DE3619840A1 - Gashahn - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gashahn, insbesondere für Warmhalteplatten und Kocher,

Bekannte Gashähne besitzen häufig ein Sicherheitsventil mit einer Ventilscheibe zum Verschließen einer Ventilöffnung in einem zylindrischen Kanal unter dem Einfluß einer Schließfeder. Die Ventilscheibe befindet sich am Ende eines Stößels, dessen freies Ende den Polschuhen eines Elektromagneten gegenüberliegt. Der Elektromagnet wird durch den Thermostrom eines dem Einfluß der Flammenhitze unterliegenden Thermoelements erregt; seine Haltekraft wirkt der Federkraft entgegen und übersteigt diese, so daß die Feder beim Abschalten des Elektromagneten bzw. beim Verlöschen der Flamme die Ventilscheibe zur Anlage an der Ventilöffnung bringt. Bei offener Flamme erregt der Thermostrom des Thermoelements hingegen den Elektromagneten, dessen Haltekraft die Federkraft übersteigt und den Stößel mit der Ventilscheibe in der Offenstellung hält.

Derartige Gashähne bedürfen einer manuellen Vorbereitung bei der Verwendung für Warmhalteplatten. Insbesondere ist es erforderlich, das Sicherheitsventil beim Entzünden zunächst manuell zu öffnen bzw. offenzuhalten, da sich der Elektromagnet bei gelöschter Flamme im nicht erregten Zustand befindet. Dabei muß das Sicherheitsventil manuell so lange offengehalten werden, bis die Flamme den für das Erregen des Elektromagneten erforderlichen Mindeststrom erzeugt. Danach bleibt das Sicherheitsventil von selbst offen und es sind keine weiteren Handgriffe mehr erforderlich.

Um eine doppelte Betätigung zu vermeiden, wird der Ventilstößel mit Hilfe des Zünd- und Einstellknopfs am Ende einer Betätigungswelle manuell geöffnet. Das bringt in Richtung der Wellenachse einen bestimmten Platzbedarf mit sich, der zu entsprechenden Abmessungen des Kochers führt.

Dies mag bei Warmhalteplatten und Kochplatten, bei denen es auf die Abmessungen nicht ankommt, von sekundärer Bedeutung sein, bei bestimmten Warmhalte- und Kochplatten ist die Einbaugröße jedoch von entscheidender Bedeutung. So verlaufen bei Kochplatten die Wellen- bzw. Knopfachsen häufig vertikal und erlaubt die geringe Plattendicke demzufolge nicht mehr die Verwendung eines Sicherheitsventils.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gashahn mit Sicherheitsventil mit möglichst geringer Ausdehnung in Richtung der Wellen- bzw. Knopfachse zu schaffen, dessen Ventilstößel sich gleichwohl mit Hilfe des üblichen Stellknopfes betätigen läßt. Dabei sollte der Gasdruck im Leitungsnetz so gerichtet sein, daß er das Sicherheitsventil geschlossen hält und dieses selbst im Falle eines Überdrucks selbstsichernd schließt.

Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, die Achse des Sicherheitsventils bzw. des Ventilstößels außerhalb der Wellen- bzw. Knopfachse anzuordnen und die Welle mit dem Ventilstößel kinematisch zu verbinden. Dabei wird die Axialbewegung des Stellknopfs auf den Stößel des Sicherheitsventils übertragen, so daß auch dann Gas zum Brenner strömt und die Flamme sich zünden läßt, wenn der Elektromagnet sich im energielosen Zustand befindet. Eine derartige Verbindung vermeidet zwar eine doppelte Betätigung, ist jedoch normalerweise mit einem erheblichen konstruktiven und finanziellen Aufwand verbunden, der sich nur aus Gründen der Sicherheit rechtfertigt.

Im einzelnen besteht die Lösung erfindungsgemäß in einem Gashahn aus einem Hahnteil und einem Sicherheitsventil mit in verschiedenen Richtungen verlaufenden Achsen und einem Anschlußstück zum Verbinden mit einer Gasleitung sowie einer Leitungskette für einen Gasstrom vom Anschlußstück durch die drei Hahnteile zu einem Brenner sowie einer kinematischen Kette zum Übertragen der manuellen Stellknopf- bzw. Wellenbewegung auf den Stößel des Sicherheitsventils.

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Der Hahnteil weist vorzugsweise eine Bodenkammer mit einer konischen Erweiterung nach oben auf, von der eine Leitung zu einem Brenneranschluß führt. In der konischen Erweiterung befindet sich ein entsprechend konischer lediglich drehbarer Einsatz mit Kanälen für den minimalen und den maximalen Gasstrom und einer Dosiernadel. Der konische Einsatz läßt sich mit Hilfe des Stellknopfs betätigen, der sich zum Regeln der Flammengröße zusammen mit dem konischen Einsatz drehen, darüber hinaus aber auch für sich alleine zum Betätigen des Sicherheitsventils axial bewegen läßt, iiit der Betätigungswelle bzw. deren Stellknopf ist ein Anschlagstift als Teil der kinematischen Kette verbunden.

Vorzugsweise verlaufen die Achsen der Betätigungswelle und des Ventilstößels rechtwinklig zueinander und weist das Gehäuse des Sicherheitsventils zwei durch eine Trennwand mit einer Ventilöffnung voneinander getrennten Kammern auf. In der einen Kammer ist ein unter dem Einfluß eines Thermostroms arbeitender Elektromagnet und der Ventilstößel mit einer- der- Trennwände ff nung gegenüberliegenden, von einer Schließfeder beaufschlagten Ventilscheibe angeordnet, der sich bei erregtem Elektromagneten gegen den Druck der Schließfeder in seiner Offenstellung befindet. Die Kammer steht in Verbindung mit der Gaszuleitung, während die andere Kammer mit der Bodenkammer im Hahnkörper verbunden ist.

Das Anschlußstück besitzt zwei einander gegenüberliegende Lagerschalen zum Klemmen der Gaszuleitung sowie ein in die Gaszuleitung ragendes, mit der Leitung zu der Ventilsitzkammer verbundenes Mundstück.

Somit ergibt sich ein Gaspfad vom Anschlußstück zum Einlaß des Sicherheitsventils, durch dessen Ventilsitzkammer, die Trennwandöffnung und die Stößelkammer zum Auslaß des Sicherheitsventils sowie von dort über die Bodenkammer des Hahnteils durch den Kanal für den maximalen oder den Kanal für den minimalen Gasstrom im konischen Einsatz zur Brennerzuleitung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gashahns,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gashahn der Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt des Sicherheitsventils des Gashahns nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt in der Ebene der Stellknopfachse des Gashahns,

Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gashahns zur Veranschaulichung seiner kinematischen Verhältnisse und

Fig. 6 schematisch die einzelnen Regelstellungen des Gashahns nach Fig. 1.

Der dargestellte erfindungsgemäße Gashahn besteht im wesentlichen aus drei Baugruppen, und zwar dem eigentlichen Gashahn R, einem Sicherheitsventil S und einem Anschlußstück SR zum Verbinden des Gashahns mit einer Gasleitung 10 sowie einer kinematischen Kette zwischen den Baugruppen R und S.

Die Baugruppe R besteht nach Fig. 4 aus einem Hahnkörper 16 mit einer Bodenkammer 11, die nach oben hin eine konische Erweiterung 11a für einen konischen Einsatz 12 besitzt, der axial beweglich, jedoch drehfest mit einer Betätigungswelle 13 bis deren Knauf 14 verbunden ist. Zwischen dem konischen

Einsatzstück 12 und dem unteren Wellenende befindet sich eine Druckfeder 15.

Von der Wandung der konischen Erweiterung 11a führt eine Brennerzuleitung 21 nach außen und über eine nicht dargestellte Verschraubung zu einem Brenner (Fig. 6). Der konische Einsatz 12 weist im unteren Teil eine Ausnehmung auf, von der ein Schrägkanal 17 mit größerem Querschnitt für den maximalen Gasstrom und ein Schrägkanal 18 mit geringerem Querschnitt für den kleinsten Gasstrom abgehen. Dieser Gasstrom wird mit Hilfe einer Nadel 18a mit einem Schraubgewinde und einem Schlitzschraubenkopf eingestellt, der über eine Längsbohrung 19 in der Betätigungswelle 13 zugänglich ist.

In das untere Ende der Betätigungswelle 13 ist ein Anschlagstift 20 zum Übertragen der Wellendrehung bzw. -verschiebung eingeschraubt.

Der Brenner wird mit Gas versorgt, wenn einer der beiden Schrägkanäle 17, 18 des konischen Einsatzes 12 in Verbindung mit der Brennerzuleitung 21 im Hahnkörper 16 kommt. Aus den Schemazeichnungen der Fig. 6 ergibt sich, daß in der Schließstellung keiner der Schrägkanäle 17, 18 mit der Brennerzuleitung 21 in Verbindung steht, während in der Offenstellung bei normaler Gasmenge der große Schrägkanal 17 mit der Brennerzuleitung 21 und bei der minimalen Gasmenge der kleine Schrägkanal mit der Brenner zuleitung 21 verbunden ist. Dazu gibt es bei der Wellendrehung von beispielsweise 90° aus der Schließstellung des Gashahns zur Minimalmengen-Stellung eine Zwischenstellung, in der sich das freie Ende des Anschlagstifts 20 über dem Kopf 22 eines Stößels 23 befindet.

Der Sicherheitsteil S des erfindungsgemäßen Gashahns besteht nach Fig. 3 aus einem Gehäuse 24, bei dem es sich um den Hahnkörper 16 handelt, mit einer Stößelkammer 25 und einer Ventilsitzkammer 26. Zwischen den Kammern 25, 26 befindet sich eine Trennwand 27 mit einem Durchlass, während in der Kammer 25 ein Elektromagnet 28 zum Betätigen des Stößels 29 einer Ventilscheibe oder -kappe 30 mit einer Dichtung angeordnet ist. Eine Schließfeder 31 hält die Ventilscheibe 30 in der Schließstellung bzw. auf der Öffnung der Trennwand 27.

In die Stößelkammer 25 mündet eine Leitung 32 vom Anschlußstück SR, während eine Leitung 33 von der Stößelkammer 26 zur Bodenkammer 11 der Baugruppe R führt.

Beim Ausschalten des Elektromagneten 28 drückt die Schließfeder 31 die Ventilscheibe 30 auf die Trennwandöffnung und sperrt die beiden Kammern 25, 26 gegeneinander ab.

Da der Elektromagnet nur aufgrund eines von der Gasflamme erzeugten Thermostroms erregt wird, kommt es ohne eine solche Flamme nicht zu einem Gasstrom zwischen den beiden Kammern 25, 26. Zum Zünden der Flamme ist hingegen ein Eingriff von außen erforderlich, um die Ventilscheibe 30 von der Trennwandöffnung abzuheben. Dies geschieht mit Hilfe eines sich durch das Gehäuse 24 erstreckenden, in die Trennwandöffnung eingreifenden und dort auf die Ventilplatte 30 treffenden Bolzens 34. Auf diese Weise wird beim Eindrücken des Bolzens 34 die Ventilscheibe 30 von der Trennwand 27 wegbewegt und demgemäß die Verbindung zwischen den beiden Kammern 25, 26 hergestellt und dadurch die beiden Leitungen 32, 33 miteinander verbunden. Die Ventilscheibe 30 wird mittels des Bolzens 34 gegen die Kraft der

-u-

Schließfeder 31 so lange im Atastand von der Trennwand 27 gehalten, bis der von der Gasflamme erzeugte Thermostrom zum Erregen des Elektromagneten 28 ausreicht. Alsdann hält der Elektromagnet 28 den Ventilstößel 29 fest und den Durchlaß zwischen den beiden Kammern 25, 26 für den normalen Gasstrom zum Brenner offen. Der Bolzen 34 kehrt dann unter dem Einfluß einer Rückstellfeder 35 in seine Ruhestellung zurück. Beim Erlöschen der Brennerflamme entfällt der Thermostrom zum Erregen des Elektromagneten 28 und schließt das Sicherheitsventil, da die Schließfeder 31 die Ventilscheibe 30 auf die Trennwandöffnung drückt.

Wichtig ist, daß die Haltekraft des Elektromagneten 28 größer als die Kraft der Schließfeder 31 ist, da der Elektromagnet andernfalls die Federkraft beim Offenhalten des Sicherheitsventils nicht zu überwinden vermag.

Des weiteren ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Stößelkammer 25 in der Schließstellung des Ventils unter Leitungsdruck steht und dieser in derselben Richtung auf die Ventilscheibe 30 wirkt wie deren Schließfeder 31 und demgemäß dazu beiträgt, die Ventilscheibe in ihrer Schließstellung zu halten. Demgemäß erleichtert der Leitungsdruck das Schließen und Geschlossenhalten des Ventils. Dabei ist es sowohl im Hinblick auf die Sicherheit als auch bezüglich der Ventildichtungen von besonderem Vorteil, daß alle Dichtungen stromabwärts von der Trennwand 27 nur dann unter dem Einfluß des Leitungsdrucks stehen, wenn der Gashahn geöffnet ist und die Flamme brennt.

l.'ie sich aus den Darstellungen der Fig. 1, 2 und 5 ergibt, besitzt das Anschlußstück SR zwei einander gegenüberliegende Lagerschalen 36, 37 zum Verbinden mit der Gaszuleitung

10. Die in die Ventilsitzkammer 25 mündende Leitung 32 geht in ein Mundstück 32a über.

Bas Gas strömt somit von der Zuleitung 10 über das Mundstück 32a und die Leitung 32 in die Ventilsitzkammer 25 und von dort durch die Trennwandöffnung in die Stößelkammer 26, von der es durch die Leitung 33 in die Bodenkammer 11 im Hahnkörper 16 und in einen der Schrägkanäle 17, 18 des konischen Einsatzes 12 sowie schließlich über die Brennerzuleitung 21 in eine Brennerleitung 38 gelangt.

Von wesentlicher Bedeutung ist die kinematische Verknüpfung der einzelnen Hahnteile, die es erlaubt, das Sicherheitsventil beim Zünden des Brenners durch ein Drücken des Zündknopfes zu betätigen.

Wie bereits erwähnt, ist die den Stellknopf 14 tragende Betätigungswelle 13 axial verschiebbar sowie gelagert während der konische Einsatz 12 drehbar, jedoch verschiebefest gelagert ist. Demgemäß läßt sich der konische Einsatz 12 mit Hilfe der Betätigungswelle 13 drehen und gleichzeitig die Betätigungswelle axial bzw. längs in bezug auf den konischen Einsatz verschieben. Der in die Betätigungswelle 13 eingeschraubte Anschlagstift 20 verläuft radial in bezug auf die Welle; er bestimmt die beiden Endstellungen für die Ste11knopfdrehung und trifft dabei auf die Enden eines Führungsschlitzes im Hahndeckel. In einer Zwischenstellung liegt der Anschlagstift 20 über dem Kopf 22 des Stößels 23. Außer dem Anschlagstift 20 und dem Stößelkopf 22 gehört zu der kinematischen Kette für das manuelle Betätigen bzw. Öffnen des Sicherheitsventils eine Stößelzunge 39 (Fig. 5) am Ende einer drehbar im unteren Teil des Hahnkörpers 16 gelagerten, an ihrem anderen Ende mit einer Bolzenzunge 41

fest verbundenen Querwelle 40. Die Zunge 39 wirkt mit dem unteren Ende des Stößels 23 und die Zunge 41 mit dem außenliegenden Ende des Bolzens 34 zusammen.

Ausgehend von seiner Schließstellung mit dem Anschlagstift 20 am Schlitzende wird beim Zünden der Brennerflamme der Knopf 14 in die dem maximalen Gasstrom entsprechende Zwischenstellung gedreht und dabei der Anschlagstift .20 auf den Kopf 22 des Stößels 23 gebracht. Alsdann wird der Knopf 14 nach einwärts gedrückt und demzufolge der Stößel 23 abwärts bewegt. Dabei trifft das Stößelende auf die Zunge 39 und dreht auf diese Weise die Querwelle 40 mit der anderen Zunge 41. Diese Zunge drückt beim Verschwenken den Bolzen

34 entgegen der Kraft seiner Rückstellfeder 35 nach einwärts gegen die Ventilscheibe 30. Demgemäß öffnet das Sicherheitsventil bzw. entfernt sich die Ventilscheibe 30 von der Trennwand 27, so daß jetzt Gas zu dem Brenner strömt. Sobald der Elektromagnet 28 eingeschaltet ist, kann der Druck von dem Knopf 14 genommen werden und der Knopf in die gewünschte Betriebsstellung gedreht werden, während sich die kinematische Kette unter dem Einfluß der Rückstellfeder

35 in ihre Ausgangslage zurückbewegt.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Gashahns besteht in dessen kompakter Bauweise, die einen Einbau anstelle eines anderen Gashahns ohne Sicherheitsventil erlaubt. Auf diese Weise lassen sich Kochgeräte unterschiedlich mit oder ohne Sicherheitsventil ausrüsten, ohne daß hierfür besondere Einbauteile oder andere Hilfsmaßnahmen erforderlich sind.

Des weiteren erlaubt es die kinematische Kette, den Gashahn auf der rechten oder linken Seite des Kochgeräts einzubauen

und die Abstände, Höhen und Winkel den Gegebenheiten entsprechend zu wählen.

br/sg/bn

Claims (1)

1. Dr.-Ing. Reimär K&riig: :-.·. >pipL-lng. Klaus Bergen

   Wilhelm-Tell-Str. 1-4 4OOO Düsseldorf 1 Tetefon 397OEB Patentah-wäJte

   ———— rrcrra c /. η

   11.Juni 1986
   36 661 K

   LA MICROMECCANICA del Cav. Libero BALESTRA & C. S.ρ.Α.,
   Viale Bologna, 165, 47001 FORLI', Italien

   "Gashahn"

   Patentansprüche:

   1. Gashahn, insbesondere für Warmhalteplatten und Kocher, gekennzeichnet durch einen Hahnteil (R) mit einem am Ende einer axial verschiebbaren Betätigungswelle (13) angeordneten Stellknopf (14), ein winklig in bezug auf die Längsachse des Hahnteils angeordnetes Sicherheitsventil (S) mit einem verschiebbaren Bolzen (34), ein Anschlußstück (SR), einen Gaspfad vorn Anschlußstück
   durch das Sicherheitsventil und den Hahnteil zu einer Brennerzuleitung (21) sowie eine kinematische Kette (20, 22, 23, 39, 40, 41) zwischen der Betätigungswelle und dem Bolzen.

   2. Gashahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hahnteil (R) aus einem Hahnkörper (16) mit einer Bodenkammer (11), deren konische Erweiterung (lla) einen mit der Achse der Betätigungswelle (13) fluchtenden und mit der Betätigungswelle verbundenen, axial verschiebefesten drehbaren konischen Einsatz (12) und einem Gaskanal (17, 18) im konischen Einsatz sowie

   einer in der konischen Erweiterung (Ha) mündenden Brennerzuleitung (21).

   3. Gashahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Einsatz (12) eine zentrische Ausnehmung besitzt, von der ein Schrägkanal (17) für einen maximalen Gasstrom und ein Schrägkanal (18) für einen minimalen Gasstrom abgehen.

   4. Gashahn nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine den Gasstrom in dem Kanal (18) regelnde Nadel (18a) mit einem Schlitzschraubenkopf am Ende einer axialen Bohrung (19) in der Betätigungswelle (13).

   5. Gashahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (24) des Sicherheitsventils (S) zwei durch eine Trennwand (27) mit einer Öffnung voneinander getrennte Kammern (25, 26) angeordnet sind und sich in der einen Kammer (25) ein unter dem Einfluß eines Thermostroms schaltender Elektromagnet und ein Stößel (29) mit einer der Trennwandöffnung gegenüberliegenden, von einer Schließfeder (31) beaufschlagten Ventilscheibe (30) befinden, und daß von dem Anschlußstück (SR) eine Leitung (32) zu der Stößelkammer (25) und eine Leitung (33) von der Ventilsitzkammer (25) zur Bodenkammer (11) des Hahnteils (R) führt.

   6. Gashahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilsitzkammer (26) ein gegen die Kraft einer Rückstellfeder (35) axial verschiebbarer, mit der Trennwandöffnung und dem Stößel (29) fluchtender Bolzen (34) angeordnet ist.

   7. Gashahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft des Elektromagneten (28) die Kraft der Schließfeder (31) übersteigt.

   8. Gashahn nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (30) in ihrer Schließstellung unter dem Einfluß des Gasdrucks steht.

   9. Gashahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (SR) zwei Lagerschalen (36, 37) und ein die Leitung (32) verlängerndes, in eine Gasleitung (10) eingreifendes Mundstück (32a) aufweist.

   10. Gashahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungskette aus dem Mundstück (32a), der in die Kammer (25) mündenden Leitung (32), einer von der Ventilsitzkammer (26) abgehenden und in die Bodenkammer (11) des Hahnteils (R) mündenden Leitung (33) sowie Leitungen (17, 18, 21) zwischen der Bodenkammer und dem Brenneranschluß besteht.

   11. Gashahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   10, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Kette des Sicherheitsventils (S) aus einem mit der Betätigungswelle (13) verbundenen und dem Kopf (22) eines achsparallel zur Wellenachse im Hahngehäuse (16) verschiebbaren Stößels (23) zusammenwirkenden Anschlagstift (20), einer mit dem freien Ende des Stößels zusammenwirkenden, mit einer im Boden des Hahnteils drehbar gelagerten Querwelle (40) fest verbundenen Stößelzunge (39) sowie einer mit dem anderen Ende der Quer-

   welle fest verbundenen, mit dem Bolzen (34) zusammenwirkenden Bolzenzunge (41) besteht.

   12. Gashahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (20) in einem Schlitz des Hahngehäusedeckels geführt ist.

   13. Gashahn nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (23) zwischen den Endstellungen des Anschlagstifts (20) angeordnet ist.