DE19906736C1

DE19906736C1 - Rückströmsperre für eine Abgasleitung

Info

Publication number: DE19906736C1
Application number: DE1999106736
Authority: DE
Inventors: Josef Ebner
Original assignee: CT THERM ABGASTECHNIK GmbH
Current assignee: Centrotherm Systemtechnik GmbH
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-02-19

Abstract

Die Rückströmsperre weist einen Rohrkörper (1) auf, der in einen senkrechten Abschnitt der Abgasleitung einbaubar ist und eine auf seiner Innenseite umlaufende Strömungsverengung aufweist. Diese bildet einen Ventilsitz für einen Schwebekörper (8), der durch das aufwärtsströmende Abgas von seinem Ventilsitz abgehoben wird. Der Schwebekörper weist ein nach unten gerichtetes Führungselement (10) auf, dessen Führung von nach innen gerichteten, an der Strömungsverengung ansetzenden Führungsstegen (11) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückströmsperre für eine Ab gasleitung einer Verbrennungseinrichtung, mit:

- einem in einen senkrechten Abschnitt der Abgasleitung einbaubaren Rohrkörper,
- einer innen um den Rohrkörper umlaufenden Strömungs verengung,
- einem der Strömungsverengung zugeordneten Ventilsitz und
- einem dem Ventilsitz zugeordneten Schwebekörper, der durch strömendes Abgas von dem Ventilsitz abhebbar ist.

Eine derartige Rückströmsperre wird in der nicht vorver öffentlichten Deutschen Patentanmeldung 198 18 521.9 be schrieben. Dort schließt sich an die Strömungsverengung ein stromabwärts, also nach oben gerichtetes Rohr an, welches eine Führung für den Schwebekörper bildet und Schlitze auf weist, die einen Durchtritt des Abgases bei abgehobenem Schwebekörper ermöglichen. Zwar hat sich diese Bauform be währt, jedoch wurde gefunden, daß sie in ihrer Konstruktion und Herstellung verbesserungsfähig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine be sonders einfache und herstellungstechnisch günstige Rück strömsperre der eingangs genannten Art zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rückströmsperre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeich net,

- daß der Schwebekörper ein stromaufwärts gerichtetes, zapfenförmiges Führungselement aufweist und
- daß an der Strömungsverengung im wesentlichen radial nach innen gerichtete Führungsstege angeordnet sind, die mit ihren Innenflächen eine Führung für das Führungselement des Schwebekörpers bilden.

Zwar ist es aus der DE 92 03 054 U1 bekannt, einen Schwebekörper einer Rückströmsperre an Führungsstegen zu füh ren, jedoch befinden sich diese Führungsstege stromab des Schwebekörpers radial außen in einer Strömungserweiterung. Die Konstruktion ist verschmutzungs- und damit störungsan fällig, insbesondere bei Anwesenheit von Feuchtigkeit. Außerdem weist das Führungselement des Schwebekörpers einen großen Durchmesser und eine beträchtliche axiale Erstreckung auf, so daß also zur Freigabe des Strömungsweges ein erheb licher Hub des Schwebekörpers erforderlich ist.

Die erfindungsgemäß an der Strömungsverengung angeordne ten Führungsstege bilden nur eine geringfügige Versperrung des Abgas-Durchlaßquerschnitts. Gleiches gilt für das Füh rungselement des Schwebekörpers, welches von relativ gerin gem Querschnitt sein kann. Oberhalb des Ventilsitzes steht dem Abgas der gesamte frei Strömungsquerschnitt zur Verfü gung. Es genügt also eine relativ geringe Abhebebewegung des Schwebekörpers, um eine ungehinderte Abgasströmung zu gewährleisten. Der geringe Bewegungsweg des Schwebekörpers fördert die Ansprechgeschwindigkeit der Rückströmsperre. Die an der Strömungsverengung angeordneten Führungsstege im Verein mit dem Führungselement des Schwebekörpers stellen unkomplizierte, einfach zu fertigende Bauelemente dar, die eine wirtschaftliche Herstellung der Rückströmsperre ermög lichen.

Bereits drei Führungsstege reichen aus, um dem zapfen förmigen Führungselement des Schwebekörpers einen ausrei chenden und zuverlässigen Halt zu geben. Allerdings wird man in der Regel vorteilhafterweise mit vier Führungsstegen arbeiten. In jedem Falle ergibt sich eine minimale Versper rung des Strömungsquerschnitts für das Abgas, woraus ein entsprechend geringer Druckverlust resultiert.

Nach einem weiteren vorteilhaften Vorteil weist das zap fenförmige Führungselement des Schwebekörpers an seinem stromaufwärts gerichteten Ende eine die Abhebebewegung des Schwebekörpers begrenzende Verdickung auf. Der Schwebekörper wird also in einfachster Weise zuverlässig daran gehindert, vom Abgas aus seiner Führung herausgerissen zu werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schwebekörper tellerförmig gestaltet und einteilig mit dem Führungselement ausgebildet ist, wobei er vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Es handelt sich also um ein extrem einfaches Bauteil, das problemlos im Spritzgieß- oder Preß verfahren hergestellt werden kann. Über die Dicke des tel lerförmigen Schwebekörpers läßt sich dessen Gewicht einstel len und an die Leistung der zugehörigen Verbrennungseinrich tung anpassen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß sich die Führungsstege stromaufwärts über die Höhe der Strö mungsverengung hinauserstrecken und an den Rohrkörper an schließen. Sie verstärken also den Übergang zwischen der Strömungsverengung und dem Rohrkörper, wobei der Zugewinn an Höhe dazu beiträgt, die Führung des Schwebekörpers zu ver bessern. Eine zusätzliche Behinderung der Abgasströmung ist damit nicht verbunden.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge schlagen, daß die Strömungsverengung als stromaufwärts offe ne Rinne ausgebildet ist, die radial innen von einer Innen wand begrenzt wird und einen durch den Rohrkörper hindurch nach außen führenden Kondensatablauf aufweist. Damit eignet sich die Rückströmsperre insbesondere für eine Verwendung in Verbindung mit solchen Verbrennungseinrichtungen, die als Brennwertgeräte ausgebildet sind. Aufgrund der niedrigen Ab gastemperaturen schlägt sich in der Abgasleitung Kondensat nieder, das in der Rinne aufgefangen und über den Kondensa tablauf der Entsorgung zugeführt werden kann. Die Rückström sperre wird dabei vorzugsweise als Kesselanschlußstück aus gebildet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Strömungsveren gung bzw. die Rinne einteilig von einer Einschnürung des Rohrkörpers gebildet wird, wobei die Einschnürung bevorzugt einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist. Der Rohrkörper samt Strömungsverengung bzw. Rinne stellt also ein einfach zu fertigendes Formteil dar. Dies gilt insbeson dere dann, wenn auch die Führungsstege und gegebenenfalls der Kondensatablauf einteilig mit dem Rohrkörper ausgebildet sind, wobei dieses Formteil vorzugsweise aus Kunststoff be steht.

Die Gestaltung des Ventilsitzes für den Schwebekörper an der Strömungsverengung bzw. der Innenwand der Rinne kann un terschiedlich gewählt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ventilsitz vom oberen Rand der Rinne gebildet wird, wobei in den oberen Rand vorzugsweise ein Dichtring einge legt ist.

Für seinen Einbau in die Abgasleitung wird man den Rohr körper vorteilhafterweise mit einem Einsteckende und einem Muffenende versehen, wobei letzteres in üblicher Weise eine Nut für einen Dichtring aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Rückströmsperre.

Die Rückströmsperre weist einen Rohrkörper 1 auf, der mit einem Muffenende 2 und einem Einsteckende 3 versehen ist. Er eignet sich zum Einbau in einen senkrechten Zweig einer Abgasleitung, und zwar vorzugsweise als Anschlußstück für eine zugehörige Verbrennungseinrichtung. Das Abgas strömt von unten nach oben durch den Rohrkörper 1.

Etwa in seiner Mitte weist der Rohrkörper 1 eine Strö mungsverengung in Form einer nach oben offene Rinne 4 auf, die von einer im wesentlichen dreieckförmigen Einschnürung 5 des Rohrkörpers gebildet wird. Die Rinne 4 ist einteilig an den Rohrkörper 1 angeformt, wobei letzterer aus Kunststoff besteht. Die radial innere Begrenzung der Rinne 4 wird von einer Innenwand 6 gebildet.

Die Rückströmsperre eignet sich insbesondere für solche Verbrennungseinrichtungen, die als Brennwertgeräte arbeiten. Das in der Abgasleitung gebildete Kondensat läuft nach unten und sammelt sich in der Rinne 4. Von hier aus wird es durch einen Kondensatablauf 7 zur Entsorgung abgeleitet.

Wie dargestellt, bildet der obere Rand der Innenwand 6 der Rinne 4 einen Ventilsitz für einen Schwebekörper 8. Hierzu ist in den oberen Rand der Innenwand 6 ein Dichtring 9 eingelegt.

Sobald die zugehörige Verbrennungseinrichtung einge schaltet wird, hebt das Abgas den Schwebekörper 8 von seinem Ventilsitz ab, so daß der Strömungsweg zum Kamin geöffnet wird. Nach dem Abschalten der Verbrennungseinrichtung senkt sich der Schwebekörper 8 auf seinen Ventilsitz und ver schließt den Strömungsweg. Eine Rückströmung des Abgases aus dem Kamin in den Aufstellungsraum der Verbrennungseinrich tung wird also verhindert.

Der Schwebekörper 8 ist tellerförmig ausgebildet und stellt somit ein einfaches, problemlos zu fertigendes Bau teil dar. Über die Dicke des Tellers kann eine Anpassung an die Leistung der zugehörigen Verbrennungseinrichtung erfol gen.

Geführt wird der Schwebekörper 8 von einem Führungsele ment 10 in Form eines nach unten gerichteten, einteilig mit dem Teller verbundenen Zapfens. Das vom Schwebekörper 8 und dem Führungselement 10 gebildete Bauteil besteht aus Kunst stoff.

Das Führungselement 10 arbeitet mit Führungsstegen 11 zusammen, die im wesentlichen radial einwärts von der Innen wand 6 der Rinne 4 abstehen. Die Führungsstege 11 erstrecken sich nach unten über die Höhe der Innenwand 6 hinaus und schließen sich an den Rohrkörper 1 an. Sie sind, ebenso wie der Kondensatablauf 7, einteilig mit dem Rohrkörper 1 ausge formt.

Insgesamt sind vier Führungsstege 11 vorhanden. Die ei gentliche Führung wird von deren Innenflächen gebildet.

Im Hinblick darauf, daß die Führungsstege 11 dünn ausge bildet sind und daß das Führungselement 10 einen kleinen Querschnitt besitzt, wird die Durchströmung des Abgases nur geringfügig behindert. Oberhalb des Ventilsitzes des Schwe bekörpers 8 sind keinerlei Strömungshindernisse vorhanden. Es genügt also ein relativ geringer Hub des Schwebekörpers 8, um eine praktisch ungehinderte Abgasströmung zu gewähr leisten. Dies in Verbindung mit dem geringen Gewicht des aus dem Schwebekörper 8 und dem Führungselement 10 bestehenden Bauteils sorgt für ein hochempfindliches und rasches Anspre chen der Rückströmsperre.

Das Führungselement 10 des Schwebekörpers 8 weist am un teren Ende eine Verdickung 12 auf, für die die Führungsstege 11 als Anschlag zur Begrenzung der Hubbewegung des Schwebe körpers 8 wirken. Beim Einbau wird die Elastizität der Füh rungsstege 11 genutzt.

Insgesamt schafft die Erfindung eine einfache, problem los zu fertigende Konstruktion für die Rückströmsperre.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög lichkeiten gegeben. So kann die Wand des Rohrstücks ohne Einschnürung ausgebildet sein, wobei die Strömungsverengung bzw. die Rinne an der Innenseite angeformt oder als geson dertes Bauteil befestigt ist. Für den Ventilsitz des Schwe bekörpers bieten sich abweichende Formgebungen an, bei spielsweise wenn die Sitzfläche des Schwebekörpers kegel stumpfförmig oder gekrümmt ausgebildet ist.

Claims

1. Rückströmsperre für eine Abgasleitung einer Verbren nungseinrichtung, mit

- einem in einen senkrechten Abschnitt der Abgasleitung einbaubaren Rohrkörper (1),
- einer innen um den Rohrkörper (1) umlaufenden Strö mungsverengung,
- einem der Strömungsverengung zugeordneten Ventilsitz und
- einem dem Ventilsitz zugeordneten Schwebekörper (8), der durch strömendes Abgas von dem Ventilsitz abhebbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Schwebekörper (8) ein stromaufwärts gerichte tes, zapfenförmiges Führungselement (10) aufweist und
- daß an der Strömungsverengung im wesentlichen radial nach innen gerichtete Führungsstege (11) angeordnet sind, die mit ihren Innenflächen eine Führung für das Führungsele ment (10) des Schwebekörpers (8) bilden.

2. Rückströmsperre nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das zapfenförmige Führungselement (10) des Schwebekörpers (8) an seinem stromaufwärts gerich teten Ende eine die Abhebebewegung des Schwebekörpers (8) begrenzende Verdickung (12) aufweist.

3. Rückströmsperre nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (8) tellerförmig ausgebildet ist.

4. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (8) einteilig mit dem Führungselement (10) ausgebildet ist.

5. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (8) aus Kunststoff besteht.

6. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsstege (11) stromaufwärts über die Höhe der Strömungsverengung hin auserstrecken und an den Rohrkörper (1) anschließen.

7. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Strömungsverengung als strom abwärts offene Rinne (4) ausgebildet ist, die radial innen von einer Innenwand begrenzt wird und einen durch den Rohr körper (1) hindurch nach außen führenden Kondensatablauf (7) aufweist.

8. Rückströmsperre nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Boden der Rinne (4) einteilig von einer Einschnürung (5) des Rohrkörpers (1) gebildet wird, wobei die Innenwand (6) der Rinne an die Einschürzung angeformt ist.

9. Rückströmsperre nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einschnürung (5) einen im we sentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.

10. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz für den Schwebekörper (8) vom oberen Rand der Innenwand (6) der Rinne (4) gebildet wird.

11. Rückströmsperre nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß in den oberen Rand der Innenwand (6) der Rinne (4) ein Dichtring (9) eingelegt ist.

12. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (11) und gegebenenfalls der Kondensatablauf (7) einteilig mit dem Rohrstück (1) ausgebildet sind.

13. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (1) aus Kunststoff besteht.