DE3025893C2

DE3025893C2 -

Info

Publication number: DE3025893C2
Application number: DE3025893A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7325 Boll De Vollprecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1989-03-02
Also published as: IT8122246V0; FR2486630B3; FR2486630A3; HU181363B; DE3025893A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Gasarmatur nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Gasarmatur dieser Gattung (ent sprechend DE 79 10 432 U1) greift ein als bügelförmig gebogene Blattfeder ausgebildetes Federelement unmittelbar am freien Ende des Schwenkhebels an, welches beim Bewegen des Schwenkhebels von der ei nen 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 Bewegungsbe reich des Schwenkhebels hinweg haben soll. Infolge der verhältnis mäßig kurzen Wege, den der Angriffspunkt des Federelements am Schwenkhebel zurücklegt, sind auch die Hebelarme der Kräfte und da her auch die Drehmomente, welche das Federelement auf den Schwenkhe bel ausübt, verhältnismäßig gering.

Ferner ist eine Gasarmatur der eingangs genannten Gattung bekannt (DE-PS 9 76 737), bei welcher das thermostatische Arbeitselement über einen zusätzlichen Schalthebel auf den Schwenkhebel einwirkt, wel cher im Schnappbereich um eine ortsfeste Achse drehbar abgestützt bzw. gelagert ist und bei welcher sich ferner das Federelement am zusätzlichen Schalthebel abstützt. Diese Ausführung ist verhältnis mäßig aufwendig, weil sie außer dem Schwenkhebel und dem Federele ment zwei weitere Hebelelemente für die schnappende Übertragung der Bewegungen des Arbeitselementes auf das Schließglied des Ventils be nötigt.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasarmatur der gat tungsmäßigen Art so weiterzubilden, daß sich größere Schnappmomente des Kraftgebers ergeben, ohne daß die Stütz- und Schwenklager der Teile höher belastet werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch aufge führten kennzeichnenden Merkmale gelöst. Diese Lösung hat den Vor teil, daß das Stützlager des Federelements 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 Federelements beim Bewegen des Schwenkhebels von einer in die andere Endstellung wesentlich vergrößern läßt. Dadurch werden die Federkräfte besser beherrschbar, größere Drehmomente er zielbar und die Stütz- bzw. Schwenklager der Teile nicht stärker be lastet. Als Federelement kann vorzugsweise eine mit negativer Krüm mung vorgespannte Blattfeder dienen. Neben dem Schwenkhebel und dem Federelement wird der Klapphebel als einziges zusätzliches Hebelele ment benötigt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Die Kraft- und Wegverhältnisse lassen sich besonders gut be herrschen, wenn der Schwenkhebel, der Klapphebel und das Federele ment gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 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 3 und 4 sichergestellt werden.

Die 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 modulierend 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 5 gekoppelt ist, dann ist die un vermeidbare Umkehrung in die Öffnungsrichtung der Ventile beim Durchfahren der 0-Lage so stark abgeschwächt, daß keine zusätzlichen Maßnahmen zur Beherrschung des Ventil-Schließvorganges ergriffen werden müssen.

Der aus dem thermostatischen Arbeitselement und dem Schwenkhebel be stehende 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 6 federnd ausgebildet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Heizofen-Gasarmatur und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

In den Fig. 3 bis 5 ist das Schnappschaltwerk der Armatur nach den Fig. 1 und 2 dargestellt, und zwar in Fig. 3 bei geschlossenen Ventilen, in Fig. 4 in einer Mittelstellung und in Fig. 5 bei geöffneten Ventilen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Armatur hat ein aus drei Teilen 11, 12, 13 bestehendes Gehäuse mit einer Gaseinlaßbohrung 14 und einer Gasaus laßbohrung 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 Heiz ofens führende Gasleitung anschließbar ist. Von der Boh rung 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 Zündsicherungsven til, und das andere, 25, ein Schleusenventil im Gasweg zum Hauptbrenner bildet. Das Schließglied des Zündsicherungs ventils 24 ist mit dem Anker eines Elektromagneten 26 ver bunden, dessen Wicklung von einem Thermoelement gespeist ist, welches im Flammenbereich des Zündbrenners angeordnet ist. Das Schließglied des Schleusenventils 25 ist ver schiebbar 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 hindurchge führt und an seinem freien Ende mit einer Einschaltdruck taste 32 verbunden. Eine Rückführfeder 33 führt nach dem Niederdrücken und Loslassen der Drucktaste 32 diese und den Stößel 28 in die dargestellte Ausgangslage zurück, in der das Schleusenventil geöffnet ist.

Parallel zum Stößel 28 ist ein zweiter Stößel 34 angeord net, 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 Schließ glied samt Anker des thermoelektrischen Zündsicherungsven tils 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 zurück zuführen, in welcher sich die Drucktaste 38 in gleicher Höhe wie die Drucktaste 32 in der dargestellten Ausgangs stellung befindet.

Die zweite Kammer 18 ist über eine in Fig. 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 Verbin dungen 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 Brennstoff menge, wogegen das Ventil 47 modulierend einen Brennstoff mengenbereich steuert, der dem zwischen Kleinlast und Nenn last liegenden Hauptlastbereich des Brenners entspricht.

Das Ventil 46 hat ein Schließglied 48, das von einer Feder 49 gegen seinen Sitz gedrückt ist. Das Ventil 47 ist mit einem Schließglied 50 versehen, das von einer Feder 51 im Schließsinn beaufschlagt ist. Achsparallel zu den beiden Ventilen 46 und 47 ist ein mit einem Wärmefüh ler 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 Schließ glieder 48 und 50 der Ventile einwirkt. Das obere Ende des Thermostatbalgs 52 ist mit einer Schaltachse 58 verbun den, die einen Drehgriff 59 trägt und mit einem Außenge winde in eine Gewindebohrung 60 des Gehäuses eingreift. Auf die obere Stirnwand 31 des Gehäuses ist eine Schutz kappe 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 (Fig. 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 nega tive 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 Schnappschalt werk bilden, unter der Krafteinwirkung der Blattfeder 65 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 schlossene Schleusenventil 25 vorab gesperrt ist. Nach dem Zünden des Zündbrenners 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 nach stehend noch näher beschrieben wird, über die beiden thermo statisch beeinflußten Ventile 46 und 47 auch zum Haupt brenner des Gerätes strömen, wo es durch den Zündbrenner entflammt wird.

Die Ventile 46 und 47 regeln den Gasdurchgang zum Haupt brenner 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, wo durch 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 Fig. 1 gezeigt, niederzudrücken, wobei durch Verschwenken des Abreißhebels 36 der Anker vom Elektromagneten 26 abgerissen und das Zündsicherungs ventil 24 geschlossen wird.

Der Thermostatbalg 52 ist am stärksten gedeht, 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 Fig. 3 dargestellte Lage einnimmt. Dabei liegen der Stützpunkt 66 der Blattfeder 65, die Längsachse des Klapphebels 64 und der Angriffspunkt der Blattfeder 65 am Klapphebel 64 auf einer gemeinsamen Geraden 70, 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 Dreh moment hat zu einer leichten, in der Zeichnung nicht be rücksichtigten 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 größtmög liche 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 über wachte Temperatur langsam abzusenken und der Thermostat balg 52 wieder zusammenzuziehen. Dabei übt die Feder 53 über den Stößel 54 ein zunehmend größeres Drehmoment auf den Schwenkhebel 56 aus, welches zunächst als Verfor mungsarbeit in diesem gespeichert wird. Nach einer be stimmten Abkühlung und Zusammenziehung des Thermostatbalgs 52 überwindet die im Schwenkhebel 56 gespeicherte Energie das von der Blattfeder 65 auf den Schwenkhebel 56 aus geübte Drehmoment, wonach sich die Teile schnappend in die in Fig. 4 dargestellte Lage bewegen. Diese schnap pende Bewegung kommt dadurch zustande, daß beim Verschwen ken des Schwenkhebels 56 im Uhrzeigersinn sich die Verfor mung 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 Schwenkhebel 56 ausgeübte Drehmoment wird dadurch im Ergebnis kleiner, so daß sich die im Schwenkhebel 56 gespeicherte Verformungsarbeit rasch auslösen kann. In der Stellung nach Fig. 4 geht die Gerade 70 annähernd durch das Stützlager 55, so daß die Blattfeder 65 in die ser Stellung überhaupt kein Drehmoment auf den Schwenk hebel 56 mehr ausübt, obzwar sie in dieser Stellung stär ker gespannt ist als in der Stellung nach Fig. 3.

In der Stellung nach Fig. 4 hat der Schwenkhebel 56 das Ventil 46 geöffnet, so daß über den gedrosselten Kanal 19 eine Kleingasmenge in die Kammer 22 und von dort weiter über die Gasauslaßbohrung 15 zum Hauptbrenner des Heiz ofens fließen kann. Das zweite Ventil 47 ist demgegenüber noch geschlossen, weil dessen Schließglied so ausgebildet ist, daß der Schwenkhebel 56 in der Lage nach Fig. 4 gerade an der unteren Stirnfläche des auf seinem Ventil sitz aufliegenden Schließgliedes 50 anliegt. Wenn der Wärmebedarf gering ist und die über das Ventil 46 flie ßende Kleingasmenge zu dessen Deckung ausreicht, beginnt sich bereits in der Stellung nach Fig. 4 der Thermostat balg 54 wieder auszudehnen, bis sich die Teile schnappend in die Ausgangsstellung nach Fig. 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 Thermo statbalg 52 weiter zusammen, wobei der Schwenkhebel 56 weiter im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dabei wird das Schließglied 50 stetig von seinem Ventilsitz abgehoben und über das Ventil 47 eine zunehmend größere Gasmenge zum Hauptbrenner freigegeben. In der in Fig. 5 gezeig 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 Fig. 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 Stell signale des Thermostatbalgs 52 erfolgt.

Claims

1. Gasarmatur, insbesondere für Heizöfen, mit einem thermostatisch gesteuerten Auf-Zu-Ventil, dessen Schließglied von einer Schließfe der und im Öffnungssinn von einem Kraftgeber beeinflußt ist, der aus einem temperaturempfindlichen Arbeitselement und einem Schwenkhebel gebildet ist, welcher mit einem Kraftspeicher in Form einer im we sentlichen gestreckten, quer zu seiner Längsachse auslenkbaren Fe derelement gekoppelt ist, welches derart vorgespannt und gegenüber dem Schwenkhebel abgestützt ist, daß der Schwenkhebel schnappend auf das Schließglied einwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federele ment (65) mit dem Schwenkhebel (56) über einen am freien Ende des Schwenkhebels (56) angelenkten und in der der Schließstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56) mit diesem einen spitzen Winkel bildenden Klapphebel (64) so 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 Schwenkhebel (56), der Klapphebel (64) und das Federelement (65) so abgestützt bzw. gelagert und so be messen sind, daß das vom Federelement (65) auf den Schwenk hebel (56) ausgeübte Drehmoment mindestens annähernd in der der Schließstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56) seinen größten Wert hat.

3. Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (56), der Klapphebel (64) und das Feder element (65) so abgestützt bzw. gelagert und so ausge bildet sind, daß in der der Offenstellung des Ventils entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56, Fig. 4) der Klapphebel (64) keine weitere Relativbewegung gegen über dem Schwenkhebel (56) mehr auszuführen vermag.

4. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Offenstellung des Ventils (46) entsprechenden Endstellung des Schwenkhebels (56, Fig. 4) der Klapphebel (64) am Schwenkhebel (56) anliegt.

5. Armatur nach Anspruch 4, mit zwei thermostatisch gesteuerten Ventilen, von denen das eine schnappend eine einer vorgegebenen Kleinlast entsprechende Brennstoff menge und das andere modulierend einen Brennstoffmengenbe reich steuert, der dem zwischen Kleinlast und Nennlast lie genden Hauptlastbereich des Brenners entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkhebel (56) so mit den Schließgliedern (48, 50) der beiden Ventile (46, 47) gekoppelt ist, daß die Be einflussung des zweiten, modulierend beeinflußten Ventils (47) beginnt, nachdem eine weitere Relativbewegung von Schwenkhebel (56) und Klapphebel (64) nicht mehr möglich ist.

6. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (56) federnd ausgebildet ist.

7. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Federelement (56) eine vor zugsweise durch negative Krümmung vorgespannte Blattfeder ist.