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Vorrichtung zur Regelung der Wärmeabgabe von Speicheröfen
Bei Speicheröfen mitDurchlüftung desOfeninneren oder desOfenmantels ist es zwecks gleichmässiger
Wärmeabgabe vorteilhaft, den Luftstrom ungefähr umgekehrt proportional der Ofentemperatur zu steuern.
Das wird durch Verschlussorgane der Luftkanäle erreicht, die durch Bimetallfedern bewegt werden.
Da diese Steuerorgane, wenn sie wirksam sein sollen, abwechselnd auch hohen Temperaturen ausge- setzt werden müssen, versagen komplizierte Konstruktionen wegen schlechter Schmiermöglichkeit beweg- ter Teile und wegen Verziehungen und Verzunderungen durch den Temperaturwechsel.
Grössere Kräfte, um diese Hindernisse zu überwinden, könnten nur durch dicke, längere und dadurch teurere Bimetalle erzielt werden.
Die Temperaturempfindlichkeit solcher Steuerorgane ist umso grösser je leichter und beweglicher sie ausgeführt sind, was sich ungünstig auf die Lebensdauer, insbesondere bei hohen Temperaturen auswirkt.
Die Erfindung behebt diese Mängel dadurch, dass sie die Luftdurchtrittsquerschnitte der Durchlüftung- kanäle an geeigneten Stellen durch dünne Bimetalltafeln aus zunderfesten Komponenten, ohne Zuhilfe- nahme von drehbaren Achsen, nur durch temperaturabhängige Krümmung, verändert.
Ein schmaler Befestigungsstreifen der Bimetalltafel bleibt fest, die übrige Bimetallfläche krümmt sich bei Erwärmung so in den Kanalquerschnitt hinein, dass dadurch die Luftströmung teilweise oder ganz gesperrt wird.
Für die dünnen, zirka 0, 1 bis 1 mm starkenBimetalle kann höchstwertiges, zunderbeständigesMaterial verwendet werden, einerseits um die stärksten Krümmungen zu erzielen und anderseits um ohne Rücksicht auf den hohen Kilogramm-Preis die bestgeeignetsten Bimetall-Komponenten verwenden zu können.
Ausser der hohen Zunderbeständigkeit und dem grossen Krümmungsausschlag ist es in vielen Anwendungsfällen, z. B. für die Anheizperiode elektrischer Speicheröfen, auch sehr wichtig, dass bei beginnender Erwärmung ein rasches Schliessen der Durchlüftung erfolgt.
Eine sehr starke und rasche Krümmung der Bimetall-Platte, die über die Längsseite des ganzen Luftkanalquerschnittes reicht, wird erfindungsgemäss durch Unterteilung der Längsseite in schmale Zungen erreicht, die jede für sich frei beweglich sind und so Temperaturunterschieden, die sich über die Breite des Luftspaltes einstellen können, besser folgen, ohne dass sich Verziehungen oder Querspannungen in der solcherart unterteilten Bimetall-Platte einstellen.
In den Durchlüftungskanälen kommt es vor, dass sich die Luft so schichtet, dass die höheren Luftschichten merklich wärmer sind als die unteren, oder dass sie rascher warm werden, oder bei besonderen Anordnungen mit nur oberen Öffnungen, dass an der inneren Kanalunterseite Kaltluft in den Ofen einströmt, während an der inneren Kanaloberseite Warmluft ausströmt.
Diesbezügliche Versuche haben ergeben, dass es erfindungsgemäss vorteilhaft ist, die Bimetallplatte in kaltem Zustand an der inneren Kanaloberseite anliegend zu befestigen, weil dadurch eine stärkere und schnellere Krümmung erzielt wird.
Bei der Verwendung des Erfindungsgegenstandes an elektrischen Speicheröfen Ist es erfindungsgemäss möglich und vorteilhaft, ein rasches Schliessen der Bimetallfläche am Aufladebeginn dadurch zu bewirken, dass die Einspannleiste auf einem elektrischen Heizstreifen montiert ist oder von einem, die ganze Lange der Bimetallfläche bestrahlenden Heizstab bestrahlt wird oder dass sie an einem Speicherhelzkörper anliegt.
Hiedurch wird die ganze Bimetallfläche rasch und während der ganzen Aufladung so stark gekrümmt, dass sie eine nennenswerte Durchströmung des Ofens verhindert. Durch das Entfallen der Weiterbeheizung
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des Flächenrandes in der Entladeperiode wird ein besseres Öffnen beim Auskühlen der Speichermasse erzielt.
Die vorbeschriebenenQuerschnitts-Änderungsorgane derdurchlüftungskanäle könnenerfindungsgemäss sowohl in der Nähe des Luftaustritts wie auch des Lufteintritts eingebaut werden, so dass durch deren gleichgerichtetes Zusammenwirken ein verstärkt wirksamer Luftstrom durch den Ofen erzielt werden kann und dass anderseits das Ofeninnere bei den hohen Temperaturen sehr gut abgeschlossen wird.
Diese Wirkung erstreckt sich nicht nur auf die nattirliche Zugwirkung, sondern auch auf erzwungene Luftführung. Wird das allmähliche, selbsttätig eintretende Öffnen der Luftdurchströmquerschnitte nicht gewünscht, so kann erfindungsgemäss durch zusätzliche, an sich bekannte Schuber, Klappen oder Ventile die Durchströmung des Ofens verhindert werden. Erst wenn die Schuber ode dgl. wil1kUrlich, z. B. gegen Ende der Zeit, in der nicht geheizt wird, geöffnet werden, strömt die Warmluft aus. Sind diese Schuber z. B. beim Kaltlufteintritt angebracht, dann werden die bis dahin geschützten und somit warmen, gekrümmen Bimetalle gekühlt und geben den Durchstrom rasch frei.
Sollten die Schuber, welche vorteilhaft in der Luftströmungsrichtung vor den Bimetallen gelagert sind, in bezug auf die nächste Ofenaufheizung nicht rechtzeitig geschlossen worden sein, dann schliesst die vorbeschriebene Automatik der Bimetallkrümmungen.
Das willkürlich betätigte Absperrorgan, Schuber od. dgl. kann auch an anderer Stelle, z. B. unter anderem, nahe der Warmluftausströmung gelagert werden.
Mit einem zusätzlichen Schuber, der bis zur Kante der stärksten Ausbiegung oder nur weniger weit vorgeschoben wird, kann abhängig von der Einwirkung der Ofenabkühlung auf die Bimetallplatte, der Beginn der Luftdurchströmung wahlweise eingestellt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Bimetallplatte bei allenfalls eintretender Überhitzung des Speicherofens nach dem zuvor erzielten Abschluss der Luftdurchströmung durch Weiterkrümmung einen mit steigender Temperatur zunehmenden Luftspalt freigeben.
Je nachdem die Kanalwand gegenüber diesem erhöhten Bimetallausschlag stärker oder schwächer bezüglich den Endkantenstellungen der Bimetallplatte zurückweicht, nimmt der Luftstrom mit steigender Überhitzung mehr oder weniger zu.
Durch diese Ausgestaltung kann ein Speicherofen nicht nur bezüglich seiner Wärmeabgabe selbsttätig reguliert, sondern auch selbsttätig gegen Überhitzung geschützt werden. Der durch diese übernormale Krümmung derBimetallplatte freigegebene Luftstrom kühlt das überhitzte Innere desOfens ab und bewirkt anschliessend bei Wiedereintritt der beabsichtigten Ofenhochsttemperatur einen Abschluss des Luftstromes, so dass die normale Speicherung trotz dieser Sicherungseinrichtung bestehen bleibt.
Die Erfindung ist in Fig. l in Untersicht, perspektivisch, in Fig. 2 im Aufrissschnitt im Einbau in einen Ofen, in Fig. 3 im Prinzip bezüglich der Endkantenlagenund inFig. 4 im Vertikalschnitt in Verbindung mit bekannten Abschluss Organen dargestellt.
Fig. 1 stellt eine dünne Bimetallplatte in perspektivischer Seitenansicht dar. Sie hat sich unter dem Einfluss der Ofenwärme leicht ausgebogen und kann z. B. in die Zungen 1, 2, 3 unterteilt sein.
In dieser Figur ist auch ein Streifenheizkörper 4 dargestellt, der seine Wärme, sobald der Strom eingeschaltet ist, auf das festgehaltene Ende der Bimetallplatte bzw. deren Zungen überträgt. Es ist ein Ausschnitt aus der inneren Oberseite 5 eines Luftführungskanals angedeutet, der in Fig. 2 im Vertikalschnitt eines Ofens beispielsweise dargestellt ist. Die Warmluft tritt durch ein Gitter, durch Jalousien u. dgl. bei 6 aus, nachdem sie sich an Ofenteilen 7 erwärmt hat.
Die Luftkanalfläche 8 ist so geformt, dass der Kanal bei grösserer Krümmung der Bimetallfläche geschlossen wird.
Durch die Bimetallplatte 9 wird fallweise auch eine Lufteintritts-Querschnittsveränderung erzielt, wobei der Kanal 10 bei höherer Temperatur geschlossen wird.
Eine Veränderung desabschluss-bzw. desöffnungszeitpunktes durch ein einstellbares Lid 11, Zylindersektor, od. dgl. ist in Fig. 3 durch die Kantenstellung bei a (frühes Schliessen, spätes Öffnen) und b (spätes Schliessen, frühes Öffnen) beispielsweise dargestellt.
Durch die verschiedenen Stellungen des Lides wird der Öffnungszeitpunkt und die Dauer, während welcher die Luftdurchströmung gewünscht wird, gew ählt. Z. B. kann in Fig. 3 nach Durchgang durch die Stellung c der Bimetallplatte der Kanalquerschnitt erweitert ausgebildet werden, um bei einer Einstellung des Lides für kurzzeitige Wärmeabgabe, bei der eher Überhitzung eintreten kann, einen grösseren Durchströmungsquerschnitt zu erhalten. Vorteilhaft verläuft die. Kanalquerschnittserweiterung gegenüber der zurückgekrümmten Bimetallkante allmählich, so dass hemmende Luftwirbel vermieden werden.
Ausserdem ist in Fig. 2 als eine der Ausführungsmöglichkeiten ein Schuber 12 gezeichnet, der auch in
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Fig. 4 aufscheint. In letzterer Figur ist gezeigt, dass auch ein Schuber od. dgl. den Zeitpunkt der Kanalabsprung beeinflussen kann. Ein zweiter Schuber 12a kann die vollkommene Öffnung oder den annähernden Abschluss der Luftströmung bewirken.
In Fig. 3 ist durch die strichliert gezeichnete Stellung c der Bimetallplatte gezeigt, wie bei Über- i hitzung des Ofens ein Spalt geöffnet wird, der je nach der Gestaltung der Luftkanalfläche bei c so lange mehr oder weniger Heissluft ausströmen lässt, bis die Überhitzung auf die beabsichtigte Höchsttemperatur
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Regelung der Wärmeabgabe von Speicheröfen mit Durchlüftung, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Lüftungsquerschnitte durch Bimetallplatten veränderbar sind.