegebenen Kleinlast entsprechende Brennstoffmenge und das andere modu"-lierend den zwischen Kleinlast und Nennlast liegenden Hauptlastbereich der Brennstoffmenge steuert. Wenn bei einer solchen Armatur der Schwenkhebel mit den Schließgliedern der beiden Ventile gemäß den Merkmalen nach Anspruch 6 gekoppelt ist, dann ist die unvermeidbare Umkehrung der Kraftwirkung des Federelementes von der Schließin die Öffnungsrichtung der Ventile beim Durchfahren der O-Lage so stark abgeschwächt, daß keine zusätzlichen Maßnahmen zur Beherrschung des Ventil-Schließvorganges er*- griffen werden müssen.

Der aus dem thermostatischen Arbeitselement und dem Schwenkhebel bestehende Kraftgeber selbst muß einen Arbeitsspeicher haben, wenn das eine Ventil schnappend betätigt werden soll. Dieser Arbeitsspeicher wird ohne zusätzliche Mittel erhalten, wenn der Schwenkhebel 'gemäß Anspruch 7 federnd ausgebildet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Heizofen-Gasarmatur und Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1. In den Figuren 3 bis 5 ist das Schnappschaltwerk der Armatur nach den Figuren 1 und 2 dargestellt, und zwar in Figur 3 bei geschlossenen Ventilen, in Figur 4 in einer Mittelstellung und in Figur 5 bei geöffneten Ventilen.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Armatur hat ein aus drei Teilen 11, 12, 13 bestehendes Gehäuse mit einer Gaseinlaßbohrung 14 und einer Gasauslaßbohrung 15. Die Bohrung 14 führt in eine erste Kammer 16, die über eine Bohrung 17 mit einer zweiten Kammer 18 verbunden ist. Von dieser führt ein gedrosselter Kanal 19 in eine dritte Kammer 20, die über eine Bohrung 21 mit einer vierten Kammer 22 verbunden ist. In diese mündet auch die Bohrung 15 ein, an welche eine zum Hauptbrenner des Heizofens führende Gasleitung anschließbar ist. Von der Bohrung 17 zweigt ein Zündgaskanal 23 ab, der mit einem nicht sichtbaren Anschluß für eine zum Zündbrenner des Heizofens führende Leitung verbunden ist.

Beide Ausgänge der Bohrung 17 sind von Ventilen 24 und 25 überwacht, von denen das eine, 24, ein Zündsicherungsventil, und das andere, 25, ein Schleusenventil im Gasweg zum Hauptbrenner bildet. Das Schließglied des Zündsicherungsventils 24 ist mit dem Anker eines Elektromagneten 26 verbunden, dessen Wicklung von einem Thermoelement gespeist ist, welches im Plammenbereich des Zündbrenners angeordnet ist. Das Schließglied des Schleusenventils 25 ist verschiebbar auf einem ersten Stößel 28 gelagert und von einer am Gehäuse abgestützten Feder 29 gegen einen Anschlag 30 des Stößels 28 gedrückt. Der Stößel 28 ist durch die obere Stirnwand 31 des Gehäuses abgedichtet hindurchgeführt und an seinem freien Ende mit einer Einschaltdrucktaste 32 verbunden. Eine Rückführfeder 33 führt nach dem Niederdrücken und Loslasen der Drucktaste 32 diese und den Stößel 28 in die dargestellte Ausgangslage zurück, in der das Schleusenventil geöffnet ist.

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Parallel zum Stößel 28 ist ein zweiter Stößel 34 angeordnet, der abgedichtet durch die Stirnwand 31 in die Kammer 16 ragt. Das untere Ende des Stößels 34 wirkt über einen bei 35 schwenkbar gelagerten Abreißhebel 36 auf das Schließglied samt Anker des thermoelektrischen Zündsicherungsventils 24 ein. Auf dem oberen Ende des Stößels 34 ist eine Ausschaltdrucktaste 38 befestigt; eine Rückführfeder 39 ■ ist bestrebt, die Drucktaste 38 samt Stößel 34 aus der dargestellten Endstellung in die Ausgangsstellung zurückzuführen, in welcher sich die Drucktaste 38 in gleicher Höhe wie die Drucktaste 32 in der dargestellten Ausgangsstellung befindet.

Die zweite Kammer 18 ist über eine in Figur 2 angedeutete Bohrung 42 auch mit einer fünften Kammer 43 verbunden, von der eine Bohrung 44 in die vierte Kammer 22 führt. Die Kammer 43 ist daher bezüglich des Gasdurchgangsweges durch die Armatur parallel zur Kammer 20 angeordnet. Die Verbindungen der Kammern 20 und 43 mit der Kammer 22 sind durch eine thermostatische Ventileinrichtung überwacht, welche ein der Bohrung 21 zugeordnetes Ventil 46 und ein der Bohrung 44 zugeordnetes Ventil 47 hat. Das Ventil 46 steuert in der nachstehend noch näher angegebenen Weise schnappend eine einer vorgegebenen Kleinlast entsprechende, z.B. zum überzünden des Brenners notwendige Brennstoffmenge, wogegen das Ventil 47 modulierend einen Brennstoffmengenbereich steuert, der dem zwischen Kleinlast und Nennlast liegenden Hauptlastbereich des Brenners entspricht.

Das Ventil 46 hat ein Schließglied 48, das von einer Feder 49 gegen seinen Sitz gedruckt ist. Das Ventil 47 ist mit einem Schließglied 50 versehen, das von einer Feder 51 im Schließsinn beaufschlagt ist. Achsparallel zu

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den beiden Ventilen 46 und 47 ist ein mit einem Wärmefühler versehener Thermostatbalg 52 angeordnet, der entgegen der Kraft einer Feder 53 über einen Stößel 54 und einen bei 55 abgestützten Schwenkhebel 56 auf die beiden Schließglieder 48 und 50 der Ventile einwirkt. Das obere Ende des Thermostatbalgs 52 ist mit einer Schaltachse 58 verbunden, die einen Drehgriff 59 trägt und mit einem Außengewinde in eine Gewindebohrung 60 des Gehäuses eingreift. Auf die obere Stirnwand 31 des Gehäuses ist eine Schutzkappe 62 aufgesetzt, durch welche die Drucktasten 32 und 38 und der Drehgriff 59 nach außen hindurchragen.

Der Schwenkhebel 56 ist durch einen verhältnismäßig steifen Federblechstreifen gebildet, dessen Breite so bemessen ist, daß er beide Schließglieder 48 und 50 zu beeinflussen vermag (Figur 2). Am freien Ende des Schwenkhebels 56 ist ein Klapphebel 64 angelenkt, der kürzer als der Schwenkhebel 56 ist. Am freien Ende des Klapphebels 64 greift eine Blattfeder 65 an, die bei 66 am Gehäuse abgestützt und vorzugsweise durch eine negative Krümmung vorgespannt ist. Der Klapphebel 64 ist an beiden Enden mit einem hochgestellten Rand 67 versehen, wodurch die Teile 56, 64 und 65, die ein Schnappschaltwerk bilden, unter der Krafteinwirkung der Blattfeder scharniergelenkartig zusammengehalten werden.

Zum Einschalten des von der Armatur überwachten Heizofens ist die Drucktaste 32 niederzudrücken, wodurch das Schleusenventil 25 geschlossen, das Zündsicherungsventil 24 geöffnet und der Anker an den Magneten 26 angelegt wird. In dieser Stellung der Ventile ist der Weg des Gases zum Zündbrenner über die Bohrung 23 freigegeben, während die Gaszufuhr zum Hauptbrenner durch das ge-

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schl.ossene Schleusenventil 25 vorab gesperrt ist« Nach, dem Zünden des Zü,ndbrenners- und ausreichender beheizung des Thermoelementes ist die Drucktaste 32 loszulassen, die daraufhin in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, wobei das Schleusenventil 25 geöffnet wird. Das Gas kann danach bei Wärmeanforderung über die Kammer 18 und, wie nachstehend noch näher beschrieben wird, über die beiden thermostatisch, beeinflußten Ventile 46 und 47 auch zum Hauptbrenner des Gerätes strömen, wo es durch den Zündbrenner entflammt wird.

Die Ventile 46 und 47 regeln den Gasdurchgang zum Hauptbrenner nach Maßgabe des Wärmebedarfs, der vom Wärmefühler des Thermostatbalgs 52 ermittelt wird. Durch Drehen des Drehgriffs 59 wird die axiale Lage des Thermostatbalges 52 und damit die Vorspannung der Feder 53 verändert, wodurch der Regelwert der Ventileinrichtung 46, 47 auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann. Zum willkürlichen Unterbrechen der Gaszufuhr zum Zünd- und Hauptbrenner ist die Drucktaste 38, wie in Figur 1 gezeigt, niederzudrücken, wobei durch Verschwenken des Abreißhebels 36 der Anker vom Elektromagneten 26 abgerissen und das Zündsicherungsventil 24 geschlossen wird.

Der Thermostatbalg 52 ist am stärksten gedehnt, wenn die von seinem Fühler überwachte Temperatur ihren jeweils am Drehgriff 59 eingestellten Sollwert entspricht. Der Stößel 54 des Thermostatbalgs 52 hat dann seine unterste Lage erreicht, in welcher das aus den beiden Hebeln 56 und 64 und der Blattfeder 65 gebildete Schnappschaltwerk seine in Figur 3 dargestellte Lage einnimmt. Dabei liegen der Stützpunkt 66 der Blattfeder 65, die Längsachse des Klapphebels 64 und der Angriffspunkt der Blattfeder 65

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am Klapphebel 64 auf einer gemeinsamen Geraden JO₉ die zum Stützpunkt 55 des Schwenkhebels 56 den Normalabstand a hat. Der Klapphebel 64 schließt mit dem Schwenkhebel 56 einen spitzen Winkel b ein und das vom Klapphebel 64 bzw. der Blattfeder 65 auf den Schwenkhebel 56 ausgeübte Drehmoment hat zu einer leichten, in der Zeichnung nicht berücksichtigten Verformung des Schwenkhebels 56 geführt. Die dargestellte Lage des Schnappschaltwerkes ist eine stabile Gleichgewichtslage, weil in ihr die Blattfeder 65 ihre bei dieser Stellung des Schwenkhebels 56 größtmögliche Entspannung gefunden hat. Die beiden Ventile 46 und 47 sind in dieser Lage geschlossen, so daß nur Gas zum Zündbrenner, nicht aber zum Hauptbrenner des Heizofens fließen kann.·

Nach der Unterbrechung der Gaszufuhr beginnt sich die überwachte Temperatur langsam abzusenken und der Thermostatbalg 52 wieder zusammenzuziehen. Dabei übt die Feder 53 über den Stößel 54 ein zunehmend größeres Drehmoment auf den Schwenkhebel 56 aus, welches zunächst als Verformungsarbeit in diesem gespeichert wird. Nach einer bestimmten Abkühlung und Zusammenziehung des Thermostatbalgs 52 überwindet die im Schwenkhebel 56 gespeicherte Energie das von der Blattfeder 65 auf den Schwenkhebel 56 ausgeübte Drehmoment, wonach sich die Teile schnappend in die in Figur 4 dargestellte Lage bewegen. Diese schnappende Bewegung kommt dadurch zustande, daß beim verschwenken des Schwenkhebels 56 im Uhrzeigersinn sich die Verformung der Blattfeder 65 zwar vergrößert, der Normalabstand a der Geraden 70 zum Stützpunkt 55 des Schwenkhebels 56 jedoch kleiner wird und diese Verkleinerung die Vergrößerung der Blattfederkraft überwiegt. Das von der Blattfeder 65 auf den Schenkhebel 56 ausgeübte Drehmoment wird dadurch

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im Ergebnis kleiner, so daß sich die im Schwenkhebel 56 gespeicherte Verformungsarbeit rasch auslösen kann. In der Stellung nach Figur 4 geht die Gerade 70 annähernd durch das Stützlager 55, so daß die Blattfeder 65 in dieser Stellung überhaupt kein Drehmoment auf den Schwenkhebel 56 mehr ausübt, obzwar sie in dieser Stellung stärker gespannt ist als in der Stellung nach Figur 3.

In der Stellung nach Figur 4 hat der Schwenkhebel 56 das Ventil 46 geöffnet, so daß über den gedrosselten Kanal eine Kleingasmenge in die Kammer 22 und von dort weiter über die Gasauslaßbohrung 15 zum Hauptbrenner des Heizofens fließen kann. Das zweite Ventil 47 ist demgegenüber " noch geschlossen, weil dessen Schließglied so ausgebildet ist, daß der Schwenkhebel 56 in der Lage nach Figur 4 gerade an der unteren Stirnfläche des auf seinem Ventilsitz aufliegenden Schließgliedes 50 anliegt. Wenn der Wärmebedarf gering ist und die über das Ventil 46 fliessende Kleingasmenge zu dessen Deckung ausreicht, beginnt sich-bereits in der Stellung nach Figur 4 der Thermostatbalg 54 wieder auszudehnen, bis sich die Teile schnappend in die Ausgangsstellung nach Figur 3 zurückbewegen und das Schließglied 48 unter dem Einfluß der Feder 49 auf seinen Ventilsitz treten lassen.

Wenn die über das Ventil 46 fließende Kleingasmenge den Wärmebedarf nicht zu decken vermag, zieht sich der Themostatbalg 52 weiter zusammen, wobei der Schwenkhebel 56 weiter im Uhrzeigersinn verachwenkt wird. Dabei wird das Schließglied 50 stetig von seinem Ventilsitz abgehoben und über das Ventil 47 eine zunehmend größere Qaemenge zum Hauptbrenner freigegeben. In der in Figur 5 gezeig-

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ten Stellung des Schwenkhebels 56 ist auch das Ventil 47 voll geöffnet, wobei der Heizofen mit seiner Nennleistung arbeitet.

Im Schwenkbereich der Teile zwischen den Stellungen nach den Figuren 4 und 5 hält die Blattfeder 65 den Klapphebel 64 am Schwenkhebel 56 angelegt, wobei die Blattfeder 65 keine nennenswerten Drehkräfte mehr auf den Schwenkhebel 56 ausübt. Dadurch ist erreicht, daß die modulierende Regelung des Ventils 47 praktisch ohne verfälschenden Einfluß der Blattfeder 65 allein nach Maßgabe der Stellsignale des Thermostatbalgs 52 erfolgt.

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Claims

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Ansprüche

f l'J Gasarmatur, insbesondere für Heizöfen, mit einem thermostatisch gesteuerten Auf-Zu-Ventil, dessen Schließglied von einer Schließfeder und im Öffnungssinn von einem Kraftgeber beeinflußt ist, der aus einem temperaturempfindlichen Arbeitselement und einem Schwenkhebel gebildet ist, welcher mit einem Kraftspeicher in Form eines im wesentlichen gestreckten, quer zu seiner Längsachse auslenkbaren Federelements gekoppelt ist, welches derart vorgespannt und gegenüber dem Schwenkhebel abgestützt ist, daß der Schwenkhebel schnappend auf das Schließglied einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (65) mit dem Schwenkhebel (56) über einen Klapphebel (64) so angelenkt und verbunden ist, daß bei Ausführung einer Schwenkbewegung das Federelement (65) seine Einspannlänge und damit seine Spannung ändert.
2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klapphebel (6h) am freien Ende des Schwenkhebels (56)

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angelenkt ist und in der der Schließstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56) mit diesem einen spitzen Winkel (b) bildet,
3·. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (.5^), der Klapphebel ("64) und das Federelement (6/5) so abgestützt bzw. gelagert und so bemessen sind, daß das vom Pederelement (65) auf den Schwenkhebel C56) ausgeübte Drehmoment mindestens annähernd in der der Schließstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56) seinen größten Wert-hat,
4* Armatur nach Anspruch. 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (56), der Klapphebel (54) und das Federelement (65) so abgestützt bzw. gelagert und so ausgebildet sind, daß in der der Offenstellung des Ventils entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56, pigur 4) der Klapphebel (64) keine weitere Relativbewegung gegenüber dem Schwenkhebel (56) mehr auszuführen vermag,
5. Armatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Offenstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56, Figur 4) der Xlapphebel (64) am Schwenkhebel (56) anliegt.

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6. Armatur nach Anspruch 4 oder 5, mit zwei thermostatisch gesteuerten Ventilen, von denen das eine schnappend eine einer vorgegebenen Kleinlast entsprechende Brennstoffmenge und das andere modulierend einen Brennstoffmengenbereich steuert, der dem zwischen Kleinlast und Nennlast liegenden Hauptlastbereich des Brenners^ aaaurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (56) so mit den Schließgliedern (48,

50) der beiden Ventile (46, 47) gekoppelt ist, daß die Beeinflussung des zweiten, modulierend beeinflußten Ventils (47) beginnt, nachdem eine weitere Relativbewegung von Schwenkhebel (56) und Klapphebel (64) nicht mehr möglich ist.
7. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (56) federnd ausgebildet ist.
8. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (56) eine vorzugsweise durch negative Krümmung vorgespannte Blattfeder ist.

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