WO2012080051A2 - Gasventileinheit für einen zweikreisbrenner - Google Patents

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Christophe Cadeau
Jörn Naumann
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F23D14/06—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with radial outlets at the burner head
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    • F23N2237/10—High or low fire

Definitions

  • the invention relates to a gas valve unit for adjusting gas volume flows to a two-circuit gas burner of a gas appliance, in particular a gas cooking appliance, wherein the gas valve unit has a gas inlet and two gas outlets.
  • gas burners are often used, which have two concentrically arranged rings with gas outlet openings. During operation of the gas hob, a flame ring may burn on each of the rings with gas outlets. If the gas volume flows to the two rings with gas outlet openings are adjustable separately from each other, these gas burners are referred to as two-circuit gas burner.
  • dual-circuit gas burners typically have a larger maximum burn rate.
  • dual-circuit gas burners have a particularly large spread between minimum burning power and maximum burning power. At maximum burning power, both flame rings burn with the largest possible flames. With minimal power, only the smaller flame ring burns with the flames as small as possible, while no gas escapes from the larger ring with flame outlet openings.
  • Gas valve units for supplying two-circuit gas burners have a gas inlet, with which the gas valve unit is connected to a main gas line of the gas cooking appliance.
  • a first gas outlet of the gas valve unit opens into a first partial gas line leading to the smaller ring with gas outlet openings.
  • a second gas outlet is connected to a leading to the larger ring with gas outlet openings second partial gas line.
  • Such gas valve units are also referred to as dual-circuit gas valves.
  • Two-circuit gas valves have a single actuator, with which both the gas flow for supplying the first flame ring and the gas flow for supplying the second flame ring can be adjusted.
  • a conventional design of a two-circuit gas valve is, starting from a complete closed dual-circuit gas valve, the gas flow to both flame rings immediately fully opened upon actuation of the actuator. Further actuation of the control element initially reduces the power of the larger flame ring until it is completely extinguished. Subsequently, the power of the smaller flame ring is reduced until it has reached its minimum power.
  • either the two-circuit gas valve is completely closed or only the gas flow to the smaller ring with gas outlet openings is opened or the gas flow is opened to both rings with gas outlet openings.
  • it is not intended to close the gas flow to the smaller ring with gas outlet openings, while the gas flow is opened to the larger ring with gas outlet openings.
  • Known gas valve units for two-circuit gas burners are generally designed as plug valves, in which by means of the actuating element, a valve plug is rotated in a valve housing.
  • a valve plug is rotated in a valve housing.
  • the present invention is based on the object to provide a generic gas valve unit available, which is simple and in which the adjustability is improved.
  • the gas flow supplied to a first gas outlet is multi-stage adjustable and that the second gas outlet gas flow supplied multistage is adjustable, wherein the gas valve unit for adjusting the first gas outlet gas flow supplied at least two first on-off valves and at least has two first throttle bodies and the gas valve unit for adjusting the gas flow supplied to the second gas outlet at least two second open-close valves and at least two second throttle bodies, and wherein at least some of the open-close valves by means of magnetic force by positioning at least one magnetically active body switchable are and at least a first on-off valve by means of a mechanically acting on this first on-off valve force is switchable.
  • the gas valve unit forms a plurality of switching stages with which the gas flow to the first gas outlet and to the second gas outlet can be adjusted.
  • the flow cross section in each case depends on which of the open-To-Venti le are open. This in turn depends on which of the throttle points must be traversed by the gas on the way from the gas inlet to the gas outlet.
  • the gas valve unit has first open-To-Venti le and first throttle points, which are associated with the first gas outlet, and second on-off valves and second throttle bodies, which are associated with the second gas outlet.
  • some of the open-close valves can be actuated by means of magnetic force, in particular by moving a permanent magnet.
  • the permanent magnet is movable relative to the open-To-Venti len and opens in each case that on-off valve, which is located directly in the magnetic field of the permanent magnet.
  • at least a first open-close valve can be switched by means of a force acting mechanically on this open-close valve. This mechanically switchable on-off valve can thus be opened even if the permanent magnet is not in its vicinity.
  • a first open-close valve is switchable by means of a force acting mechanically on this first on-off valve.
  • each of the non-mechanically actuatable open-close valves can be switched by means of magnetic force by positioning the magnetically active body.
  • exactly one open-close valve is mechanically switchable and the other open-close valves are switchable by means of magnetic force.
  • the mechanically switchable open-close valve is additionally switchable by means of magnetic force.
  • the magnetically active body is designed as a permanent magnet.
  • Each of the open-close valves then has a movable valve body made of ferromagnetic material which is movable by means of the force of the permanent magnet.
  • the valve body is biased by the force of a spring in the closed position.
  • the valve body moves against the spring force in an open position.
  • a moving device is provided for moving the magnetically active body relative to the open-close valves.
  • the movement device can for example be operated by an operator by hand by means of a rotary knob. It is also possible to couple the movement device to an electric actuator, for example a stepper motor. With the movement device, the magnetically active body can be moved along the open-close valves on a defined path.
  • the movement device is designed such that by actuation of the movement device, starting from a completely closed gas valve unit, by means of the magnetically active body first the second gas outlet associated open-close valves are actuated and then by means of the magnetically active body which the first gas outlet On-off valves are operated.
  • the movement device further comprises a mechanical actuation device for the mechanically switchable first open-close valve. With the mechanical actuator, the mechanically switchable first on-off valve can be opened, even if the magnetically active body is not in the vicinity of this first on-off valve.
  • the movement device is designed such that when at least a second open-close valve is opened by means of magnetic force, the mechanically switchable first on-off valve is opened by means of the mechanical actuator. Whenever the gas flow to the second gas outlet and thus to the outer burner of the two-circuit gas burner is opened, the mechanical actuator also opens the gas flow to the first gas outlet and thus to the inner burner.
  • the moving device is designed such that, when the magnetically active body is positioned to exert an opening force magnetic force on the mechanically switchable first on-off valve, this mechanically switchable first open-close valve also by means of mechanical actuator is open. In the switching position mentioned, this mechanically switchable first open-close valve is open both mechanically and by means of magnetic force. This avoids undefined switching states.
  • the moving device is designed such that when the magnetically active body is positioned to exert an opening-direction magnetic force exclusively on at least one non-mechanically switchable first on-off valve, the first on-off valve is mechanically switchable also not opened by means of the mechanical actuator.
  • the mechanical actuator In such a switching position, in which is set by means of the magnetic force of the flow cross-section to the first gas outlet to a value which is less than the maximum value, the mechanical actuator has no effect.
  • no open-close valve or exactly one open-close valve or exactly two on-off valves are opened by means of magnetic force.
  • No on-off valve is open when the mover is in the zero position.
  • the magnetically active body opens exactly one open-close valve when it is directly above this open-close valve. In intermediate positions, when the magnetically active body is between two open-close valves, these two open-close valves are open. This avoids that during the switching of the gas flow is briefly completely interrupted and thereby extinguish the flames on the gas burner.
  • a movable valve body of the mechanically switchable first open-close valve has a cylindrical base body and a driver.
  • the zylinderische body is guided in a cylindrical bore in a housing of the gas valve unit.
  • the mechanical actuating device can exert a force on the cylindrical base body via the driver and move it.
  • the driver is from the body in the circumferential direction.
  • the driver may for example be annular and have a larger circumference than the main body.
  • the mechanical actuating device of the movement device has a movable cam, which exerts a force on the carrier in response to the switching position of the movement device.
  • the cam can be designed to be so long that it opens the switchable mechanical open-to-valve over several switching positions of the movement device.
  • the gas valve unit comprises a first throttle section, in which the first throttle points are arranged in series and each between two adjacent first throttle points have a connecting portion, which connects a first open-close valve in the open state with the gas inlet.
  • the throttle points are located one behind the other and are arranged in series. Depending on which open-close valve is open, the gas flow passes through one, two or more orifices.
  • the gas valve unit comprises a second throttle section, in which the second throttle points are arranged in series and each between two adjacent second throttle points have a connecting portion which connects in each case a second open-close valve in the open state with the gas inlet.
  • the throttle points of the first throttle section have - viewed in the gas flow direction in the first throttle section - an increasing flow cross-section.
  • the throttle points in the second throttle section - viewed in the gas flow direction in the second throttle section - have an increasing flow cross-section.
  • that throttle point which follows the open on-off valve in the gas flow direction determines the gas volume flow to the relevant gas outlet.
  • the throttle points following in the throttle section have a larger flow cross-section and have a comparatively smaller throttling effect on the gas volume flow.
  • FIG. 1 shows a two-circuit gas burner
  • FIG. 2 shows the switching position of the closed two-circuit gas valve
  • FIG. 4 shows the switching position of the two-circuit gas valve between a first and a second switching position
  • FIG. 6 shows the switching position of the two-circuit gas valve in a seventh switching position
  • FIG. 7 shows the switching position of the two-circuit gas valve in a ninth switching position
  • FIG. 8 shows a sectional view of the closed two-circuit gas valve
  • Fig. 1 shows a two-circuit gas burner 1, as it is commonly used in gas cooking.
  • the dual-circuit gas burner 1 comprises an inner burner 21 with first gas outlet openings 31 and an outer burner 22 with second gas outlet openings 32.
  • the gas volume flows emerging through the first gas outlet openings 31 and the second gas outlet openings 32, and thus the flame sizes of a first flame ring on the inner burner 21 and a second flame ring on the outer burner 22, can be adjusted separately.
  • At minimum power of the two-circuit gas burner 1 21 flames are available only on the inner burner.
  • both the inner burner 21 and the outer burner 22 flames are available.
  • the power of the dual-circuit gas burner 1 can be gradually reduced by, starting from the maximum power at which the outer burner 22 and the inner burner 21 burn with maximum power, first, the flame size at the outer burner 22 is gradually reduced until the Outside burner 22 is completely extinguished, and then the flame size at the inner burner 21 is gradually reduced until a minimum flame size is reached.
  • FIGS. 2 to 7 schematically show a gas valve unit according to the invention designed as a two-circuit gas valve 2 for supplying such a two-circuit gas burner 1.
  • the dual-circuit gas valve 2 has a single gas inlet 3, a first gas outlet 11 and a second gas outlet 12.
  • the first gas outlet 11 is provided for connection to the internal burner 21 of the dual-circuit gas burner 1, while the second gas outlet 12 for connection to the external burner 22 of the dual-circuit gas burner 1 is provided.
  • the gas flow to the first gas outlet 11 is controlled by first open-close valves 15 (15.1 to 15.3), the gas flow to the second gas outlet 12 by second open-close valves 16 (16.1 to 16.6).
  • a magnetically active body 5 and a non-magnetic cam 6 connected thereto are provided. All second on-off valves 16 and all first on-off valves 15 each have non-magnetic ferromagnetic valve bodies.
  • the on-off valve 15.3 additionally has a driver 7 connected to the valve body. Via this driver 7, the first open-close valve 15.3 can be actuated by the cam 6.
  • the magnetically active body 5 formed by a permanent magnet can exert an attraction force when acting over the corresponding valve body is positioned.
  • the basic structure of the gas valve according to the invention in particular the nature of the interaction of the magnetically active body 5 with the associated on-off valves 15 and 16 and the gas flow in the interior of the gas valve, corresponds to the structure of the objects of the filed on 27.07.2009 European Patent Applications 09290589.2, 09290590.0 and 09290591.8 and the filed on 20.05.2010 German patent application 10290271.5.
  • the magnetically active body 5 In the position shown in Fig. 2, the magnetically active body 5 is located next to the open-close valves 15, 16 so that it opens none of the open-close valves 15, 16.
  • the cam 6 is located next to the first on-off valve 15.3, so that this open-close valve 15.3 is not open.
  • the dual-circuit gas valve 2 is thereby completely closed.
  • the magnetically active body 5 Upon actuation of the dual-circuit gas valve 2, the magnetically active body 5 is moved to the right in the drawing. The movement of the cam 6 is always synchronous.
  • the circuit in the interior of the two-circuit gas valve 2 will be explained below with reference to the schematic figures 2 to 7 in different switching positions.
  • a first on-off valve 15 When at least a first on-off valve 15 is opened, a first branch of the gas flow leads from the gas inlet 3 via this opened first on-off valve 15 and through at least one of the throttling points 17 to the first gas outlet 11 Opened to open valve 16, a second branch of the gas flow from the gas inlet 3 via this open second open-close valve 16 and at least one of the second throttle points 18 to the second gas outlet 12.
  • the first throttle bodies 17.1, 17.2 and 17.3 have three consecutive - viewed in the gas flow direction through the throttle points 17 from right to left - increasing in cross-sections.
  • the gas volume flow flowing to the first gas outlet 11 is decisively defined only by the first throttle point 17 located in the gas flow. If, for example, the open-close valve 15.1 is opened, in particular the throttle point 17.1 determines the size of the gas volume flow.
  • the throttle point 17.2 determines the gas volume flow, with the open-close valve 15.3 open, the gas volume flow through the throttle point 17.3 is determined.
  • the last of the throttling points 17.3 can have such a large flow cross section that virtually no throttling of the gas volume flow takes place.
  • the circuit and the operation of the second on-off valves 16 in conjunction with the second throttle bodies 18 in the leading to the second gas outlet 12 branch of the gas volume flow is analogous.
  • the magnetically active body 6 is in the drawing to the left of the second open-close valves 16.
  • the cam 6 is not in engagement with the driver.
  • All on-off valves 15, 16 are closed by spring force.
  • the gas present at the gas inlet 3 can flow neither to the first gas outlet 11 nor to the second gas outlet 12.
  • This switching position is shown in FIG.
  • the open first open-close valve 15.3 allows a maximum gas volume flow via the first throttle point 17.3 to the first gas outlet 1 1.
  • the opened second open-close valve 16.6 allows a maximum gas volume flow via the second throttle point 18.6 to the second gas outlet 12.
  • the magnetically active body 5 then additionally opens the second on-off valve 16.5.
  • the movement of the cam 6 to the right does not lead to an opening of another first on-off valve 15.2 or 15.3, since they have no driver.
  • This switching position is shown in FIG. In this case, the majority of the gas flow reaching the second gas outlet 12 flows through the open on-off valve 16.6 and the throttle point 18.6.
  • the gas flow through the open on-off valve 16.5 and the throttle restriction 18.5 is comparatively negligible.
  • the reaching in this switching position to the second gas outlet 12 gas flow is virtually identical to the gas flow in the switching position shown in FIG. 4th
  • both open-close valves 16.6 and 16.5 are opened, as this is a continuous Gas flow ensures and prevents unwanted interruption of the gas flow and thus extinction of the gas flame during the switching process.
  • the open-close valves 15.3 and 16.1 are opened.
  • the leading to the first gas outlet 11 gas volume flow is maximum.
  • the gas volume flow leading to the second gas outlet 12 is minimal since it flows through all the second throttle points 18.1 to 18.6 and is thus throttled to a maximum, in particular through the throttle point 18.1 with the smallest flow cross section.
  • FIG. 6 shows the next switching position of the gas valve unit in which the magnetically active body 5 is located in the region of the first open-close valve 15.3.
  • the magnetically active body 5 exerts on none of the second open-close valves 16 a magnetic force, so that they are closed.
  • the magnetically active body 5 now opens the first on-off valve 15.3 by attracting a valve body of the first open-close valve 15.3.
  • the cam 6 also exerts a mechanical opening force on the valve body of the first on-off valve 15.3 via the driver 7.
  • the gas flow to the first gas outlet 11 as a result of the opened first on-off valve 15.3 is set to a maximum value, while the gas flow to the second gas outlet 12 is interrupted.
  • FIG. 7 shows the minimum position of the gas valve unit in which the magnetically active body 5 opens the first on-off valve 15.1 and all other open-close valves 16, 15.2 and 15.3 are closed.
  • the gas flow to the first gas outlet 1 1 flows through all the first throttle points 17 and is thereby throttled maximum.
  • the movement of the magnetically active body 5 and the cam 6 is always synchronous.
  • the gas flow then first increases to the first gas outlet 11 and then the gas flow to the second gas outlet 12. After the gas flow to both gas outlets 11, 12 has reached its maximum value, the two-circuit gas valve is completely closed in the subsequent switching position.
  • An actuation of the dual-circuit gas valve 2 by means of a suitable movement device can for example comprise a manually operable rotary knob. Rotation of the rotary knob then displaces the magnetically active body 5 and the cam 6 relative to the open-close valves 15, 16 in the manner described above.
  • a suitable actuator such as an electric stepper motor or a combination of electric motor and gearbox. This actuator can then be controlled by means of a suitable electronic control. The electronic controller then actuates the actuator automatically or in accordance with the output of an electronic user interface connected to the controller, which may be formed, for example, by touch sensors, sliders, or removable magnetic buttons.
  • FIG. 8 shows a sectional illustration of the gas valve unit according to the invention designed as a two-circuit gas valve 2 in the closed state.
  • a rotational movement of the actuating shaft 36 is transmitted via a torsionally stiff, but axially compensating coupling element 38 to a movement device 37 for the magnetically active body (see FIG. 9). and transmitted to the cam 6.
  • An electrical switch 42 arranged outside the housing 35 detects an axial depression of the actuating shaft 36 and generates a corresponding signal.
  • the mechanically and magnetically actuated first on-off valve 15.3 and the second open-close valve 16.5 are visible.
  • Both on-off valves 15.3 and 16.5 are in the closed state. Their valve body 39.3 or 40.5 are pressed by means of the force of the springs 41 against a valve seat. Of the Cam 6 is in a position in which it is not in engagement with a driver 7 arranged on the valve body 39.3. The magnetically effective body 5 exerts no magnetic force on any of the valve bodies 39.3, 40.5.
  • Figure 9 shows a sectional view of the dual-circuit gas valve in a further switching position.
  • the actuating shaft 36 and with it the moving device 37 is rotated to a position in which the cam 6 of the moving device 37 pulls the valve body 39.3 over the driver against the force of the spring 41 down.
  • the open-close valve 15.3 is thereby opened.
  • the on-off valve 16.5 is the designed as a permanent magnet magnetically active body 5.
  • the magnetic force of the magnetically active body 5 pulls the valve body 40.5 against the force of the spring 41 down.
  • the open-close valve 16.5 is opened.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Gasventileinheit zum Einstellen von Gasvolumenströmen zu einem Zweikreis-Gasbrenner (1) eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts. Die Gasventileinheit weist einen Gaseingang (3) und zwei Gasausgänge (11, 12) auf. Erfindungsgemäß ist der einem ersten Gasausgang (11) zugeführte Gasvolumenstrom mehrstufig einstellbar. Der einem zweiten Gasausgang (12) zugeführte Gasvolumenstrom ist mehrstufig einstellbar. Die Gasventileinheit weist zum Einstellen des dem ersten Gasausgang (11) zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei erste Auf-Zu-Ventile (15) und mindestens zwei erste Drosselstellen (17) auf. Weiter weist die Gasventileinheit zum Einstellen des dem zweiten Gasausgang (12) zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei zweite Auf-Zu-Ventile (16) und mindestens zwei zweite Drosselstellen (18) auf. Zumindest einige der Auf-Zu-Ventile (15, 16) sind mittels Magnetkraft durch Positionieren mindestens eines magnetisch wirksamen Körpers (5, 6) schaltbar und zumindest ein erstes Auf-Zu-Ventil (15.3) ist mittels einer mechanisch auf dieses erste Auf-Zu-Ventil (15.3) wirkenden Kraft schaltbar.

Description

Gasventileinheit für einen Zweikreisbrenner
Die Erfindung betrifft eine Gasventileinheit zum Einstellen von Gasvolumenströmen zu einem Zweikreis-Gasbrenner eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts, wobei die Gasventileinheit einen Gaseingang und zwei Gasausgänge aufweist.
In Gaskochgeräten werden häufig Gasbrenner eingesetzt, die zwei konzentrisch angeordnete Ringe mit Gasaustrittsöffnungen aufweisen. Während des Betriebs der Gaskochstelle kann an jedem der Ringe mit Gasaustrittsöffnungen ein Flammenring brennen. Wenn die Gasvolumenströme zu den beiden Ringen mit Gasaustrittsöffnungen getrennt voneinander einstellbar sind, werden diese Gasbrenner als Zweikreis- Gasbrenner bezeichnet. Im Vergleich zu herkömmlichen Gasbrennern mit nur einem Flammenring besitzen Zweikreis-Gasbrenner in der Regel eine größere maximale Brennleistung. Darüber hinaus besitzen Zweikreis-Gasbrenner eine besonders große Spreizung zwischen minimaler Brennleistung und maximaler Brennleistung. Bei maximaler Brennleistung brennen beide Flammenringe mit größtmöglichen Flammen. Bei minimaler Brennleistung brennt nur der kleinere Flammenring mit möglichst kleinen Flammen, während aus dem größeren Ring mit Flammenaustrittsöffnungen kein Gas ausströmt.
Gasventileinheiten zur Versorgung von Zweikreis-Gasbrennern besitzen einen Gaseingang, mit dem die Gasventileinheit an eine Hauptgasleitung des Gaskochgeräts angeschlossen ist. Ein erster Gasausgang der Gasventileinheit mündet in eine zu dem kleineren Ring mit Gasaustrittsöffnungen führende erste Teilgasleitung. Ein zweiter Gasausgang ist an eine zu dem größeren Ring mit Gasaustrittsöffnungen führende zweite Teilgasleitung angeschlossen. Derartige Gasventileinheiten werden auch als Zweikreis- Gasventile bezeichnet.
Zweikreis-Gasventile besitzen ein einziges Betätigungselement, mit dem sowohl der Gasstrom zur Versorgung des ersten Flammenrings als auch der Gasstrom zur Versorgung des zweiten Flammenrings eingestellt werden kann. Gemäß einer üblichen Bauform eines Zweikreis-Gasventils wird, ausgehend von einem vollständig geschlossenen Zweikreis-Gasventil, bei Betätigung des Betätigungselements der Gasstrom zu beiden Flammenringen unmittelbar vollständig geöffnet. Eine weitere Betätigung des Bedienelements reduziert zunächst die Leistung des größeren Flammenrings, bis dieser vollständig erloschen ist. Anschließend wird die Leistung des kleineren Flammenrings reduziert, bis dieser seine Minimalleistung erreicht hat. In Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungselements ist entweder das Zweikreis- Gasventils vollständig geschlossen oder ausschließlich der Gasstrom zu dem kleineren Ring mit Gasaustrittsöffnungen geöffnet oder der Gasstrom zu beiden Ringen mit Gasaustrittsöffnungen geöffnet. Es ist hingegen nicht vorgesehen, den Gasstrom zu dem kleineren Ring mit Gasaustrittsöffnungen zu schließen, während der Gasstrom zu dem größeren Ring mit Gasaustrittsöffnungen geöffnet ist.
Bekannte Gasventileinheiten für Zweikreis-Gasbrenner sind in der Regel als Kükenventile ausgeführt, bei denen mittels des Betätigungselement ein Ventilküken in einem Ventilgehäuse gedreht wird. Bei diesen bekannten Ventilen erweist sich das exakte Einstellen einer gewünschten Brennleistung sowie die Reproduzierbarkeit einer solchen Einstellung als schwierig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Gasventileinheit zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut ist und bei der die Einstellbarkeit verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der einem ersten Gasausgang zugeführte Gasvolumenstrom mehrstufig einstellbar ist und dass der einem zweiten Gasausgang zugeführte Gasvolumenstrom mehrstufig einstellbar ist, wobei die Gasventileinheit zum Einstellen des dem ersten Gasausgang zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei erste Auf-Zu-Ventile und mindestens zwei erste Drosselstellen aufweist und die Gasventileinheit zum Einstellen des dem zweiten Gasausgang zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei zweite Auf-Zu-Ventile und mindestens zwei zweite Drosselstellen aufweist, und wobei zumindest einige der Auf-Zu- Ventile mittels Magnetkraft durch Positionieren mindestens eines magnetisch wirksamen Körpers schaltbar sind und mindestens ein erstes Auf-Zu-Ventil mittels einer mechanisch auf dieses erste Auf-Zu-Ventil wirkende Kraft schaltbar ist. Die Gasventileinheit bildet mehrere Schaltstufen, mit denen der Gasfluss zu dem ersten Gasausgang und zu dem zweiten Gasausgang eingestellt werden kann. Der Durchflussquerschnitt hängt dabei jeweils davon ab, welche der Auf-Zu-Venti le geöffnet sind. Hiervon hängt wiederum ab, welche der Drosselstellen von dem Gas auf dem Weg vom Gaseingang zum Gasausgang durchströmt werden müssen. Die Gasventileinheit weist erste Auf-Zu-Venti le und erste Drosselstellen auf, die dem ersten Gasausgang zugeordnet sind, sowie zweite Auf-Zu- Ventile und zweite Drosselstellen, die dem zweiten Gasausgang zugeordnet sind. Erfindungsgemäß sind einige der Auf-Zu-Ventile mittels Magnetkraft betätigbar, insbesondere durch Bewegen eines Permanentmagnets. Der Permanentmagnet ist relativ zu den Auf-Zu-Venti len bewegbar und öffnet jeweils dasjenige Auf-Zu-Ventil, das sich unmittelbar im Magnetfeld des Permanentmagnets befindet. Zusätzlich ist zumindest ein erstes Auf-Zu-Ventil mittels einer mechanisch auf dieses Auf-Zu-Ventil wirkenden Kraft schaltbar. Dieses mechanisch schaltbare Auf-Zu-Ventil kann damit auch dann geöffnet werden, wenn sich der Permanentmagnet nicht in dessen Nähe befindet.
Bevorzugt ist genau ein erstes Auf-Zu-Ventil mittels einer mechanisch auf dieses erste Auf-Zu-Ventil wirkenden Kraft schaltbar.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn zumindest jedes der nicht mechanisch betätigbaren Auf-ZuVentile mittels Magnetkraft durch Positionieren des magnetisch wirksamen Körpers schaltbar ist. Damit ist genau ein Auf-Zu-Ventil mechanisch schaltbar und die anderen Auf-Zu-Ventile sind mittels Magnetkraft schaltbar. Möglich ist es auch, dass das mechanisch schaltbare Auf-Zu-Ventil zusätzlich auch mittels Magnetkraft schaltbar ist.
Mit besonderem Vorteil ist der magnetisch wirksame Körper als Permanentmagnet ausgeführt. Jedes der Auf-Zu-Ventile weist dann einen aus ferromagnetischem Material bestehenden bewegbaren Ventilkörper auf, der mittels der Kraft des Permanentmagnets bewegbar ist. Der Ventilkörper ist dabei mittels der Kraft einer Feder in Schließstellung vorgespannt. Wenn sich der Permanentmagnet direkt über dem Ventilkörper befindet, bewegt sich der Ventilkörper entgegen der Federkraft in eine Öffnungsstellung. Möglich ist es ebenfalls, die Ventilkörper selbst permanentmagnetisch auszuführen oder fest mit einem Permanentmagnet zu verbinden, während der bewegbare magnetisch wirksame Körper aus einem nicht magnetisierten ferromagnetischen Material gebildet ist. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des magnetisch wirksamen Körpers relativ zu den Auf-Zu-Ventilen vorgesehen. Die Bewegungsvorrichtung kann beispielsweise von einer Bedienperson von Hand mittels eines Drehknebels betätigt werden. Ebenso möglich ist es, die Bewegungsvorrichtung an ein elektrisches Stellglied, beispielsweise einen Schrittmotor zu koppeln. Mit der Bewegungsvorrichtung kann der magnetisch wirksame Körper entlang der Auf-Zu-Ventile auf einer definierten Bahn bewegt werden.
Bevorzugt ist die Bewegungsvorrichtung derart ausgeführt, dass durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung, ausgehend von einer vollständig geschlossenen Gasventileinheit, mittels des magnetisch wirksamen Körpers zunächst die dem zweiten Gasausgang zugeordneten Auf-Zu-Ventile betätigt werden und anschließend mittels des magnetisch wirksamen Körpers die dem ersten Gasausgang zugeordneten Auf-Zu-Ventile betätigt werden. Dies bedeutet, dass mittels des Permanentmagnets zunächst der Gasvolumenstrom zu dem mit dem zweiten Gasausgang verbundenen Außenbrenner des Zweikreis-Gasbrenners gesteuert wird. Anschließend, wenn der Volumenstrom zum Außenbrenner vollständig unterbrochen ist, steuert der magnetisch wirksame Körper den Öffnungsquerschnitt zu dem mit dem ersten Gasausgang verbundenen Innenbrenner des Zweikreis-Gasbrenners. Die Bewegungsvorrichtung umfasst weiter eine mechanische Betätigungsvorrichtung für das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil. Mit der mechanischen Betätigungsvorrichtung kann das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil geöffnet werden, auch wenn sich der magnetisch wirksame Körper nicht in der Nähe dieses ersten Auf-Zu-Ventils befindet.
Hierbei ist die Bewegungsvorrichtung derart ausgeführt, dass dann, wenn zumindest ein zweites Auf-Zu-Ventil mittels Magnetkraft geöffnet ist, das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist. Immer dann, wenn der Gasstrom zu dem zweiten Gasausgang und damit zu dem Außenbrenner des Zweikreis-Gasbrenners geöffnet ist, öffnet die mechanische Betätigungsvorrichtung auch den Gasstrom zu dem ersten Gasausgang und damit zu dem Innenbrenner. Weiter ist die Bewegungsvorrichtung derart ausgeführt, dass dann, wenn der magnetisch wirksame Körper derart positioniert ist, dass er eine in Öffnungsrichtung wirkende Magnetkraft auf das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil ausübt, dieses mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil auch mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist. In der genannten Schaltstellung ist dieses mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil sowohl mechanisch als auch mittels Magnetkraft geöffnet. Hierdurch werden Undefinierte Umschaltzustände vermieden.
Weiter ist die Bewegungsvorrichtung derart ausgeführt, dass dann, wenn der magnetisch wirksame Körper derart positioniert ist, dass er ausschließlich auf mindestens ein nicht mechanisch schaltbares erstes Auf-Zu-Ventil eine in Öffnungsrichtung wirkende Magnetkraft ausübt, das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil auch nicht mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist. In einer solchen Schaltstellung, bei der mittels der Magnetkraft der Strömungsquerschnitt zu dem ersten Gasausgang auf einen Wert eingestellt ist, der geringer ist als der Maximalwert, besitzt die mechanische Betätigungsvorrichtung keine Wirkung.
In Abhängigkeit von der Position des magnetisch wirksamen Körpers sind entweder kein Auf-Zu-Ventil oder genau ein Auf-Zu-Ventil oder genau zwei Auf-Zu-Ventile mittels Magnetkraft geöffnet. Kein Auf-Zu-Ventil ist geöffnet, wenn sich die Bewegungsvorrichtung in Null-Position befindet. Der magnetisch wirksame Körper öffnet genau ein Auf-Zu-Ventil, wenn er sich direkt über diesem Auf-Zu-Ventil befindet. In Zwischenstellungen, wenn sich der magnetisch wirksame Körper zwischen zwei Auf-ZuVentilen befindet, sind diese beiden Auf-Zu-Ventile geöffnet. Hierdurch wird vermieden, dass während des Umschaltens der Gasstrom kurzzeitig vollständig unterbrochen wird und dadurch die Flammen am Gasbrenner erlöschen.
Gemäß einer konstruktiven Ausführung der Erfindung weist ein bewegbarer Ventilkörper des mechanisch schaltbaren ersten Auf-Zu-Ventils einen zylinderischen Grundkörper und einen Mitnehmer auf. Der zylinderische Grundkörper ist in einer zylinderischen Bohrung in einem Gehäuse der Gasventileinheit geführt. Die mechanische Betätigungsvorrichtung kann über den Mitnehmer eine Kraft auf den zylinderischen Grundkörper ausüben und diesen bewegen. Bevorzugt steht der Mitnehmer von dem Grundkörper in Umfangsrichtung ab. Der Mitnehmer kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein und einen größeren Umfang als der Grundkörper besitzen.
Die mechanische Betätigungsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung weist einen bewegbaren Nocken auf, der in Abhängigkeit von der Schaltstellung der Bewegungsvorrichtung auf den Mitnehmer eine Kraft ausübt. Der Nocken kann dabei derart lang ausgeführt sein, dass er über mehrere Schaltstellungen der Bewegungsvorrichtung hinweg das mechanisch schaltbare Auf-Zu- Ventil öffnet. Die Gasventileinheit umfasst eine erste Drosselstrecke, in der die ersten Drosselstellen in Reihe angeordnet sind und die jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Drosselstellen einen Verbindungsabschnitt aufweisen, welchen ein erstes Auf-Zu-Ventil in geöffnetem Zustand mit dem Gaseingang verbindet. Die Drosselstellen befinden sich hintereinander und sind in Reihe angeordnet. In Abhängigkeit davon, welches Auf-Zu-Ventil geöffnet ist, führt der Gasstrom durch eine, zwei oder mehrere Drosselstellen.
Analog hierzu umfasst die Gasventileinheit eine zweite Drosselstrecke, in der die zweiten Drosselstellen in Reihe angeordnet sind und die jeweils zwischen zwei benachbarten zweiten Drosselstellen einen Verbindungsabschnitt aufweisen, welchen jeweils ein zweites Auf-Zu-Ventil in geöffnetem Zustand mit dem Gaseingang verbindet.
Die Drosselstellen der ersten Drosselstrecke weisen - in Gasströmungsrichtung in der ersten Drosselstrecke betrachtet - einen zunehmenden Strömungsquerschnitt auf. Analog hierzu weisen auch die Drosselstellen in der zweiten Drosselstrecke - in Gasströmungsrichtung in der zweiten Drosselstrecke betrachtet - einen zunehmenden Strömungsquerschnitt auf. Damit bestimmt in erster Linie diejenige Drosselstelle, die in Gasströmungsrichtung auf das geöffnete Auf-Zu-Ventil folgt, den Gasvolumenstrom zu dem betreffenden Gasausgang. Die in der Drosselstrecke folgenden Drosselstellen besitzen einen größeren Strömungsquerschnitt und besitzen eine vergleichsweise geringere Drosselwirkung auf den Gasvolumenstrom.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 einen Zweikreis-Gasbrenner,
Figur 2 die Schaltstellung des geschlossenen Zweikreis-Gasventils,
Figur 3 die Schaltstellung des Zweikreis-Gasventils in einer ersten Schaltstellung,
Figur 4 die Schaltstellung des Zweikreis-Gasventils zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung,
Figur 5 die Schaltstellung des Zweikreis-Gasventils in einer sechsten Schaltstellung, Figur 6 die Schaltstellung des Zweikreis-Gasventils in einer siebten Schaltstellung, Figur 7 die Schaltstellung des Zweikreis-Gasventils in einer neunten Schaltstellung, Figur 8 eine Schnittdarstellung des geschlossenen Zweikreis-Gasventils,
Figur 9 eine Schnittdarstellung des Zweikreis-Gasventils in einer weiteren
Schaltstellung. Fig. 1 zeigt einen Zweikreis-Gasbrenner 1 , wie er üblicherweise in Gaskochstellen eingesetzt wird. Der Zweikreis-Gasbrenner 1 umfasst einen Innenbrenner 21 mit ersten Gasaustrittsöffnungen 31 und einen Außenbrenner 22 mit zweiten Gasaustrittsöffnungen 32. Die durch die ersten Gasaustrittsöffnungen 31 und die zweiten Gasaustrittsaustrittsöffnungen 32 austretenden Gasvolumenströme, und damit die Flammengrößen eines ersten Flammenrings am Innenbrenner 21 und eines zweiten Flammenrings am Außenbrenner 22, können getrennt voneinander eingestellt werden. Bei Minimalleistung des Zweikreis-Gasbrenners 1 sind ausschließlich am Innenbrenner 21 Flammen vorhanden. Bei Maximalleistung des Zweikreis-Gasbrenners 1 sind sowohl am Innenbrenner 21 als auch am Außenbrenner 22 Flammen vorhanden. Zwischen der Minimalleistung und der Maximalleistung kann die Leistung des Zweikreis-Gasbrenners 1 stufenweise verringert werden, indem, ausgehend von der Maximalleistung, bei der der Außenbrenner 22 und der Innenbrenner 21 mit Maximalleistung brennen, zunächst die Flammengröße am Außenbrenner 22 stufenweise verringert wird, bis der Außenbrenner 22 vollständig erloschen ist, und anschließend die Flammengröße am Innenbrenner 21 stufenweise reduziert wird, bis eine minimale Flammengröße erreicht ist.
Die Figuren 2 bis 7 zeigen schematisch eine erfindungsgemäße, als Zweikreis-Gasventil 2 ausgeführte Gasventileinheit zur Versorgung eines solchen Zweikreis-Gasbrenners 1. Das Zweikreis-Gasventil 2 besitzt einen einzigen Gaseingang 3, einen ersten Gasausgang 11 und einen zweiten Gasausgang 12. Der erste Gasausgang 11 ist zur Verbindung mit dem Innenbrenner 21 des Zweikreis-Gasbrenners 1 vorgesehen, während der zweite Gasausgang 12 zur Verbindung mit dem Außenbrenner 22 des Zweikreis- Gasbrenners 1 vorgesehen ist. Der Gasstrom zu dem ersten Gasausgang 11 wird durch erste Auf-Zu-Ventile 15 (15.1 bis 15.3) gesteuert, der Gasstrom zu dem zweiten Gasausgang 12 durch zweite Auf-Zu-Ventile 16 (16.1 bis 16.6). Zur Steuerung der Auf- Zu-Ventile 15, 16 ist ein magnetisch wirksamer Körper 5 sowie ein mit diesem verbundener nicht magnetischer Nocken 6 vorgesehen. Alle zweiten Auf-Zu-Ventile 16 und alle ersten Auf-Zu-Ventile 15 besitzen jeweils nichtmagnetische ferromagnetische Ventilkörper. Das Auf-Zu-Ventil 15.3 besitzt zusätzlich einen mit dem Ventilkörper verbundenen Mitnehmer 7. Über diesen Mitnehmer 7 ist das erste Auf-Zu-Ventil 15.3 durch den Nocken 6 betätigbar. Auf die Ventilkörper sämtlicher erster Auf-Zu-Ventile 15, einschließlich dem Auf-Zu-Ventil 15.3, und sämtlicher zweiter Auf-Zu-Ventile 16 kann der von einem Permanentmagnet gebildete magnetisch wirksamen Körper 5 eine Anziehungskraft ausüben, wenn er über dem entsprechenden Ventilkörper positioniert ist.
Der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Gasventils, insbesondere die Art des Zusammenwirkens des magnetisch wirksamen Körpers 5 mit den zugehörigen Auf-ZuVentilen 15 bzw. 16 und die Gasführung im Inneren des Gasventils, entspricht dem Aufbau der Gegenstände der am 27.07.2009 eingereichten europäischen Patentanmeldungen 09290589.2, 09290590.0 und 09290591.8 und der am 20.05.2010 eingereichten deutschen Patentanmeldung 10290271.5.
In der in Fig. 2 dargestellten Position befindet sich der magnetisch wirksame Körper 5 neben den Auf-Zu-Ventilen 15, 16, sodass er keines der Auf-Zu-Ventile 15, 16 öffnet. Der Nocken 6 befindet sich neben dem ersten Auf-Zu-Ventil 15.3, sodass auch dieses Auf-ZuVentil 15.3 nicht geöffnet ist. Das Zweikreis-Gasventil 2 ist dadurch vollständig geschlossen. Bei einer Betätigung des Zweikreis-Gasventils 2 wird der magnetisch wirksamen Körper 5 nach in der Zeichnung rechts bewegt. Die Bewegung des Nocken 6 erfolgt dabei stets synchron. Die Schaltung im Innern des Zweikreis-Gasventils 2 wird im Folgenden anhand der schematischen Figuren 2 bis 7 in verschiedene Schaltstellungen erläutert. Zu erkennen sind jeweils der magnetisch wirksame Körper 5, der Nocken 6, die ersten Auf-Zu-Ventile 15 (15.1 , 15.2, 15.3), die zweiten Auf-Zu-Ventile 16 (16.1 bis 16.6), erste Drosselstellen 17 (17.1 , 17.2, 17.3) und zweite Drosselstellen 18 (18.1 bis 18.6). Wenn mindestens ein erstes Auf-Zu-Ventil 15 geöffnet ist, führt ein erster Zweig des Gasstroms von dem Gaseingang 3 über dieses geöffnete erste Auf-Zu-Ventil 15 und durch mindestens eine der Drosselstellen 17 zu dem ersten Gasausgang 11. Wenn mindestens ein zweites Auf- Zu-Ventil 16 geöffnet ist, führt ein zweiter Zweig des Gasstroms von dem Gaseingang 3 über dieses geöffnete zweite Auf-Zu-Ventil 16 und durch mindestens eine der zweiten Drosselstellen 18 zu dem zweiten Gasausgang 12. Die ersten Drosselstellen 17.1 , 17.2 und 17.3 weisen drei der Reihe nach - in Gasströmungsrichtung durch die Drosselstellen 17 von rechts nach links betrachtet - größer werdende Querschnitte auf. Der zum ersten Gasausgang 11 strömende Gasvolumenstrom wird maßgeblich nur durch die erste sich im Gasstrom befindende Drosselstelle 17 definiert. Wenn beispielsweise das Auf-Zu- Ventil 15.1 geöffnet ist, bestimmt insbesondere die Drosselstelle 17.1 die Größe des Gasvolumenstroms. Wenn das erste Auf-Zu-Ventil 15.2 geöffnet ist, bestimmt die Drosselstelle 17.2 den Gasvolumenstrom, bei geöffnetem Auf-Zu-Ventil 15.3 wird der Gasvolumenstrom durch die Drosselstelle 17.3 bestimmt. Die letzte der Drosselstellen 17.3 kann einen derart großen Strömungsquerschnitt aufweisen, dass praktisch keine Drosselung des Gasvolumenstroms mehr erfolgt. Die Schaltung und die Funktionsweise der zweiten Auf-Zu-Ventile 16 in Verbindung mit den zweiten Drosselstellen 18 in dem zu dem zweiten Gasausgang 12 führenden Zweig des Gasvolumenstroms ist analog.
Fig. 2 zeigt die Schaltstellung des geschlossenen Zweikreis-Gasventils 1. In dieser Schaltstellung befindet sich der magnetisch wirksame Körper 6 in der Zeichnung links von den zweiten Auf-Zu-Ventilen 16. Der Nocken 6 befindet sich nicht in Eingriff mit dem Mitnehmer 7. Sämtliche Auf-Zu-Ventile 15, 16 sind mittels Federkraft geschlossen. Das am Gaseingang 3 anstehende Gas kann weder zu dem ersten Gasausgang 11 noch zu dem zweiten Gasausgang 12 strömen.
Wenn der magnetisch wirksame Körper 5 und der Nocken 6, ausgehend von der Position gemäß Fig. 2, nach in der Zeichnung rechts bewegt werden, öffnet der Nocken 6 mittels einer mechanisch auf den Mitnehmer 7 ausgeübten Kraft das erste Auf-Zu-Ventil 15.3 und der als Permanentmagnet ausgeführte magnetisch wirksame Körper 5 öffnet das zweite Auf-Zu-Ventil 16.6.
Diese Schaltstellung ist in Figur 3 dargestellt. Hierbei ermöglicht das geöffnete erste Auf- Zu-Ventil 15.3 einen maximalen Gasvolumenstrom über die erste Drosselstelle 17.3 zu dem ersten Gasausgang 1 1. Das geöffnete zweite Auf-Zu-Ventil 16.6 ermöglicht einen maximalen Gasvolumenstrom über die zweite Drosselstelle 18.6 zu dem zweiten Gasausgang 12.
Bei einer weiteren Bewegung des magnetisch wirksamen Körpers 5 nach in der Zeichnung rechts öffnet der magnetisch wirksame Körper 5 dann zusätzlich das zweite Auf-Zu-Ventil 16.5. Die Bewegung des Nockens 6 nach rechts führt hingegen nicht zu einem Öffnen eines weiteren ersten Auf-Zu-Ventils 15.2 oder 15.3, da diese keinen Mitnehmer aufweisen. Diese Schaltstellung ist in Figur 4 dargestellt. Hierbei fließt der größte Teil des zu dem zweiten Gasausgang 12 gelangenden Gasstroms durch das geöffnete Auf-Zu-Ventil 16.6 und die Drosselstelle 18.6. Der durch das geöffnete Auf-Zu-Ventil 16.5 und die Drosselstelle 18.5 hinzukommende Gasstrom ist vergleichsweise vernachlässigbar gering. Der in dieser Schaltstellung zu dem zweiten Gasausgang 12 gelangende Gasvolumenstrom ist praktisch identisch zu dem Gasvolumenstrom in der Schaltstellung gemäß Fig. 4.
Wenn der magnetisch wirksamen Körper 5 und der Nocken 6 weiter nach in der Zeichnung rechts bewegt werden, schließt das Auf-Zu-Ventil 16.6 und nur das Auf-Zu- Ventil 16.5 bleibt geöffnet.
Für die Funktion des Zweikreis-Gasventils besonders wichtig ist, dass während des Umschaltens von dem geöffneten Auf-Zu-Ventil 16.6 auf das geöffnete Auf-Zu-Ventil 16.5 zwischenzeitlich beide Auf-Zu-Ventile 16.6 und 16.5 geöffnet sind, da dies einen kontinuierlichen Gasfluss gewährleistet und eine unerwünschte Unterbrechung des Gasflusses und damit ein Erlöschen der Gasflammen während des Umschaltvorgangs verhindert. In der in Fig. 5 dargestellten Schaltposition sind die Auf-Zu-Ventile 15.3 und 16.1 geöffnet. Der zu dem ersten Gasausgang 11 führende Gasvolumenstrom ist maximal groß. Hingegen ist der zu dem zweiten Gasausgang 12 führende Gasvolumenstrom minimal, da dieser sämtliche zweite Drosselstellen 18.1 bis 18.6 durchströmt und dadurch maximal gedrosselt wird, insbesondere durch die Drosselstelle 18.1 mit dem geringsten Strömungsquerschnitt.
Figur 6 zeigt die nächste Schaltstellung der Gasventileinheit, in der sich der magnetisch wirksame Körper 5 im Bereich des ersten Auf-Zu-Ventils 15.3 befindet. In dieser Schaltstellung übt der magnetisch wirksame Körper 5 auf keines der zweiten Auf-Zu- Ventile 16 eine Magnetkraft aus, so dass diese geschlossen sind. Hingegen öffnet nun der magnetisch wirksame Körper 5 das erste Auf-Zu-Ventil 15.3, indem er einen Ventilkörper des ersten Auf-Zu-Ventils 15.3 anzieht. Gleichzeitig übt auch der Nocken 6 über den Mitnehmer 7 eine mechanische Öffnungskraft auf den Ventilkörper des ersten Auf-Zu-Ventils 15.3 aus. In dieser Schaltstellung ist der Gasstrom zu dem ersten Gasausgang 11 in Folge des geöffneten ersten Auf-Zu-Ventils 15.3 auf einen Maximalwert eingestellt, während der Gasstrom zu dem zweiten Gasausgang 12 unterbrochen ist.
Wenn nun der magnetisch wirksame Körper 5 weiter nach rechts bewegt wird, schließen und öffnen nacheinander die ersten Auf-Zu-Ventile 15. Dies geschieht für die ersten Auf- Zu-Ventile 15.1 und 15.2 ausschließlich mittels der Magnetkraft des magnetisch wirksamen Körpers 5. Der Nocken 6 besitzt für die ersten Auf-Zu-Ventile 15.1 und 15.2 keine schaltende Funktion. Fig. 7 zeigt schließlich die Minimalstellung der Gasventileinheit, in der der magnetisch wirksame Körper 5 das erste Auf-Zu-Ventil 15.1 öffnet und alle anderen Auf-Zu-Ventile 16, 15.2 und 15.3 geschlossen sind. Der Gasstrom zu dem ersten Gasausgang 1 1 durchströmt hierbei alle ersten Drosselstellen 17 und wird dadurch maximal gedrosselt. Bei einer Betätigung des Zweikreis-Gasventils 2 in umgekehrter Richtung werden der magnetisch wirksame Körper 5 und der Nocken 6 zurückbewegt. Auch hier erfolgt die Bewegung des magnetisch wirksamen Körpers 5 und des Nockens 6 stets synchron. Hierbei vergrößert sich dann zunächst der Gasstrom zu dem ersten Gasausgang 11 und anschließend der Gasstrom zu dem zweiten Gasausgang 12. Nachdem der Gasstrom zu beiden Gasausgängen 11 , 12 seinen Maximalwert erreicht hat, wird in der darauf folgenden Schaltstellung das Zweikreis-Gasventil vollständig geschlossen.
Eine Betätigung des Zweikreis-Gasventils 2 erfolgt mittels einer geeigneten Bewegungsvorrichtung. Diese kann beispielsweise einen manuell betätigbaren Drehknebel umfassen. Eine Drehung des Drehknebels verschiebt dann den magnetisch wirksamen Körper 5 sowie den Nocken 6 relativ zu den Auf-Zu-Ventilen 15, 16 in der oben beschriebenen Weise. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Bewegungsvorrichtung mit einem geeigneten Stellglied, beispielsweise einem elektrischen Schrittmotor oder einer Kombination aus Elektromotor und Getriebe auszustatten. Dieses Stellglied kann dann mittels einer geeigneten elektronischen Steuerung angesteuert werden. Die elektronische Steuerung betätigt das Stellglied dann automatisch oder gemäß dem Ausgangssignal einer mit der Steuerung verbundenen elektronischen Benutzerschnittstelle, die beispielsweise von Touch-Sensoren, Slidern oder abnehmbaren Magnetknebeln gebildet sein kann. Mittels der elektronischen Steuerung kann auch eine teil- oder vollautomatische Steuerung der Gasventileinheit realisiert werden. In Figur 8 ist eine Schnittdarstellung der als Zweikreis-Gasventil 2 ausgebildeten erfindungsgemäßen Gasventileinheit in geschlossenem Zustand abgebildet. Zu erkennen ist ein Gehäuse 35 des Zweikreis-Gasventils 2 mit einer aus dem Gehäuse 35 ragenden Betätigungswelle 36. Eine Drehbewegung der Betätigungswelle 36 wird über ein drehstarres, aber axial ausgleichendes Kupplungselement 38 auf eine Bewegungsvorrichtung 37 für den magnetisch wirksamen Körper (siehe Figur 9) und für den Nocken 6 übertragen. Ein außerhalb des Gehäuses 35 angeordneter elektrischer Schalter 42 erfasst ein axiales Eindrücken der Betätigungswelle 36 und erzeugt ein entsprechendes Signal. In der Schnittdarstellung gemäß Figur 8 sind das mechanisch und magnetisch betätigbare erste Auf-Zu-Ventil 15.3 sowie das zweite Auf-Zu-Ventil 16.5 sichtbar. Beide Auf-ZuVentile 15.3 und 16.5 befinden sich in geschlossenem Zustand. Ihre Ventilkörper 39.3 bzw. 40.5 sind mittels der Kraft der Federn 41 gegen einen Ventilsitz gedrückt. Der Nocken 6 befindet sich in einer Position, in der er sich nicht in Eingriff mit einem an dem Ventilkörper 39.3 angeordneten Mitnehmer 7 befindet. Der magnetisch wirksame Körper 5 übt auf keinen der Ventilkörper 39.3, 40.5 eine Magnetkraft aus.
Figur 9 zeigt eine Schnittdarstellung des Zweikreis-Gasventils in einer weiteren Schaltstellung. Hier ist die Betätigungswelle 36 und mit ihr die Bewegungsvorrichtung 37 in eine Stellung gedreht, in der der Nocken 6 der Bewegungsvorrichtung 37 den Ventilkörper 39.3 über den Mitnehmer entgegen der Kraft der Feder 41 nach unten zieht. Das Auf-Zu- Ventil 15.3 ist dadurch geöffnet. Im Bereich des Auf-Zu-Ventils 16.5 befindet sich der als Permanentmagnet ausgeführte magnetisch wirksame Körper 5. Die Magnetkraft des magnetisch wirksamen Körpers 5 zieht den Ventilkörper 40.5 entgegen der Kraft der Feder 41 nach unten. Somit ist auch das Auf-Zu-Ventil 16.5 geöffnet.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Zweikreis-Gasbrenner
2 Zweikreis-Gasventil
3 Gaseingang
5 magnetisch wirksamer Körper
6 Nocken
7 Mitnehmer
11 erster Gasausgang
12 zweiter Gasausgang
15 (15.1 bis 15.3) erste Auf-Zu-Ventile
16 (16.1 bis 16.6.) zweite Auf-Zu-Ventile
17 (17.1 bis 17.3) erste Drosselstellen
18 (18.1 bis 18.6) zweite Drosselstellen
21 Innenbrenner
22 Außenbrenner
31 erste Gasaustrittsöffnungen
32 zweite Gasaustrittsöffnungen
35 Gehäuse
36 Betätigungswelle
37 Bewegungsvorrichtung
38 Kupplungselement
39.3 Ventilkörper eines ersten Auf-Zu-Ventils
40.5 Ventilkörper eines zweiten Auf-Zu-Ventils
41 Feder
42 elektrischer Schalter

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Gasventileinheit zum Einstellen von Gasvolumenströmen zu einem Zweikreis- Gasbrenner (1) eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts, wobei die Gasventileinheit einen Gaseingang (3) und zwei Gasausgänge (1 1 , 12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der einem ersten Gasausgang (1 1) zugeführte Gasvolumenstrom mehrstufig einstellbar ist und dass der einem zweiten Gasausgang (12) zugeführte Gasvolumenstrom mehrstufig einstellbar ist, wobei die Gasventileinheit zum Einstellen des dem ersten Gasausgang (1 1) zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei erste Auf-Zu- Ventile (15) und mindestens zwei erste Drosselstellen (17) aufweist und die Gasventileinheit zum Einstellen des dem zweiten Gasausgang (12) zugeführten Gasvolumenstroms mindestens zwei zweite Auf-Zu- Ventile (16) und mindestens zwei zweite Drosselstellen (18) aufweist, und wobei zumindest einige der Auf-Zu-Ventile (15, 16) mittels Magnetkraft durch Positionieren mindestens eines magnetisch wirksamen Körpers (5, 6) schaltbar sind und zumindest ein erstes Auf-Zu-Ventil (15.3) mittels einer mechanisch auf dieses erste Auf-Zu-Ventil (15.3) wirkenden Kraft schaltbar ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass genau ein erstes Auf-Zu-Ventil (15.3) mittels einer mechanisch auf dieses erste Auf-Zu-Ventil (15.3) wirkenden Kraft schaltbar ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jedes der nicht mechanisch betätigbaren der Auf-Zu-Ventile (15, 16) mittels Magnetkraft durch Positionieren des magnetisch wirksamen Körpers (5, 6) schaltbar ist.
4. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch wirksame Körper (5) als Permanentmagnet ausgeführt ist. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsvorrichtung (37) zum Bewegen des magnetisch wirksamen Körpers (5) relativ zu den Auf-Zu- Ventilen (15, 16) vorgesehen ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (37) derart ausgeführt ist, dass durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung (37), ausgehend von einer vollständig geschlossenen Gasventileinheit, mittels des magnetisch wirksamen Körpers (5) zunächst die dem zweiten Gasausgang (12) zugeordneten Auf-Zu-Ventile (16) betätigt werden und anschließend mittels des magnetisch wirksamen Körpers (5) die dem ersten Gasausgang zugeordneten Auf-Zu-Ventile (15) betätigt werden.
Gasventileinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (37) eine mechanische Betätigungsvorrichtung für das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil (15.3) umfasst.
Gasventileinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (37) derart ausgeführt ist, dass dann, wenn zumindest ein zweites Auf-Zu-Ventil mittels Magnetkraft geöffnet ist, das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil (15.3) mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (37) derart ausgeführt ist, dass dann, wenn der magnetisch wirksame Körper (5) derart positioniert ist, dass er eine in Öffnungsrichtung wirkende Magnetkraft auf das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil (15.3) ausübt, dieses mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil (15.3) auch mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist.
Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (37) derart ausgeführt ist, dass dann, wenn der magnetisch wirksame Körper (5) derart positioniert ist, dass er ausschließlich auf mindestens ein nicht mechanisch schaltbares erstes Auf-Zu-Ventil (15.3) eine in Öffnungsrichtung wirkende Magnetkraft ausübt, das mechanisch schaltbare erste Auf-Zu-Ventil (15.3) auch nicht mittels der mechanischen Betätigungsvorrichtung geöffnet ist.
11. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegbarer Ventilkörper (39.3) des mechanisch schaltbaren ersten Auf-Zu- Ventils (15.3) einen zylindrischen Grundkörper und einen Mitnehmer (7) aufweist.
12. Gasventileinheit nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (7) von dem Grundkörper in Umfangsrichtung absteht. 13. Gasventileinheit nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Betätigungsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung (37) einen bewegbaren Nocken (6) aufweist, der in Abhängigkeit von der Schaltstellung der Bewegungsvorrichtung auf den Mitnehmer (7) eine Kraft ausübt. 14. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasventileinheit eine erste Drosselstrecke umfasst, in der die ersten Drosselstellen (17) in Reihe angeordnet sind und die jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Drosselstellen (17) einen Verbindungsabschnitt aufweisen, welchen ein erstes Auf-Zu-Ventil (15) in geöffnetem Zustand mit dem Gaseingang (3) verbindet.
15. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasventileinheit eine zweite Drosselstrecke umfasst, in der die zweiten Drosselstellen (18) in Reihe angeordnet sind und die jeweils zwischen zwei benachbarten zweiten Drosselstellen (18) einen Verbindungsabschnitt aufweisen, welchen ein zweites Auf-Zu-Ventil (16) in geöffnetem Zustand mit dem Gaseingang (3) verbindet.
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