DD133353B1 - Thermisch arbeitende drosselklappe - Google Patents

Description

Titel der Erfindung

Thermi&ch arbeitende Abgasklappe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine thermisch arbeitende Abgas-Б klappe, vorzugsweise für die Abluft regelung einer Gasfeuerstätte und dergleichen,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits eine thermisch arbeitende Drosselklappe bekannt, deren Klappe, die auf Zapfen in einem Umfassungsmantel schivenkbar gelagert und über Bimetallstreifen, die zwischen Klappe und Haltesteg angeordnet sind, unter Temperaturveränderung verstellbar ausgebildet ist. Diese Klappe stellt bereits gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine Lösung dar, die hinsichtlich der öffnungs- und der Schließzeit wesentlich bessere Prüfergebnisse als andere thermisch gesteuerte Abgaskl.appen erbrachte. Die Klappenöffnung soll bereits bei relativ geringen Temperaturen, also sofort nach Inbetriebnahme der Gasfeuerstatte eintreten.- Andererseits müssen die verwendeten Bimetallfedern auch hohen Abgastemperaturen standhalten« Auf Grund des großer. Beanspruchungsspektrums treten zwangsläufig durch starke Erwärmung nach Anschlag der

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Klappe in ihrem voll geöffneten Zustand in den "Bimetallfedern beträchtliche mechanische Spannungen auf, die zur Erlahmung der Federn und Bruch derselben führen können. Die beschriebene Konstruktion bringt also noch picht die erforderliche Sicherheit, die für den Dauerbetrieb erforderlich ist.

Der Nachteil, der durch eine Überbeanspruchung der Bimetallfedern entsteht, wurde auch bereits andererseits bekannt und sollte durch eine "Sicherheitseinrichtung an gasbefeuerten Wärmegeräten, insbesondere Raumheizgeräten", behoben werden. Diese Vorrichtung ist mit zwei im Abgaskanal schwenkbar gelagerten Drosselklappenhälften ausgestattet. Eine gestreckte Bimetallfeder ist einerseits innen an der Abgaskanalwandung befestigt und kann mit ihrem freien Ende eine Bewegung annähernd parallel zur Längsachse des Abgaskanals ausführen. An dem freien Ende ist ein Kulissenkörper befestigt, der so bemessen und geformt ist, daß er bei Inbetriebnahme des Gerätes und damit bei Beginn des Krümmungsvorganges der Bimetallfeder durch den Spalt der beiden Klappenachsen ein- und bei fortschreitender Krümmung der Bimetallfeder durch diesen hindurchtritt. Dabei läuft der Kulissenkörper auf die Innenkanten der Kläppenhälften auf und schwenkt diese in die Offenstellung.

Dieser Lösung haften allerdings noch Mangel an, die unter anderem darin bestehen, daß die zwischen den beiden Drosselklappenhälften liegende gestreckte Bimetallfeder mit ihrer Breitseite nahezu den gesamten Querschnitt des Abgasrohres durchzieht, damit den wirksamen Rohrquerschnitt erheblich einschränkt und zu einer Verminderung der Abgasrohrleistung führt. Weiterhin bedeutet die Reibung des Kulissenkörpers beim Aufdrücken der Innenkanten von den Klappenhälften einen beachtlichen Kraftaufwand, der die Öffnungsgeschwindigkeit der Klappe negativ beeinflußt.

Außerdem wird dem Krümmungsbestreben des Bimetallstreifens bei der Erwärmung durch eine temperaturunempfindliche Rückholfeder entgegengewirkt, die parallel zu der

gestreckten Bimetallfoder liegt und von ihr mit gekrümmt werden muß. Für diese Krafteinwirkung ist wieder zusätzliche VVc,rnie erforderlich und bedeutet .eine Verlangsamung des Dffnungsprozesscs. Insgesamt ist diese bekannte Sichcrheitüeinrichtung mit so viel Mechanik ausgestattet, die ein sicheres Funktionieren unter den rauhen Bedingungen der aggressiven heißen Abgase und den damit verbundenen Rußablagerungen im Dauerbetrieb als sehr fraglich erscheinen läßt. Als besonders nachteilig an der be-

IO'zeichneten "Sicherheitseinrichtung" ist die Zwangsführung der Drosselklappenhälften während des öffnungs- und S_chließprozesses, die durch Formschlüssigfkeit zwischen Kulissenkörper und Klappenhälften beim öffnen und Kraftschlüssigkeit von Rückholstiften der Klappen in Ringöffnungen des Kulissenkörpers beim Schließen entsteht« Bei Versagen der Bimetallfeder besteht für die Drosselklappenhälften keine Möglichkeit einer sicherheitsbedingten Daueröffnung. Die zwangsweise gehaltenen Klappenhälften können bei gebrochenem Bimetall nicht öffnen und werden zusätzlich durch die bereits erwähnte Rückholfeder noch daran gehindert. Ein Versagen des Birnetalles bedeutet demnach ein regelrechtes Verriegeln des Abgasrohres, was jeglichen Sicherheitsvorkehrungen für den Havariefall diametral entgegensteht.

Die zwangsweise Offenhaltung der «lappen im Falle der Zerstörung des Bimetallstreifens wurde zwar schon mit einer "Thermostatisch gesteuerten Abzugsklappe" dadurch erreicht, daß die Klappe zur Offenstellung ein Übergewicht aufweist. Allerdings kann diese Lösung die bereits als nachteilig beschriebene Überbeanspruchung der Bimetallfedern nicht beseitigen«

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, gegenüber bekannten thermisch gesteuerten Drosselklappen weitere Vorteile, insbesondere hinsichtlich kurzer Öffnungszeiten bereits bei

geringer Wärmeeinwirkung zu erzielen. Die Abgasklappe soll mit geringem Aufwand herstellbar sein. Ihre bisherige Funktionstüchtigkeit für den Dauerbetrieb soll weiter verbessert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Funktion der Klappe so auszugestalten, daß keine Überbelastung der Bimetallstreifen eintritt, der Abgasweg bei Temperatureinwirkung schnell freigegeben wird, die technische Lösung mit einem geringen Aufwand an Einzelelementen sicher funktioniert und der Querschnitt des Abgasrohres durch die Einzelteile der Abzugsklappe ' in ihrem geöffneten Zustand nicht wesentlich eingeschränkt wird. Zur Erzielung einer ständigen Betriebssicherheit ist die Klappe so auszubilden, daß sie bei einem eventuellen Bruch der Bimetalle auf alle Fälle in den Öf frvungszustand übergeht.

Die Erfindung besitzt deshalb folgende Merkmale: Die bogenförmigen Bimetallstreifen sind mit einem geraden Fortsatz verseh-en, der mit einem innerhalb des Umfassungsmantels frei beweglichen Distanzstück verbunden ist. Das Distanzstück ist so angeordnet, daß es lose am Umfassungsmantel gleitet und als Stabilisator dient. Außerdem wirkt das Distanzstück als Anschlag für die Klappe in ihrem geöffneten Zustand.

Ausführungsbeispiel

An einem nachstehenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rauchrohr mit der erfindungsgemäßen Abgasklappe.

Die elliptisch geformte Klappe 1 ist etwas außerhalb der Mittellinie mittels Zapfen 2, die durch öffnungen 3 des

Uinfassunrjsmantels 4 ragen, schwenkbar gelagert.^ In der Mitte der Klappe 1 befindet sich ein Ausschnitt 7, durch welchen bogenförmige Bimetallstreifen 5 hindurchragen. Die Bimetallstreifen 5 sind einerseits an der Klappe 1 und andererseits mit den geraden Enden an einem Distanzstück б befestigt, welches lose am Umfsssungsmantel 4 gleitet.

Aus diesem Aufbau ergibt sich nunmehr folgende Wirkungsweise : Bei Inbetriebnahme der Gasfeuerstätte strömt die heiße Abluft durch das als Umfossungsmantel 4 dargestellte Abgasrohr, erreicht die Klappe 1 und strömt durch den kleinen Ausschnitt 7 an den Birnetalist reif en 5 vorbei. Bereits durch geringe Wärmeströmung tritt eine Formänderung der Bimetalle 5, die jeweils an der Klappe 1 und an dem Distanzstück 6 befestigt sind, ein. Durch die Formänderung der Bimetallstreifen 5 wird die Klappe 1 vollständig geöffnet und der freie Abgasstrom ermöglicht. Die steigende Temperatur der Abgase bewirkt eine derartige Krümmung der Bimetallstreifen 5, daß die Klappe 1 völlig achsparallel in dem Umfassungsmantel zu stehen kommt. Die dabei eingetretene Längenänderung der Bimetallstreifen 5 wird aber ohne zusätzliche Spannung und zu erwartende Ermüdung der Bimetalle 5 dadurch ausgeglichen, daß das Distanzstück 5 in Richtung der Klappe 1 gezogen wird. Das Anheben des Diotanzstückes 6 ist der sichere Nachweis dafür, daß mit dieser Anordnung auftretende Überspannungen in den Bimetallstreifen 5 eliminiert werden. Durch die elliptische Formgebung der Klappe 1, die mit ihrem Schwerpunkt nach unten, also in Richtung des Distanzstük-кes 6 weist, tritt zusätzlich eine Unterstützung des sehr raschen Öffnungsvorganges ein. Außerdem wird mit dieser Anordnung im Dauerbetrieb gewährleistet, daß bei Bruch oder Ermüdung der Bimetallstreifen 5 ein ungehinderter Gasdurchstrom gewährleistet ist. Damit wurde nunmehr eine Abgasklappe geschaffen, die im Dauerbetrieb bei Temperaturänderung der Feuerstätte mit sehr hoher öffnungs- bzw. Schließreaktion und Funktionssicherheit arbeitet.

Claims (2)

Patentansprüche

1, Thermisch arbeitende Abgasklappe, deren Klappe auf
Zapfen in einem Umfassungsmantel schwenkbar gelagert
und elliptisch ausgebildet und so im Umfassungsmantel angebracht ist, daß sie in der Schließlage unter einem spitzen Winkel zur Achse des Umfassungsmantels steht, deren Schwerpunkt auf der nach unten weisenden Hälfte liegt, deren Klappe mit Strömungsöffnungen versehen
und mittels bogenförmiger Bimetallstreifen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen

Bimetallstreifen (5) mit einem geraden Fortsatz versehen sind, die mit einem innerhalb des Umfassungsm'antels (4) frei beweglichen Distanzstück (6) verbunden sind.

2· Abgasklappe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (6) lose am Umfassungsmantel (4)
gleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung