Die Erfindung betrifft ein temperaturgesteuertes Brenngas-Durchflußventil für eine katalytische Beheizungsvorrichtung.
Bei einem bekannten Lockenwickler (DE-A-2040003) ist die Brennstoff-Fördereinrichtung eine zwischen dem Brennstoffbehälter und der Brennkammer angeordnete Düse, durch die ein Strom bzw. Fluß gasförmigen Brennstoffs in die Brennkammer geleitet wird. Durch eine derartige Anordnung von Düse und Brennstoffbehälter soll die Steuerung der Fördermenge von Brennstoff und Sauerstoff in die Brennkammer äußerst gleichmäßig und genau dosiert erfolgen.
Es ist auch eine katalytische Heizvorrichtung bekannt (US-A-2 997 869), bei der Methanoldampf und Luft auf einen Katalysator geleitet werden, wobei das Brenngas einen rohrförmigen Körper durchströmt, an dessen einem Ende ein Stab koaxial zum rohrförmigen Körper angeordnet ist, der mit einem Katalysator versehen ist, so daß sich der stabförmige Körper aufheizt, wenn die katalytische Verbrennung in Gang gekommen ist.
Schließlich ist ein Haarwellgerät bekannt (EP-A-0 021 224 und 0 030 257), bei dem im Gerätegehäuse zwischen dem zylindrischen Stabkörper und dem Führungsgriff eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die das Ausströmen des Brenngases vom im Griffteil untergebrachten Brenngas-Tank zum im Stabkörper angeordneten Katalysator regelt. Die Regelung erfolgt dabei in Abhängigkeit von einem Bimetall-Element und außerdem von einem Stellglied das von Hand betätigbar ist. Dieses bekannte Haarwellgerät, nach Art eines Lockenstabs, hat den Nachteil, daß die Genauigkeit der Regelung wesentlich von der Qualität des für das Griffteil verwendeten Werkstoffs abhängt, da einerseits die zugehörige Ventileinrichtung im Griffteil angeordnet ist und andererseits das Bimetall-Element mit dem zylindrischen Stabkörper verbunden ist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß Griffteil und Stabkörper unter dem Einfluß von Temperatur und/oder Feuchte schrumpfen oder sich längen, was zur Folge hat daß die Temperatur nicht genau eingehalten wird, was zu Haarschäden führen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung für eine Beheizungsvorrichtung zu schaffen, die eine Regelung des Brenngas-Durchflusses in engen Grenzen gestattet und bei der die Eigenschaften der verwendeten preisgünstigen Werkstoffe keinen Einfluß auf das Regelverhalten haben. Die Ventileinrichtung soll so ausgebildet sein, daß sie als selbständige Baueinheit oder Baugruppe sowohl in Haarpflegeräte als auch in andere Geräte für den persönlichen Bedarf oder für den Haushalt, wie beispielsweise Taschenöfen, Bügeleisen oder Warmhalteplatten einbaubar ist.
Nach der Erfindung wird dies durch ein in einem Reglerrahmen angeordneten Regler- Organ erreicht, auf das ein Bimetall-Temperatur-Meßorgan einwirkt, das unmittelbar an dem die Brennstoffzufuhr vom Brennstofftank zur Brennkammer regelnden, verschiebbaren Ventilglied der Ventileinrichtung angelenkt ist, wobei der sowohl das Ventilglied enthaltende als auch die Halterung für das Bimetall-Temperatur-Meßorgan und die Lagerung für das Reglerorgan aufweisende Reglerrahmen einstückig ausgebildet ist.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in den anliegenden Zeichnungen am Beispiel einer katalytischen Beheizungsvorrichtung für ein Haarwellgerät bzw. einen Lockenstab näher dargestellt.
Und zwar zeigen :
Der Lockenstab besteht aus dem Rohr 1, dem mit dem Rohr 1 verbundenen Griffteil 2 das mit Brenngas 3 gefüllt ist, dem das Griffteil 2 nach hinten zu abschließenden Stopfen 4 mit Füllventil 5, der das Rohr 1 nach vorne zu abschließenden Buchse 6, der von der Buchse 6 gehaltenen und insgesamt mit Z bezeichneten Zündvorrichtung, dem von Federwindungen 7, 8 im Rohr 1 gehaltenen, insgesamt mit B bezeichneten Brenner, dem mit V bezeichneten Verbrennungsraum, dem zwischen Rohr 1 und Griffteil 2 angeordneten Flansch 9, auf dem die Haarklammer 10 mit Bedientaste 11 auf dem Bolzen 12 kippbar gelagert ist und schließlich dem Ventilglied 13 mit der aus den Teilen 14, 15, 16, 17, 35, 39, 55 und 40 bestehenden insgesamt mit R bezeichneten Regeleinrichtung.
Die Zündvorrichtung Z besteht aus dem vom Betätigungsknopf 31 bewegten Drehstück 18 mit Auflauframpe 19, dem Halterahmen 20, dem Röhrchen 21 mit Feder und Zündstein 23, dem im Halterahmen 20 auf dem Bolzen 25 gelagerten Reibrad 26 mit Stirnverzahnung, einem Klinkenhebel 28 mit Zahn und dem längsverschiebbar im Halterahmen 20 gelagerten Stößel 29 mit einer Rückholfeder 30.
Die Regelvorrichtung R besteht aus dem Ventilglied 13, das gegenüber dem Ventilsitz 33 längsverschiebbar ist, dem auf dem Bolzen 34 kippbar gelagerten Regler-Organ oder Reglerhebel 16, dem Schalthebel 55, der Regler-Feder 17, der Regelstange 15 mit Regler-Rohr 14, der Dämpfungsfeder 39 und dem Reglerahmen 40 mit Spannbuchse 41.
Der Brenner B besteht aus dem Brenner-Rohr 42, den beiden Federwindungen mit großem Durchmesser 7, 8, dem Katalysator 43, der zwischen einer Innenfeder 44 und einer Außenfeder 45 gehalten ist und dem vorderen, kegelig gewickelten Teil 46 der Innenfeder 44.
Der Flansch 9 dient einerseits der Halterung des Rohres 1 und andererseits der Halterung der Regeleinrichtung R. Das Griffteil 2 hält die Haarklemmeinrichtung 10, 11,12, wobei der Flansch 9 selbst am Griffteil 2 fest angeordnet ist. Mit L ist ein Luftkanal bezeichnet, durch den Frischluft in die Kammer V einströmen kann.
Der Lockenstab nach der Erfindung arbeitet wie folgt :
Zum Entzünden des Brenngases wird nun der Ring 31 gedreht. Dieser Ring 31 nimmt bei seiner Drehung das Drehstück 18 mit bzw. versetzt dieses Teil 18 in eine Rotationsbewegung Der an der Auflauframpe 19 des Drehstücks 18 anliegende Stößel 29 wird in eine Achsialbewegung versetzt, da sein eines Ende infolge der Kraft der Rückholfeder 30 ständig der Bewegung der Auflauframpe 19 folgt. Der Stößel 29 ist dazu im Bereich des Reibrads 26 gehalten und geführt und greift mit seinem vorderen Ende durch eine Öffnung des Bodens des Halterahmens 20. Das den Zündstein 23 enthaltende Röhrchen 21 ist vom abgebogenen Lappen des Rahmens 20 geführt und ist nach vorne zu in einer Bohrung des Halterahmens 20 gelagert. Durch die Axialbewegung des Stößels 29 wird der Klinkenhebel 28, der auf dem Bolzen 25 drehbar gelagert ist, vom abgebogenen Ende des Stößels 29 verschwenkt.
Der Zahn des Klinkenhebels 28 greift dabei in die Ratschen-Stirnverzahnung des Reibrads 26 ein und dreht dies ein Stück auf dem Bolzen 25. Der in dem Röhrchen 21 unter Vorspannung einer Feder stehende Zündstein 23 reibt nun am rotierenden Reibrad 26, so daß Funken geschlagen werden, die das Gasgemisch im Verbrennungsraum V zwischen dem Zünder Z und dem Brenner B zur Entzündung bringen.
Nachdem das Gasgemisch in der Kammer zwischen dem Zünder Z und dem Brenner B durch Betätigen des Zünders Z gezündet worden ist, wird nun eine katalytische Verbrennung in Gang gesetzt, wozu das Brenngas, über das Ventil 13, 33, 51, 52, 53, 54 reguliert, ständig nachströmt.
Das Ventilglied 13 wird vom Regler-Hebel 16 gegenüber dem Ventilsitz 33 bewegft, wozu der Hebel 16 auf dem Bolzen 34 kippbar gelagert ist. Der Regler-Hebel 16 ist von der Dämpfungsfeder 39 beaufschlagt. Die Regler-Feder 17 liegt am Schalthebel 55 an, der am Reglerrahmen 40 an dem Bolzen 34 drehbar gelagert ist. Beim Verschwenken des Stellglieds 35 wird der Schalthebel 55 verschwenkt, da das freie Ende des Schalthebels 55 in einen Schlitz im Stellglied 35 einfaßt.
Der Regler-Hebel 16 ist außerdem beaufschlagt von einer Bimetall-Einrichtung, die aus einem Regler-Rohr 14 mit darin beweglicher Regler-Stange 15 besteht, wobei das Rohr 14 und die Stange 15 an ihren vorderen Enden bei F fest miteinander verbunden sind, während das griffseitige Ende des Rohres 14 mittels einer Spannbuchse 41 am Reglerrahmen 40 befestigt ist und das griffseitige Ende der Regler-Stange 15 mit dem Kopfstück 56 auf den Regler-Hebel 16 einwirkt.
Beim Erwärmen des Lockenstabs wird das Ventil 13, 33 geschlossen, bei Abkühlung dagegen geöffnet. Der zwischen dem Ventilsitz 33 und dem Dichtgummi 59 durchfließende Brenngasstrom in der max. Ventilöffnungsstellung wird begrenzt durch eine kleine, präzise Bohrung im Teil 40 bzw. in der Düse 53, so daß in jedem Fall nur eine begrenzten Menge Brenngas austreten kann.
Das Regler-Rohr 14, das parallel zum Katalysator 43 im Rohr 1 angeordnet ist, reagiert bei Temperatureinwirkung aktiv, d. h. es dehnt sich stark aus, während die Regler-Stange 15 sich vergleichsweise geringfügig ausdehnt. Die Längendifferenz ergibt den Regel-Weg bzw. den Weg, um den das eine Ende des Regler-Hebels 16 von der Regler-Stange 15 bewegt wird. Die Bewegung des Ventilglieds 13 gegenüber dem ortsfesten Ventilsitz 33 kann außer von der Regler-Stange 15 auch durch die Stellung des Stellglieds 35 beeinflußt sein. Wird das Stellglied 35 in die Position EIN bewegt (Pfeilrichtung in Fig. 4), dann bewegt sich der Schlitz im Stellglied 35 nach vorne und der Schalthebel 55 wird ebenfalls vorwärts (Pfeilrichtung in Fig. 3) geschwenkt. Der Regler-Hebel folgt dieser Vorwärtsbewegung und die Dämpfungsfeder 39 wird entlastet. ist das Stellglied 35 in die AUS-Position bewegt, dann ist die Feder 17 so weit entspannt und die Dämpfungsfeder 39 so weit gespannt, daß das Ventil 13, 33 gasdicht geschlossen ist.
Um nun auszuschließen, daß sich bei Betriebstemperatur, unter dem Einfluß z. B. von Feuchte, ein unzulässiges Spiel bei « S » (siehe Figur 5) zwischen dem Reglerhebel 16 und dem Kopfstück 56 einstellt, d. h., daß sich das an dieser Stelle notwendige Spiel von S = 0,17 bis 0,2 mm bei 140 °C verändert (das Spiel S garantiert, daß die maximale Betriebstemperatur nicht überschritten wird), sind der Ventilsitz 33, der Bolzen 34 und die Spannbuchse 41 an dem einstückig aus hochwertigem Werkstoff gefertigten Reglerrahmen 40 vorgesehen. Eine genaue Einstellung des Spiels S ist leicht dadurch zu bewerkstelligen, daß das Kopfstück 56, das als Schrauben-Mutter ausgebildet ist, auf der Regelstange 15 gedreht wird bis die geforderten 0,17 bis 0,2 mm eingestellt sind.
Die in Figur 5 dargestellte Regel-Einrichtung R, die sowohl das Bimetall-Element 14, 15, 56 als auch die Hebel 16, 55 mit Regler-Feder 17 und die Ventil-Einrichtung 33, 51, 52, 53, 54 mit Reglerrahmen 40 umfaßt, ist als eine einzige solide Baugruppe ausgebildet und in den Lockenstab nach Art eines Meßgeräts eingefügt. Diese Bausweise ermöglicht zum einen eine separate Montage, Abgleichung und Prüfung der Baugruppe und zum anderen sind Toleranzen, die hauptsächlich bei Temperaturänderungen an den Gehäuseteilen auftreten, ohne Einfluß auf die Regelung des Gasflusses.
Wie Fig. 6 zeigt, ist der Reglerrahmen 40 fest mit dem aus Kunststoff gefertigen Griffteil 2, das den Gas-Vorratsraum 22 enthält, verschraubt. Das Griffteil 2 enthält außerdem Schaumstoff-Scheiben 24, den Docht 27 und einen Filterstein 31 über den das Brenn-Gas in die Bohrung 54 (Fig. 3) einströmen kann. Im Falle, daß sich die Länge des schalenförmigen Endes 32 des Griffteils 2 verändern sollte (z. B. infolge hoher Temperatur), bleibt das Spiel S zwischen dem Kopfstück 56 und dem Regler-Hebel 16 unbeeinflußt ; es wird tatsächlich nur die Gesamtlänge des Geräts beeinflußt.
Das Rohr 1 und das Griffteil 2 sind miteinander über den Flansch 9 verbunden, der einerseits mit der Stirnfläche 57 des Griffteils 2 bzw. seines schalenförmigen Endes 32 verschraubt ist und andererseits mit dem Rohr 1 verkeilt ist. Mit 58, 59, 60 sind die Sacklochbohrungen im Griffteil 2 bezeichnet, in die die Schrauben (nicht näher dargestellt) eingeschraubt sind, mit denen der Reglerrahmen 40 an der Stirnfläche des Griffteils 2 befestigt ist.