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Thermostatisch gesteuertes Gasventil Die Erfindung betrifft ein thermostatisch
gesteuertes Gasventil mit einem den Hauptdurchlaß steuernden Hauptventilkörper und
einem mit dem Hauptventilkörper koaxial zusammenwirkenden, einen Kleinbrand-Gasdurchlaß
steuernden Zusatzventilkörper, der über eine Schnappfeder formschlüssig mit dem
Ausdehnungskörper eines Thermostaten verbunden ist, und mit einer als Schraubeinsatz
ausgebildeten Drossel in dem Kleinbrand-Gaszufuhrkanal.
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Gasventile dieser Art erlauben die Einstellung einer Kleinbrand-Gasmenge
und eine stetige Regelung der zum Brenner einer Gasheizungsanlage strömenden Hauptgasmenge.
Bei den bekannten thermostatisch gesteuerten Gasventilen dieser Art wird die Bewegung
des Ausdehnungskörpers eines Thermostaten über einen Schwenkhebel auf einen Stößel
oder eine Schaltstange übertragen, die über einen Druckteller auf eine Schnappfeder
einwirkt, die beim Schnappen zunächst einen Zusatzventilkörper und damit einen Kleinbrand-Gasdurchlaß
öffnet. Bei einer stärkeren Zusammenziehung des Ausdehnungskörpers des Thermostaten
infolge einer stärkeren Abkühlung des Heizmediums od. dgl. wird über Schwenkhebel,
Stößel und Druckteller außerdem der koaxial zu dem Zusatzventilkörper angeordnete
Hauptventilkörper mehr oder weniger stark entsprechend dem über den Thermostaten
angezeigten Wärinebedarf geöffnet. Der Ventilsitz des Zusatzventilkörpers wird durch
den Hauptventilkörper gebildet. Die Verstellung der Ventilkörper erfolgt wie üblich
gegen die Kraft von Rückstellfedern. Die Kleinbrand-Gasmenge wird mit Hilfe einer
Drosselschraube eingestellt, die in einem vor dem Gasventil abgezweigten Kleinbrand-Gaskanal
angeordnet ist.
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Die bekannten Gasventile haben den Nachteil, daß sie einen relativ
großen Raum beanspruchen und in einem Ventilgehäuse so angeordnet sind, daß eine
komplizierte Kanalführung erforderlich und eine Justierung der Ventilorgane äußerst
schwierig ist. Die Ventile haben den Nachteil, daß die Ventilgliedei nicht sicher
geführt sind, so daß ein Verkanten oder eine ungleichmäßige Bewegung einzelner bewegter
Ventilglieder auftreten kann. Außerdem ist eine Nachstellung und ein Auswechseln
einzelner Ventilteile äußerst schwierig oder nur bei völliger Zerlegung des Ventilgehäuses
möglich.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung sämtlich dadurch vermieden,
daß die Drossel und die beiden Ventilkörper hintereinander und koaxial zueinander,
vorzugsweise neben dem Ausdehnungskörper des Thermostaten angeordnet sind. Durch
die Anordnung entlang einer gemeinsamen Achse lassen sich die Ventilglieder auf
einem sehr geringen Raum unterbringen und beispielsweise bequem in einem Schaltgehäuse
zwischen dem einstellbaren Thermostaten und weiteren, über Bedienungstasten zugänglichen
Ventilen einer Steueranlage, beispielsweise unmittelbar hinter einem thermoelektrisch
wirkenden Zündsicherungsventil, anordnen. Durch die koaxiale Anordnung der Ventilglieder
wird außerdem beim Einbau der Teile eine besonders exakte Justierung der Glieder
erreicht, wie auch eine genauere Bearbeitung des Gehäuses und der koaxial zueinander
einzusetzenden Teile erzielt wird.
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ErfindungsgeirM ist der axial bewegliche Hauptventilkörper mit dem
Gehäuseteil für die Drossel über einen koaxial zu der gemeinsamen Achse von Ventilkörper
und Drosselschraubeinatz sowie einem Gasaustrittskanal im Drosselgehäuse gasdicht
angeordneten Balg verbunden. Auf diese Weise wird durch den eine ungehinderte Bewegung
des Hauptventilkörpers ermöglichenden Balg gleichzeitig eine Verbindungsleitung
für das Kleinbrandgas innerhalb des Hauptgaskanals gebildet. Dadurch ist nur ein
einziger Abzweigkanal aus dem Hauptgasraum in die koaxiale Bohrung für den Drosseleinsatz
erforderlich.
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Der in an sich bekannter Weise zusammen mit der Schnappfeder koaxial
innerhalb des als Hohlkörper ausgebildeten Hauptventilkörpers angeordnete Zusatzventilkörper
ist erfindungsgemäß durch koaxiale öffnungen im Hauptventilkörper zugänglich und
kann beispielsweise durch die obere öffnung im Hauptventilkörper eingestellt und
ausgewechselt werden. Außerdem ist der Zusatzventilkörper mit einem verstellbaren
Anschlag für die Schnappfeder in Form einer Schraubmutter versehen, die Ein schnitte
oder Vorsprünge zum Ansetzen eines in koaxialer Richtung in den Hauptventilkörper
und durch eine öffnung in der Schnappfeder hindurch einschiebbaren Werkzeuges aufweist.
Ein
weiteres wichtiges Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten thermostatgesteuerten
Gasventils besteht darin, daß das von dem Ausdehnungdkörper mittelbar beaufschlagte
und auf die Schnappfeder einwirkende Stößelglied auf einem koaxial zu der gemeinsamen
Achse der Vorrichtungsteile angeordneten, einseitig in der Ventilgehäusewandung
oder einem Einsatz in dieser Wandung gehalterten Stift verschiebbar gelagert ist.
Dieser Stift verleiht nicht nur dem Stößel eine genaue Führung in der gemeinsamen
Achse der Ventilglieder, sondern gewährleistet außerdem eine sichere Führung des
Hauptventilkörpers in der gemeinsamen Achsrichtung der Vorrichtungsteile und gleichzeitig
eine symmetrische Einwirkung auf die Schnappfeder. Zu diesem Zweck ist bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes das Stößelglied mit einem
Kugelkopf versehen, der mit Gleitsitz in eine koaxiale kreiszylindrische Öffnung
im Hauptventilkörper ragt und einen mit einer entsprechend kugelförmigen Gleitfläche
versehenen, frei einstellbaren ringförmigen Drucktellcr trägt, der auf die innerhalb
des Hauptventilkörpers gehalterte Schnappfeder einwirkt. Während die sich in der
zylindrischen Öffnung des Hauptventilkörpers mit Gleitsitz bewegende Kugel ein unerwünschtes
seitliches Abweichen des Hauptventilkörpers aus der gemeinsamen Achsrichtung verhindert,
kann sich der Druckteller mit seinem sphärischen Gleitsitz auf dem Kugelkopf des
Stößelgliedes nach allen Richtungen frei einstellen, so daß seine gleichmäßige Anlage
an der Schnappfeder stets gewährleistet ist.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Gasventil werden also durch
die Stiftführung und die Balgverbindung zwischen dem Hauptventilkörper und dem Drosselgehäuse
der Hauptventilkörper und der von ihm getragene Hilfsventilkörper ohne zusätzliche
Seitenfährungen in dem Gesamtventilgehäuse, und zwar direkt in dem Hauptgasraum
angeordnet, wodurch der Aufbau des Gesamtventilgehäuses und dessen Bearbeitung sehr
vereinfacht ist.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäß ausgebildeten, thermostatisch gesteuerten Gasventils dargestellt
ist. Im einzelnen zeigt F i g. 1 das Steuergehäuse einer Gasheizungsanlage,
teilweise im vertikalen Längsschnitt, F i g. 2 einen vertikalen Längsschnitt
in vergrößertem Maßstab durch die in F i g. 1 dargestellten Ventilkörper
mit Betätigungsgliedern, F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i
g. 2 dargestellten Ventilteile, F i g. 4 einen vertikalen Längsschnitt
gemäß F i g. 2 durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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Das in F i g. 1 dargestellte, beispielsweise zweiteilige Steuergehäuse
1 einer Gasheizungsanlage enthält den Ausdehnungskörper 2 eines Thermostaten,
der mittels eines Einstellknopfes 3 auf der Bedienungsseite 4 des Steuergehäuses
1 eingestellt werden kann. Das Kapillarrohr 5 des Thermostaten
ist zwecks Zugentlastung um einen an einer Gehäusezwischenwand angegossenen Zapfen
6 herumgeführt, bevor es aus dem Steuergehäuse hinausführt. Die Bewegung
des Ausdehnungskörpers 2 des Thermostaten wird entweder entgegen oder in Richtung
der Kraft einer Rückstellfeder 7 über eine in einer Gehäusezwischenwand la
geführte Schaltstange 8 auf einen um den Achsbolzen 9 verschwenkbar
gelagerten Hebel 10
übertragen, der mit seinem gabelförmigen freien Ende 42
an einem Vorsprung 41 des ein- oder mehrteiligen Stößelgliedes 11 des erfindungsgemäß
ausgegildeten Gasventils anlieg ,t.
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Erfindungsgemäß sind ein Drosselschraubeinsatz 12 für alle Gasarten
zur Einstellung einer Kleinbrand-Gasmenge und ein als Hohlkörper ausgebildeter Hauptventilkörper
13 des thermostatgesteuerten Ventils zusammen mit dem innerhalb des Hohlkörpers
angeordneten Zusatzventilkörper 14 und dem Stößelglied 11 entlang einer gemeinsamen
Achse 15 angeordnet, die parallel zu der Achse des Ausdehnungskörpers 2 und
der Schaltstange 8 des Thermostaten verläuft.
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Das Gas gelangt in Richtung des eingetragenen Pfeiles durch die Anschlußöffnung
16 über ein nicht dargestelltes, von einer Drucktaste 1 b betätigtes
thermoelektrisches Zündsicherheitsventil bekannter Bauart in den Innenraum
17 des Steuergehäuses 1
und von dort über den Ventilsitz
18, mit welchem der Hauptventilkörper 13 zusammenwirkt, in einen unteren
Raum 19 des Steuergehäuses, in welchem das Stößelglied 11 sowie der
übertragungshebel 10
angeordnet sind. Aus dem unteren Raum 19 wird
das Gas in Richtung des eingetragenen Pfeiles über eine nicht dargestellte, an einer
Öffnung 20 des Steuergehäuses 1 angeschlossene Rohrleitun zu C
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einem Gasbrenner weitergeleitet.
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Von dem Innenraum 17 führt ein Kleinbrand-Zweigkanal 21 in
das einstückig mit dem Gehäuse 1
ausgebildete Drosselgehäuse 22, in welchem
der Drosselschraubeinsatz 12 an sich bekannter Ausführung in der gemeinsamen Achse
15 der Ventilteile einstellbar und nach oben durch einen Dichtring
23
gasdicht abgeschlossen angeordnet ist. Hinter der Drosselstelle setzt sich
der Kleinbrand-Zweigkanal 21 in dem koaxialen Drosselgehäuse-Austrittskanal 24 in
den durch einen Faltenbalg 25 umschlossenen Raum fort. Konzentrisch um diesen
Faltenbalg 25 ist eine Rückstellfeder 26 für den Hauptventilkörper
13
angeordnet. Der Balg 25 ist einerseits mit I-Elfe eines Sprengrings
27 mit dem Drosselgehäuse 22 und andererseits ebenfalls durch einen Sprengring
28 mit dem Hauptventilkörper 13 verbunden. Der Kleinbrand-Gaskanal
führt aus,dem Balg 25 in den Hohlraum des Hauptventilkörpers 13 und
über den Zusatzventilkörper 14 durch den Hauptventilkörper 13 hindurch in
den unteren Gasraum 19 des Steuer-,aehäuses.
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D In F i g. 2 ist der Hauptventilkörper 13 in vergrößertem
Maßstab dargestellt. Er besteht aus einem oberen Körperteil 13 a und einem
unteren Körperteil 13 b. Die Teile sind koaxial zueinander angeordnet,
wobei der untere Teil 13 b unter Zwischenlage eines Dichtringes
29 über den oberen Teil 13 a geschoben und durch Einrollen gasdicht
mit ihm verbunden ist. Im oberen Körperteil 13 a ist der Ventilsitz
30 für den Zusatzventilkörper 14 vorgesehen, dessen mit einem Schraubschlitz
31 versehener Teil einen mit einem Außengewinde versehenen Stiel
32 aufweist, der zwischen die Zungen 33 a einer an sich bekannten
Schnappfeder 33 hindurchgreift. Auf dem Stiel 32 ist ein verstellbarer
Anschlag in Form einer Mutter 34 angeordnet, gegen welche die Zungen 33
a der Schnappfeder bei ihrer Aufwärtsbewegung drücken.
Die
Schnappfeder 33 ist an der Verbindungsstelle des Ventilkörperteiles
13 a mit dem Ventilkörperteil 13 b
im Hauptventilkörper
13 angeordnet.
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Die Einstellmutter 34 ist mit nicht dargestellten Vorsprüngen oder
Einschnitten versehen, in welche ein durch die Zungen 33 a der Schnappfeder
33 hindurchgreifendes Werkzeug eingeschoben werden kann, mit welchem die
Mutter 34 zusammen mit der Schnappfeder 33 gedreht werden kann. Gegebenenfalls
kann von der Oberseite des Hauptventilkörpers 13 her ein Schraubenzieher
zum Festhalten des Zusatzventilgliedes 14 eingeschoben werden.
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Der untere Ventilkörper 13 b ist mit einer Dichtringscheibe
35 versehen, die mit dem Ventilsitz 18
(F i g. 1) im Innem des
Steuergehäuses 1 zusammenwirkt. Auf seiner Unterseite ist der Körperteil
13 b
mit einer zentralen zylindrischen öffnung 36 versehen,
in welche der hohle, nach oben offene und nach unten mit Gasaustrittsöffnungen
37 versehene Kugelkopf 38 des Stößelgliedes 11 mit Gleitsitz
verschiebbar eingreift. Innerhalb des Körpergliedes 13 b
ist auf den
Kugelkopf 38 ein auf die Schnappfeder 33
einwirkender Druckteller
39 aufgesetzt, der eine sphärische Lagerfläche 40 aufweist, so daß er allseitig
frei einstellbar auf dem Kugelkopf 38 gelagert ist. Das Stößelglied
11 ist mit der Schulter 41, die als Anschlagfläche für das gabelförrnige
freie Ende 42 des Schwenkhebels 10 dient, und mit einer zentralen Bohrung
48 zur Aufnahme des aus F i g. 1 ersichtlichen zentralen Führungsstiftes
49 versehen, der mit seinem einen, mit Kerben versehenen Ende in eine entsprechend
in der gemeinsamen Achslinie 15 im Gehäuse 1 angeordneten Bohrung
50 eingepreßt ist und die sichere Führung des Stößelgliedes 11 und
damit auch des ganzen Hauptventilkörpers 13
bewirkt. Der Zusatzventilkörper
14 läßt sich gegen die Kraft einer Rückstellfeder 43 bewegen, die einerseits an
dem Ventilkörper 14 und andererseits an einem ringförmigen, eine zentrale obere
Gaseintrittsöffnung 44 in den Hauptventilkörper 13 frei lassenden Einsatz
45 abgestützt ist. Wie aus der Draufsicht auf den Hauptventilkörper gemäß F i
g. 3 ersichtlich ist, ist der Einsatz 45 nach Art eines durch seine Ausschnitte
46 und die Vorsprünge 47 am Hauptventilkörperteil 13 a gebildeten Bajonettverschlusses
leicht lösbar mit dem Hauptventilkörperteil 13 verbunden, so daß der Zusatzventilkörper
14 leicht zugänglich ist und ausgewechselt werden kann.
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Wenn sich der Ausdehnungskörper 2 des Therinostaten infolge einer
Abkühlung des Heizmediums zusammenzieht, wird der Schwenkhebel 10 in F i
g. 1
im Uhrzeigersinn bewegt und damit das Stößelglied 11 nach oben
bewegt. Dabei gleitet der Kugelkopf 38
in der zylindrischen öffnung
36 des Hauptventilkörpers 13 nach oben. Der auf dem Kugelkopf
38
frei beweglich aufgesetzte Druckteller 39 legt sich gleichmäßig
an die Schnappfeder 33 an und drückt sie nach oben, so daß sie in ihre obere
Stellung schnappt. Dabei treffen die Zungen 33a auf die Anschlagmutter 34 auf dem
Stiel 32 des Zusatzventilkörpers 14, der dadurch von seinem Ventilsitz
30
abgehoben wird und den über den Drosselschraubeinsatz 12 und durch den
Hauptventilkörper 13 hindurch in den unteren Gasraum 19 des Steuergehäuses
führenden Kleinbrand-Gaskanal öffnet. Bei noch stärkerer Abkühlung und entsprechend
starker Zusammenziehung des Ausdehnungskörpers 2 des Thermostaten befindet sich
das Stößelglied 11 in einer noch höheren Stellung, in welcher die Schnappfeder
33 bis zum Anschlag an die nach innen ragende Wand des oberen Hauptventilkörperteiles
13 a anliegt und damit bei unverändert weitgeöffnetem Zusatzventilkörper
14 der ganze Hauptventilkörper 13 nach oben von seinem Ventilsitz
18 abgehoben wird und dadurch einen jeweils der augenblicklichen Stellung
des Ausdehnungskörpers 2 und damit dem Wärmebedarf entsprechenden Ausmaße geöffneten
Hauptgasdurchlaß freigibt. Mit dem Hauptventilkörper 13
wird also eine stufenlose
Regelung des Hauptgasdurchflusses bewirkt.
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In F i g. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Ventilteiles
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Stößelglied 11' an seinem
oberen Ende zylindrisch ausgebildet und mit einer konischen Vertiefung
51 versehen, in welche der auf seiner Unterseite kegelförinig ausgebildete
Druckteller 39' mit seiner Spitze 52, die einen kleineren Spitzenwinkel
als der Öffnungswinkel der konischen Vertiefung 51
aufweist, gelagert ist.
Das zylindrische Ende des Stößelgliedes 11' kann wieder mit Gleitsitz in
einer zentralen und koaxial zu der gemeinsamen Längsachse der Vorrichtungsteile
verlaufenden öffnung 36'
im Ventilkörper 13' angeordnet sein. Bei diesem
Ausführungsbeispiel erfolgt das öffnen und Schließen des Hauptventils durch Kippen,
um auch bei geringem Ventilhub einen eindeutigen Öffnungsquerschnitt zu erhalten.
Zu diesem Zweck ist die zentrische Spitzenverbindung zwischen dem Stößelglied und
dem innerhalb des Hauptventilkörpers angeordneten Druckteller auf der gleichen Höhe
wie der unterhalb des Schwerpunkts des Hauptventilkörpers liegende Ventilsitz angeordnet,
und die Schließfeder des Hauptventilkörpers greift oberhalb von dessen Schwerpunkt
an.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen des Ventilgliedes wird durch Ineinanderschieben
der Hauptventilkörperteile 13 a und 13 b und deren Verbinden durch
einfaches Einrollen erreicht, daß bei kleinen Ventilabmessungen relativ große Schnappscheiben
33 in den Hauptventilkörpern 13 untergebracht werden können. Die Anordnung
gemäß der Erfindung weist neben den Vorteilen der maßgerechten Bearbeitbarkeit und
der platzgünstigen und raumsparenden Anordnung der einzelnen Teile auch den Vorteil
auf, daß die Teile günstig montiert werden können, wobei ein genaues Einpassen möglich
ist. So wird das Stößelglied 11 erst bei der Montage der Einrichtung in den
Hauptventilkörper 13 eingesetzt. Der Zusatzventilkörper 14 innerhalb des
Hauptventilkörpers 13
ist also bis zum Einbau der Vorrichtungsteile von beiden
Stimseiten des Hauptventilkörpers 13 her zugänglich und kann daher leicht
und bequem justiert werden.