DE10142930C1 - Regelvorrichtung zur Steuerung einer Klappe eines Speicherheizgeräts - Google Patents

Abstract

Bei einer Regelvorrichtung zur Steuerung einer Klappe eines Luftkanals bei einem, insbesondere statischen, Speicherheizgerät ist die Klappe (6) mittels eines Stellelements temperaturabhängig und manuell verstellbar. Um die Bedienbarkeit bei einfachem Aufbau zu verbessern, weist das Stellelement einen federelastischen Hebel (12) auf, der in seinem ersten Endbereich (13) eingespannt ist und an seinem zweiten Endbereich (15) einen die Klappe (6) steuernden Bimetallstreifen (16) trägt. Zwischen den Endbereichen (13) und (15) wirkt eine manuell verstellbare Kurvenscheibe (19) auf den Hebel (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung zur Steuerung einer Klappe eines Luftkanals bei einem, insbesondere statischen, Speicherheizgerät, wobei die Klappe mittels eines Stellelements temperaturabhängig und manuell verstellbar ist.

Neben Speicherheizgeräten, die mittels eines temperaturgesteuerten Lüfters entladen werden, sind auch statische Speicherheizgeräte bekannt. Bei diesen erfolgt die Entladung des Wärmespeichers und damit die Raumerwärmung durch Konvektion - ohne Lüfter -. Es sind hierfür vertikale äußere Luftkanäle und wenigstens ein vertikaler innerer Luftkanal vorgesehen (vgl. DE 34 26 282 C2, AT-PS 243 390).

Aus der DE 199 30 588 A1 ist ein Elektrospeicherheizgerät bekannt, bei dem zwischen einem Einlassraum und einem Mischraum ein Kaltluft- Beimischkanal vorgesehen ist, in dem eine erste Klappe vorgesehen ist. Eine in einem zweiten Beimischkanal angeordnete zweite Klappe wird von der ersten Klappe gesteuert, um kalte und warme Luft im Mischraum zu mischen. Die Klappe ist mit einem Bimetallelement, welches im Mischraum angeordnet ist, gesteuert.

Ein Wärmespeicherheizgerät mit wenigstens einem Entladeluftkanal ist aus der DE 41 33 301 bekannt. Die statische Entladung wird durch ein verschiebbares Ventilschließelement, welches durch eine Antriebseinheit steuerbar ist, optimal unterstützt.

Es ist marktbekannt, die bei einem inneren Luftkanal angeordnete Klappe mittels eines Bimetalls zu steuern, wobei die Klappe bei hoher Speichertemperatur geschlossen ist, weil dann im Regelfall die Entladung über die äußeren Luftkanäle zur Raumerwärmung genügt. Zusätzlich ist eine manuelle Steuermöglichkeit für den inneren Luftkanal vorgesehen, wobei die Klappenstellung vom Nutzer je nach dem Wärmebedarf beeinflusst werden kann. Hierfür ist am Speicherheizgerät ein Bedienteil vorgesehen. Dieses ist bei den marktbekannten Geräten so angeordnet, dass der Nutzer mit einer Hand in die heiße Zone des Speicherheizgeräts greifen muss. Meist ist das Bedienteil oben am Speicherheizgerät vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, durch die die Bedienbarkeit verbessert ist und die einfach aufgebaut ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Mittels der Kurvenscheibe ist der federelastische Hebel derart verstellbar, dass die Klappe unabhängig von der temperaturbedingten Durchbiegung des Bimetallstreifens mehr oder weniger geöffnet werden kann, um einen erhöhten Wärmebedarf zu decken.

Da der Hebel kein starrer Hebel ist, erübrigen sich Federelemente und aufwändige Führungen, die bei einem starren Hebel nötig sind. Durch die Funktionskombination des federelastischen Hebels mit der Kurvenscheibe ist ein Bedienteil für die Kurvenscheibe auf einfache Weise an einer Stelle, insbesondere an der Frontseite, des Speicherheizgeräts anzuordnen, die für den Benutzer gut sichtbar ist und an der er mit seiner Hand nicht in einen Bereich besonders hoher Abstrahlungstemperatur greifen muss.

Durch Abstimmung der Längen und Winkel des Hebels und des Bimetallstreifens lassen sich gewünschte Regelcharakteristiken in einfacher Weise erreichen.

Vorzugsweise ist die Kurvenscheibe um eine horizontale Achse drehbar gelagert. Sie ist dadurch leicht von einem an der Frontseite des Geräts angeordneten Bedienteil betätigbar, wobei sie vertikal auf den federelastischen Hebel wirkt. Die Kurvenscheibe ist vorzugsweise ein Kunststoffteil, insbesondere aus Polyamid, wobei an ihr eine Welle angeformt ist.

Um dem Nutzer das taktile Empfinden einer stufenweise rastenden Verstellung zu geben, weist die Kurvenscheibe in Ausgestaltung der Erfindung an ihrem Umfang verteilte Abflachungen auf. Weiterhin können Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegung der Kurvenscheibe vorgesehen sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Kurvenscheibe mit dem Bedienteil mittels eines Übertragungsglieds gekoppelt, das einen Winkelversatz zwischen der horizontalen Achse der Kurvenscheibe und der Drehachse des Bedienteils aufnimmt.

Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der federelastische Hebel in seinem ersten Endbereich in eine Tasche der Regelvorrichtung eingesteckt. Dieser erste Endbereich des federelastischen Hebels kann mittels eines, insbesondere temperaturabhängigen, Stellgliedes verstellbar sein, wenn eine Beeinflussung der Vorspannung des federelastischen Hebels durch eine weitere Stellgröße gewünscht ist.

Vorzugsweise der Bimetallstreifen derart angeordnet, dass auf ihn die Temperatur des Speicherheizgeräts, insbesondere die Temperatur des warmen Luft-Konvektionsstroms, wirkt.

Insbesondere weist die Klappe eine Abwinklung auf, auf die der Bimetallstreifen bei niedrigen Temperaturen drückt, um dadurch die Klappe zu öffnen. Bei hohen Temperaturen schwenkt die Klappe unter ihrem Eigengewicht in die Schließstellung, solange sie nicht über den die Lage des Bimetallstreifens steuernden federelastischen Hebel zwangsweise in eine Öffnungsstellung gebracht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Regelvorrichtung in einem teilweise dargestellten Speicherheizgerät, von der Frontseite gesehen,

Fig. 2 eine Ansicht der Regelvorrichtung im Speicherheizgerät in Richtung der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht einer Alternative zu Fig. 2,

Fig. 4 die Kurvenscheibe und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Regelvorrichtung.

Ein statisches Speicherheizgerät weist in einem Gehäuse 1 einen elektrisch beheizten Speicherkern 2 auf. Oben an dem Gehäuse 1 ist eine Haube 3 vorgesehen. Im Gehäuse 1 sind außen am Speicherkern 2 äußere Luftkanäle 4 gestaltet, über die der Speicherkern 2 konvektiv entladen wird. Im Speicherkern 2 ist ein innerer Luftkanal 5 vorgesehen, durch den der Speicherkern 2 ebenfalls entladbar ist. Die Luftkanäle 4, 5 münden in die Haube 3, die nicht näher dargestellte Warmluft- Austrittsöffnungen aufweist.

Bei dem Luftkanal 5 ist eine Klappe 6 angeordnet, an der eine Abwinklung 7 ausgebildet ist. In Fig. 2 sind zwei verschiedene Stellungen der Klappe 6 mit ihrer Abwinklung 7 gezeigt. Die Klappe 6 ist an einem inneren Deckblech 8 an einem oder mehreren Führungselementen 9 derart gelagert, dass sie die Tendenz hat, unter ihrem Eigengewicht in die Schließstellung zu gehen. In der Schließstellung verdeckt die Klappe 6 den inneren Luftkanal 5, so dass durch diesen praktisch kein Konvektionsstrom strömt.

Zur Betätigung der Klappe 6 ist innerhalb der Haube 3 eine Regelvorrichtung 10 angeordnet. Diese weist einen Tragbügel 11 auf, der an dem Deckblech 8 mittels Laschen 11' befestigt ist. An dem Tragbügel 11 ist ein streifenförmiger federelastischer Hebel 12, insbesondere aus einem Federstahl, angeordnet. Dessen einer, erster Endbereich 13 ist in eine am Tragbügel 11 ausgebildete Tasche 14 eingesetzt. Am anderen, zweiten Endbereich 15 des Hebels 12 ist ein Bimetallstreifen 16 mit seinem ersten Endbereich 17 befestigt. Der andere, zweite Endbereich 18 des Bimetallstreifens 16 ist der Abwinklung 7 zugeordnet und kann zur Verschwenkung der Klappe 6 auf die Abwinklung 7 drücken.

Innerhalb des Tragbügels 11 ist eine Kurvenscheibe 19 um eine horizontale Achse A1 drehbar gelagert. An die Kurvenscheibe 19 ist in der Achse A1 eine Welle 20 angeformt. Die Kurvenscheibe 19 und die Welle 20 sind bevorzugt von einem Kunststoffteil, insbesondere Polyamid, gebildet. Die Kurvenscheibe 19 drückt mit ihrem Umfang je nach ihrer Drehstellung mehr oder weniger stark auf den Hebel 12. Beim Ausführungsbeispiel durchragt der Hebel 12 den Tragbügel 11 zwischen dem zweiten Endbereich 15 und der Kurvenscheibe 19 frei. Es wäre jedoch auch möglich, am Tragbügel 11 eine Anschlagkante vorzusehen, an der sich der Hebel 12 zwischen seinem ersten Endbereich 15 und der Kurvenscheibe 19 vertikal abstützt.

Der Umfang der Kurvenscheibe 19 ist exzentrisch so gestaltet, dass er je nach Drehstellung mehr oder weniger stark auf den Hebel 12 drückt. Damit ändert sich die Stellung des Bimetallstreifens 16 entsprechend.

Am Umfang der Kurvenscheibe 19 sind mehrere teilkreisförmige oder elipsoide Zonen 21 und zwischen diesen lineare Abflachungen 22 bis 27 vorgesehen (vgl. Fig. 4), die unterschiedliche radiale Abstände von der Achse A1 haben. Steht die Abflachung 22 beim Hebel 12, ist dieser unverbogen. Kommen die Abflachungen 23, 24, 25, 26, 27 auf den Hebel 12, dann wird dieser zunehmend gebogen. Die Abflachungen bilden Raststellen.

Zur Begrenzung des Drehwinkels der Kurvenscheibe 19 ist ein mitdrehendes Anschlagglied 28 vorgesehen, dem feste Anschläge 29 zugeordnet sind.

Zur Betätigung der Kurvenscheibe 19 ist ein Bedienteil 30, insbesondere Drehknopf, an der Frontseite 31 der Haube 3 um eine Achse A2 drehbar gelagert. Die Frontseite 31 kann entweder schräg (vgl. Fig. 2) oder vertikal (vgl. Fig. 3) verlaufen. Im Bereich der Frontseite 31 befinden sich keine oder höchstens wenige Warmluft-Auslassöffnungen. Die Frontseite 31 ist vom Nutzer leicht zu sehen, wenn er an das Gerät tritt.

Die Welle 20 ist mit dem Bedienteil 30 mittels eines Übertragungsgliedes 32 gekoppelt. Das Übertragungsglied 32 weist einerseits eine Hülse 33 auf, in die die Welle 20 lagerichtig eingesteckt ist. Andererseits ist das Übertragungsglied 32 mit einem Zapfen 34 tragenden Kugelkopf 35 versehen, der in das Bedienteil 30 geschnappt ist. Der Kugelkopf 35 und das Bedienteil 30 sind so gestaltet, dass diese Kugelgelenkverbindung einen Winkelversatz bis zu etwa 45° zwischen der Achse A1 der Welle 20 und der Drehachse A2 des Bedienteils 30 ausgleicht. Durch die Zapfen 34 ist die Drehstellung des Bedienteils 30 der Drehstellung der Kurvenscheibe 19 eindeutig zugeordnet.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist im wesentlichen folgende:
In Fig. 1 sind zwei der mehreren möglichen Stellungen, die der Hebel 12 bei entsprechender Drehstellung der Kurvenscheibe 19 bzw. des Bedienteils 30 einnehmen kann, dargestellt. Mit durchgehenden Linien ist diejenige Stellung s1 des Hebels 12 gezeigt, die er einnimmt, wenn die Abflachung 22 beim Hebel 12 steht; der Nutzer also keinen zusätzlichen Wärmebedarf hat.

Mit strichlierten Linien ist die Stellung s2 des Hebels 12 gezeigt, die er einnimmt, wenn der Nutzer wegen zusätzlichen Wärmebedarfs die Kurvenscheibe 19 so verstellt hat, dass die Abflachung 23 auf den Hebel 12 drückt. Die Stellungen des Hebels 12, die dieser einnimmt, wenn die weiteren Abflachungen 24 bis 27 auf ihn drücken, sind in Fig. 1 nicht dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt weiterhin Stellungen, die der Bimetallstreifen 16 bei hohen Temperaturen, etwa 110° bis 130°, und bei niedrigeren Temperaturen zur Steuerung der Klappe 6 einnimmt. Die Stellung s1h ist diejenige Stellung, die der Bimetallstreifen 16 einnimmt, wenn der Hebel 12 in der Stellung s1 steht und der Bimetallstreifen 16 heiß ist. Die Stellung s1n ist diejenige Stellung, die der Bimetallstreifen 16 einnimmt, wenn der Hebel 12 in der Stellung s1 steht und der Bimetallstreifen 16 kälter ist. Die Stellung s2h ist diejenige Stellung, die der Bimetallstreifen 16 einnimmt, wenn der Hebel 12 in der Stellung s2 steht und der Bimetallstreifen 16 heiß ist. Die Stellung s2n ist diejenige Stellung, die der Bimetallstreifen 16 einnimmt, wenn der Hebel 12 in der Stellung s2 steht und der Bimetallstreifen 16 kalt ist.

In der Stellung s1h, wenn der Bimetallstreifen 16 heiß ist, also auf ihn ein hinreichender Warmluftstrom aus den äußeren Konvektionskanälen 4 strömt, schließt die Klappe 6 den Luftkanal 5. In der Stellung s1n öffnet die Klappe 6 den inneren Luftkanal 5 um ein gewisses Maß, so dass durch ihn ein weiterer Warmluft-Konvektionsstrom ausströmt.

Wenn der Nutzer bei zusätzlichem Wärmebedarf die Stellung s2 einstellt, wird die Klappe 6, wenn der Bimetallstreifen 16 kalt ist, weiter geöffnet als in der Stellung s1n (vgl. Stellung s2n). Dadurch strömt ein verstärkter Konvektionsluftstrom durch den inneren Luftkanal 5. Wird der Bimetallstreifen 16 dann heiß, ergibt sich die Stellung s2h, in der die Klappe 6 wieder um ein gewisses Maß geschlossen ist.

Claims (13)

1. Regelvorrichtung zur Steuerung einer Klappe eines Luftkanals bei einem, insbesondere statischen, Speicherheizgerät, wobei die Klappe mittels eines Stellelements temperaturabhängig und manuell verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement einen federelastischen Hebel (12), der an einem, ersten Endbereich (13) eingespannt ist, und an seinem anderen, zweiten Endbereich (15) einen die Klappe (6) steuernden Bimetallstreifen (16) trägt, und dass zwischen den Endbereichen (13, 15) des federelastischen Hebels (12) eine manuell verstellbare Kurvenscheibe (19) mit dem Hebel (12) in Kontakt steht.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (19) an einer horizontalen Achse (A1) drehbar gelagert ist.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die Kurvenscheibe (19) eine Welle (20) angeformt ist.

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (19) und die Welle (20) ein einstückiges Kunststoffteil, vorzugsweise aus Polyamid, bilden.

5. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (19) an ihrem Umfang verteilte Abflachungen (22 bis 27) aufweist.

6. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Drehbewegung der Kurvenscheibe (19) Anschläge (29) vorgesehen sind.

7. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (19) mittels eines Bedienteils (30) betätigbar ist, das an einer Frontseite (31) des Speicherheizgeräts angeordnet ist.

8. Regelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (19) mit dem Bedienteil (30) über ein Übertragungsglied (32) gekoppelt ist.

9. Regelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (32) derart gestaltet ist, dass es einen Winkelversatz von bis zu 45° zwischen der horizontalen Achse (A1) der Kurvenscheibe (19) und der Drehachse (A2) des Bedienteils (30) ausgleicht.

10. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische Hebel (12) in seinem ersten Endbereich (13) in eine Tasche (14) der Regelvorrichtung eingesteckt ist.

11. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endbereich (13) des federelastischen Hebels (12) mittels eines, insbesondere temperaturabhängigen, Stellgliedes verstellbar ist.

12. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstreifen (16) derart angeordnet ist, dass auf ihn die Temperatur des Speicherheizgeräts wirkt.

13. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (6) eine Abwinklung (7) aufweist, auf die der Bimetallstreifen (16) bei niedrigen Temperaturen drückt, um die Klappe (6) zu öffnen, und dass die Klappe (6) bei hohen Temperaturen unter ihrem Eigengewicht in Schließstellung schwenkt.