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Gashahn Die Erfindung betrifft einen Gashahn für Heiz-oder Kochgeräte.
Derartige Gashähne mit einer radial zu einer Betätigungswelle angeordneten, federnd
gegen ihren Sitz gedrückten Scheibe sind bereits bekannt, die je nach ihrer Radialstellung
eine geregelte Menge des Gasstroms über in ihrem Inneren vorgesehene Regelkanäle
von einer Eintritts- zu einer Austrittsöffnung leitet. Solange diese Scheibe-, die
im nachfolgenden auch als Regelscheibe bezeichnet wird, einwandfrei auf ihrer Dichtfläche
abdichtet, befindet sich das Gas nur auf ihrer einen Seite, was eine beträchtliche
Vereinfachung derKonstru'ktion des ganzen Hahnes zur Folge hat. Die Verbindung zwischen
der Betätigungswelle und der Regelscheibe wird insbesondere dadurch vorgenommen,
daß die Welle mit einer Profilierung versehen ist, die in eine entsprechende Profilbohrung
der Regelscheibe eingreift. Die Welle selbst wird zwar in einer mit dem Hahngehäuse
verbundenen Kappe geführt. Die Führung ist jedoch aus, praktischen Gründen nie so
vollkommen, als daß nicht beim Drehen der Regelscheibe Kippmomente auftreten könnten,
durch die die Scheibe von ihrer Dichtfläche abgehoben wird. Da andererseits die
Regelscheibe die durchfließende Gasmenge innerhalb sehr enger Grenzen regeln muß,
ist es nicht möglich, diesen Mangel dadurch zu beseitigen, daß der pofilierte Teil
der Betätigungswelle mit großem Spiel in die Profilbohrung der Regelscheibe eingreift.
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Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß die. Welle
allseitig schwenkbar am Außenumfang der Regelscheibe angreift. Von besonderer Bedeutung
ist hierbei der Angriff der Welle am Außenumfang der Regelscheibe, da es nur auf
diese Weise gelingt, einen betriebssicheren, allseitig schwenkbaren Angriff der
Welle an die Regelscheibe
sicherzustellen. Es ist hierbei zu bedenken,
daß in aller Regel der Durchmesser der Betätigungswelle derartiger Gashähne sehr
gering ist, so daß bei 'üblicher Ausführung eines allseitig schwenkbaren Angriffs
die Gefahr besteht; daß die Teile so klein werden, daß sie nicht mehr betriebssicher
zu arbeiten vermögen. Dadurch, daß die Welle allseitig schwenkbar am Außenumfang
der Regelscheibe angreift, ergibt sich der Platz für eine betriebssichere Ausbildung
des allseitig schwenkbaren Angriffs, ohne daß die Abmessungen der Konstruktion in
axialer Richtung erhöht werden.
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Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise. zwischen der Welle und der Regelscheibe
eine Gelenkschabe von etwa dem Durchmesser der Regelscheibe angeordnt, an deren
Außenumfang die Welle um die eine Achse schwenkbar angreift, während der Außenumfang
der Gelenkscheibe mit dem der Regelscheibe schwenkbar um eine zu der ersten senkrechten
Achse verbunden ist. Diese Gelenkscheibe, deren Abmessungen in axialer Richtung
sehr gering sein können, vermittelt in einwandfreier Weise die von der Betätigungswelle
ausgeübten Drehkräfte auf die Regelscheibe. Sie ermöglicht außerdem auf einfache
Weise eine axiale Bewegbarkeit der Betätigungswelle, was zwecks Sicherung dieser
Welle in ihren verschiedenen Schaltstellungen von großer Bedeutung ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Außenumfang
der Gelenkscheibe vier winklig, vorzugsweise senkrecht zueinander liegende Aussparungen
auf, wobei in zwei im Durchmess-:r einander gegenüberliegende Aussparungen zwei
fest mit der Welle verbundene Knaggen eingreifen, während die beiden anderen Aussparungen
in Antriebsverbindung mit zwei auf der Regelscheibe vorgesehenen Vorsprüngen stehen.
Es wäre statt dessen beispielsweise auch möglich, die Gelenkscheibe mit zwei Knaggen
zu versehen, die in zwei an der Regelscheibe vorgesehenen Aussparungen eingreifen.
Die Regelscheibe ist zweckmäßigerweise in dem Bereiche, in dem die Knaggen der Betätigungswelle
in ihre Aussparungen eingreifen, mit Aussparungen versehen, in die mit Spiel die
Knaggen der Betätigungswelle eintauchen. Auf diese Weise vermag die Regelscheibe
nicht die ungehinderte Bewegung der Gelenkscheibe mit ihren Antriebsknaggen zu verhindern.
Die Knaggen der Betätigungswelle legen sich an ihren Seitenkanten gegen die entsprechenden
Kanten der Aussparungen der Gelenkscheibe, so daß die Betätigungswelle um eine Achse
geschwenkt werden kann, die senkrecht zu demjenigen Durchmesser liegt, der durch
diese beiden Aussparungen der Gelenkscheibe geht. Die Schw enkbarkeit um eine Achse
senkrecht dazu, also um: die Achse, die zu diesen Knaggen hindurchgeht, wird dadurch
erreicht, daß die Seitenkanten der beiden anderen Aussparungen der Gelenkscheibe
sich gegen die entsprechenden Kanten der an der Regelscheibe vorgesehenen Vorsprünge
legen.
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Grundsätzlich kann die Regelscheibe aus jedem Werkstoff hergestellt
werden, der gegenüber dem Werkstoff, aus dem das Hahngehäuse hergestellt worden
ist, ausreichend gute Gleit- und Dichteigenschaften besitzt. Beispielsweise kann
die Regelscheibe aus Preßmessing hergest._llt werden. Besondere Vorteile bei Ausführung
des Erfindungsgedankens ergeben sich aber dadurch, daß die Regelscheibe aus Keramik,
insbesondere aus Steatit, Porzellan oder Speckstein hergestellt ist. Die Dichtfläche
dieser Keramikscheibe ist hierbei feinst geschliffen. Der Umstand, daß es mit Hilfe
der Erfindung möglich ist, den allseitig schwenkbar:n Angriff der Betätigungswelle
an der Regelscheibe betriebssicher auszugestalt:n und ausreichend zii dimensionieren,
wirkt sich hier besonders günstig aus, da zwar die Verschleißfestigkeit derartiger
Keramikkörper außerordentlich gut, die Zug- und Biegungsfestigkeit jedoch so gering
ist, daß mit dem Ausbrechen von irgendwelchen khinen dimensionierten Teilen gerechnet
werden muß. In ähnlicher Weise günstig gestalten sich die Verhältnisse bei Verwendung
von Sintermetall für die Regelscheibe. In jedem Falle ist es mit Vorteil möglich,
statt des im allgemeinen vorgesehenen Rotgußhahngehäuses das Hahngehäuse aus Temperguß
herzustellen, d:r gegenüber den aus Keramik, Sintermetall oder Preßin:ssing hergestellten
Regelscheiben hervorragende Gleit- und Dichteigenschaften besitzt. Vorzugsweise
ist die Lage der Regelscheibe mittels eines besonderen, in ihrer Achse angeordneten
Stifts zentriert. Eine derartige, durch einen Mittelstift vorgenommene Zentrierung
ist insbesondere bei Regelscheiben aus Keramik oder Sintermetall von großem Wert,
da die Sehwindung der keramischen Werkstoffe während der Herstellung sehr groß ist.
Infolgedessen müssen große Toleranzen für die einzelnen Maße zugelassen werden.
Die absoluten Werte der Toleranz sind um so größer, je größer die Maße selbst sind.
Aus diesem Grunde ergibt sich eine genauere Zentrierung mittels eines Stifts von
geringem Durchmesser als beispielsweise mittels eines am Außendurchmesser der Scheibe
angreifenden Teils.
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Gemäß der Erfindung sind vorzugsweise die Knaggen der Betätigungswelle
als Teil einer Sperrklinke ausgebildet, die in Aussparungen einer mit dem Hahngehäuse
verbundenen Kappe zwecks Festlegung der einzelnen Schaltstellungen des Hahns eingreifen.
Auf diese Weise ergibt sich dadurch, daß ein Teil zwei Funktionen ausübt, eine Verbilligung
in der Herstellung und eine Verminderung in der Bauhöhe des Gashahns. Außerdem ist
erfindungsgemäß die Fzder zum Drücken der Regelscheibe auf ihren Sitz und der Sperrklinke
gegen die Kappe als Blatt- oder Flachfeder ausgebildet, die auf den Außenumfang
der Regelscheibe drückt. Zu diesem Zweck ist die Fiach- oder Blattfeder vorzugsweise
aus Federbandstahl hergestellt. Auch hierdurch wird die Bauhöhe des Erfindungsgegenstands
beträchtlich vermindert. Dadurch, daß die Feder am Außenumfang der Regelscheibe
angreift, wird die Federkraft auf günstige Weise auf die Regelscheibe übertragen.
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Insbesondere bei Verwendung von Keramik und Sintermetall für die Regelscheibe
besteht die Gefahr, daß dieses harte und verschleißfeste Material
sich
in den wiclieren Werk:toff@n, aus denen das Hahngehätise besteht, einarbeitet. Aus
diesem Grunde empfiehlt es sich erfindungsgemäß, die Regelscheibe über ihre Dichtfläche
hinwegragen zu lassen.
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Sowohl die Eintritts- oder Zuströmöffnung als auch die Austritts-
oder Ausströmöffnung kann aus einer Mehrzahl von Offnungen bestehen und kann auch
insbesondere im Bereich der Regelscheibe kanalartig erweitert werd_n. So empfiehlt
es sich beispielsweise bei dem Erfindungsgegenstand, dis Eintritts- oder Zuströmöffnung
aus zwei Kanälen zu bilden, von denn der eine insbesondere für den Durchtritt der
Gasmenge bei Klei-nststellung des Hahns bestimmt und im Querschnitt, beispielsweise
durch eine 1)ri)sselschraul>e, v-rstellbar ist. Diese Verstellbarkeit ist insbesondere
zweckmäßig, um die kl;iriste Gasmenge des Hahns für Kocher- oder Bratofenbetrieb
einstellen zu können. In ähnlicher Weise kann auch die Öffnung, die vor allem für
den Durchtritt der Gasmenge bei Großstellung des Gashahn; bestimmt ist, beispielsweise
durch eine Drosselschraube, im Querschnitt einstellbar vorgesehen w@-rden. In bekannter
\'\"eise ist dann vorzugsweise die Austrittsöffnung zu einem Kanal erweitert, der
im wesentlichen sich über d-n größeren Teil der Dichtfläche der Regelscheibe erstreckt.
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Es empfiehlt sich, erfindungsgemäß die durchfließende Gasmenge dadurch
zu regeln, daß ein in der Regelscheibe vorgesehener, exzentrisch verlaufender Übertrittskanal
je nach seiner Radialstellung einen mehr oder minder großen Teil des Querschnitts
der Ein- oder Zuströmöffnungen freigibt. Auf diese Weise ist es erreichbar, bei
einer Drehmöglichkeit der Betätigungswelle um 36o° herum eine derartige !lufeinanderfolge
der einzelnen Schaltstellungen zu erreichen, daß in der einen Drehrichtung der Betätigungswelle
des Hahns zuerst die 'Großstellung, danach die Mittelstellung und schließlich die
Kleinststellung kommt, auf die dann wieder bei Weiterdrehen des Hahns in Abweichung
von den allgemein bekannten Herden die Nullstellung erreicht werden kann. In entsprechender
Weise kann beim Erfindungsgegenstand die Betätigungswelle des IIahns auch in d°r
anderen Drehrichtung bewegt werden. Es ist jederzeit aber auch möglich, eine Sperrung
im letzten Viertel zwischen Klein- und Nullstellung vorzusehen.
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An Hand d,;r Abbildung sind weitere Verbesserungen und zweckmäßige
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstands beschrieben, in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt ist. Es stellt dar Fig. i einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß
ausgebildeten Gashahn, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. i bei abgenommener
Kappe und teilweise abgebrochen dargestellter Regelscheibe, Fig. 3 einen Teilschnitt
nach Linie 111-III der Fig. 2, Fig.4 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete
Blatt- oder Flachfeder, Fig. 5 eine Ansicht von außen auf eine erfindungsgemäß ausgebildete
Kappe, Fig. 6 einen Teilschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 einen Teilschnitt
nach Linie VII-VII der Fig. 5, Fig.8 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete
Sperrklinke, Fig. 9 bis 12 verschiedene Stellungen des in der Regelscheibe vorgesehenen
Übe rtri ttskanals mit Bezug auf die Eintritts- oder Zuströmkanäle und den Austrittskanal,
und zwar zeigt Fig. 9 die gegenseitige Lage der Teile in der Nullstellung, Fig.
io die gegenseitige Lage der Teile in der Mittelstellung, Fig. i 1 die gegenseitige
Lage der Teil, in der GroßstAlung, Fig. 12 die gegenseitige Lage dieser Teile in
der Kleinststellung.
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Gemäß der Erfindung besteht der Gashahn aus einem, beispielsweise
aus Temperguß hergestelltem Hahnkörper i, auf dessen Dichtfläche io eine Regelscheibe
2 liegt, die im Ausführungsbeispiel aus Steatit hergestellt ist, und über die Dichtfläche
io hinausragt, wie bei i i angedeutet ist. Mit Hilfe zweier Schrauben, die bei 28
in das Gehäuse eingeschraubt werden, wird eine Kappe 7 auf dem Gehäuse befestigt,
auf der eine Lagerbuchse8befestigt., beispielsweise eingenietet, ist. Eine Bohrung
in dieser Lagerbuchse dient zur Führung :iner profilierten Betätigungswelle 9, an
deren einem Ende auf bekannte Art ein Halmgriff befestigt ist. An dem anderen Ende
dieser Welle, die in das Innere der Kappe 7 hineinragt, ist auf irgendeine Weise
eine Sperrklinke 4 befestigt, deren Ausbildung sich insbesondere aus den Figuren
i und 8 ergibt. Sie weist zwei im Durchmesser einander gegenüberliegende Knaggen
13 auf, die nach der Regelscheibe 2 zu abgebogen sind. Die Befestigung der Sperrklinke
4 mit der Welle 9 erfolgt im Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Welle, wie bei
14 gezeigt ist, mit einer Aussparung versehen ist, in die: von der Profilbohrung
15 der Sperrklinke; etwas Material von ihr hineingetrieben wird. Die Bohrung 16
der Sperrklinke dient hierbei für den Durchtritt der profilierten Welle 9. Dis Sperrklinke
weist außerdem eine Verbreiterung 17 auf, die mit Vertiefungen 18, i9 zusammenarbeitet,
die in der Kappe 7 vorgesehen sind. Während die Vertiefung i9, wie insbesondere
aus Fig. 7 hervorgeht, scharfkantig ausgebildet ist, sind die drei Vertiefungen
18, wie sich aus Fig. 6 ergibt, mit abgerundeten Kanten nach der Innenseite der
Kappe 7 zu ausgebildet. Die Verbreiterung 17 der Sperrklinke; legt sich bei der
Null- oder Ausstellung des Gashahns in die Aussparung i9 der Kappe 7, während die
drei übrigen Aussparungen 18 dazu dienen, um durch Aufnahme der Verbreiterung 17
dir Sperrklinke die drei übrigen Stellungen des Gashahns, nämlich die Großstellung,
die mittlere Stellung und die Kleinststellung festzulegen.
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Auf#derjenigen Seite des Regelscheibe, die von der Dichtfläche io
abgerkehrt ist, ist eine Gelenkscheibe 3 vorgesehen, auf deren-Umfang vier senkrecht
zueinander angeordnete Aussparungen verteilt sind. Die Breite der beiden einander
im Durchmesser gegenüberliegenden Aussparungen 2o der Gelenkscheibe ist gleich der
Breite der Knaggen 13,
der Sperrklinke 4, so daß diese Knaggen in
die Aussparungen 2o bündig einzugreifen vermögen. Die Breite des senkrecht dazu
angeordneten Paares der Aussparungen 21 der Gelenkscheibe 3 ist gleich der Breite
zweier Vorsprünge 22, die auf der Regelscheibe 2 vorgesehen sind. Die Regelscheibe
weist darüber hinaus im Bereich der Aussparungen 2o der Gelenkscheibe 3 Aussparungen
2,3 auf, in welche die Knaggen 13 der Sperrklinke4 mit Spiel einzugreifen
vermögen.
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Für die; Zentrierung der Regelscheibe dient ein Zentrierstift 6, der
in ihrer Drehachse angeordnet ict und andererseits in das Hahngehäuse eingreift.
Znr Regelung der Gasgänge dient auf weiter unten näher beschriebene Weise ein in
der Regelscheibe 2 vorgesehener Übertrittskana124, dessen Ausbildung sich insbesondere
aus den Fig. i und 9 bis 12 ergibt.
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Das Gas tritt in das Gehäuse i über eine Bohrung 25 ein, die sich,
wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, in zwei Bohrungen 26 und 27 unterteilt,
die sowohl zu der Bohrung 25 als auch zu der Dichtfläche io senkrecht liegen. Die
Bohrung 27 ist in der Fig. i zwecks besserer Darstellung etwas versetzt gezeichnet.
Das gleiche gilt auch mit Bezug auf die Bohrung 26 in der Fig. 3. Die Bohrung 26
dient insbesondere für die Zuströmung des Gases bei Kleinststellung des Gashahns.
Um diese kleinste Gasmenge insbesondre bei Verwendung des 'Gas-Kahns bei Backofenbetrieb
oder für Kocherbetriebe verändern zu können, ist in die Bohrung 26 auf an sich bekannte
Weise eine Drosselschraube 12 eingeschraubt.
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Für den Austritt des Gases aus dem Gehäuse dient eine Bohrung 29 mit
einem Anschluß 3o, die in der Nähe der Dichtfläche io in einen Austrittskanal 31
übergeht, dessen Ausbildung sich insbesondere aus den Fig. i und 9 bis 12 ergibt.
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Zwischen der Sperrklinke 4 und der Regelscheibe sind zwei Flach- oder
Blattfedern 5 aus beispielsweise Federbandstahl eingeschaltet, die sich einerseits
gegen die Sperrklinke 4 und damit die Kappe 7 und andererseits gegen die Gelenkscheibe
3 abstützen, so daß durch die Kraft dieser Feder die Regelscheibe 2 auf ihren Sitz
io gedrückt wird. Die Ausbildung dieser Feder ergibt sich insbesondere aus den Fig.
i und 4. Die Arme 32 dieser Feder legen sich auf den Außenumfang der Gelenkscheibe
3 und drücken damit auch auf den Außenumfang der Regelscheibe 2. In den Fig. 9 bis
12 ist die gegenseitige Lage des Übertrittskanals 24 der Regelscheibe 2 mit Bezug
auf die Gasdurchtrittsbohrungen 26 und 27 und auf den Gasaustrittskanal 31 bei den
verschiedenen Schaltstellungen dargestellt. Hierin sind diejenigen Kanäle und Öffnung;n,
die zum Hahngehäuse i gehören, mit ausgezogenen Linien dargestellt, während die
zur Regelscheibe g,-hörenden Teile in strichpunktierten Linien gezeigt sind.
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Wie sich aus Fig.9 ergibt, liegt der Übertrittskanal 24 bei der Ausstellung,
bei der die Verbreiterung 17 der Sperr'klirtke 4 in die Vertiefung 19 der Kappe
7 eingreift, außerhalb des Bereichs der beiden Eintrittsbohrungen 26 und 27. Um
die Gas-Brennstelle in Betrieb zu setzen, wird beispielsweise die Welle 9 mittels
ihres Griffs um 9o° im Uhrzeigersinn herumgedreht. Zu diesem Zweck muß die Welle
9 entgegen dem Widerstand 5 in der Axialrichtung bewegt werden, um. auf diese Weise
die Verbreiterung 17 der Sperrklinke aus dem Bereich der Aussparungen i9 der Kappe
7 herauszubewegen. Danach kann die Welle 9 und damit die Regelscheibe 2 um 9o° herumgedreht
werden, wonach die Verbreiterung 17 der Sperrklinke in eine der Vertiefungen 18
der Kappe unter dem Einfluß der Feder 5 springt.
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Gemäß Fig. io ist jetzt die gesamte Eintrittsbohrung 27 über den übertrittskanal
24 der Regelscheibe und dem Austrittskanal 31 des Hahnkörpers mit der Austrittsöffnung
29 verbunden. Die Gasflamme brennt mit voller Stärke.
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Bei einer weiteren Drehung der Regelscheibe 2 um 9o°, wobei wiederum
die Sperrklinke 17 aus der einen Aussparung 18 herausbewegt und in die neue Aussparung
18 hineingeleitet werden muß, ergibt sich die in der Fig. i i gezeigte Stellung.
Nur ein ganz geringer Querschnitt der Eintrittsbohrung 27 ist nunmehr über den Übertrittskanal
24 der Regelscheibe mit dem Austrittskanal 31 verbunden. Die Gasflamme brennt mit
einer mittleren Stänke.
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Bei einer weiteren Drehung der Regelscheibe um 9o° ergibt sich die
in Fig. 12 gez; igte Stellung, wobei nur noch die; Austrittsbohrung 26 über den
Ü'berströnikanal24 der Regelscheibe mit dem Austrittskanal 31 in Verbindung steht.
Die Gasflamme brennt in kleinster Größe bei geringstem Verbrauch.
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Bei Weiterdrehung der Welle 9 und damit der Regelscheibe 2 im gleichen
Sinne, also im, Uhrzeigersinn, kehrt die Regelscheibe wieder zu ihrer in der Fig.
9 verdeutlichten Ausgangsstellung zurück.
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Die Regelscheibe kann auch ohne jede Bedenken in der entgegengesetzten
Richtung tierumgedreht werden.
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Insbesondere, wenn zwischen der Welle 9 und der Führungsbohrung in
der Buchse 8 zu großes Spiel vorhanden ist oder wenn die Kappe 7 nachgibt, könnte
beim Drehen der Welle 9 eine Kippkraft auf die Regelscheibe 2 ausgeübt werden. Um
zu vermeiden, daß durch diese Kippkraft unter Umständen die Regelscheibe von ihrer
Dichtfläche io abgehoben und damit der Gashahn undicht wird, ist die Gelenkscheibe
3 vorgesehen. Dadurch, daß die Knaggen 13 in die Aussparungen 2o der Gelenkscheibe:3
eingreifen, kann die Welle 9 gegenüber der Regelscheibe 2 um die Achse der beiden
Aussparungen 21 verschwenkt werden. Eine Verschwenkbarkeit um die Achse der Aussparungen
20 wiederum ist dadurch erreicht, daß die Aussparungen 21 an den Vorsprüngen 22
der Regelscheibe angreifen. Die Welle greift also allseitig schwenkbar am Außenumfang
der Regelscheibe an.