DE1067385B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

INTERNAT,

kl F21f

PATENTAMT

ANM E LDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

R16275 X/4c

23.MÄRZ1955
22. OKTO B ER 1959

Die Erfindung betrifft temperaturempfindliche Regler für Gasbrenner und bezieht sich insbesondere auf eine Gasregelvorrichtung, die thermostatisch gesteuert wird.

Bei Geräten dieser Art, die einen Ausdehnungskörper als Teil eines pneumatischen oder hydraulischen Druckthermostaten verwenden, ist es wünschenswert, diesen. Körper koaxial zu dem von ihm betätigten Ventilteller, anzuordnen, damit die Teile der Vorrichtung auf einem möglichst kleinen Raum untergebracht werden können. Bisher ist der Ausdehnungskörper bei Vorrichtungen, deren Teile in dieser Weise axial ausgerichtet sind, unmittelbar mit dem Ventilteller verbunden, damit die Bewegung direkt übertragen wird; infolgedessen tritt bei Annäherung an die Solltemperatur eine starke Drosselung der Brennstoffzufuhr ein.

Es ist ein Ziel der Erfindung, die Arbeitsweise einer temperaturempfindlichen Gasregelvorrichtung mit einem axial ausgerichteten Ventil und Ausdehnungskörper dadurch zu verbessern, daß die Drosselung des Brennstoffes bei Annäherung an die Solltemperatur verringert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Bewegung des Ausdehnungskörpers zu vergrößern, währerid gleichzeitig die axiale Anordnung der Teile beibehalten wird.

Bei einer Gasregelvorrichtung mit einem in der Ventilkammer angeordneten, unter Federdruck in öffnendem Sinn stehenden Ventilteller und mit einem aus Wärmefühler und Ausdehnungskörper bestehenden hydraulischen oder pneumatischen Druckthermostäten sind gemäß der Erfindung mehrere in der A'entilkammer zwischen dem Ventilteller und dem ■ Ausdehnungskörper angeordnete Hebelarme vorgesehen, die je an dem Gehäuse der Regelvorrichtung gelenkig gelagert sind und im wesentlichen senkrecht zur Ventilachse liegen und die sowohl mit dem Ventilteller als auch mit dem Ausdehnungskörper antriebsmäßig verbunden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus der Beschreibung der Zeichnung hervor. . : ■

Fig. 1 ist ein Aufriß, teilweise im Schnitt, einer temperaturempfindlichen Gasregelvorrichtung gemäß der Erfindung;'

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1; _ ; _ ■

Fig. 3 ist eine schäubildliche Ansicht eines Einzel- ' teiles. So

In den Figuren ist eine temperaturempfindliche Gasregelvorrichtung dargestellt, die ein Gehäuse 10 mit einer Einlaßöffnung 12 für den gasförmigen Brennstoff und eine Abschlußkappe 14 aufweist, die Gasregelvprrichtung

Anmelder:

Robertshaw-Fulton Controls Company,
Greensburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13 '■."'

. Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. April 1954

William Smith Kunzler
und Clarence Wilfred Robertshaw,

Youngwood, Pa. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

auswechselbar mit Schrauben 16 .befestigt ist. Die Abschlußkappe 14 hat eine becherförmige Gestalt und bildet mit dem Inneren des Gehäuses 10 eine Ventil¹ kammer 17, die mit der Einlaßöffnung 12 und einem Auslaß 18 in Verbindung steht, der in der Kappe 14 vorgesehen ist. Die Seite des Gehäuses 10, die der Abschlußkappe 14 gegenüberliegt, trägt eine Kappe 20, die ein Lager für eine Betätigungsachse 22 mit einer üblichen Skalenscheibe 24 bildet.

Diese temperaturempfindliche Gasregelvorrichtung kann z.B. hinter der Vorderplatte eines Haushalts^ gasherdes angeordnet sein, durch dessen Vorderplatte die Scheibe 24 hindurchragt, so daß sie bequem betätigt werden kann. Ein Druckthermostat für das Gerät enthält einen Wärmefühler 28, der in derri Backofen des Herdes angeordnet sein kann und durch eine Kapillarröhre 30 mit dem Innenraum eines Ausdehnungskörpers 32 in Verbindung steht, der in der Abschlußkappe 14 angeordnet ist. ';

Der Ausdehnungskörper 32 trägt einen hohlen Zapfen 34, der durch eine Öffnung in der Abschlußwand der Kappe 14 hindurchgeht. Eine'Mütter 36 ist auf den Zapfen 34 aufgeschraubt, die den Ausdehnungskörper 32 an der Abschlußkappe 14 festhält. Die den Wärmefühler 28, das Rohr 30 und den Ausdehnungskörper 32 enthaltende Anordnung ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die bei Temperaturänderungen an dem

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Wärmefühler 28 den Ausdehnungskörper 32 in an .; Hebelarmen 54, 56 weiterbewegt, wodurch die Feder

sich bekannter Weise ausdehnt oder zusammen- 68 zusammengedrückt wird, ohne daß die anderen

zieht. Teile einer zu großen Beanspruchung ausgesetzt

In dem Gehäuse 10 befindet sich innerhalb der werden.

Kammer 17 ein ringförmiger Ventilsitz 38, der eine 5 Damit die Hebelarme 54, 56 die gewünschte öffnung 40 bildet, durch die der Brennstoff von dem Schwenkbewegung ausführen, ist eine Vorrichtung Einlaß 12 dem Auslaß 18 zuströmt. Ein Ventilteller vorgesehen, welche die mittleren Abschnitte der 42 befindet sich in der Ventilkammer 17 und kann Hebelarme mit dem Ausdehnungskörper 32 verbindet, gegenüber...,dem Ventilsitz 38 hin- und herbewegt Diese Vorrichtung besteht aus einem im allgemeinen werden; dieser Ventilteller ist lose auf einem hin- io U-förmigen Schubelement 76, dessen Material vor- und herbewegbaren und drehbaren Ventilstift 44 zugsweise in Abhängigkeit von Raumtemperaturändemontiert. . .■ ■. . rungen deformierbar ist. Ein solches Material kann .,Der Ventilstift 44 trägt eine Federkappe 46, zwi- z.B. ein Bimetall sein. Dieses deformierbare Schubschen der und dem Gehäuse 10 eine Schraubenfeder element dient dazu, die Ausdehnung oder Zusammen-48 angeordnet ist, die den. Ventilteller 42 von dem 15 ziehung des Ausdehnungskörper zu kompensieren, Ventilsitz 38 abzuheben sucht. Das eine. Ende 50 des die bei Raumtemperaturänderungen an einem von A^entilstiftes 44 ragt durch den Ventilteller 42 hin- dem Wärmefühler 28 entfernten Punkt auftreten; es durch und ist mit Gewinde versehen, das innen in sorgt für eine genaue Kalibrierung des Thermostaten ein rohrförmiges Einstellelement 52 eingeschraubt ist. unabhängig von der Temperatur des Raumes, in dem

Das rohrförmige Einstellelement 52 ist in der Mitte 20 sich das Gehäuse ΙΟ, 14 befindet.

der Ventilkammer 17 koaxial zu dem Ventilsitz 38 Der bügeiförmige Abschnitt des U-förmigen Schub- und dem Ausdehnungskörper 32 angeordnet und wird elementes 76 enthält eine zentral angeordnete öffnung in dieser Lage durch mehrere (im vorliegenden Fall 78, durch die ein Stift 80 hindurchgeht, der an dem zwei) Hebelarme 54, 56 gehalten. Die Hebel 54, 56 beweglichen Teil des Ausdehnungskörpers 32 befestigt liegen im wesentlichen senkrecht zu der Achse des 25 ist. Mit der einen Seite liegt der bügeiförmige AbVentilsitzes 38 und des Ausdehnungskörpers 32 ein- schnitt des Schubelementes 76 gegen den beweglichen ander gegenüber. Das innere Ende der Hebelarme 54_; Teil des Ausdehnungskörpers 32 an; die Enden 77 56 ist mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen des Elementes 76 berühren die mittleren Abschnitte Einschnitt 58 versehen; beide Einschnitte zusammen der Hebelarme 54, 56. Bei einer Ausdehnung des Ausergeben eine im wesentlichen kreisförmige öffnung, 3° dehnungskörpers 32 wird das Schubelement 76 als welche zwischen den einander gegenüberliegenden Ganzes in Richtung auf den Ventilsitz 38 verschoben, Enden der Hebelarme 54, 56 liegt und durch die das wobei die Hebelarme 54, 56 um ihre Auflager gerohrförmige Einstellelement 52 hindurchgeht. schwenkt werden und die Anordnung, welche aus dem

Das äußere Ende der Hebelarme 54, 56 ist mit Ventilstift 44, dem Ventilteller 42, dem rohrförmigen einem Ansatz 60 versehen; der in eine passende öff - 35 Element 52 und der Feder 68 besteht, gegen den Vennung eingreift, die jeweils in zwei einander gegen- tilsitz 38 verschoben wird. Die Enden 77 des Schubüberliegenden Platten 62 vorgesehen ist, welche an elementes 76 berühren die Hebelarme 54, 56 vorzugsder Innenwandung der Abschlußkappe 14 durch weise etwa in deren Mitte, so daß eine Verstärkung Schrauben 64 befestigt sind. Die öffnungen in den der Bewegung des Ausdehnungskörpers 32 bewirkt Platten 62 haben eine solche Größe, daß die. Hebel- 40 und eine Bewegung des Ventiltellers 42 um ungefähr arme 54, 56 eine Schwenkbewegung um ihr äußeres den doppelten Abstand gegenüber dem, um den sich Ende zu einem noch zu beschreibenden Zweck aus- der bewegliche Teil des Ausdehnungskörpers 32 beführen können. Es sei erwähnt, daß die Platten 62 wegt, herbeigeführt wird.

auch, wegfallen, und die Hebelarme 54, 56 direkt in Um die Temperatur einzustellen, welche die Gasder AbscMußkappe 14 schwenkbar gelagert sein 45 regelvorrichtung aufrechterhalten soll, wird die wirkkönnen, same Länge der Verbindung zwischen dem Ventil-

Eine Scheibe 66 ist lose auf dem rohrförmigen Ein- teller 42 und den inneren Enden der Hebel 54, 56 ver-

stellelement 52 angebracht und steht mit dem inneren ändert. Zu diesem Zweck ist eine Sperrvorrichtung in

Ende der Hebelarme 54, 56 im Eingriff, wobei sie Form einer Platte 82 aus einem biegsamen Material

eine Feder 68 aufnimmt, welche das rohrförmige Ein- 50 an dem Ende des rohrförmigen Einstellelementes 52

Stellelement 52 umgibt, und auf einer zweiten Scheibe befestigt. Die Platte 82 ist mit zwei seitlich heraus-

70 aufliegt, die auf dem Ventilstift 44 am Ventilteller ragenden Vorsprüngen 84 versehen, die beide einen

42 verschiebbar gelagert ist. Die Feder 68 hat daher nach oben gebogenen Endabschnitt 86 haben, der in

das Bestreben, den Ventilteller 42 und die inneren eine öffnung im Hebelarm 54 bzw. 56 eingreift. Die

Enden der Hebelarme 54,56 auseinanderzudrücken; 55 Sperrplatte 82 verhindert daher eine Drehung des

normalerweise drückt sie den Ventilteller 42 gegen rohrförmigen Einstellelementes 52; sie gestattet je-

eine Schulter 72 des Ventilstiftes 44 und hält die doch bei einer Durchbiegung eine axiale Bewegung

inneren Enden der Hebelarme 54, 56 mit einem des rohrförmigen Einstellelementes 52 gegenüber dem

Flansch 74 des rohrförmigen Teiles 52 in Berührung. Gehäuse 10, 14. Um eine freie Bewegung des Schub-

Es ist ersichtlich, daß die Schwenkbewegung der 60 elementes 76 sicherzustellen, sind die Enden 77 des-

Hebelarme 54, 56 eine axiale Bewegung des Ventil- selben mit Einschnitten oder Kerben 87 versehen

Stiftes 44, des Ventiltellers 42, des Einstellelementes durch die sich die Vorsprünge 84 hindurchbewegen

52, der Feder 68 und der Scheiben 66, 70 als Ganzes können.

bewirkt. Wenn jedoch die Schwenkbewegung der Zwischen dem Ventilstift 44 und der Betätigungs-Hebelarme 54, 56 den Ventilteller 42 in die Schließ- 65 achse 22 ist eine verschiebbare, ein Drehmoment überstellung am Ventilsitz 38 bringt und die Hebelarme tragende Verbindung vorgesehen. Diese Verbindung 54,56 eine zusätzliche Schwenkbewegung ausführen, wird durch einen Flansch 88 hergestellt, der an der dann kommen der Ventilteller 42, der Ventilstift 44 Betätigungsachse 22 befestigt ist und radial ' ver- und das rohrförmige Einstellelement 52 zum Still- laufende Schlitze 90 aufweist. Zwei Klauen 92 sind stand, während sich die Scheibe 66 zusammen mit den 70 an dem Ende des Ventilstiftes 44, welcher dem Ge-

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windeteil 50 gegenüberliegt, angeordnet, so daß sie verschiebbar durch, die Schlitze 90 in dem Flansch 88 hindurchgehen. Der Knopf 24 und die Betätigungsachse 22 können gemeinsam gedreht werden und hierbei den Betätigungsstift 44 gegenüber dem Einstellelement 52 ebenfalls verdrehen. Hierdurch wird der Gewindeteil 50 des Ventilstiftes 44 in das rohrförmige Einstellelement 52 hinein- oder aus ihm herausgeschraubt, wobei der Abstand eingestellt wird, den der Ventilteller 42 zurücklegen, muß, bevor er mit dem A^entilsitz 38 das Ventil schließt.

Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird die Skalenscheibe 24 in gewünschter Weise eingestellt. Bei dieser Drehung wird der Gewindeteil 50 des \fentilstiftes 44 in das rohrförmige Element 52 hineingeschraubt, wobei unter der Spannkraft der Feder 48 der Ventilteller 42 vom Ventilsitz 38 abgehoben wird. Der Brennstoff kann dann von dem Einlaß 12 durch die Ventilöffnung 40 und durch die Auslaßöffnung 18 z. B. in einen Backofen eines Haushaltsgasherdes strömen.

Wenn die Temperatur des Ofens, die von dem Wärmefühler 28 angenommen wird, sich derjenigen nähert, auf die die Scheibe 24 eingestellt ist, dehnt sich der Ausdehnungskörper 32 aus und schiebt das Schubelement 76 in Fig. 1 nach links. Da die Feder 68 stärker als die Feder 48 ist, wird die letztere zusammengedrückt; der Ventilteller 42 bewegt sich dabei auf seinen Sitz 38 zu, wobei die Feder 68 die inneren Enden der Hebelarme 54, 56 in der gleichen Stellung gegenüber dem rohrförmigen Element 52 verharren läßt, die sie vor der Bewegung des Ausdehnungskörpers 32 eingenommen haben.

Wenn die von dem Wärmefühler 28 wahrgenommene Temperatur denjenigen Wert erreicht, auf den die Scheibe 24 eingestellt ist, verschließt der Ventilteller 42 am Ventilsitz 38 das Ventil und verhindert einen weiteren Durchtritt des Brennstoffes durch die Ventilkammer 17. Es ist ersichtlich, daß vor dem endgültigen Aufsetzen des Ventiltellers 42 eine Drosselung der Brennstoffzufuhr erfolgt. Da jedoch das A^erhältnis zwischen der Bewegung des Ventiltellers 42 und der des beweglichen Teiles des Ausdehnungskörpers 32 etwa 2:1 beträgt, wird eine starke Drosselung der Brennstoffzufuhr so lange hinausgeschoben, bis der Ausdehnungskörper 32 etwa zum Aufsetzen kommt. Dem Backofen strömt daher eine ziemlich große Brennstoffmenge zu, bis die Solltemperatur tatsächlich erreicht ist; die Solltemperatur wird daher in einer kürzeren Zeit erreicht, als es bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist.

Falls sich der Ausdehnungskörper 32 weiter als nötig ausdehnt, was als Übersteuerung bezeichnet wird, bewirkt das Schubelement 76 eine weitere Schwenkbewegung der Hebelarme 54, 56; jedoch bringt eine solche Schwenkbewegung nur ein Zusammendrücken der Feder 68 mit sich, ohne daß ein wirksamer Teil der Vorrichtung beschädigt wird.

Wenn die von dem Wärmefühler 28 angenommene Temperatur unter die an der Scheibe 24 eingestellte Temperatur sinkt, zieht sich der Ausdehnungskörper 32 zusammen, wobei der Ventilteller 42 von dem A^entilsitz 38 von der Spannkraft der Feder 48 abgehoben wird. Da das Bewegungsverhältnis 2:1 zwischen dem Ventilteller 42 und dem Ausdehnungskörper 32 noch besteht, wird bei einer kleinen Zusammenziehung des Ausdehnungskörpers 32 eine starke Bewegung des Ventiltellers 42 und eine starke Brennstoffzufuhr zu dem Ofen herbeigeführt. In dem Ofen ist daher sofort eine verhältnismäßig große Wärmemenge verfügbar, so daß die Solltemperatur in einer sehr kurzen Zeit wieder erreicht wird.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei der beträchtlichen Verstärkung der Bewegung, die von dem Ausdehnungskörper 32 auf. den Ventilteller 42 übertragen wird, der Mechanismus zur Herbeiführung dieser Verstärkung auch dazu bejnutzt wird, den Ventilstift zu führen, und daß sich die ίο ganze Vorrichtung in einem Gehäuse befindet, das nicht größer als die bei bekannten Vorrichtungen benutzten Gehäuse ist, bei denen eine unmittelbare. Verbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Ventilteil vorhanden ist.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Gasregelvorrichtung mit einem in einer Ventilkammer angeordneten, unter Federdruck in öffnendem Sinn stehenden Ventilteller und einem aus

ao Wärmefühler und Ausdehnungskörper bestehenden hydraulischen oder pneumatischen Druckthermostaten, gekennzeichnet durch mehrere in der Venti-lkammer (17) zwischen dem Ventilteller (42) und dem Ausdehnungskörper (32) angeordnete Hebelarme (54, 56), die je an dem Gehäuse (10) der Regelvorrichtung gelenkig gelagert sind und im wesentlichen senkrecht zur Ventilachse liegen und die sowohl mit dem Ventilteller (42) als auch mit dem Ausdehnungskörper (32) antriebsmäßig verbunden sind.

2. Gasregelvorrichtung nach Anspruch 1, in der der Ventilteller einen axial beweglichen Ventilstift aufweist, der in Richtung auf den Ausdehnungskörper zu verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (54, 56) je den Ventilstift mit dem einen Ende berühren.

3. Gasregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hebelarme (54, 56) am Gehäuse (10) mit dem Ende gelenkig gelagert sind, das dem mit dem Ventilteller (42) verbundenen entgegengesetzt ist, und daß die Hebelarme mit dem danebenliegenden Ventilteller (42) verbunden sind und dort entsprechend ausgebildete Vertiefungen aufweisen, wobei sie zusammenwirken und eine öffnung zur Aufnahme des Ventilstiftes (44) bilden.

4. Gasregelvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine nachgiebige Vorrichtung (52, 66, 68) vorgesehen ist, welche die Enden der Hebelarme (54,56) im Arbeitseingriff mit dem Ventilstift (44) hält.

5. Gasregelvorrichtung nach Anspruch4, in der der Ventilstift einen mit Gewinde versehenen Abschnitt und ein auf diesen Abschnitt aufgeschraubtes Einstellglied aufweist, das mit dem Ventilstift zusammenwirkt, und in dem wenigstens ein seitlich herausragendes Sperrglied vorhanden ist, das von dem Einstellglied gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (82) mindestens mit einem Hebelarm (54 oder 56) so verbunden ist, daß eine Drehung des Einstellgliedes (52) unterbunden ist, wobei die nachgiebige Vorrichtung (52, 66, 68) mit dem Ventilstift antriebsmäßig so verbunden ist, daß er das eine verbundene Ende der Hebelarme (54, 56) mit dem Einstellteil (52) im Eingriff hält.

6. Gasregelvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (76), welche den Ausdehnungskörper (32) mit jedem der Hebelarme (54, 56) verbindet, so ausgebildet

ist, daß der Körper (32) in einem mittleren Ab-, schnitt beider Hebelarme aufsitzt.

7. Gasregelvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (76), welche den Ausdehnungskörper (32) mit beiden Hebelarmen (54, 56) verbindet, ein Bimetall-Schubelement aufweist, das in Abhängigkeit von Änderungen der Raumtemperatur deformierbar ist.

8. Gasregelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß das Schubelement (76)

eine im allgemeinen U-förmige Gestalt aufweist, wobei sein Bügelteil mit dem Ausdehnungskörper (32) im Eingriff steht und seine Enden die Hebelarme (54, 56) berühren.

9. Gasregelvorrichtung nach Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das eine Ende des Schubelementes (76) einen Einschnitt aufweist, der das Sperrglied (84) aufnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 902 363.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 639/45 10.59