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PATENTANSPRÜCHE
1. Rauchgastemperaturabhängige Steuervorrichtung einer Luftklappe eines ölbeheizten Heizkessels, dadurch gekennzeich- net, dass sie eine Kolbenzylindereinheit (14) umfasst mit einem Zylinder (15), dessen Druckseite an die Druckseite der Ölpumpe (22) so angeschlossen ist, dass der Kolben (24) einen Hub ausführt, wenn die Pumpe startet, und zur Ausgangslage zurückgeht, wenn die Pumpe stehenbleibt, wobei die Kolbenstange (18) der Kolbenzylindereinheit mit der Luftklappe in Verbindung steht, so dass die Luftklappe mit dem genannten Hub öffnet und mit dem Rückgang des Kolbens in seine Ausgangslage schliesst, wobei die Kolbenzylindereinheit mit einem beweglichen Endla geanschlag versehen ist, bestehend aus einem Sekundärkolben (29), der in einem Sekundärzylinder (30) verschiebbar gelagert ist,
welcher mit einem am Rauchgaskanal (35) des Heizkessels angeschlossenen Fühler (33) kommuniziert, der eine Dehnungsflüssigkeit enthält, deren temperaturabhängiger Dehnungsgrad die Verschiebungslage des Sekundärkolbens und demnach des Endlageanschlages bestimmt, zwecks Verminderung des Öffnungsgrades der Luftklappe bei erhöhter Abgastemperatur, und umgekehrt.
2. Steuervorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (33) aus einem in den Rauchgaskanal (35) eingeführten, an seinen Enden geschlossenen Rohr (34) gebildet ist, wobei am ausserhalb des Rauchgaskanals befindlichen Ende des Rohres ein Stellkolben (37) axial verschiebbar gelagert ist, durch dessen Verstellung die Lage des Endlageanschlages einstellbar ist.
3. Steuervorrichtunggemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass derSekundärkolben (29) durch einen (16) der Zylinderdeckel der Kolbenzylindereinheit geführt ist.
Aufgabe derErfindungist es, eine automatisch wirkende Steuervorrichtung einer Luftklappe für ölbeheizte Heizkessel zustande zu bringen, die dem Heizkessel eine gute Wirtschaftlichkeit sichert und welche sowohl an neue als an vorhandene ölbeheizte Heizkessel einfach anzubringen ist.
Die Steuervorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kolbenzylindereinheit umfasst mit einem Zylinder, dessen Druckseite an die Druckseite der Ölpumpe so angeschlossen ist, dass der Kolben einen Hub ausführt, wenn die Pumpe startet, und zur Ausgangslage zurückgeht, wenn die Pumpe stehenbleibt, wobei die Kolbenstange der Kolbenzylindereinheit mit der Luftklappe in Verbindung steht, so dass die Luftklappe mit dem genannten Hub öffnet und mit dem Rückgang des Kolbens in seine Ausgangslage schliesst.
wobei die Kolbenzylindereinheit mit einem beweglichen Endla geanschlagversehen ist, bestehend aus einem Sekundärkolben, der in einem Sekundärzylinder verschiebbar gelagert ist, welcher mit einem am Rauchgaskanal des Heizkessels angeschlossenen Fühler kommuniziert, der eine Dehnungsflüssigkeit enthält, deren temperaturabhängiger Dehnungsgrad die Verschiebungslage des Sekundärkolbens und demnach des Endlageanschlages bestimmt, zwecks Verminderung des Öffnungsgrades der Luftklappe bei erhöhter Abgastemperatur, und umgekehrt.
Hier folgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Steuervorrichtung einer Luftklappe für das Öffnen und Schliessen der Luftklappe in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Ölpumpe des Heizkessels;
Fig. 2 eine abgeänderte Ausführung der Kolbenzylindereinheit gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine weitere Einzelheit dieser abgeänderten Ausführung nach Fig. 2.
In Fig. 1 wird mit 1 eine Luftklappe für die Luftzufuhr zur Heizungszone in einem Heizkessel bezeichnet. Die Öffnungslage der Luftklappe wird durch Veränderung der Lage einer Drahtbefestigung 2 reguliert. in welcher ein verschiebbarer Draht 3 mittels einer Schraube 4 festgeklemmt ist. Weiter ist an der Luftklappe 1 eine Halterung 5 für eine Hülle 6 für den Draht 1 vorgesehen. Die Hülle 6 ist an der Halterung 5 mittels einem mit Aussengewinde versehenen Endbereich 7, und auf diesem aufgeschraubten Befestigungsmuttern 8.9 befestigt. Das andere Ende der Hülle 6 ist mit einer weiteren Haltevorrichtung 10 verbunden, und dies mit Hilfe eines anderen mit Gewinde versehenen Endteils 11 und mit auf diesem aufgeschraubten Muttern 12,13.
Die Haltevorrichtung 10 trägt weiter eine Kolbenzylindereinheit 14, die aus einem Zylinder 15 und dessen Enden zuschliessenden Deckel 16, 17 besteht. Aus einem der Deckel des Zylinders ragt eine Kolbenstange 18 heraus, die eine axiale Bohrung aufweist, in welche das eine Ende des Drahtes 3 eingeführt und mittels Klemmschrauben 19,20 festgeklemmt ist. Das eine Ende des Zylinders ist mit einer Leitung 21 an die Druckseite der Ölpumpe 22 des Heizkessels angeschlossen, und das andere Ende ist über eine Leitung 23 an die Niederdruckseite der Ölpumpe angeschlossen. Im Zylinder 15 ist ein Kolben 24 verschiebbar gelagert. Dieser Kolben ist gegen die Zylinderwand durch einen in eine Nut eingelegten O-Ring 25 abgedichtet. In der einen Richtung ragt die Kolbenstange 18 aus dem Zylinderdeckel 17 heraus und in der anderen Richtung ragt vom Kolben eine Druckstange 26 heraus.
Die Druckstange 26 ist von einer Druckfeder 27 umgeben, die mit dem einen Ende gegen den Kolben 24 und mit dem anderen Ende gegen den Deckel 16 durch Dazwischenlegen einer Druckscheibe 28 drückt, die einen vorstehenden Teil 28a aufweist, der die Druckfeder zentriert. Weiter weist der vorstehende Teil 28a der Druckscheibe 28 eine zentrale Bohrung 47 auf, die zur Aufgabe hat, die Druckstange 26 bei ihrem Anschlag gegen die Druckscheibe zu zentrieren. Durch den Deckel 16 hindurch geht eine zentrale Bohrung, in welche ein Sekundärkolben 29 hineinragt, der in einem mit dem Deckel 16 zusammengeschraubten Sekundärzylinder 30 verschiebbar gelagert ist. Der Sekundärkolben 29 ist gegen den Sekundärzylinder 30 durch O-Ringe 31 abgedichtet.
In den Boden 30a des Sekundärzylinders 30 mündet eine Leitung 32, deren anderes Ende an einen Fühler 33 angeschlossen ist, der aus einem Rohr 34 besteht, das mit einem Ende in den Rauchgaskanal 35 des Heizkessels mündet. Das Ende des Rohres 34, das in den Rauchgaskanal hineinragt, ist durch einen Verschluss 36verschlossen, während das andere Ende durch einen Stellkolben 37 verschlossen ist, der gegen die Innenseite des Rohres mit Hilfe von O-Ring-Dichtungen 38 abgedichtet ist. Der aus dem Rohr 34 herausragende Endbereich des Kolbens 37 wird durch einen quer angeordneten Splint 39 von einer Hülse 40 festgehalten. Die Hülse 40 ist mit einem Innengewinde versehen, das in das Aussengewinde des Rohres eingreift. Durch Drehen der Hülse 40 kann demnach die Verschiebungslage des Stellkolbens 37 eingestellt werden.
Der Fühler 33, die Leitung 32 und der zwischen dem Boden 30a und dem Sekundärkolben 29 gebildete Raum 41 nimmt eine Flüssigkeit auf, deren von der Rauchgastemperatur abhängiger Dehnungsgrad die Verschiebungslage des Sekundärkolbens 29 bestimmt, und damit die Lage, in welcher der Kolben 24 gegen die Druckscheibe 28 aufschlägt. Die Feineinstellung dieser Lage wird durch Einjustierung des Stellkolbens 37 erreicht. Es ist natürlich auch möglich, diese Einstellung durch Verschrauben des Sekundärzylinders 30 mit dem Zylinderdeckel 16 und feste Verschliessung mittels Stellmuttern 42, auszuführen. Der Fühler 33 wird am Rauchgaskanal mit einem Stellring 43 und einer in diesem eingeschraubten Schraube 44 festgehalten. Die Druckleitung 21 der Ölpumpe ist an eine Bohrung 45 im Zylinderdeckel 17 angeschlossen und die Rückleitung 23 ist an eine Bohrung 46 im Zylinderdeckel 16 angeschlossen.
Die Bohrung 45 kommuniziert mit dem links vom Kolben
24. gemäss Fig. 2, befindlichen Raum, und die Bohrung 46 kommuniziert mit dem Raum, der rechts vom Kolben, gemäss Fig. 2, gelegen ist. Die Feder 27 strebt ständig danach, den Kolben 24 nach links, gemäss Fig. 2, zu bewegen und dadurch die am Heizkessel vorhandene Luftklappe zu schliessen. Wenn die Ölpumpe 22 startet, entsteht ein Überdruck in der Leitung 21.
der gegen die Kraftwirkung der Feder 27 den Kolben 24 nach rechts, gemäss Fig. 2, verschiebt und damit die Luftklappe öffnet, bis die Druckstange 26 gegen die Druckscheibe 28 drückt.
Nach und nach, wie die Temperatur der durch den Rauchgaskanal 35 gehenden Rauchgase steigt, kommt die im Fühler 33, in der Leitung 32 und im Zylinderraum 41 eingeschlossene Flüssigkeit zur Dehnung und verschiebt den Sekundärkolben 29 nach links, gemäss Fig. 2, wodurch auch die Druckscheibe 28 nach links verschoben wird. Dadurch entsteht eine Verminderung des Öffnungsgrades der Luftklappe, was zu einer guten Brennstoffeinsparung der Anlage mitwirkt. Wenn sich der Kolben 24 nach rechts, gemäss Fig. 2, bewegt, strömt die rechts vom Kolben befindliche Flüssigkeit durch die Leitung 23. Wenn die Anlage stehenbleibt und der Druck in der Leitung 21 aufhört, führt die Druckfeder 27 den Kolben in die in Fig. 2 gezeigte Lage zurück.
Die Grösse der Verschiebung des Sekundärkolbens 29 bei Temperaturveränderung in den Rauchgasen kann durch Änderung der Einschiebungslage des Fühlers im Rauchgaskanal variiert werden, d. h. der Ausschlag wird grösser, wenn der Fühler weit eingeschoben ist und wird kleiner, wenn der Fühler herausgezogen wird. Ein nicht näher dargestellter Kühlflansch ist ausserhalb des Rauchgaskanlas 35 angeordnet.
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PATENT CLAIMS
1. Flue gas temperature-dependent control device of an air flap of an oil-fired heating boiler, characterized in that it comprises a piston-cylinder unit (14) with a cylinder (15), the pressure side of which is connected to the pressure side of the oil pump (22) such that the piston (24) makes a stroke when the pump starts and returns to the starting position when the pump stops, with the piston rod (18) of the piston-cylinder unit communicating with the air damper, so that the air damper opens with the stroke mentioned and with the decline of the piston in closes its starting position, the piston-cylinder unit being provided with a movable end stop, consisting of a secondary piston (29) which is displaceably mounted in a secondary cylinder (30),
which communicates with a sensor (33) connected to the flue gas duct (35) of the boiler, which contains an expansion fluid, the temperature-dependent degree of expansion of which determines the displacement position of the secondary piston and therefore the limit stop, in order to reduce the degree of opening of the air flap when the exhaust gas temperature rises, and vice versa.
2. Control device according to claim 1, characterized in that the sensor (33) is formed from a pipe (34) inserted into the flue gas duct (35) and closed at its ends, with an actuating piston (37.) At the end of the pipe located outside the flue gas duct ) is mounted axially displaceable, by the adjustment of which the position of the end stop can be adjusted.
3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the secondary piston (29) is guided through one (16) of the cylinder cover of the piston-cylinder unit.
The object of the invention is to provide an automatic control device for an air damper for oil-fired boilers, which ensures good economy for the boiler and which is easy to attach to both new and existing oil-fired boilers.
The control device according to the invention is characterized in that it comprises a piston-cylinder unit with a cylinder, the pressure side of which is connected to the pressure side of the oil pump such that the piston carries out a stroke when the pump starts and returns to the starting position when the pump stops , wherein the piston rod of the piston-cylinder unit is connected to the air flap, so that the air flap opens with the stated stroke and closes when the piston returns to its starting position.
wherein the piston-cylinder unit is provided with a movable end position, consisting of a secondary piston, which is slidably mounted in a secondary cylinder, which communicates with a sensor connected to the flue gas duct of the boiler, which contains an expansion fluid, the temperature-dependent degree of expansion of which is the displacement position of the secondary piston and accordingly the end stop determined, in order to reduce the degree of opening of the air damper at increased exhaust gas temperature, and vice versa.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a control device of an air flap for opening and closing the air flap depending on the operating state of the oil pump of the boiler.
FIG. 2 shows a modified version of the piston-cylinder unit according to FIG. 1;
3 shows a further detail of this modified embodiment according to FIG. 2.
In Fig. 1, 1 denotes an air damper for supplying air to the heating zone in a boiler. The opening position of the air flap is regulated by changing the position of a wire fastening 2. in which a slidable wire 3 is clamped by means of a screw 4. Furthermore, a holder 5 for a sheath 6 for the wire 1 is provided on the air flap 1. The sleeve 6 is fastened to the holder 5 by means of an end region 7 provided with an external thread, and fastening nuts 8.9 screwed onto this. The other end of the sleeve 6 is connected to a further holding device 10, and this by means of another threaded end part 11 and with nuts 12, 13 screwed onto it.
The holding device 10 also carries a piston-cylinder unit 14, which consists of a cylinder 15 and the ends 16, 17 of which are closed. A piston rod 18 protrudes from one of the covers of the cylinder and has an axial bore into which one end of the wire 3 is inserted and clamped by means of clamping screws 19, 20. One end of the cylinder is connected by a line 21 to the pressure side of the oil pump 22 of the boiler, and the other end is connected by a line 23 to the low pressure side of the oil pump. A piston 24 is slidably mounted in the cylinder 15. This piston is sealed against the cylinder wall by an O-ring 25 inserted into a groove. In one direction the piston rod 18 protrudes from the cylinder cover 17 and in the other direction a push rod 26 protrudes from the piston.
The push rod 26 is surrounded by a compression spring 27 which presses at one end against the piston 24 and at the other end against the cover 16 by interposing a thrust washer 28 which has a projecting part 28a which centers the compression spring. Furthermore, the projecting part 28a of the thrust washer 28 has a central bore 47, which has the task of centering the thrust rod 26 when it stops against the thrust washer. A central bore extends through the cover 16, into which a secondary piston 29 projects, which is displaceably mounted in a secondary cylinder 30 screwed together with the cover 16. The secondary piston 29 is sealed against the secondary cylinder 30 by O-rings 31.
A line 32 opens into the bottom 30a of the secondary cylinder 30, the other end of which is connected to a sensor 33 which consists of a tube 34 which ends at one end in the flue gas duct 35 of the boiler. The end of the pipe 34, which projects into the flue gas duct, is closed by a closure 36, while the other end is closed by an actuating piston 37, which is sealed against the inside of the pipe by means of O-ring seals 38. The end region of the piston 37 protruding from the tube 34 is held in place by a sleeve 40 by a split pin 39 arranged transversely. The sleeve 40 is provided with an internal thread which engages in the external thread of the tube. The displacement position of the adjusting piston 37 can accordingly be adjusted by rotating the sleeve 40.
The sensor 33, the line 32 and the space 41 formed between the base 30a and the secondary piston 29 hold a liquid whose degree of expansion, which is dependent on the flue gas temperature, determines the displacement position of the secondary piston 29 and thus the position in which the piston 24 against the Thrust washer 28 strikes. The fine adjustment of this position is achieved by adjusting the adjusting piston 37. It is of course also possible to carry out this setting by screwing the secondary cylinder 30 to the cylinder cover 16 and tightly locking it with adjusting nuts 42. The sensor 33 is held on the flue gas duct with an adjusting ring 43 and a screw 44 screwed into it. The pressure line 21 of the oil pump is connected to a bore 45 in the cylinder cover 17 and the return line 23 is connected to a bore 46 in the cylinder cover 16.
Bore 45 communicates with the left of the piston
24, as shown in FIG. 2, and the bore 46 communicates with the space located to the right of the piston, as shown in FIG. 2. The spring 27 constantly strives to move the piston 24 to the left, as shown in FIG. 2, and thereby to close the air flap on the boiler. When the oil pump 22 starts, there is an overpressure in the line 21.
which, against the force of the spring 27, moves the piston 24 to the right, as shown in FIG. 2, and thus opens the air flap until the push rod 26 presses against the thrust washer 28.
Gradually, as the temperature of the flue gases passing through the flue gas duct 35 increases, the liquid enclosed in the sensor 33, in the line 32 and in the cylinder chamber 41 expands and shifts the secondary piston 29 to the left, according to FIG. 2, which also causes the Thrust washer 28 is moved to the left. This results in a reduction in the degree of opening of the air flap, which contributes to good fuel savings in the system. When the piston 24 moves to the right, as shown in FIG. 2, the liquid to the right of the piston flows through the line 23. When the system stops and the pressure in the line 21 stops, the compression spring 27 guides the piston into the position shown in FIG 2 position shown back.
The size of the displacement of the secondary piston 29 when the temperature changes in the flue gases can be varied by changing the insertion position of the sensor in the flue gas duct. H. The deflection increases when the sensor is pushed in far and decreases when the sensor is pulled out. A cooling flange, not shown, is arranged outside the flue gas duct 35.