DE60114621T2

DE60114621T2 - Fernbedienungsvorrichtung für gashähne

Info

Publication number: DE60114621T2
Application number: DE60114621T
Authority: DE
Inventors: Angelo Bettinzoli
Original assignee: Sabaf SpA
Current assignee: Sabaf SpA
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: EP1299675B1; DE60114621D1; EP1299675A1; AU2001244534A1; ATE308720T1; ES2250367T3; WO2002006731A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Bewegen eines Hahns, der zum Absperren und Regulieren von Gas vorgesehen ist, das einem Brenner zugeführt wird, und insbesondere eine Vorrichtung, die eine Fernsteuerung des Hahns ermöglicht.
Technischer Hintergrund
Die obigen Vorrichtungen finden zum Beispiel in Gasherden und Kochern Verwendung, bei denen ein zum jeweiligen Brenner gehöriger Hahn vorhanden ist, der das Absperren und Regulieren von Gas ermöglicht. Bei neueren Vorrichtungen ermöglicht die manuelle Regelung des Hahns auch die Aktivierung eines oder mehrerer Hilfselemente, die dazu vorgesehen sind, den einwandfreien Betrieb des Geräts während der Schritte des Zündens und/oder Bedienens zu steuern.
Zum Beispiel kann durch Druck auf den Regelknopf des Gashahns in einer voreingestellten Position eine Zündung aktiviert werden, die einen Funken am jeweiligen Brenner erzeugt, um die Verbrennung des Gases zu beginnen.
Auf die gleiche Weise kann durch Druck auf den Regelknopf auch die Aktivierung von Sicherheitsvorrichtungen ermöglicht werden, die den Gasstrom im Falle eines unbeabsichtigten Erlöschens der Flamme auf dem entsprechenden Gasbrenner unterbrechen können.
Die Hähne, mit denen ein Kocher ausgestattet ist, sind im Allgemeinen unter dem Kocher selbst und neben dem die Brenner umfassenden Bereich angeord net, und jeder Drehknopf ist direkt am Steuerzapfen des jeweiligen Hahns befestigt.
In einigen Fällen müssen die Hähne unter dem Kocher, jedoch in einem Bereich angeordnet werden, der demjenigen der Brenner entspricht, wobei die Hähne an eine einzelne gemeinsame Gaszufuhrleitung angeschlossen sind. Diese Anordnung kann durch spezielle Bedürfnisse im Design oder Anforderungen bei Verzierungen bestimmt sein.
Ungeachtet der Gründe, die für eine solche Anordnung bestimmend sind, bedeutet dies in jedem Falle, dass der Regelknopf des jeweiligen Hahns nicht direkt am Steuerzapfen des Hahns selbst befestigt werden kann, sondern an einer Position angeordnet werden muss, die davon entfernt und nicht damit in einer Linie liegt. Es ist daher schwierig, wenn nicht unmöglich, dem Steuerzapfen des Hahns eine axiale Bewegung zu verleihen und damit irgendein Hilfselement zu bedienen, das gemäß den vorstehend beschriebenen Modalitäten mit dem Hahn verbunden sein kann, nämlich durch einfaches Ausüben von Druck auf den Drehknopf. Daher muss der Steuerzapfen des Hahns mit Hilfe einer weiteren Drehung des Drehknopfs in eine axiale Bewegung gebracht werden.
Gegenwärtig ist eine Ausführungsform bekannt, bei der axiale Bewegung des Steuerzapfens des Hahns mit Hilfe eines Stifts erhalten wird, der mit dem Steuerzapfen eine Einheit bildet und mit einem Ende versehen ist, das auf einer geneigten Fläche gleitet, die im Innern der Kappe des Hahns gefertigt ist. Eine Feder wird dazu verwendet, den Stift zurück zur Basis der geneigten Fläche zu bringen, nachdem der Brennvorgang am entsprechenden Brenner begonnen hat.
Um bei dieser bekannten Ausführungsform eine axiale Bewegung zu erhalten, die zum Bedienen irgendeines Hilfselements durch eine begrenzte Drehung des entfernten Drehknopfs ausreicht, muss die Neigung der Oberfläche, auf der der Stift gleitet, sehr ausgeprägt sein, da die geneigte Fläche im Innern der Kappe ausgebildet ist, d.h., im Innern eines Elements, das einen besonders kleinen Durchmesser hat. Daraus ergibt sich zwangsläufig, dass das Bedienen des Drehknopfs mit großer Anstrengung verbunden ist.
Bei dieser bekannten Ausführungsform kommt hinzu, dass die Drehung, die dem Steuerzapfen verliehen wird, um dessen axiale Bewegung zu bewirken, auch das Verschlusselement in eine Drehung zwingt.
Bei Versteifen oder Klemmen des Verschlusselements kann es aufgrund der Verbindung zwischen dem Zapfen und dem Verschlusselement dazu kommen, dass das Verschlusselement in der niedergedrückten Position stecken bleibt. Dadurch kann die Deaktivierung der Zündung am Ende des Gaszündungsschritts oder – was noch schlimmer ist – die Aktivierung der zum Hahn gehörigen Sicherheitsvorrichtungen verhindert werden.
Zum Beispiel offenbart EP-A1-1001219 eine Gasventil-Baugruppe, bei der der Ventilkörper des Sicherheitsventils mit Hilfe eines Betätigungselements, umfassend einen Nocken mit spiralförmiger Nockenoberfläche und einem Nockenstößel, der auf dem Nocken läuft, axial verschoben werden kann. Der Nockenstößel ist mit dem Betätigungsknopf verbunden und bewirkt, dass der Körper des Sicherheitsventils auf Drehung des Drehknopfs um seine Achse axial verschoben wird.
Aus der EP-A1-0805310 ist ein Gashahn bekannt, der einen Mechanismus zur Umwandlung der Drehung der Bedienungswelle in eine axiale Verschiebung der Bedienungswelle aufweist. Ein einziehbarer Passstift, der radial aus der Welle herausragt, wird auf Rampen zur axialen Verschiebung der Welle geführt, wenn diese in eine Richtung gedreht wird, während eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung radialen Einzug des Passstifts bewirkt, der auf einer anderen Rampe geführt wird, ohne dass eine axiale Verschiebung der Bedienungswelle erfolgt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme des Standes der Technik durch Vorschlagen einer Bewegungsvorrichtung, bei der die axiale Versetzung des Hahnsteuerzapfens mit Hilfe einer Drehung eines entfernten Drehknopfs in einer Weise durchgeführt werden kann, die zuverlässiger ist als im Stand der Technik verfügbar.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorstehend erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Drehung des Drehknopfs, um die Bewegung der axialen Versetzung des Steuerzapfens zu erhalten, keine Drehung des Hahn-Verschlusselements erfordert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorstehend erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Drehung des Drehknopfs, um die Bewegung der axialen Versetzung des Hahn-Steuerzapfens zu erhalten, einen Bedienungsaufwand erfordert, der geringer ist als der, der für Vorrichtungen der bekannten Art erforderlich ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorstehend erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Regulierung des Gasstroms durch den Hahn und der Betrieb des zum Hahn gehörigen Hilfselements vollkommen regelmäßig und synchronisiert gesteuert werden können.
Gemäß vorliegender Erfindung werden diese Aufgaben mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Die Verwendung eines Paars von Elementen, die sich außen am Hahn befinden und mit wenigstens zwei Nockenoberflächen versehen sind, die konjugierte und gegensinnige Profile aufweisen, bietet verschiedene Vorteile. Zunächst kann verhindert werden, dass das Verschlusselement in Drehung versetzt wird, wenn der Zapfen sich in axialer Richtung bewegt, so dass jegliches Risiko, das sich aus einem möglichen Klemmen des Verschlusselements im Hahn ergibt, vermieden wird.
Außerdem wird es dadurch möglich, die Nockenoberflächen auf Elementen mit größerem Durchmesser im Vergleich zum Stand der Technik zu fertigen, so dass sich die Steigung der Flächen und infolgedessen die Anstrengung verringert, die erforderlich ist, um dem Steuerzapfen durch Drehen des Drehknopfs eine axiale Bewegung zu verleihen.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung vorteilhaft eine Einrichtung zur Verhinderung des axialen Gleitens des ersten Elements, während es vom zweiten Element in Drehung versetzt wird, und um axiales Gleiten des ersten Elements bezüglich des zweiten Elements in wenigstens einer vorgegebenen Stellung zu ermöglichen. Dadurch wird es möglich, einen geregelten Betrieb der Vorrichtung zu erhalten, insbesondere beim Schritt der Zündung des Gases.
Tatsächlich kann der Steuerzapfen zwischen mehreren Stellungen gedreht werden, umfassend wenigstens eine erste Stellung, in der das Verschlusselement den Gasstrom durch den Hahn völlig blockiert, wenigstens eine zweite Stellung, in der das Verschlusselement einen vorgegebenen minimalen Gasstrom festlegt, und wenigstens eine dritte Stellung, in der das Verschlusselement einen vorgegebenen maximalen Gasstrom festlegt. Das Hilfselement für die Zündung kann nur in dieser dritter Stellung betrieben werden.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung werden Hilfsmittel zur Umsetzung eines desmodromischen Mechanismus der axialen Verschiebung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element bereitgestellt. Auf diese Weise wird einwandfreie Synchronisierung zwischen der gegenseitigen Verschiebebewegung der beiden Nockenelemente während des Zündungsschritts aufrechterhalten, vor allem wenn sich das erste Element und somit der Hahn-Steuerzapfen zurück bewegt, nachdem das Gas entzündet wurde.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben werden, die als Beispiele dienen sollen und wobei:
die 1A bis 1D Schnittansichten sind, die als Beispiel die Arbeitsweise eines Hahns desjenigen Typs darstellen, der mit Hilfe einer Bewegungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung betätigt werden kann;
2 ein Aufriss einiger Elemente der Bewegungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist, wobei sich einige Elemente des Hahns in Schließstellung befinden;
3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Details einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
5 ein perspektivischer Aufriss einiger Elemente in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und einiger Elemente des Hahns von 2 ist, wobei der Hahn in der Stellung des maximalen Gasflusses steht und der Hahn-Steuerzapfen axial verschoben ist;
6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Details des Hahns ist, der mit Hilfe einer Bewegungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung bedient werden kann;
7 eine Seitenansicht eines Gelenkstabs der Bewegungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Übertragen der Bewegung zwischen einem Drehknopf und einem Hahn ist;
8 eine Explosionsansicht einiger Bestandteile der Vorrichtung gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
die 9 und 10 ein erstes Element bzw. ein zweites Element eines desmodromischen Mechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung darstellen;
11A die Elemente der 9 und 10 in axial verschobenem Zustand, d.h., im Zustand der Gaszündung zeigt;
11B die Elemente der 9 und 10 in einem Zustand zeigt, in dem sie miteinander verbunden sind, d.h., im Zustand der normalen Regulierung des Gasstroms;
die 12 und 13 ein erstes Element bzw. ein zweites Element eines desmodromischen Mechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung darstellen;
14A die Elemente der 12 und 13 in axial verschobenem Zustand, d.h., im Zustand der Gaszündung zeigt;
14B die Elemente der 12 und 13 in einem Zustand zeigt, in dem sie miteinander verbunden sind, d.h., im Zustand der normalen Regulierung des Gasstroms.
Arten der Durchführung der Erfindung
Ein Gashahn 10 des Typs, der mit Hilfe der Bewegungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung betätigt werden kann, ist als Beispiel in den schematischen Ansichten der 1A bis 1D mit einem Hilfselement dargestellt, das aus einer Sicherheitsvorrichtung besteht, mit der der Gasstrom im Falle eines unbeabsichtigten Erlöschens der Flamme unterbrochen werden kann. Ein Hahn, der sich mit Hilfe der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung bedienen lässt, kann auch ein anderer sein als der, der in den 1A bis 1D dargestellt ist, beispielsweise im Hinblick auf die Gaseinlass- und -auslassöffnungen oder zum Beispiel im Hinblick auf die Steuerfolge zwischen der Schließstellung und den Stellungen mit minimalem und maximalem Fluss.
Betrachtet man 1A, in der der Hahn 10 in der geschlossenen Stellung dargestellt ist, so erkennt man den Steuerzapfen 11, der auf das Verschlusselement 12 wirkt und auf dem ein Drehknopf (nicht gezeigt) befestigt ist. Der Hahn 10 ist oben mit einer Kappe 9 verschlossen, die als Einheit mit dem Hahnkörper befestigt ist, bezüglich demselben sich der Steuerzapfen 11 entlang der Längsmittelachse des Hahns verschieben und bezüglich ebendieser Achse drehen kann.
Das durch die Einlassöffnung 15 zugeführte Gas wird von der Scheibe 13 des Sicherheitsventils gestoppt, ehe es das Verschlusselement 12 erreicht, wobei die Scheibe 13 unter der Wirkung eines elastischen Rückholhilfsmittels (nicht gezeigt) dichtend am jeweiligen Ventilsitz auf Stoß liegt.
1B zeigt den Hahn 10 während des Schrittes der Gaszündung am Brenner (nicht gezeigt). Der Steuerzapfen 11 wird mit Hilfe des entsprechenden Drehknopfs in die mit dem Pfeil R angedeutete Richtung gedreht, um so das Verschlusselement 12 in eine solche Stellung zu bringen, dass ein voreingestellter Gasstrom zwischen der Einlassöffnung 15 und der Auslassöffnung 16 strömen kann. Am Ende der Drehung wird Druck auf den Drehknopf in einer Weise ausgeübt (Pfeil P), dass der Steuerzapfen 11 axial in Richtung auf das Innere des Hahns 10 gleitet. Der Steuerzapfen 11 wiederum drückt einen Ventildruckstift 14, wobei der Letztere so befestigt ist, dass er mit dem Zapfen 11 eine Einheit bildet und damit coaxial ist, in ein Blindloch des Letzteren, so dass sich die Scheibe 13 des Sicherheitsventils vom Sitz wegbewegen und somit die Einlassöffnung 15 mit der Auslassöffnung 16 wirksam in fluide Verbindung gebracht werden kann.
Sobald die Zündung des Gases stattgefunden hat, wirkt die Flamme F auf ein Fühlelement, zum Beispiel ein Thermoelement 5, das einen Elektromagnet 7 steuern kann, der – da er der Gegenwirkung des elastischen Rückholhilfsmittels (nicht in der Figur gezeigt) ausgesetzt ist – wiederum die Scheibe 13 des Sicherheitsventils in einer solchen Stellung hält, dass normaler Gasfluss gewährleistet ist. Der axiale Druck auf den Steuerzapfen 11 in Richtung von Pfeil P muss die ganze Zeit lang aufrechterhalten werden, die erforderlich ist, damit das Thermoelement 5 die Temperatur erreichen kann, bei der genügend Energie zur Steuerung des Elektromagnets 7 erzeugt werden kann.
1C zeigt den Schritt des normalen Betriebs des Hahns 10. Zu diesem Zeitpunkt, nachdem der vom Thermoelement 5 gesteuerte Elektromagnet 7 aktiviert worden ist, kann der Druck vom Drehknopf weggenommen werden. Der Steuerzapfen 11 und der Ventildruckstift 14 werden mit Hilfe einer Spiralfeder 8, die coaxial zum Steuerzapfen 11 und zum Ventildruckstift 14 ist, in axialer Richtung zurückgebracht (Pfeil L).
1D zeigt den Zustand, bei dem ein unbeabsichtigtes Erlöschen der Flamme vorliegt. Da in diesem Fall die Flamme nicht mehr in das empfindliche Ende des Thermoelement 5 hineinragt, ist das Thermoelement 5 nach einer bestimmten Zeitspanne nicht mehr in der Lage, genügend Energie zur Steuerung des Elektromagnets 7 aufzubringen. Die Scheibe 13 des Sicherheitsventils wird so durch das vorstehend erwähnte elastische Rückholhilfsmittel, das nach Deaktivierung des Elektromagnets 7 zur Wirkung kommt, auf Stoß zum jeweiligen Ventil zurückgebracht.
Einige der Elemente der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung sind in 2 dargestellt, wo folgendes erkennbar ist: das Verschlusselement 12 des Hahns, die Scheibe 13 des Sicherheitsventils, der Elektromagnet 7 und der Ventildruckstift 14.
Teilweise sichtbar in 2 ist zudem der Steuerzapfen 11, der mit einem Finger 21 verbunden ist, der die Betätigung eines Schalters 20 ermöglicht, der an den Versorgungsstromkreis einer zum Brenner gehörigen Funkenzünd- oder Glühzündvorrichtung (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Der Finger 21 ist so mit dem Steuerzapfen 11 verbunden, dass er bei der Bewegung der axialen Versetzung des Zapfens selbst verschoben wird und in jedem Falle eine Drehung des Zapfens 11 bezüglich des Fingers ermöglicht. Dadurch wird der Mikroschalter geschlossen, so dass die Zündvorrichtung nur dann aktiviert wird, wenn Druck auf den Steuerzapfen 11 ausgeübt wird.
Um dem Steuerzapfen 11 durch Drehung am Drehknopf eine axiale Verschiebebewegung zu verleihen, sind vorteilhaft wenigstens ein erstes Element 30 mit wenigstens einer ersten Nockenoberfläche 35 und wenigstens ein zweites Element 40 mit wenigstens einer zweiten Nockenoberfläche 45 bereitgestellt. Die Nockenoberflächen 35 und 45 haben konjugierte und gegensinnige Profile und sind von solcher Form und Größe, dass die Elemente 30 und 40 während der Drehbewegung, die dem Steuerzapfen 11 vom Drehknopf verliehen wird, über den gesamten Drehweg verbunden sind, der für das Verschlusselement 12 möglich ist. In 2, wie auch in 5, kann es sein, dass nur eine einzige Nockenoberfläche bei dem jeweiligen Element zu sehen ist. Es sei jedoch klar, dass jedes Element auch mehr als eine Nockenoberfläche haben kann, zum Beispiel zwei diametral gegenüberliegende Oberflächen auf jedem Element.
Wie im Folgenden ausführlicher erklärt werden wird, führt eine weitere Drehung des Drehknopfs über die Grenze des Winkelbereichs des Steuerzapfens 11 hinaus zu einer Drehung des Elements 40 bezüglich des Elements 30 und daher zu einem relativen Gleiten zwischen den jeweiligen Nockenoberflächen 45 und 35. Im Ergebnis bewirkt dies ein axiales Gleiten des ersten Elements 30 zusammen mit dem Steuerzapfen 11 bezüglich des zweiten Elements 40.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Nockenoberflächen 35 und 45 im Wesentlichen helikale Oberflächen, die sich auf einem Durchmesser befinden, mit dem eine besonders günstige Neigung der Helix erhalten werden kann. Zieht man in Betracht, dass im Stand der Technik eine einzige Oberfläche mit sehr großer Neigung vorgesehen ist, so lässt sich leicht verstehen, dass die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung mit deutlich geringerem Aufwand bedient werden und somit einen zuverlässigeren Betrieb sicherstellen kann.
Das erste Element 30 ist am Steuerzapfen 11 befestigt, so dass es damit eine Einheit bildet, wobei die erste Nockenoberfläche 35 auf der Seite angeordnet ist, die derjenigen gegenüberliegt, auf der sie am Zapfen 11 befestigt ist, und das zweite Element 40 umfasst wenigstens eine Steuerwelle 41 mit einem hervorstehenden Ende, das im Wesentlichen die gleiche Form wie der Hahnsteuerzapfen 11 aufweist.
Betrachtet man nun auch die 3 und 4, so umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse 50, das am Hahn 10 befestigt ist und das erste Element 30 und das zweite Element 40 aufnimmt, wobei die Welle 41 aus dem Gehäuse 50 herausragt, und mit einem ringförmigen, auf Stoß liegenden Teil 42 (5), der auf der Innenfläche des Gehäuses 50 aufliegt. Die zweite Nockenoberfläche 45 des zweiten Elements 40 ist auf der Seite angeordnet, die derjenigen gegenüberliegt, welche die Steuerwelle 41 und den auf Stoß liegenden Teil 42 umfasst.
Eine Feder 60 ist bereitgestellt, um die Rückkehr des Drehknopfs in die Stellung maximalen Gasstroms zu ermöglichen, nachdem der Drehknopf über diese Stellung hinaus weiter gedreht wurde, um eine Verschiebung des einen Elements bezüglich des anderen herbeizuführen. Vorzugsweise sind am Gehäuse 50 auch Anschlagvorsprünge 56 bereitgestellt, auf denen ein Teilepaar 61 (4) der Feder 60 auf Stoß liegt, um den Drehbereich des Drehknopfs über die vorstehend erwähnte dritte Stellung hinaus zu begrenzen.
Betrachtet man insbesondere 4, so ist das Gehäuse 50 mit Hilfe von Blockierhilfsmitteln am Hahn 10 befestigt, welche die axiale Bewegung des ersteren bezüglich des letzteren verhindern. In der in 4 gezeigten Ausführungsform umfassen die Blockierhilfsmittel einen elastischen Ring 70 vom Seeger-Typ, der unter Druck in eine Kerbe 75 der Kappe 9 in einer Weise eingeführt wird, dass er mit der Kappe und dem Körper des Hahns eine Einheit bildet, während der Steuerzapfen 11 (teilweise sichtbar in 4) bezüglich des Gehäuses 50, der Kappe 9 und des Körpers des Hahns 10 frei drehbar und verschiebbar ist.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform kann sich der Steuerzapfen 11 zusammen mit dem Verschlusselement 12 innerhalb eines voreingestellten Drehungsbogens drehen, der nacheinander folgendes umfasst: eine erste Stellung, in der das Verschlusselement 12 den Gasstrom durch den Hahn 10 völlig blockiert, eine zweite Stellung, in der das Verschlusselement 12 einen voreingestellten minimalen Gasstrom festlegt, und eine dritte Stellung, in der das Verschlusselement 12 einen voreingestellten maximalen Gasstrom festlegt. Die Reihenfolge der möglichen Stellungen für den Regelknopf ist daher: geschlossen, Minimum und Maximum. Wie in 2 dargestellt, bleiben während aller Stufen der Drehung des Verschlusselements 12 zwischen der geschlossenen Stellung und der Maximum-Stellung die Elemente 30 und 40 miteinander verbunden.
In der dritten Stellung, d.h., in der Stellung maximaler Öffnung, ist die Drehung des Steuerzapfens 11 zu Ende, während sich das zweite Element 40 weiter drehen kann, um axiales Gleiten des Steuerzapfens 11 durch die Nockenoberflächen 35 und 45 herbeizuführen. Wie aus der Ansicht von 6 hervorgeht, kann eine Arretierung des Zapfens zum Beispiel dadurch erhalten werden, dass im Innern der Kappe 9 ein Anschlagelement 4 bereitgestellt wird, auf dem ein Zahn 3, der mit dem Steuerzapfen 11 eine Einheit bildet und sich radial von diesem aus erstreckt, auf Stoß liegt. Ebenfalls sichtbar in 6 ist das Blindloch 2, das den Steuerzapfen 11, den Ventildruckstift 14 und die Rückholfeder 8 aufnimmt.
Sobald der Steuerzapfen 11 am Anschlagelement 4 anschlägt, wird durch weitere Drehung des Drehknopfs in der Richtung von der Minimum-Stellung zur Ma ximum-Stellung eine Drehung der Steuerwelle 41 und damit des zweiten Element 40 herbeigeführt, während beim ersten Element 30, das bei Drehung mit dem Zapfen 11 eine Einheit bildet, die Drehung blockiert ist, ebenso wie beim Verschlusselement 12 die Drehung blockiert ist.
7 zeigt einen Stab 80 zur Fernsteuerung einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Der Stab 80 umfasst insbesondere ein erstes Ende 81, auf dem ein Regelknopf angebracht ist, und ein zweites Ende 82, das mit der Steuerwelle 41 verbunden ist, die mit dem zweiten Element 40 eine Einheit bildet.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Stab 80 durch ein oder mehrere Gelenke gegliedert, etwa ein Paar Kardan-Gelenke 85, um Fernsteuerung der Vorrichtung auch dann zu ermöglichen, wenn die Achse des Drehknopfs nicht in einer Linie mit der Achse des Hahns und folglich mit der Achse des Steuerzapfens 41 liegt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt umfasst der Stab 80 wenigstens zwei coaxiale Längselemente 83 und 84, die teleskopartig miteinander verbunden sind, d.h., in einer Weise, dass sie gegeneinander gleiten können, um innerhalb gewisser Grenzen eine Einstellung der Länge des Stabs zum tatsächlichen Abstand zwischen dem Drehknopf und der jeweiligen Steuerwelle 41 zu ermöglichen. Zur Blockierung des gegenseitigen Gleitens zwischen den Stabelementen 83 und 84 nach dem Einstellen der Gesamtlänge des Stabs 80 können Hilfsmittel einer bekannten Art verwendet werden, etwa eine Schraube 86, die in ein Innengewinde eingreift, das sich im äußeren Stabelement 83 befindet, und mit einem ihrer Enden auf das innere Stabelement 84 wirkt.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung sind Hilfsmittel bereitgestellt, um axiales Gleiten des ersten Elements 30 zu verhindern, während dieses durch das zweite Element 40 in Drehung versetzt wird, und um axiales Gleiten des ersten Elements 30 bezüglich des zweiten Elements 40 in wenigstens eine vorgegebene Stellung zu ermöglichen, nämlich in die dritte Stellung, d.h., die Stellung maximalen Gasstroms.
Diese Hilfsmittel, die in der Explosionsansicht von 8 ausführlicher dargestellt sind, umfassen wenigstens ein vorspringendes Element 53, das mit dem Gehäuse 50 eine Einheit bildet und dem Innern des Gehäuses 50 zugewandt ist, um in eine axiale Kerbe 33 am ersten Element 30 einzurasten. Ebenfalls vorhanden ist eine Kerbe 43 am zweiten Element 40, die den Zweck hat, den Einbau des zweiten Elements 40 im Gehäuse 50 zu ermöglichen.
Wird die Vorrichtung, beginnend mit der ersten Stellung, d.h., der geschlossenen Stellung, in Betrieb gesetzt, so ruht das erste Element 30 auf dem Vorsprung 53, während es vom zweiten Element 40 in Drehung versetzt wird. Sobald die dritte Stellung erreicht ist, d.h., die Stellung maximalen Gasstroms, so gelangt die Kerbe 33 des ersten Elements 30 in eine Stellung, bei der das Eingreifen des Vorsprungs 53 in die Kerbe selbst ermöglicht wird.
Hier beginnt das relative Gleiten zwischen den beiden Nockenoberflächen 35 und 45, was in der Ansicht von 5 schematisch dargestellt ist, wo auch die Kerben 33 und 43 sichtbar sind. Das zweite Element 40 wirkt auf die Innenfläche des Gehäuses 50 an der auf Stoß liegenden Fläche 42, und da das Gehäuse zum Körper des Hahns axial blockiert ist, wird das erste Element 30 bezüglich der in 5 dargestellten Anordnung in eine axiale Verschiebung nach unten gezwungen. Zusammen mit dem ersten Element 30 wird auch der Steuerzapfen 11 axial verschoben, und dieser zieht den Finger 21 mit sich, womit der Schalter 20 sowie der Ventildruckstift 14 betätigt wird, der die Scheibe 13 vom Sicherheitsventil weg vom jeweiligen Dichtsitz bewegt, während die Drehung des Verschlusselements 12 in der Stellung maximalen Gasstroms angehalten wird.
In der letzteren Stellung schließt der durch den Finger 21 betätigte Schalter 20 den Stromkreis der Zündvorrichtung, die zum Beispiel einen Funken erzeugt, der zum Entzünden der Flamme führt, wie bereits in Zusammenhang mit dem Betrieb des Gashahns 10 in 1B dargestellt wurde. Sobald das Gas entzündet ist, nachdem der Elektromagnet 7 zum Halten der Scheibe 13 aktiviert wurde, kann der Regelknopf losgelassen werden, und die Feder 60 bringt dann das Element 40 zurück in die dritte Stellung, d.h., die Stellung maximalen Gasstroms, wobei das Element 30 axial freigegeben wird, das dank der von der Feder 8 ausgeübten Wirkung in die Stellung der Verbindung mit Element 40 zurückgebracht wird (2). Das Element 30 verschiebt sich dann in axialer Richtung, wobei es den Steuerzapfen 11, den Ventildruckstift 14 und den Finger 21 nach oben hin mitnimmt. Der Stromkreis der Zündvorrichtung wird somit deaktiviert, während die Sicherheitsvorrichtung aktiviert bleibt.
In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Hilfsmittel zur Umsetzung eines desmodromischen Mechanismus der axialen Verschiebung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vorgesehen.
Eine mögliche Ausführungsform eines desmodromischen Mechanismus ist in den 9, 10, 11A und 11B dargestellt. Das erste Element 130 von 9 umfasst eine erste Nockenoberfläche 135 und eine dritte Nockenoberfläche 136, die auf gegenüberliegenden Seiten einer aus dem Element 130 hervorstehenden Rippe 131 gefertigt sind.
Das zweite Element 140 in 10 umfasst wiederum wenigstens eine zweite Nockenoberfläche 145 und eine vierte Nockenoberfläche 146. Die letztere ist auf einem Zahn 142 gefertigt und ist dem Inneren des zweiten Elements 140 in Richtung zur Nockenoberfläche 145 zugewandt.
Der Vorgang des einleitenden Gasentzündungsschritts ist im Wesentlichen der gleiche wie der bereits dargestellte. Wird der Hahnregelknopf bis zur Stellung maximalen Gasstroms oder jedenfalls in die Stellung für die Gaszündung gedreht, so bewirkt eine weitere Drehung des Drehknopfs ein relatives Gleiten zwischen den Nockenoberflächen 145 und 135 und daher eine axiale Verschiebung des ersten Elements 130 weg vom zweiten Element 140, wie in 11A dargestellt ist.
Sobald das Gas entzündet ist, kann der Regelknopf losgelassen werden, und die elastischen Rückholhilfsmittel (z.B. die Feder 60 in 4) sorgen dafür, dass die beiden Elemente 130 und 140 in die in 11B dargestellte Stellung zurückgebracht werden. In diesem Falle wird die axiale Rückverschiebung des ersten Elements 130 durch die vierte Nockenoberfläche 146 sichergestellt (10), die auf der dritten Nockenoberfläche 136 gleitet. Auf diese Weise wird ein desmodromischer Mechanismus erhalten, der außerordentliche Genauigkeit bei der Bedienung der Vorrichtung während des Gaszündungsschritts ermöglicht.
Ein weiteres Beispiel eines desmodromischen Mechanismus gemäß vorliegender Erfindung ist in den 12, 13, 14A und 14B dargestellt. Auch in diesem Falle umfasst jedes der Elemente 230 und 240 ein Paar Nockenoberflächen.
Insbesondere umfasst das erste Element 230 von 12 eine erste Nockenoberfläche 235 und eine dritte Nockenoberfläche 236, die auf gegenüberliegenden Seiten einer geformten Kerbe 231 einander zugewandt sind.
Das zweite Element 240 in 13 umfasst wiederum wenigstens eine zweite Nockenoberfläche 245 und eine vierte Nockenoberfläche 246, die auf gegenüberliegenden Flächen eines vorspringenden Teils 242 gefertigt sind.
Wird – wie bereits erwähnt – der Hahnregelknopf bis zur Stellung maximalen Gasstroms oder jedenfalls in die Stellung für die Gaszündung gedreht, so bewirkt eine weitere Drehung des Drehknopfs ein relatives Gleiten zwischen den Nockenoberflächen 245 und 235. Auf diese Weise wird dem ersten Element 230 eine axiale Verschiebung weg vom zweiten Element 240 verliehen, wie in 14A dargestellt ist.
Sobald das Gas entzündet ist, werden die beiden Elemente 230 und 240 aufgrund der von den bereitgestellten elastischen Hilfsmitteln ausgeübten Rückholkraft in die in 14B dargestellte Stellung zurückgebracht. Die axiale Rückverschiebung des ersten Elements 230 wird durch die vierte Nockenoberfläche 146 sichergestellt, die in Kontakt mit der dritten Nockenoberfläche 236 gleitet. Der so erhaltene desmodromische Mechanismus garantiert ebenfalls außerordentliche Genauigkeit bei der Bedienung der Vorrichtung während der Entzündung des Gases.

Claims

Vorrichtung zum Bewegen eines Hahns (10) zum Absperren und Regulieren von Gas in einem Brenner sowie zum Betätigen eines Hilfselements, das den einwandfreien Betrieb des Brenners während der Schritte des Zündens und/oder Bedienens steuert, umfassend wenigstens einen Drehknopf zum Bedienen des Hahns (10) und des Hilfselements und Hilfsmittel zur Übertragung der Bewegung des Drehknopfs auf den Hahn (10) und das Hilfselement, wobei die Hilfsmittel zur Übertragung der Bewegung wenigstens ein erstes Element (30; 130; 230) umfassen, das mit wenigstens einer ersten Nockenoberfläche (35; 135; 235) versehen ist, und wenigstens ein zweites Element (40; 140; 240), das mit wenigstens einer zweiten Nockenoberfläche (45; 145; 245) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Nockenoberfläche (35; 135; 235) und die wenigstens eine zweite Nockenoberfläche (45; 145; 245) konjugierte und entgegengesetzte Profile aufweisen, so dass der Steuerzapfen (11) des Hahns selektiv in Drehung versetzt oder axial verschoben werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Element (30) am Steuerzapfen (11) des Hahns (10) angebracht ist und die wenigstens eine erste Nockenoberfläche (35) auf der Seite angeordnet ist, die derjenigen gegenüberliegt, auf der der Steuerzapfen (11) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Element (30) und das zweite Element (40) in einem Gehäuse (50) untergebracht sind, das am Hahn (10) angebracht ist, wobei das zweite Element (40) wenigstens eine Steuerwelle (41) umfasst, die aus dem Gehäuse (50) heraus ragt, und wenigstens einen auf Stoß liegenden Teil (42) zur Einwirkung auf die Innenfläche des Gehäuses (50), und wobei die wenigstens eine zweite Nockenoberfläche (45) auf der Seite angeordnet ist, die derjenigen gegenüberliegt, welche die Steuerwelle (41) und den auf Stoß liegenden Teil (42) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei Hilfsmittel (70) zum Blockieren der axialen Verschiebebewegung des Gehäuses (50) bezüglich des Körpers des Hahns (10) bereitgestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuerzapfen (11) mit dem Verschlusselement (12) des Hahns (10) bei der Drehung eine Einheit bildet und während der axialen Verschiebebewegung bezüglich des Verschlusselements (12) gleiten kann.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich der Zapfen (11) zwischen mehreren Stellungen drehen kann, umfassend wenigstens eine erste Stellung, in der das Verschlusselement (12) den Gasstrom durch den Hahn (10) völlig blockiert, wenigstens eine zweite Stellung, in der das Verschlusselement (12) einen vorgegebenen minimalen Gasstrom festlegt, und wenigstens eine dritte Stellung, in der das Verschlusselement (12) einen vorgegebenen maximalen Gasstrom festlegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Hahn (10) wenigstens ein Anschlagelement (4) zum Anhalten der Drehung des Zapfens (11) zumindest bei Erreichen der dritten Stellung umfasst, und wobei die weitere Drehung des Drehknopfs in Drehrichtung von der zweiten Stellung in die dritte Stellung über die dritte Stellung hinaus bei Einwirkung des Zapfens (11) auf das Anschlagelement (4) eine Drehung des zweiten Elements (40) bezüglich des ersten Elements (30) mit dem daraus folgenden relativen Gleiten zwischen der wenigstens einen ersten Nockenoberfläche (35) und der wenigstens einen zweiten Nockenoberfläche (45) und der daraus folgenden axialen Bewegung des Steuerzapfens (11) bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei elastische Hilfsmittel (60) bereitgestellt sind, um den Drehknopf in die dritte Stellung zurück zu bringen, nachdem die weitere Drehung veranlasst wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Hilfsmittel (33, 53) umfasst, um die axiale Verschiebung des ersten Elements (30) zu verhindern, während Letzteres durch das zweite Element (40) in Drehung versetzt wird, und um axiale Verschiebung des ersten Elements (30) bezüglich des zweiten Elements (40) in wenigstens einer vorgegebenen Stellung zu ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmittel (33, 53) zur Verhinderung der axialen Verschiebung des ersten Elements (30), während dieses durch das zweite Element (40) in Drehung versetzt wird, und zur Befähigung der axialen Verschiebung des ersten Elements (30) bezüglich des zweiten Elements (40) in wenigstens einer vorgegebenen Stellung wenigstens ein vorspringendes Element (53) umfassen, das mit dem Gehäuse (50) eine Einheit bildet und dem Innern des Gehäuses (50) zugewandt ist, und wenigstens eine axiale Kerbe (33) in wenigstens dem ersten Element (30), wobei das vorspringende Element (53) und die Kerbe (33) so angeordnet sind, dass sie ineinander eingreifen und die axiale Verschiebung des ersten Elements (30) erst dann ermöglichen, wenn der Zapfen (11) seine vorgegebene Stellung erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Hilfsmittel (135, 136, 145, 146; 235, 236, 245, 246) zur Umsetzung eines desmodromischen Mechanismus der axialen Verschiebung zwischen dem ersten Element (130; 230) und dem zweiten Element (140; 240) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmittel zur Umsetzung eines desmodromischen Mechanismus wenigstens eine dritte Nockenoberfläche (136; 236), die am ersten Element (130; 230) angeordnet ist, und wenigstens eine vierte Nockenoberfläche (146; 246), die am zweiten Element (140; 240) angeordnet ist, umfassen, wobei die dritte Nockenoberfläche und die vierte Nockenoberfläche so angeordnet sind, dass sie in Kontakt miteinander gleiten können.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hilfsmittel zur Übertragung der Bewegung vom Drehknopf auf den Hahn (10) und das Hilfselement wenigstens einen Stab (80) umfassen, der an wenigstens einem seiner Enden mit einem Gliedergelenk (85) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Stab (80) wenigstens zwei coaxiale Längselemente (83, 84), die teleskopartig miteinander verbunden sind, und Hilfsmittel (86) zum Blockieren des axialen Gleitens zwischen den wenigstens zwei Längselementen umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hilfselement wenigstens eine Funkenzünd- oder Glühzündvorrichtung umfasst, die mit dem Brenner verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Zündvorrichtung wenigstens einen Schalter (20) umfasst, der durch den Steuerzapfen (11) mit einer axialen Verschiebebewegung betätigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hilfselement wenigstens eine Sicherheitsvorrichtung umfasst, die den Gasfluss im Hahn (10) bei einwandfreiem Betrieb des Brenners sicherstellen und den Fluss im Falle fehlerhaften Betriebs des Brenners unterbrechen soll.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Sicherheitsvorrichtung wenigstens ein Sicherheitsventil umfasst, das mit dem Hahn (10) verbunden ist, wobei das Ventil ein Verschlusselement (13) umfasst, das sich in axialer Verschiebung zwischen einer Stellung, in welcher der Gasfluss im Hahn (10) möglich ist, und einer Stellung, in welcher der Gasfluss unterbrochen ist, bewegen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Verschlusselement (13) des Sicherheitsventils in axialer Verschiebung mit Hilfe eines Stifts (14) unter dem vom Zapfen (11) auf den Stift ausgeübten axialen Schub betätigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Sicherheitsvorrichtung wenigstens einen Elektromagnet (7) umfasst, um das Verschlusselement (13) in der Stellung zu halten, in der das Gas im Hahn (10) strömen kann, wobei der Elektromagnet (7) unter der Steuerung eines mit dem Brenner verbundenen Thermoelements (5) elektrisch betätigt wird.