DER0012543MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 12. September 1953 Bekannitgemacht am 25. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffsteuervorrichtung für Brenner für gasförmige Brennstoffe und bezieht sich insbesondere auf eine temperaturabhängige Brennstoffsteueirvorrichtung. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein neues undl verbessertes Gerät dieser Art anzugeben.

Die Erfindung ist besonders für Wassererhitzer od. dgl. geeignet, die mit Gasbrennern, versehen sind, und, bei denen, die Wassertemperaturen, innerhalb genauer Grenzen eingeregelt werden sollen. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Geräte beschränkt.

Es ist bekannt, bei derartigen Geräten eine Gasabsperrvorrichtung mit selbsttätigem Abschluß vorzusehen,, die durch, die Temperaturändeirung des zu erhitzenden, Stoffes gesteuert wird und die Einrichtungen, zum Einstellen der Temperatur aufweist, bei der die Gasabsperrvorrichtung selbsttätig schließt. Die Größe des Wassererhitzers wird dabei durch die Spitzenbelastung beistimmt, die bei der betreffenden Anlage zu erwarten ist.

Nun treten aber Spitzenbelastungen, wie sie z. B. an Waschtagen, vorkommen, nur in bestimmten Zeitabständen auf, so- daß ein Wassererhitzer, der SO' groß bemessen ist, daß er diese Spitzenbelastung aufnehmen kann, für den normalen Gebrauch unwirtschaftlich ist.

Die anormale Inanspruchnahme des Wassererhitzers kann aber nicht nur darin bestehen, daß eine größere Wasseirmenge bei normaler Tempera-

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tür verlangt wird, sondern es kann auch während einer bestimmten Zeit Bedarf für Wasser mit höherer Temperatur als der normalen Abgabetemperatur vorliegen. Ein solcher He iß was serbedarf tritt z. B. bei dem Spülvorgang in einem Haushailtgeschirrwäscher auf. Es besteht daher der Wunsch nach einer Regeleinrichtung, die außer der Regelung auf eine normale Abgabetemperatur auch, noch SO' einstellbar ist, daß eine einmalige Speicherfüllung mit heißem Wasser höherer Temperator erhalten wird.

Gemäß der Erfindung enthält die Temperaturregeleinrichtung daher außer der obenerwähnten Regeleinrichtung eine Festhaltevorrichtung, durch die die temperaturempfindliche Betätigungseinrichtung in einer zweiten einstellbaren Lage festhaltbar ist,, in der die Betätigungsvorrichtung die Steuereinrichtung nur dann betätigt, wenn eine zweite höhere Temperatur des zu erhitzenden Stoffes erreicht ist, während gleichzeitig die ursprüngliche Einstellung durch die von Hand bedienbaren Einstellmittel aufrechterhalten bleibt. Außerdem sind Auslöseeinrichtungen vorgesehen, welche die Betätigungsvorrichtung in die Lage zurückbringen, die durch· die Einstellung der von Hand bedienbaren Einstellmittel festgelegt ist:.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes .hat die Betätigungsvorrichtung die Form einer neuartigen! Hebelanordnung, die einen Hebelarm enthält, der zwischen, einem Steuerventil und einem tetnperaturempnndlichen Organ derart angeordnet ist, daß die Lage seines Drehpunktes die Temperatur bestimmt, bei der das Steuerventil betätigt.wird, wobei abwechselnd, zwei Drehpunkte für den Hebelarm zur Wirkung kommen, Bei der normalen Abgabetemperatur kommt der Hebelarm mit dem ersten Drehpunkt in Eingriff. Dieser Drehpunkt ist auf verschiedene Stellungen, einstellbar, so' daß innerhalb eines· bestimmten Beireiches verschiedene Temperaturen einstellbar sind·. Um vorübergehend· eine höhere Temperatur einstellen zu· können, kann der Hebelarm außer Eingriff mit dem ersten Drehpunkt gebracht werden. Er wird dann mit einem zweiten Drehpunkt in Eingriff gebracht, wobei dieser Eingriff durch die Betätigung einer Vorrichtung beendet werden kann, die auf die Temperatur des zu erhitzenden Stoffes anspricht.

Weitere Merkmale und¹ Vorteile gehen aus der folgenden, Beschreibung hervor, die sich auf das in den, Zeichnungen dargestellte: Ausführungsbeispiel bezieht.

In, der Zeichnung ist

Fig. ι ein Längsschnitt durch, eine Steuervorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig· 2 ein Teil schnitt durch die Vorrichtung der Fig. i, wobei sich die Teile in einer anderen Stellung befinden,

Fig. 3 ein Teilschnitt durch, die Vorrichtung der Fig. i, in dem sich die Teile wieder in einer anderen Lage befinden, ■■ ■..'..'

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht eines, Einzelteiles und ,·:<.'·-■:

Fig. 5 'eine Seitenansicht eines Teiles einer zweiten ; Ausführungsform.

Hauptabsperrhahn

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung hat die Steuervorrichtung ein Gehäuse 10,.' das an, einem Ende eine seitliche Einlaßöffnung 12 und am anderen Ende eine Auslaßöffnung 14 für den Brennstoff aufweist. Ein, Hauptbrennstoffkanal 16 in, dem Gehäuse 10 stellt die Verbindung zwischen dem Einlaß 12 und, dem, Auslaß 14 her. An dem Einlaß 12 und dem Auslaß 14 können passende Rohran-Schlüsse angebracht werden, wie dies bei Vorrichtungen dieser Art, üblich ist, um den. Brennstoff durch den Kanal 16 einem nicht dargestellten Hauptbrenner des Heizgerätes zuzuführen, für das die Steuervorrichtung benutzt wird.

Steuerventil

In dem Gehäuse 10 befindet sich ein ringförmiger Ventilsitz 34 an einer solchen Stelle, daß der Durchtritt des' Brennstoffes von, dem Einlaß 12 über den Kanal 16 nach dem Auslaß 14 unterbrochen werden kann. Innerhalb des kreisförmigen Ventilsitzes 34 ist ein axialer hohler Zapfen 36 angeordnet und bildet ein Lager für eine hohle Ventilspindel 38, die in dem Lager verschiebbar ist. Auf der Ventilspindel 38 ist ein Ventilteller 40 befestigt und wird mit dieser zusammen in, die offene oder geschlossene Stellung gegenüber dem Ventilsitz 34 bewegt. Der Ventilteller 40 ist normalerweise gegenüber dem Ventilsitz 34 durch eine weiter unten, beschriebene A^or richtung vorgespannt.

Die hohle Ventilspindel 38 enthält eine Betätigungsvorrichtung mit einem Stößel 42 und einer Vorspannfeder 44, die einen Bund: 46 auf dem Stößel 42 gegen, eine Buchse 48 drückt, die das innere Ende der hohlen Ventilspindel 38 abschließt. Der Stößel 42 ragt aus der Buchse 48 heraus und steht im Eingriff mit Hebeln 50 einer Schnappvorrichtung bekannter Art, die eine Druckscheibe 52 aufweist, die dazu dient, dem Ventilteller 40 eine Schnappbewegung zu erteilen. Die Druckscheibe 52 trägt eine Betätigungsvorrichtung, die als Druckknopf 54 ausgebildet ist und aus dem Gehäuse 10 herausragt, so daß sie durch eine temperaturempfindliche Einrichtung betätigt werden kann,.

Temperaturregelung

Eine temperaturempfinddiche Vorrichtung zur Betätigung des Ventiltellers 40 durch den Schnappmechanismus 50 bis 54 ist in einem Thermostatengehäuse 66 angeordnet, das an der Außenseite des Gehäuses 10 in geeigneter Weise befestigt ist. Das Gehäuse 66 kann die übliche Form aufweisen, um da,s Gehäuse 10 an dem Speicherbehälter eines Wassererhitzers zu befestigen. Die üblichen. Thermoistatanordnung mit einem Stab 68 und einem Rohr 70 ragt von dem Gehäuse 66 in den Behälter des Wassererhitzers, und der Stab 68 hat in üblicher Weise einen verhältnismäßig niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, während das Rohr 70 einen höheren Ausdehnungskoeffizienten aufweist.

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Infolge dieseis Unterschiedes bewegt sich das innere Ende des Stabes 68 unter dem Einfluß der Erwärmung des Thermostaten durch das Wasser in dem Behälter gegenüber dem Gehäuse io nach außen. Der Stab 68 ragt nun in das Gehäuse io auf der Seite des Druckknopf es 54 hinein und berührt einen Verbindungshebel 72, dessen eines Ende auf dem Druckknopf 54 aufliegt. Das gegenüberliegende Ende, des Hebels J2 kann, mit einer Einstellschraube 74 in Eingriff .'gebracht werden, die durch das Gehäuse 10, und zwar im wesentlichen parallel zur Achse des Ventiltellers 40, hindurchgeht. Auf- der Einstellschraube 74 ist ein Einstellknopf 76 befestigt, um die Temperatur, die durch den Thermostaten 68, 70 eingeregelt wird, wahlweise einstellen zu können. Der Druckknopf 54 trägt ein elastisches Element in Form einer Blattfeder 78, die den Hebel 72 berührt, um ihn im Eingriff mit dem Druckknopf 54 zu halten und um ihn gegenüber der Einstellschraube 74 vorzuspannen.

Ein Winkelhebel 80 (s. Fig. 4) ist auf Schneiden 81 unmittelbar über dem freien Ende des Hebels 72 in einem Vorsprung 82 des Thermostatengehäuses 66 schwenkbar gelagert. Er steht im Eingriff mit dem einen Ende eines Hebels 84, dessen Drehpunkt 86 an dem Thermostatengenäuse 66 liegt. Der Hebel 84 trägt an seinem einen Ende eine Stellschraube 85, die einen einstellbaren Auf- * lagepunkt mit dem Winkelhebel 80 bildet. Das andere Ende des Hebele 84 berührt eine Scheibe 88, die an dem Stab 68 des Thermostaten befestigt ist und sich mit diesem zusammen bewegt. Der mittlere Teil des Hebels 84 hat einen Schlitz 89, der eine Führungsschraube 87 aufnimmt, die in das Thermostatengehäuse 66 eingeschraubt ist. Dabei besteht genügend Spielraum zwischen der Führungsschraube 87 und den Rändern des Schlitzes 89, so daß der Hebel 84 um seinen Drehpunkt 86 eine begrenzte Schwingbewegung ausführen kann. Der Winkelhebel 80 steht unter der Einwirkung einer Blatfeder 90, die ihn gegen den Hebel 84 drückt und die an einem Ansatz 82 des Thermostatengehäuses 66 in passender Weise befestigt ist.

Das gegenüber dem Hebel 84 liegende Ende des Winkelhebels 80 ist mit einem quer vorstehenden Zahn 92 versehen, dessen äußere Fläche 94 schräg zur Stirnfläche steht. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, bildet der Winkelhebel 80 mit dem Zahn 92 eine Rast oder ein Gesperre, um den Verbindungshebel 72 in einer bestimmten Lage festzuhalten. Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Winkelhebels 80; es ist jedoch klar, daß auch andere Formen denselben Zweck erfüllen können.

Bei normalem Betrieb ist die Einstellschraube74 im Eingriff mit dem Hebel 72, und der Auflagepunkt bildet einen Drehpunkt für den Hebel 72. Wenn die Einstellschraube 74 betätigt wird, dann wird auch der Auflagepunkt des Hebels 72 verschoben und die Weglänge verändert, die der Stab 68 zurücklegen muß, um eine Betätigung des Ventilteller« 40 zu" erreichen. Die Lage des Auflagepunktes des Hebels 72 bestimmt daher die Temperatur, bei welcher der Ventilteller 40 betätigt wird. Das Gewinde der Einstellschraube 74 ist so lang, um durch die Einstellschraube 74 den Hebel 72 von der Stellung der Fig. 3 in die Stellung der Fig. 2 bewegen zu können. In der letzteren Stellung wird der Hebel 72 von dem Zahn 92 des Winkelhebels 80 aufgenommen und festgehalten, wenn die Einstellschraube wieder in die Lage · nach Fig. ι zurückbewegt wird.

Bei einer abgeänderten Konstruktion, die in Fig. S dargestellt ist, sind zur Bezeichnung der einzelnen Teile die gleichen Bezugsziffern wie in. den Fig. ι und 4 verwendet. Der Unterschied besteht darin, daß eine andere Vorrichtung benutzt wird, um den Hebel 72 in Eingriff mit dem Winkelhebel 80 zu bringen. Bei der Anordnung nach der Fig. 5 ist das Gehäuse 10 mit einem quer herausragenden Ansatz 96 versehen, in dem ein Druckstift 98 schiebbar gelagert ist, dessen Achse im wesentlichen parallel zu der Achse des Ventiltellers 40 liegt. Das eine Ende des Druckstiftes 98 trägt einen Druckknopf 100, und das andere Ende ist mit einem Ende eines Hebels 102 verbunden. Die andere Seite des Hebels 102 ist in einer passenden Stütze 104 gelenkig gelagert, die an dem Gehäuse 10 so angebracht ist, daß der Hebel 102 quer zum Gehäuse 10 und unterhalb des Hebels 72 liegt.

Der Hebel 102 wird durch eine Schraubfeder 106, die zwischen dem Druckknopf 100 und dem Vorsprung 96 des Gehäuses 10 angeordnet ist, von dem Hebel 72 weggezogen. Durch eine Betätigung des Druckstiftes 98 von Hand gegen die Vorspannung der Feder 106 wird, der Hebel 102 in Berührung mit dem Hebel 72 gebracht und der Hebel 72 so bewegt, daß er in den Zahn 92 des Winkelhebels 80 eingreift. .

Wirkungsweise

Es sei angenommen, daß die Steuervorrichtung sich in ihrem normalen Betriebszustand befindet, wobei der Haupthahn 18 offen ist und der Ankerstift 58 die in der Fig. 1 dargestellte angezogene Lage hat. Wie oben erwähnt, ist. die Einstellschraube 74 bei normalem Betrieb im Eingriff mit dem Hebel 72, so daß sie ihn drehpunktartig unterstützt. Die Einstellschraube 74 bestimmt die Temperatur des Wassers in dem Behälter des Erhitzers. Wenn nun gewünscht wird, eine einzelne Wasserfüllung des Behälters mit einer Temperatur oberhalb der normalen Betriebstemperatur zu erzeugen, dann wird die Einstellschraube 74 betätigt, um sie in axialer Richtung nach innen zu bewegen, so daß sie nach Fig. 2 den Hebel 72 in Eingriff mit dem Zahn 92 des Winkelhebels 80 bringt.

Wenn das Ende des Hebels 72 nach oben bewegt wird, berührt es die schräge Fläche 94 des Zahnes 92, so daß der Winkelhebel 80 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Schneide 81 gegen die Spannung der Blattfeder 90 bewegt wird. Eine weitere Aufwärtsbewegung des Endes des Hebels 72 bringt das Hebelende außer Eingriff mit der Fläche 94

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des Zahnes 92. Der Winkelhebel 80 bewegt sich unter der Einwirkung der Blattfeder 90 im Uhrzeigersinn um seine Schneide 81, so daß der Zahn 92 unter das Ende des Hebels 72 faßt. Auf diese Weise bildet der Zahn 92 ein Gesperre, um den Hebel 72 in einer vorgegebenen Lage festzuhalten, wenn die Einstellschraube 74 in ihre normale Lage zurückbewegt wird, wobei die verschiedenen Teile der Steuervorrichtung die in der Fig. 1 dargestellte Stellung einnehmen. Wenn der Hebel 72 die in der Fig. I dargestellte Lage hat, bildet der Zahn. 92 einen Auflagepunkt, so daß der Stab 68 eine bestimmte Wegstrecke zurücklegen muß, um den Druck auf den Druckknopf 54 aufzuheben und eine Bewegung des Ventiltellers 40 in die geschlossene Stellung hervorzurufen. Hierdurch wird eine bestimmte Temperatur festgelegt. Der Ventilteller 40 bleibt in der offenen Stellung, bei der der Brennstoff dem Brenner zuströmt, bis das Wasser in dem Heizbehälter diese vorgegebene Temperatur erreicht. Wenn das Wasser die Temperatur erreicht hat, die der Einstellung des Hebels 72 entspricht, ist der Stab 68 durch die Ausdehnungsröhre 70 so weit angehoben, daß die durch ihn auf den Schnappmechanismus 50 bis 54 über den Hebel 72 ausgeübte Kraft so weit abgenommen hat, daß das Ventil 40 in die geschlossene Stellung zurückkehrt. Die Scheibe 88 auf dem Stab 68 hat sich dann so weit nach oben bewegt, daß der Hebel 84 sich gegenüiber der Führungsschraube 87 aufwärts bewegt und den Drehpunkt 86 des Hebels 84 in Berührung mit dem Thermostatengehäuse 66 bringt. Eine kleine weitere Zunahme der Temperatur des Wassers in dem Behälter verursacht eine Schwenkbewegung des Hebels 84 um seinen Drehpunkt 86 im Uhrzeigersinn. Eine solche Bewegung des Hebels 84 wird durch die Stellschraube 85 auf dien Winkelhebel 80 übertragen, so daß sich der Winkelhebel 80 um seine Schneide 81 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Das Ende des Hebels 72 wird freigegeben und bewegt sich unter der Einwirkung der Blattfeder 78 ■ im Uhrzeigersinn um den Druckknopf 54, so daß es in Berührung mit der Einstellschraube 74 in der in Fig. 3 dargestellten Lage kommt. Die Steuervorrichtung regelt dann weiterhin die Temperatur des Wassers in dem Behälter in Übereinstimmung mit der Einstellung der Einstellschraube 74, wenn nicht der Hebel 72 wieder von Hand- betätigt und in Eingriff mit dem Zahn 92 gebracht wird.

Die Stellschraube 85 kann verstellt werden, um die Temperatur zu, bestimmen, bei der der Zahn 92 mit dem Hebel 72 außer Eingriff kommt. Beim Freigeben des Hebels 72 durch den Zahn 92 wird das Schließen des Ventils 40 herbeigeführt¹.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach. Fig. 5 ist ähnlich wie die oben beschriebene. Es besteht nur der Unterschied, daß durch den. Druckstift 98 und. den. Hebel 102 eine Bewegung des Hebels 72 in, den Eingriff mit dem Zahn 92 bewirkt wird.

Bei einer solchen Einrichtung wird die normale Temperatu.reinstell.ung der Einstellschraube 74 nicht gestört.

Durch die beschriebene und dargestellte Einrichtung wird also eine verbesserte temperaturabhängige Steuervorrichtung geschaffen. Die Einrichtung kann in verschiedener Weise abgeändert werden. Sie kann: auch mit anderen, wie dem in, dem Beispiel angegebenen Geräten zusammengebracht und. kombiniert werden. Sie ist daher auf das Ausführungsbeispiel in keiner Weise beschränkt.

Claims (7)

Patentansprüche.-

1. Temperaturabhängige Brennstoffsteuervorrichtung für Brenner für gasförmige Brennstoffe zur Verwendung an Heizgeräten mit einem Gehäuse, in dem Steuereinrichtungen enthalten sind, die zum Steuern der Zufuhr des Brennstoffs hin, und her bewegbar sind, ferner mit einer Betätigungsvorrichtung für die Steuereinrichtung, die auf die Temperatur des zu erhitzenden Stoffes anspricht, und ferner mit von Hand zu betätigenden Einstellmitteln, die auf eine gewünschte Temperatur einstellbar sind und die Betätigungsvorrichtung so· beeinflussen, daß die Steuereinrichtung die Brennstoffzufuhr sperrt, sobald der zu erhitzende Stoff die gewünschte Temperatur erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (68, 72) durch eine Festhaltevorrichtung (80) in, einer zweiten einstellbaren Lage festhaltbar ist, wobei die Betätigungsvorrichtung (68, 72) die Steuereinrichtung (40) nur dann betätigt, wenn eine zweite vorbestimmte höhere Temperatur von, dem zu erhitzenden Stoff erreicht ist, während, gleichzeitig die ursprüngliche Einstellung durch die von Hand bedienbaren, Einstellmittel (74) aufrechterhalten bleibt, und· daß ferner Auslöseeinrichtungen (84, 85, 88) vorgesehen, sind, welche die Betätigungseinrichtung 1°° (72) in die Lagei zurückbringen, die durch, die Einstellung der von Hand bedienbaren Einstellmittel (74) festgelegt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diei Auslöseeinrichtung (84, i°5 85, 88) mit der Betätigungseinrichtung (68) zus am menarbei teit.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von. Hand beidienbaren Einstellmittel (74) derart bewegbar sind, daß sie die Betätigungsvorrichtung (72) in die zweite einstellbare Lage bringen, in der die Verbindung zwischen der Festhaltevorrichfcung (80) und; der Betätigungsvorrichtung (72) hergestellt, ist. "5

4. Einrichtung nach Anspruch 3, bei der die Betätigungsvorrichtung einen in Abhängigkeit von. der Temperaturänderung beweglichen Teil : und eine Verbindungseiniricihtung' zum Übertragen einer Bewegung dieses Teiles auf die ^iao Steuereinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die von. Hand bedienbaren Einstellmittel (74) in Berührung mit der als Verbindungsein richtung dienenden Betätigungsvorrichtung (72) bringbar sind und deren, Lage beeinflussen.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung (80) einen Sperrzahn: (92) aufweist, der die Betätigungsvorrichtung (72) in der zweiten einstellbaren Lage festhält,

6. Einrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die als Verbindungseinrichtung dienende Betätigungsvorrichtung (72) aus einem Hebel besteht, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß die Lage seines Drehpunktes gegenüber der Steuereinrichtung (40) die Temperatur bestimmt, bei der die Steueirvorrichtung betätigt wird, wobei die von Hand bedienbaren Einstellmittel (74) einen. Drehpunkt für den Hebel bilden, wenn er sich in der Lage be^ findet, die zur Beitätigung der Steuereinrichtung (40) in Abhängigkeit von der ersten vorbestimmten Temperatur erforderlich ist, und daß die Festhaltevocrrichtung (80) einen Zahn (92) aufweist, auf dem der Hebel als Drehpunkt schwenkbar ist, wenn er in die zweite einstellbare Lage gebracht worden ist,

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine federnde Einrichtung (78) vorgesehen ist, die den Hebel (72) in, Berührung mit den von Hand bedienbaren Ein,-stellmitteln (74) bringt, wenn diese sich in der Lage befinden, die zur Betätigung der Steuereinrichtung (40) in Abhängigkeit von der ersten vorbestimmten Temperatur erforderlich ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrifteti Nr. 2656984, 2319685.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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