DE1811867A1 - Steuer- und Sicherheitseinrichtung fuer gasbetriebene Warmwasserbereiter oder Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

DI pi.-1 ng. R. H. ßahr

Dlpl.-Phys. Eduard Betzler Fernsehen ^^ Dipl.-ing. W. Herrmann-Trentepohl »»«

PATENTANWÄLTE Babetzpat München

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SAUNIER DUYAL, Paris / PRAKKREIOH

Steuer- und Sicherheitseinriehtung für gasbetriebene Warmwasserbereiter oder Durchlauferhitzer.

Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Steuer- und Gassicherheitseinrichtung für Apparate der Bauart Warmwasserbereiter und Durchlauferhitζer mit Gasbetrieb.

Bekanntlich müssen Apparate der Bauart Warmwasserbereiter und Durchlauferhitzer mit Gasbetrieb die folgenden Funktionen erfüllen;

Eine erste Funktion entsprechend der das Gas nur dann dem Brenner zugeführt wird, wenn eine Wassermenge größer als ein Minimalwert den Heizkörper der Vorrichtung durchströmt, eine zweite Funktion, die sogenannte Sicherheitsfunktion, nach der die Zufuhr von Gas zum Brenner unterbrochen werden muß, wenn die Zündwächterflamme erlischt.

Gewöhnlich wird die erste Funktion durch eine bekannte Vorrichtung sichergestellt, die aus einem Gasventil besteht, welches durch eine Differentialmembran gesteuert ist, welche ihrerseits sich anhebt, wenn Wasser in der Vorrichtung zirkuliert.

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Die zweite Punktion wird durch eine Vorrichtung ebenfalls mit Gasventil ermöglicht, das mittels eines thermoempfindlichen Organs offengehalten wird, welches in der Flamme des Zündwächters angeordnet ist, wobei dieses thermoempfindliche Organ in üblicher Weise entweder durch ein Bimetallelement gebildet sein kann, das direkt das Gasventil betätigt oder aus einer thermo-elektrischen Anordnung mit einem Thermoelement gebildet sein kann, welches in der Flamme des Zündwächters angeordnet ist und einen llektromagneten-aufweist, der durch die elektrische, vom Ihermoelement gelieferte Energie "klebt". Bei diesen bekannten Auslegungen der Steuer- und Gassicherheitseinrichtungen für Warmwasserbereiter und Durchlauferhitzer erkennt man., daß die beiden eben diskutierten Sanktionen jeweils das Vorhandensein eines besonderen Gasventiles benötigen und daß diese beiden Ventile notwendigerweise in Reihe am Gaskreis angeordnet sein müssen, welcher den Brenner speist, was den Machteil mit sich bringt, daß relativ hohe Druckverluste auftreten; dies wiederum erfordert, daß jene größer ausgelegt werden müssen und daß sie damit in der Herstellung teurer kommen,,

Auch trifft man auf bekannte Anordnungen, bei denen das Ventil der Sicherheitsvorrichtung gegen das Ausgehen der Wächterflamme ebenfalls die Rolle eines Hahns der neuen Steuerung für die Zufuhr von Gas am Eintritt in die Vorrichtung .spielt; bei den bekannten Maßnahmen ist es jedoch notwendig, ein zweites (Klappen)ventil hinter dem ersten im Kreis, welcher daa Gas zum Brenner führt, vorzusehen.

Denn man muß während des Zündvorgangs der Vorrichtung in einer ersten Phase die Gaszufuhr allein zur Wächterflamiae hin Öffnen und dann in einer zweiten Phase, die erst "beginnen kam, wenn die Sicherheitsvorrichtung in uffnungsstellung tint er dem Einfluß des Vorhandenseins der Zündflamme gebracht wurde, die Gaszufuhr zum Brenner öffnen»

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Die anderen bekannten Einrichtungen weisen ebenfalls den gleichen Nachteil wie die vorhergehenden auf, indem immer zwei (Klappen)ventile notwendig sind, die in Reihe im Gaskreis angeordnet sind, um die Steuer- und Sicherheitsfunktionen zu erfüllen? auch stellt man fest, daß in Bämtlichen der vorhandenen Vorrichtungen die drei notwendigerweise vorhandenen IHinktionen, nämlich; Manuelle Steuerung der Gaszufuhr zur Vorrichtung; Zuordnung der Zündung des Brenners zur Zirkulation des Wassers und Unterbrechung des Gases zum Brenner und gegebenenfalls zur Wächterflamme im Falle ihres Erlöschens, mittels drei gesonderter Verschlußorgane sichergestellt sind.

Bestimmte bekannte Vorrichtungen vermeiden zum !Teil diese Nachteile aufgrund der Tatsache, daß einerseits das Gas durch mehrere in Reihe geschaltete (Klappen)ventile treten muß, wodurch in beachtlicher Weise die Druckverluste erhöht werden und andererseits die (Totzeiten bei Erlöschen der Sicherheitseinrichtungen von einer Vorrichtung zur nächsten verschieden sein .können.

Nach einer bekannten Anordnung eines Speiseabsperrventils für einen Gasbrenner ist bekannt, daß ein einziges Steuerorgan es ermöglicht, durch verschiedene Manöver die Zündung und das Erlöschen augenblicklich herbeizuführen. Ebenfalls weiß man, daß diese Löschmanöver durch einfaches manuelles Entriegeln sichergestellt werden können, ohne daß es notwendig würde, auf das magnetische Element einzuwirken. Auch weiß man noch, daß die Speisung des Hauptbrenners über ein einziges (auf Klappenventil erfolgt, daß während des gesamten Zündvorganges geschlossen gehalten wird, wodurch in beachtlicher Weise die Druckverluste vermindert werden.

Diese Speiseabsperrventile sind jedoch unabhängig von jeder Verbindungsvorrichtung der Zündung des Brenners mit der Wasserzirkulation und sind nicht in der Lage, die entsprechende Fu|4nktion zu realisieren.

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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird es möglich, diesen Nachteilen abzuhelfen, indem eine neuartige Steuerung und Gassicherheitseinrichtung mit einem Mechanismus eines Warmwasserbereiters oder Durchlauferhitzers mit G-asbetrieb kombiniert wird, durch den es möglich wird, die drei vorher genannten notwendigen Funktionen allein mittels zwei (Klappen)ventilen zu erfüllen; hierdurch wird es möglich, einfachere und weniger teure Apparate herzustellen.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung besteht das mechanische, die Übertragung der Verschiebungen der Differentialmembran des (Klappen)ventils, welches die Zufuhr von Gas zum Brenner öffnet, wenn das Wasser in der Vorrichtung zirkuliert, aus einer kinematischen Verbindung gebildet aus einer Schieberstange, einer schweren Rückstellfeder und einem derart betätigbaren Kipphebel, daß die Differentialmembran sich selbst dann heben kann, wenn durch irgendein beliebiges Mittel das Gaseinlaßventil in Schließstellung gehalten wird und dai die Ruhestellung, in die die Anordnung bestehend aus: Gasrentil, Kipphebel und Differentialmembran unter der Wirkung der Rückstellfeder zurückkehrt, wenn der Wasserumlauf unterbrochen wird, völlig durch den übergang des Gasventils in Schließstellung bestimmt wird.

Nach einem zweiten Merkmal der Erfindung wird das mechanische Verbindungssystem, das wie oben angegeben ausgebildet ist, in Kombination mit einem Handsteuerüngsorgan für die Gaszufuhr bei Eintritt in die Vorrichtung verwendet, das ist eine Kombination nach der: Das Schließelement dieses Organs, das in an sich bekannter Weise durch ein Gasventil gebildet ist, welches vor dem Gasanschluß an die Vorrichtung angeordnet isttwad von Hand durch eine Vorrichtung bekanirtrer Bauart mit durch Drehung verriegeltem Druckknopf betätigt wird, ebenfalls die Rolle eines automatischen Verschlußorgans für die Zufuhr von Gas zur Vorrichtung im Falle eines Erlöschens der Zündwächterflamme spielt, während das durch die Differentialmembran entsprechend

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dem ersten Merkmal der Erfindung gesteuerte Gasventil ebenfalls die Rolle eines Ventiles spielt, welches das Schließen des Gases zum Brenner während des Zündvorganges der Wächterflamme sicherstellt. .

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Figur 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Steuer- und Gassicherheitsvorrichtung in Ruhestellung zeigt;

Figur 2 zeigt eine druckknopf be tat igte Vorrichtung zum Zünden der Wächterflamme in vorgeschobener Stellung; und Figur 3 zeigt die Vorrichtung in Betriebsstellung.

In Figur 1 der Zeichnungen ist zu sehen, daß das Gehäuse 1 des Steuer- und Sicherheitsmechanismus eine Gasöffnung 2 und eine Auslaßöffnung 3 in Richtung des nicht-dargestellten Brenners aufweist.

Die Öffnung 2 kann mit dem GasZuführungskanal durch ein am Endteil 1a vorgesehenes Gewinde 4 verbunden sein, wobei dieser Anschlußstutzen mit dem Gehäuse 1 über einen beliebigen Anschluß 5 verbunden ist. Ersichtlich ist der Seil 1a austauschbar und ermöglicht es, die Vorrichtung mit dem Gaszufuhrkanal unabhängig von ihrer Orientierung zu verbinden.

Das Gehäuse 1 weist eine erste Kammer 6 hinter dem Gaseintritt 2 auf, in die die nicht-dargestellte Wächterflamme hineinreicht und wiest eine zweite Kammer 7 vor der Austrittsöffnung 3 auf, wobei die Kammern 6 und 7 miteinander über einen an sich bekannten Gasregler 8 in Verbindung stehen, der beispielsweise aus einer durch ein Gewicht 10 ausgeglichenen Membran 9 gebildet und fest mit einem Klappenventil von Kugelkalottengestalt verbunden ist.

Figur 1 zeigt die Vorrichtung in Ruhestellung; die Gaszufuhr'

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in die Kammer 6 ist durch den Ventilkörper 12 verschlossen, welcher in Schließstellung auf dem Ventilsitz 13 gleichzeitig durch den Druck des Gases und durch die Wirkung einer Ventilfeder 14 gehalten ist, die sich gegen das Gehäuse 1a abstützt.

Der Ventilkörper 12 ist fest mit einer Stange 15 verbunden, die in Längsrichtung die Kammer 6 durchsetzt.

Diese Stange 15 befindet sich, in Verlängerung einer Druckknopfatange 16, die fest mit einem Betätigungsknopf 17 außerhalb des Gehäuses 1 derart verbunden ist, daß eine auf den Knopf 17 entgegen der Feder 18 ausgeübte Translationsbewegung die Öffnung des Ventilkörpers 12 ermöglicht, wobei die Abdichtung durch die Torusdichtung 19 sichergestellt ist.

Die Gasaustrittsöffnung zum Brenner wird durch das (Klappen) Ventil 20 verschlossen, welches fest mit einer Gleitstange 21 verbunden ist.

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung ist dieses Ventil 20, das die Zufuhr des Gases zu den Brennern steuert, mechanisch mit dem Differentialmembran-Steuermechanismus über einen Kipphebel 22 derart verbunden, daß die Membran sich selbst dann anheben läßt, wenn das Verschlußventil 20 in Schließstellung gehalten ist. Bei 23 ist der Differentialmembranmechanismus dargestellt, der auf den Wasserumlauf anspricht; die fest mit der Schieberstange 24 verbundene Membran 23 verschiebt sich unter dem Einfluß des Wasserumlaufs entgegen einer.starken Rückstellfeder 25, die sich einerseits auf dem Körper des Gehäuses 1, andererseits auf einer Aufnehmerplatte 26 abstützt. Die Stange 15 weist eine Gabel 39 auf, die den Durchgang der Stange 24 ermöglicht. Der Kipphebel 22, der um die Achse 27 beweglich ist, stützt sich unter der Platte 26 ab und nimmt am anderen Ende die Steuerstange 21 für das Ventil 20 auf.

Der Kipphebel 22 ermöglicht also die Öffnung des Ventils unter

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der Wirkung der Feder 28, wenn der Wasserumlauf im Membranme- " chanismus 23 die Platte 26 entgegen der Wirkung der Feder 25 hebt.

Erfindungsgemäß begrenzt die Anordnung des Kipphebels, der sich unter der Platte 26 abstützt, nicht die Bewegung der Membran 23,. wenn die Verschlußklappe 20 geschlossen gehalten wird; andererseits drückt, wenn der Wasserumlauf aufhört, die Feder 25 die Platte 26 zurück und schließt die Klappe 20 über den Kipphebel

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird das genannte System einem Handsteuerorgan für die Gaszufuhr am Eintritt in f den Apparat und einer Sicherheitsvorrichtung zugeordnet, die das automatische Schließen des Klappenventils 12 für den Fall sicherstellt, daß die Wächterflamme erlischt.

Hierzu ist eine bekannte Sicherheitsvorrichtung mit Thermoelement vorgesehen, die einen Anker 30 aufweist, welcher fest mit einer Schiebestange 31 verbunden ist; diese ist in Figur 1 in Ruhestellung, ausgefahren aus dem Elektromagneten 29 unter der Wirkung der kleinen Feder 32 dargestellt. Ein mit dem Körper des Gehäuses 1 fest verbundenes Element 33 kann in der Kammer um die Achse 34 verschwenken und dessen unterer Teil legt sich gegen den Anker 30 der Thermoelementeinrichtung. -a

Der Druckknopf 17 ist ein Drehgriff, der zwei mögliche Stellungen "geschlossen" und "geöffnet" einnehmen kann. Nach einer bekannten Anordnung kann dieser Druckknopf nur für die Stellung "offen" eingedrückt werden. Er ist verriegelt, wenn er sich in "geschlossen"-Stellung befindet.

Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen den Druckknopf 17 in "Offenstellung"; sein Manöver besteht in einer Translationsbewegung.

Aus Figur 1 ist ersieht, daß die durch den Druckknopf 17 betätigte Stange 16 einen im wesentlichen senkrecht zu dieser

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Stange stehenden Arm 35 trägt. Der untere Teil 36 dieses Armes ist gegenüber dem Anker 30 und gegenüber dem unteren Teil des Elementes 33 angeordnet. Der Arm 35 trägt in seinem oberen Teil eine Rolle oder eine versenkbare Kugel oder auch ein nachgiebiges Element 37, welches in der Lage, sich unter den Kipphebel 22 25U legen, um die Verriegelung des Ventils 20 vorzunehmen.

In Figur 1 ist die Steuer- und Sicherheitseinrichtung in Ruhestellung dargestellt, d.h. bei gelöschter Wächtefflamme, bevor die Vorrichtung in G-ang gesetzt wird, wozu ein einfacher Druck auf den Knopf 17 ausreicht. Wie in Figur 1 hält die Feder 18 den Knopf 17 entfernt vom Gehäuse 1. Der durch die Feder H auf seinen Sitz 13 gedrückte Ventilkörper 12 unterbindet jede Gaszufuhr in die Kammer 6. Ist ein Wasserumlauf nicht vorhanden, so bleibt der Kipphebel in der dargestellten Stellung und hält das Klappenventil 20 geschlossen. Eine ungewollte öffnung eines Wasserentnahmehahns bliebe in diesem Augenblick ohne folgen, da in die Kammer 6 kein Gas gelangt.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist nach der Erfindung die folgende:

Figur 2 zeigt die Stellung der verschiedenen Organe in Zündstellung der Wachterflamme.

Hierzu drückt man den Knopf 17 entgegen der Feder 18 nieder. Die Stange 16 stützt sich dann gegen die Stange 15 ab und öffnet den Gaseinlaßkörper 12. Gleichzeitig gleitet die fest mit der Stange 16 verbundene Kugel 37 unter den Kipphebel 22 und verriegelt auf diese Weise da· Ventil 20 in Schließeteilung. Parallel hierzu legt sich das Teil 36 des Armes 35 gegen das Teil 33 und läßt dieses um seine Achse 34 verschwenken. Der obere Seil des Elementes t 33 gleitet in die Ausnehmung 38 der Stange 15, die gegenüber dem Seil 33 aufgrund der seitlichen Verschiebung angeordnet 1st·

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Während dieser Bewegung wird der Anker 30 der Vorrichtung mit Thermoelement gegen den Elektromagneten 29 entgegen der Feder gedrückt. Diese Zwischenanordnung ermöglicht es dem Gasdruck, sich in der Kammer 6 einzustellen und entspricht der Zündphase des Wächters; man muß dann nur den Druckknopf herabgedrückt halten, bis das Thermoelement den Anker 30 in Kontakt mit dem Elektromagneten 29 hält.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß während dieser Zündphase des Wächters das Gas auf keinen Fall zum Brenner entweichen kann, einesteils, weil ein Übergang zur Kammer 7 durch die obe- g

re Stellung des Klappenventils 11 begrenzt ist, insbesondere aber weil das Klappenventil 20 durch die Kugel 37 verriegelt ist. Selbst wenn während dieser Phase Wasser entnommen wird, bleibt der Kipphebel 22 in der in Figur 2 gezeigten Stellung, unabhängig, wie die nach oben gehende Bewegung verläuft, die die Platte 26 auszuführen in der Lage ist.

In Figur 3 ist die Vorrichtung nach der Erfindung in Öffnungsstellung gezeigt, d.h. wenn eine Wasserentnahme und eine Gaszuführung zum Brenner erfolgt. Nach Vornahme des vorbeschriebenen Vorganges läßt man den Knopf 17 los, der in die Stellung der Figur 1 unter der Wirkung der Feder 18 zurückkehrt. Nach gezündetem Wächter verbleibt der Anker 30 klebend am Elektro- € magneten 29. Unter der Wirkung der Feder 14, die versucht, den Körper des Ventils 12 erneut zu schließen, verschiebt sich die Stange 15 ..leicht, bis sie sich gegen den Kopf des Teiles 33 legt, der vorher in die Aussparung 38 eingerastet hatte} der Körper des Ventiles 12 bleibt offen.

Sobald eine Wasserentnahme erfolgt, hebt sich die Membran 23- und damit die Platte 26. Der Kipphebel 22 kann somit um seine Achse 27 unter der Wirkung der Feder 28 verschwenken, die das Ventil 20 öffnet und die Gaszuführung zum Brenner ermöglicht.

Wird die Entnahme unterbrochen, so wird unter der Wirkung der

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starken 25 die Platte 26 nach unten geführt und schließt aufgrund des Hebels 22 die Klappe 20: Die Zufuhr von Gas zum Brenner ist unterbrochen.

Nach einem Merkmal nach der Erfindung spielt der Körper des Ventils 12 auch die Rolle eines automatischen Verschlußorgans fir die Gaszufuhr im Augenblick eines Erlöschens der Zündflamme des Wächters. Das !Thermoelement ist dann nicht mehr erregt und, unter der Wirkung der Feder 32 wird der Anker 30 zurückgestoßen, das Teil 33 verschwenkt um die Achse 34- und löst sich aus der Ausnehmung 38, Die Stange 15 ist nunmehr frei und das Ventil 12 schließt sich augenblicklich unter dem Einfluß der Peder 14? wodurch die Gaszufuhr unterbrochen wird.

Schließlich ist eine nicht-dargestellte vorrichtung vorgesehen, die es ermöglicht, den Apparat stillzusetzen, indem der Ventilkörper 12 geschlossen wird, indem der Knopf 15 aus der Stellung "offen", wie er beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist, in die Stellung "geschlossen" gedreht wird.

Hierdurch lann man sich beispielsweise ein Hebelsystem vorstellen, das auf der Stange 16 oder auf dem Arm 35, normalerweise in der 3?igurenebene angeordnet wäre und das durch Drehung des Knopfes 17 das XeIl 33 aus der Ausnehmung 33 lösen würde, wodurch das Schließen des Körpers des Gaseinlaßventils 12 hervorgerufen würde.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung nur anhand einer Ausführungsform erläutert} Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

Patentansprüche

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Claims (4)

M 01 226 PATENTANSPRÜCHE

1.) Steuer- und Gassicherheitseinrichtung für gasbetriebene Warmwasserbereiter oder Durchlauferhitzer, gekennzeichnet durch ein mechanisches Verbindungsorgaa mit Kipphebel (22) zur Übertragung der Verschiebungen einer Differentialmembran (23) auf das Ventil (26), welches die Gaszufuhr zum Brenner regelt, wobei der Hebel (22) derart ausgebildet ist, daß die Differentialmembran (23) sich selbst in dem Falle hebt, wo das Gaseinlaßventil in Schließstellung gehalten ist.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20), das für die Gaszufuhr zum Brenner sorgt, darüberhinaus die funktion eines Ventile ausübt, das eine Unterbrechung des Gaestroms zum Brenner während des Zündvorganges der Wächterflamme sicherstellt.

3.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Verbindungsorgan mit Kipphebeln im Kombination mit einem Handsteuerungsorgan für die Gaszufuhr am Eintritt in die Vorrichtung kombiniert ist,

4.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan für die Gaszufuhr am Eintritt in die Torrichtung so ausgebildet ist, daß es auch die Funktion eines Schließorgane für die Gaszufuhr für den Fall eines Erloschene der Wächterflamme ausübt.

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ORIGINAL INSPECTED

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