DE2015555A1 - Kontrollventil - Google Patents

Description

Priorität: Australische Patentanmeldung Nr. 52 893/69 vom 1.Apr.69

Die Erfindung bezieht sich auf Kontroll- oder Steuerventile, die insbesondere für Verwendung mit gasbrennenden Handwerkzeugen bestimmt sind.

Beim Gebrauch von gasbrennenden Handwerkzeugen*, wie Lötkolben, Handbrennern und dergleichen ist es wünschenswert, dass das Gerät bei seiner tatsächlichen Benutzung leicht auf volle Flamme gebracht werden kann, dass es jedoch auf Zündflamme belassen werden kann, während Zeiten einer Arbeit, in denen die

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Bedienungsperson das betreffende Werkzeug nicht tatsächlich verwendet. Während dieser letzteren Zeitspannen ist es wünschenswert, dass die Flamme darunter auf Zündflamme herabgestellt, dann aber leicht auf volle Flamme zurückgebracht werden kann, ohne den Brenner wieder anzünden z.u müssen.

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Konstruktionen, die sowohl ZütKlflammen- als auch VoIlflammenbetatigung vorsehen, sind bekannt; sie weisen aber eine Reihe von Nachteilen auf. Sie waren bisher in ihrer Konstruktion verhältniomässig verwickelt und auch in ihrer Anwendbarkeit auf Brenner beschränkt gewesen, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten brennen. Eine bekannte Konstruktion, die in dor australischen Patentanmeldung Nr. 326/66 angegeben ist, umfasst ein Hauptsteuerventil, in das ein mit. einer konstanten öffnung versehenes Hilfsventil eingebaut ist, so dass bei Benutzung des letzteren nur eine kleine abgemessene Menge des Gases, die ausreicht, die zündflamme brennend zu halten, hindurch-strömt. Das Hilfsventil ist mit einem auswechselbaren Einsatz versehen, der ausgewechselt werden muss, wenn eine andere Strömungsgeschwindigkeit für die Zündflammenbetätigung erforderlich ist. In einer anderen bekannten Konstruktion,ist ein getrenntes Hilfsventil in Reihenschaltung mit dem Haupt— steuerventil vorgesehen und wird durch einen Auslöser am Werkzeuggriff betätigt, so dass bei Nichtbetätigung des Auslösers das Hilfsventil die Strömungsgeschwindigkeit auf die für das Brennen der Zündflamme erforderliche Geschwindigkeit beschränkt und so dass bei Betätigung des Auslösers oder Abzugs das Hilfsventil unwirksam wird und somit volle Strömung zum Brenner durch das Hauptventil stattfindet. Diese beiden Konstruktionen leiden unter dem Nachteil, dass sie die Vorsehung eines zusätzlichen Ventilelementes erfordern, und auch unter der Tatsache, dass sie die Strömung durch Verwendung einer begrenzten öffnung kontrollieren und somit nicht leicht verschiedenen Druck- und Strömungsgeschwindigkeitsanforderungen anpassbar sind.

Das Hauptziel oder -merkmal ist die Schaffung einer verein besserten Konstruktion, bei der/einziges Ventilelement leicht sowohl die Hauptströmung und die Zündströmung kontrollieren kann und in der das Hauptsteuerventil zur

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Druckkontrolltype gehört und in der die Zündströmung auch druckkontrolliert ist.

Gemäss der Erfindung ist ein Gasströmungssteuerventil vorgesehen, das ein bewegliches Ventilelement und ein erstes Kontrollelement aufweist, welch letzteres betätigbar ist, um das Ventilelement zur Bestimmung der Gasströmung durch das Ventil zu bewegen, und das fernerhin ein zweites oder übersteuerndes Steuerelement aufweist, das betätigbar ist, um das Ventilelement zu einer Stellung weiter zu bewegen, in der eine Gasströmung mit grösserer Geschwindigkeit erfolgt, als die die durch das erste Steuerelement bestimmt wird.

Vorzugsweise wird das zweite Kontrollelement von dem ersten Kontrollelement getragen, so dass das Gesamtausmass der Öffnung des Ventilelementes durch Einstellung des ersten Kontrollelementes bestimmt werden kann.

Vorzugsweise umfasst das erste Kontrollelement eine Stoßstange, die in einer Spindel montiert: und in· axial in dieses bewegbar ist, um Öffnung des Ventils zu veruisachen und die sich auch axial relativ zu der Spindel bei Betätigung des zweiten Kontrollelementes bewegt, umbesagte weitere Bewegung des Ventilelementes zu bewirken_e Vorzugsweise weist das zweite Kontrollelement eine Oberfläche auf, die ire Betrieb in Eingriff mit der Stoßstange gebracht werden kann_f um diese weitere Bewegung zu bewirken,

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten .Äusführungsform derselben_{ zusammen mit dessen beispiels= weiser-Darstellung in den beiliegenden aei.ehnimg.isn.

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Die Zeichnungen sind Längsschnitte durch ein erfindungsgemässes Ventil, und zwar zeigen sie bzw. die Anordnungen seiner Teile oder Elemente in

Fig. 1 in der "Aus"Stellung;

Fig. 2 in der "Zünd"Stellung? und

Fig. 3 in der "Vollströmung'· oder Arbeitsstellung.

In dieser bevorzugten Konstruktion ist ein Ventilkörper 1 mit einer Ventilkammer 2, mit Ein- und Auslässen 3 bzw. 4 und einer Ventilkammer zwischen den beiden Durchlässen 3 und 4 versehen. Das Ventilelement gehört vorzugsweise zu der SCHRADER Type und ist in dem Ventilkörper so angeordnet, dass seine Betätigungsnadel 6 nach oben in die Ventilkammer vorsteht. In der Kammer ist oberhalb der Ventilbetätigungsnadel eine biegsame Membran 7 vorgesehen. Eine hohle Deckmutter 8 ist in den Ventilkörper oHerhalb der Membran eingeschraubt und trägt eine drehbare Spindel 9, die in die Mutter eingeschraubt und axial in bezug auf dieselbe bei Drehung der Spindel beweglich ist. Die Spindel trägt ihrerseits einen Betätigungsknopf 10, durch den sie in Gewindegängen der Mutter gedreht werden kann.

Die Spindel 9 ist hohl und trägt in ihrem Inneren eine Stoßstange 11. Die Stange 11 ist mit einem Kopf 12 versehen, der gegen die obere Fläche der Membran 7 anliegen kann. Das untere Ende der Spindel hat vergrösserten Durchmesser und in einer in dieser Erweiterung ausgebildeten Einsenkung oder Vertiefung 30 ist eine Druckfeder 13 vorgesehen, die mit ihrem oberen Ende gegen das obere Ende der Vertiefung und mit ihrem unteren Ende gegen den Kopf der Stoßstange anliegt und dadurch die Stoßstange 11 auf die Membran 7 herunterdrückt. Die Länge der Stoßstange ist so, dass ihr oberes Ende bei vollkommen geschlossener Stellung des Ventils gerade unterhalb der unteren Innenfläche einer im folgenden zu beschreibenden hohlen Kappe 15 liegt.

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Das obere Ende des Betätigungsknopfes 10 ist mit einer Einsenkung oder Vertiefung 14 versehen, in die der obere Teil der Spindel (und somit die Stoßstange) hereinragt. Die hohle Kappe 15 und eine obere Abdeckung 1.5A derselben ist auf die Spindel an diesem Punkt aufgeschraubt und trägt in ihrem Inneren einen Betätigungsplunger 16, der seinerseits an seinem oberen Ende einen Knopf 17 trägt. Eine Druckfeder 18 umgibt die Kappe und liegt mit ihrem oberen Ende gegen den Boden der Vertiefung 14 in dem Htopf 10 an und mit ihrem oberen Ende gegen die Unterseite des Knopfes

Der Betätigungsplunger 16 hat. einen mittleren Abschnitt 19 von ungefähr demselben Durchmesser wie die Öffnung in der Abdeckung ISA der Kappe 15, durch die er sich hindurch erstreckt. Der Plunger 16 hat einen oberen Abschnitt 20 von kleinerem Durchmesser als der Mittelabschnitt und einen unteren Abschnitt 21 mit grösserem Durchmesser als der Mittelabschnitt. Bei Nichtbetätigung des Plungers liegt der Abschnitt 21 gegen die Unterseite der Abdeckung ISA der Kappe 15 an und verhindert dadurch, dass die Feder, 18 den Plunger aus der Kappe 15 heraus anhebt. Wird der Knopf 17 heruntergedrückt, so bewegt sich der obere Abschnitt 2O des Betätigungsplungers in die Öffnung der Kappe 15, 15A und Bewegung des Knopfes nach der einen oder der anderen Seite bewirkt, dass die zwischen den mittleren und oberen Abschnitten 19 und 20 des Plungers gebildete Schulter 26 unter die Unterseite der öffnung in der Abdeckung 15A der Kappe greift und sie in dem herabgedrückten Zustand blockiert. In diesem Zustand wird die gegen die Unterseite des Knopfes 17. anliegende Feder 18 seitlich abgebogen, wie dies bei C in Fig. 3 veranschaulicht ist. Hierdurch ergibt sich eine selbstzentrierende Wirkung, die den Knopf 17 veranalsst, sofort in die "AUF" Stellung zurückzukehren unter dem Einfluss der Feder 18 bei irgendwelcher Bewegung, die ausreicht, um die Schulter 26 auaser Eingriff mit der Unterseite des Kappenabschlueses 15A zu bringen.

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Um Spiel in dem Spindelzusammenbau aufzunehmen und eine konsistente Reibung zu schaffen, können eine Scheibe 22 aus Polytetrafluoräthylen und eine Messingscheibe 23 in einer Ausnehmung 31 in der Unterseite des Knopfes 10 und eine die Spindel 9 umgebende Druckfeder 24 vorgesehen sein, wobei die Peder 24 mit ihrem oberen Ende gegen die genannten Scheiben und mit ihrem unteren Ende gegen die Abdeckmutter anliegt.

Eine lose Scheibe 25 kann zwischen dem Kopf 12 der Stoßstange und der Deckmutter 8 vorgesehen sein, um die Membran bei der Aufbringung von hohen Drucken zu schützen.

Die Arbeitsweise des Ventils ist wie folgt: Wenn sich das Ventil, wie in Pig. 1 dargestellt, in der geschlossenen Stellung befindet, so kann die Stoßstange 11 leicht gegen die Membran 7 anliegen, so dass sie die Membran nicht ausreichend ausbiegt, um mit der Betätigungsnadel 6 am Ventilelement 5 in Eingriff zu treten und dadurch das Ventil zu betätigen. Der Betätigungsknopf 10 wird nun gedreht, um die Spindel 9 in den Schraubengängen in der Deckmutter 8 vo*·- zu_Jbewegen und dadurch die Peder 13 zusammenzudrücken. Hierdurch wird der Kopf 12 der Stößstange 11 veranlasst, die Membran 7 herunterzudrücken," bis sie in Berührung mit der Betätigungsnadel 6 des Ventilelementes 5 tritt. Das Ventil wird somit geöffnet und Gas kann durch die Gaskammer 2 und aus der Auslassleitung 4 zum Brenner fHessen. Gleichzeitig veranlasst Bewegung der Spindel 9 relativ zu der Stoßstange 11, dass das obere Ende der Spindel in die oberhalb dieses oberen Endes angeordnete Kappe 15 hereinragt. Der Knopf 10 wird gerade genügend betätigt, um den gewünschten Grad von Zündflammenbrennen zu bewirken.

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Man beachte, dass in diesem Zustand die Unterseite der Membran 7 dem Gasdruck ausgesetzt ist und dass dementsprechend der Grad der Öffnung des Ventils bestimmt wird durch die Erreichung eines Gleichgewichtszustandes zwischen dem auf die Unterseite der Membran einwirkenden Gasdruck und der durch die Feder 13 gegen den Kopf 12 der Stoßstange 11 ausgeübte Kraft. Würde nun der Knopf 10 weiter gedreht, um die Spindel 9 in ihrem grössten Ausmass nach unten zu bewegen, so kann das Ventil zu seiner voll offenen Stellung in normaler Weise bewegt werden. Da es jedoch normalerweise wünschenswert ist, Vollflammen- und Zündflammenbetätigung vorzusehen, wird dies weitere Öffnen des Ventiles nicht durchgeführt. Anstelle dessen wird das Ventil durch den Knopf 10 so eingestellt, dass sich die gewünschte Grosse der Zündflamme ergibt, und es wird in diesem Zustand während des gesamten Betriebes belassen. Die Kontrolle des Ventils, um Vollflammen-Betrieb zu bewirken, wird nun von dem Übersteuerungsknopf 17 übernommen.

Nach Einstellen des Veatils durch dea Hauptkontrollknopf 10 auf den oben beschriebenen Zündflassmsag4istaad_f kann es in den in Fig. 3 vernaschauliehten Vollflammensustand durch Herunterdrücken des Übersteuerungsknopfes 17 gebracht werden. Diese veranlasst das untere Ende 21 des Übersteuerungsknopfes 17 mit dem oberen Ende der Stoßstange 11 in Eingriff zu treten und somit die Stoßstange 11 unabhängig von der Spindel 9 herunterzudrücken unter Verursachung einer Ablenkung der Membran 7 und daraus sich ergebende weitere Abwärtsbewegung der Betätigungsnadel 6 des Ventils, um letzteres weiter zu öffnen und Vollflammenbrennen zu erzielen, solange der Knopf 17 herabgedrückt bleibt. Wie vorangehend beschrieben, kann der Knopf in der heruntergedrückten Stellung dadurch blockiert werden, dass die Schulter 26 seines mittleren Abschnitts 19 mit der Unterseite der Oberwand ISA der Kappe pa Eingriff

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gebracht wird· Wünscht man zu der Zündflammenstellung zurückzukehren, so erfolgt durch einen einzigen Druck des Daumens auf den iibersteuerungsknopf 17 ein Auslösen desselben, wodurch die Stoßstange 11 wieder aufwärts unter den Einfluss des Gasdruckes auf die Membran 7 bewegt wird, bis wieder ein Glexchgewichtszustand zwischen dem Gasdruck und dem Druck in der Ventildruckfeder 13 unter Bewirkung des Zündflammenbrennens erreicht ist.

Die im Vorangehenden beschriebene Konstruktion liefert ein Mittel, wodurch Änderung von Vollflammen- zu Zündflammenbrennen und umgekehrt unter Verwendung nur eines Ventilelementes wirksam und schnell durchgeführt werden kann, wobei auch eine Konstruktion geschaffen wird, in der das Ventilelement bei Zündflammenbetätigung diirckkontrdL-liert werden kann. Dies bedeutet einen sehr wesentlichen Vorteil gegenüber vorbekannten Konstruktionen. Man sollte jedoch verstehen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht notwendigerweise auf Ventile beschränkt ist, die du^rckansprechend sind oder die zur SCHRADER Type gehören. Die Erfindung kann leicht auf andere Typen von Ventilen angewendet werden und der Schutzumfang soll sich auf diese und andere Abänderungen und Anpassungen innerhalb des Gedankens und des Umfanges der hier offenbarten Erfindung erstrecken.

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Claims (8)

DA-K575 -.9- Ansprüche

1.J Gasströmungs-Kontrollventil, gekennzeichnet durch ein bewegliches-Ventilelement (6) und ein erstes Kontrollelement (10), das zur Bewegung des Ventilelementes (6) betätigbar ist, um die Gasströmung durch das Ventil zu bestimmen, das ein zweites oder Übersteuerungskontrollelement (17) vorgesehen und betätigbar ist, um weitere Bewegung des Ventilelementes (6) zu veranlassen zwecks Schaffung einer Gasströmungsgeschwindigkeit die grosser ist als die durch das erste Kontrolleleraent bestimmte.

2. Kontrollventil nach Anspruch 1, dadurch ge"-—. kennze ichnet , dass das zweite Kontrollelement

(17) von dem ersten Kontrollelement (10) getragen wird, so dass das gesamte Ausmass der Öffnung des Ventilementes (6) durch Einstellung des ersten Kontrollelementes (10) bestimmt werden kann.

3. Kontrollventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Kontrollelement (10) eine in einer Spindel (9) montierte Stoßstange (11) umfasst und/durch die Spindel/beweglich ist, um öffnung des Ventils zu bewirken, und dass die Stoßstange (11) auch axial relativ zur Spindel bei Betätigung des zweiten Kontrollelementes (17) beweglich ist, um die weitere Bewegung des Ventilelementes (6) zu bewirken.

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4. Kontrollventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontrollelement

(17) eine Fläche (21) umfasst, die bei seiner Betätigung in Eingriff mit der Stoßstange (11) gebracht werden kann, um die weitere Bewegung des Ventilelementes (6) zu bewirken.

5. Kontrollventil nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Ventil (5) mit dem beweglichen Ventilelement (6) ein SCHRADER Type Ventil ist.

6. Kontrollventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßstange (11) federnd (Feder 13) in Berührung mit einer Seite einer zwischen dem Ende der Stoßstange (11) und dem Ventilelement (6) eingefügten Membran (7) ist und dass die andere Seite der Membran (7) dem Druck des durch das Ventil stömenden Gases ausgesetzt ist, wodurch die Kontrolle\empfindlich wird.

7. Kontrollventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontrollelement (17) eine herabdrückbare Betätigungsvorrichtung (16) umfasst, die in ihrer heruntergedrückten Stellung durch eine Feder (18) vorgespannt ist und bei Herabdrückung in Berührung mit der Stoßstange treten und dieselbe axial bewegen kann, und dass die Betätigungseinrichtung (16) eine Schulter (26) aufweist, die bei Zusammendrückung und seitlicher Abbiegung der Feder mit einem An schlag (an 15A) in Eingriff tritt und die Betätigungsvorrichtung (16) in ihrer heruntergedrückten Stellung hält.

8. Kontrollventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (16) in ihre nicht-herabgedrtickte Stellung unter Einwirkung der zusammengedrückten und seitlich abgebogenen Feder (18) zurückgebracht wird durch Bewegung, die die Schulter (26) von dem Anschlag (an 15A) löst.

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