DE3132060A1

DE3132060A1 - Zugregler fuer abzuege

Info

Publication number: DE3132060A1
Application number: DE19813132060
Authority: DE
Inventors: John 45414 Dayton Ohio Prikkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1982-03-25
Also published as: CA1148816A; JPS5795522A; GB2082298B; GB2082298A; US4290552A

Description

M 2153 M2

Zugregler für Abzüge

Die Erfindung betrifft einen Zugregler bzw. eine Klappe zur Beeinflussung der Zugverhältnisse für Abzüge, wie Entlüftungsbzw. Feuerungsabzüge und dessen bzw. deren Steuerung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stellung der Klappe zur Beeinflussung der Zugverhältnisse zusätzlich von der im Abzug herrschenden Temperatur abhängig zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung erfindungsgemäß so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs T angegeben.

Weiterbildungen der Erfindung bzw. eine konkretisierte Lösung dieser Aufgabe ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Modifizierung der Bewegung bzw. Stellung der die Zugverhältnisse beeinflussenden Klappe aufgrund der im Abzug herrschenden Temperatur. Ein bevorzugtes Verfahren ist in Anspruch 10 angegeben.

Eine automatische Zugreglervorrichtung mit einem Solenoid oder einer anderen Bewegungseinrichtung zur Lagebestimmung einer

in einem Feuerungsabzug drehbar angebrachten Zugklappe ist aus US-PS 4 108 369 bekannt. Die Bewegungseinrichtung zur Lagebestimmung der Zugklappe arbeitet gegen eine Feder oder dgl., so daß die Feder oder dgl., wenn die Bewegungseinrichtung außer Betrieb gesetzt oder entregt wird, die Zugklappe in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Zur Erläuterung ist in der genannten Patentschrift eine Ausgangsstellung gezeigt, bei der die Zugklappe den Feuerungsabzug im wesentlichen verschließt, und die Erregung der Bewegungseinrichtung bewirkt, daß diese die Zugklappe in eine den Abzug öffnende Stellung treibt, wobei die Betätigung der Bewegungseinrichtung von ei-.ner Thermostatvorrichtung gesteuert wird, die in einem Raum angeordnet ist, dessen Temperatur gesteuert werden soll. Bei der Erfindung kann eine ähnliche Anordnung einer Bewegungseinrichtung und einer Feder, die der thermostatischen Steuerung der Bewegungseinrichtung entgegenwirkt, benutzt werden, jedoch mit dem Zusatz einer auf Wärme ansprechenden Einrichtung, die stärker ist als die genannte Feder, um die Wirkung der Feder zu modulieren bzw. zu modifizieren. Ein Feuerungsabzug kann also gemäß der Erfindung unmittelbar und zwangsläufig durch die Betätigung einer Bewegungseinrichtung geöffnet und danach in modulierter Weise durch die Wirkung der Feder oder dgl. gegen ein auf Wärme ansprechendes Element geschlossen werden, welches dem Schließen der Zugklappe in Übereinstimmung mit der Temperatur des auf Wärme .ansprechenden Elements Widerstand entgegensetzt. Andererseits kann gemäß einer Abwandlung die Modulation der Zugklappenposition beim öffnen statt beim Schließen des Zugreglers ausgenutzt werden.

Gemäß der Erfindung drängt eine federnd nachgiebige Einrich-

tung eine im Durchlaß eines Abzuges drehbar angebrachte Zugklappe in eine erste Stellung, und eine Bewegungseinrichtung, z.B. ein elektromagnetisch angetriebener Anker ist so erregbar, daß er die Zugklappe entgegen der Vorspannung der federnd nachgiebigen Einrichtung in eine zweite Stellung bewegt, woraufhin bei Entregung der Bewegungseinrichtung die federnd nachgiebige Einrichtung bewirkt, daß die Zugklappe in die erste Stellung zurückgestellt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste Stellung eine einen Entlüftungsschacht verschließende Stellung, und die Bewegungseinrichtung überwindet bei ihrer Erregung die Feder, um die Zugklappe in eine Stellung zu bringen, bei der sie den Abzug freigibt. Der Abzug hat einen fest angebrachten Anschlag, gegen den die Bewegungseinrichtung die Zugklappe schiebt, um die geöffnete Stellung zu erzielen. Mit der Zugklappe ist ein auf Wärme ansprechendes Element antriebsmäßig verbunden, welches in Abhängigkeit von steigender Temperatur gegenüber dem Anschlag so bewegt wird, daß es zunächst die Rückkehr der Zugklappe in Schließstellung begrenzt, wobei diese anfängliche Begrenzung des Schließens des Zugreglers mit abnehmender Temperatur abnimmt. Das bedeutet, daß das auf Wärme ansprechende Element die Funktion hat, das Schließen des Zugreglers zu verzögern.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform treibt die Antriebseinrichtung bei ihrer Erregung die Zugklappe in eine Stellung, in der sie den Durchlaß eines Abzuges verschließt. Wenn die Bewegungseinrichtung entregt wird, spannt die Rückstellfeder die Zugklappe in eine Stellung vor, die den Abzug freigibt, wobei diese Öffnungsstellung durch einen entsprechend angeordneten Anschlag bestimmt wird, der am Abzug angebracht ist. Ein auf Wärme ansprechendes Element, welches mit der Zugklappe antriebsmäßig verbunden ist, setzt anfangs der Bewegung der Zugklappe in die den Abzug öffnende Stellung Widerstand entgegen, weil es mit einem Anschlag in Eingriff steht. Wenn das auf Wärme ansprechende Element jedoch steigenden Temperaturen ausgesetzt ist, bewegt es sich im Verhältnis zur Zugklappe so, daß eine größere Annäherung der Zugklappe an den Anschlag

möglich ist, während die Zugklappe sich einer Stellung nähert, bei der sie den Abzug völlig freigibt. Das bedeutet, daß das auf Wärme ansprechende Element die Funktion hat, das öffnen des Abzugs zu verzögern.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele naher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Umgebung ihres Arbeitseinsatzes in gestrichelten Linien sowie einer thermostatischen Steuerung;

Fig. 2, 3 und 4 senkrechte Schnitte der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit durchgezogen gezeichnetem Abzug und vereinfachter thermostatisch geregelter Steuervorrichtung, von denen Fig. 1 in durchgezogenen Linien die geschlossene Zugklappe und durch einen Pfeil die Richtung der Zugklappenbewegung in geöffnete Stellung zeigt, in der die Zugklappe gestrichelt zu sehen ist, und Fig. 3 die Zugklappe in geöffneter Stellung zeigt, wobei ein Pfeil die Auswirkung von Wärme auf eine der Zugklappe zugeordnete, auf Wärme ansprechende Spirale anzeigt, und Fig. 4 schematisch eine mögliche Lage zeigt, die die Zugklappe einnimmt, kurz nachdem eine Anforderung nach Wärme der thermostatischen Steuerung befriedigt worden ist;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Abzug wieder gestrichelt und die Steuervorrichtung schematisch gezeigt ist;

Fig. 6, 7 und 8 senkrechte Schnitte, die den Abzug in durchgezogenen Linien und die Steuervorrichtung vereinfacht zeigen, und von denen Fig. 6 die Zugklappe in geschlossener Stellung bei Beginn eines Verbrennungsvorganges zeigt, Fig. mittels eines Pfeiles die Richtung anzeigt, in der ein auf Wärme ansprechendes Element die Zugklappe in Abhängigkeit von steigenden Temperaturen öffnet, und Fig. 8 die voll geöffnete Stellung zeigt, die die Zugklappe nach fortgesetzter Verbren-

nung erreicht,

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist die Erfindung zum Yerzögern des Schließens eines Zugreglers angepaßt, wobei eine solche Verzögerung des Schließvorganges nützlich ist bei Abzügen, die Ölbrennern und dgl. zugeordnet sind und bei denen es erwünscht ist, eine im wesentlichen vollständige Entlüftung von Yerbrennungsprodukten zu ermöglichen, ehe der Zugregler geschlossen wird. Fig. 1 zeigt die mit Verzögerung arbeitende Schließvorrichtung 10, die ein Gehäuse 12 aufweist und zum Einsatz in einen Abzug 14, z.B. einen Feuerungsabzug geeignet ist. In Fig. .1 ist in einer den Abzug schließenden Stellung eine Zugklappe 16 gezeigt, die antriebsmäßig mit einer Welle 18 verbunden ist, welche in einer Rinne 20 aufgenommen ist, die sich diametral über die Zugklappe 16 erstreckt und an dieser mittels Nieten 22 befestigt ist. Die Welle 18 ist so lang bemessen, daß sie aus im einzelnen noch zu erläuternden Gründen aus dem Gehäuse 12 herausragt.

Das innerhalb des Gehäuses 12 liegende Ende der Welle 18 ist antriebsmäßig mit der innersten Windung einer auf Wärme ansprechenden Spirale.24 aus Bimetall verbunden. Zu diesem Zweck kann die Welle 18 eine in Fig. 2 mit 18a gekennzeichnete Gabelung aufweisen, durch die die innerste Windung der Spirale 24 geführt ist.

Wie Fig«, 1 zeigt, hat die Zugklappe 16 eine Ausnehmung oder Kerbe 26 in ihrem ansonsten kreisförmigen Umfang, der der Größe der Spirale 24 entsprechend bemessen ist.

Die äußerste Windung der Spirale 24 endet mit einer aufrechten lasche 28, die bisweilen mit einem Flansch eines Anschlags 50 in Eingriff tritt, dessen anderer Flansch durch Nieten an der Innenwand des Gehäuses 12 befestigt ist. Es ist erkennbar, daß die Spirale 24 außer durch ihre Antriebsbefestigung an der Welle 18 unabgestützt ist. Die Welle 18 kann in einander diametral gegenüberliegenden Wandbereichen des Gehäuses 12

drehbar gelagert sein. Das äußere Ende der Welle 18 erstreckt sich durch eine Schutzvorrichtung bzw. einen Kasten 32, der außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist.

Von einer Seite des Kastens 32 ragen Platten 34- nach außen, die Plansche 36 aufweisen, welche mittels Nieten 38 an der Außenwand des Gehäuses 12 befestigt sind, so daß der Kasten 32 in festem Abstand vom Gehäuse 12 angeordnet ist. Innerhalb des Kastens 32 ist die Welle 18 von einem Nocken 40 umgeben, mit dem sie antriebsmäßig in Eingriff steht, und die Bewegungen des Nockens können an einem Bewegungsende mittels eines Begrenzungsschalters 42 wahrgenommen werden. Am Nocken 40 ist ein Zapfen 44 mit Preßsitz angebracht, der mit einer Verbindungsstange 46 in der Nähe eines Endes derselben in Schwenkeingriff steht. Das andere Ende der Verbindungsstange 46 ist an einem Anker 48 mittels eines Haltestiftes 50 angelenkt, welcher die Verbindungsstange 46 in einem gegabelten Endbereich des Ankers 48 festhält.

Das entgegengesetzte Ende des Ankers 48 ist im Kern einer Solenoidvorrichtung 54 verschiebbar aufgenommen, die, wenn sie erregt wird, den Anker 48 ins Innere der Solenoidvorrichtung anzieht. Dieser Bewegung des Ankers 48 nach innen setzt eine Feder 52 Widerstand entgegen, die den Anker 48 umgibt und an ihrem äußeren Ende am "Haltestift 50 und an ihrem inneren Ende am Kern der Solenoidvorrichtung 54 abgestützt ist. Die Erregung· der Solenoidvorrichtung 54 wird von einer thermostatischen Steuerung 58 gesteuert, die ein einfacher, auf Wärme ansprechender Schalter sein kann, der mit der Solenoidvorrichtung durch leiter 56 verbunden ist. Der thermostatischen Steuerung 58 ist eine nicht gezeigte Spannungsquelle zugeordnet, die so angeschlossen ist, daß sie manchmal die Solenoidvorrichtung 54 erregt. Für den Fachmann ist klar, daß die in Fig. 1 schematisch gezeigte thermostatische Steuerung 58 in einem Raum angeordnet sein kann, dessen Temperaturzustand von einer hier nicht gezeigten, geeigneten Feuerung gesteuert wird, deren Abgase durch den Abzug 14 entlüftet werden.

Bisweilen, wenn die thermostatische Steuerung 58 Wärmebedarf in dem gesteuerten Raum wahrnimmt, wird die Solenoidvorrichtung 54 erregt, um den Anker 48 nach innen zu ziehen und damit die Feder 52 zusammenzupressen und gleichzeitig die Zugklappe 16 aus der in Pig. 1 gezeigten geschlossenen Stellung in die in"Pig. 2 gestrichelt gezeigte offene Stellung zu schwenken, wodurch der Begrenzungsschalter 42 betätigt wird, damit die Verbrennung beginnen kann. Während des Verbrennungsvorganges liefert ein hier nicht gezeigter Wärmeaustauscher einen Teil der Verbrennungswärme an den von der thermostatischen Steuerung 58 überwachten Raum, Wenn die thermostatische Steuerung 58 hinsichtlich der Temperatür im überwachten Raum befriedigt ist, unterbricht sie die Zufuhr elektrischen Stroms zu der Solenoidvorrichtung 54« Wenn diese Unterbrechung geschieht, bewegt die Feder 52 den Anker 48 aus der Solenoidvorrichtung 54 nach außen und stellt dabei die Verbindungsstange 46 und mit ihr den Hocken 40 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück. Während dieser Rückstellbewegung wird der Begrenzungsschalter 42 freigegeben, um zu verhindern, daß eine Verbrennung zu Zeiten erfolgt, zu denen die Zugklappe 16 sich in geschlossener Stellung befindet.

Für den Fachmann liegt auf der Hand, daß der Betrieb einer Bewegungseinrichtung, beispielsweise der gezeigten Solenoidvorrichtung 54 im Verhältnis zu einer thermostatischen Steuerung, wie der thermostatischen Steuerung 58 und einer Zugklappe, wie der gezeigten Zugklappe 16 wesentlich komplizierter sein kaiuij als hier umrissen. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß Beginn und Ende der Verbrennung vom Begrenzungsschalter 42 gesteuert wird. Es ist jedoch klar, daß der Beginn oder das Ende der Verbrennung auch direkt durch die thermostatische Steuerung gesteuert sein kann, und daß der Begrenzungsschalter 42, wenn er benutzt wird, andere Funktionen erfüllen kann, manchmal lediglich die Wiedergabe der Zugklappenstellung.

Im Zusammenhang mit Steuerungsvorrichtungen von Zugreglern

der hier beschriebenen Art ist die Möglichkeit von Bedeutung, daß das Schließen des Abzugs 14 nach Beendigung der Verbrennung zu plötzlich geschieht und eine unerwünschte Menge Ver~ brennungsprodukte im Abzug 14 vor der Zugklappe 16 eingefangen werden. Das kann zu unerwünschtem Austritt von Verbrennungsprodukten in Bereiche des geheizten Raums führen.

Gemäß der Erfindung wird ein vorzeitiges Schließen des Zugreglers durch die Verwendung der auf Wärme ansprechenden Spirale 24 vermieden. Die Spirale 24, die ein Bimetallstreifen sein kann, der spiralförmig um die Welle 18 gewickelt ist, ist an der äußersten Windung mit der nach oben vorstehenden Lasche 28 versehen, die so bemessen ist, daß sie bisweilen mit dem Anschlag 30 in Eingriff tritt.

Pig. 2, 3 und 4 zeigen im Zusammenhang mit Pig. 1 Betriebsbedingungen. In Fig. 1 ist die Zugklappe 16 lange nachdem eine thermostatische Wärmeanforderung erfüllt wurde, geschlossen gezeigt, und damit in einem Zeitpunkt, in dem unter Umständen eine erneute thermostatische Anforderung für Wärme auftreten kann. Es ist erkennbar, daß sich in diesem Zeitpunkt die Lasche 28 aus Bimetall nahe am Anschlag 30 befindet.

Wenn der von der thermostatischen Steuerung 58 überwachte Raum sich so weit abgekühlt hat, daß die thermostatische Steuerung Anforderung nach Wärme abgibt, wird von der Steuerung eine Spannung an die Leiter 56 angelegt, um die SoIenoidvorrichtung 54 zu erregen. Dies bewirkt, daß sich die Solenoidvorrichtung 54 an den Anker 48 anzieht, und die dabei entstehende Ankerbewegung bewirkt über die Verbindungsstange 46, daß sich der Nocken 40 dreht und gleichzeitig die Feder 52 zusammengepreßt wird, wobei die Drehbewegung des Nockens 40 über die Welle 18 an die Zugklappe 16 übertragen wird. Die dabei entstehende Lage der Zugklappe ist in Pig. 2 schematisch gezeigt, in dieser Figur ist die stromführende Spule für die Solenoidvorrichtung 54 schematisch als Kreis gezeichnet, der eine aufgewickelte Solenoidspule 60 wiedergibt. Das gegabelte

Ende 18a der Welle 18 ist in Eingriff mit der innersten Windung der auf Wärme ansprechenden Spirale 24 gezeigt. Die unterbrochene Linie zwischen der Solenoidspule 60 und dem gegabelten Ende 18a der Welle 18 zeigt an, daß die Zugreglerwelle zur Umdrehung in Abhängigkeit von der Erregung der Solenoidspule 60 veranlaßt wird. Der Pfeil 62 gibt die Richtung der Zugklappendrehbewegung an, die durch Erregung der Solenoidspule 60 hervorgerufen wird. Die sich daraus ergebende Lage der Zugklappe 16 ist in Pig. 2 gestrichelt gezeigt.

In durchgezogenen Linien ist in Fig. 2 die Stellung der Zugklappe 16 und der auf Wärme ansprechenden Spirale 24 vor dem Erregen der Solenoidspule 60 gezeigt. Es ist erkennbar, daß das· Ausmaß der Drehbewegung der Zugklappe in Abhängigkeit von der Erregung der Solenoidspule 60 ca. 90° beträgt. Da die Solenoidspule 60 mit der Welle 18 des Zugreglers antriebsmäßig verbunden ist, wird auch die Lasche 28 ca. 90° im Uhrzeigersinn gedreht, um der Drehbewegung der Zugklappe 16 mit einem Nachlauf von ca, 90° hinter der Zugklappe zu folgen.

Mit der in Pig. 2 gezeigten Drehbewegung der Zugklappe 16 geht natürlich eine 90°-Drehung des ] den Begrenzungsschalter 42 betätigt.

geht natürlich eine 90°-Drehung des Nockens 40 einher, der

Durch Betätigung des Begrenzungsschalters 42 wird die Verbrennung ausgelöst, woraufhin Verbrennungsprodukte im Abzug H nach oben strömen, so daß ein Teil der in den Verbrennungsprodukten enthaltenen Wärme an die Wand des Abzugs 14 und auch an die Windungen der aus Bimetall bestehenden Spirale übertragen wird. Mit steigender Temperatur der Spirale 24 aus Bimetall nimmt deren Gesamtlänge zu, was zur Folge hat, daß die Lasche 28 entgegen dem Uhrzeigersinn in der durch Pfeil 64 in Fig. 3 gezeigten Richtung bewegt wird. Es ist erkennbar, daß die Auswirkung dieses Ansprechens der Spirale 24 unter Wärme den Nachlauf zwischen der Drehstellung der Zugklappe und der Drehstellung der Lasche 28 vergrößert hat. Der Temperaturanstieg der Spirale 24 hat also bewirkt, daß die Lasche

28 an den Anschlag 30 zurückbewegt wurde. Pig. 3 zeigt schematisch die Lage der Lasche 28, wenn die Verbrennung so lange angedauert hat, daß die von der thermostatischen Steuerung wahrgenommene - Nachfrage nach Wärme befriedigt worden ist. Bei Befriedigung der Wärmenachfrage unterbricht die thermostatische Steuerung alle Stromzufuhr zur Heizvorrichtung, einschließlich der Solenoidvorrichtung 54· Hierdurch wird der Anker 48 freigegeben, so daß die rückstellend wirkende Feder 52 nunmehr den Anker 48 nach außen zurückbewegen kann, wodurch die Verb'indungsstange 46 veranlaßt wird, die von der Feder 52 aufgebrachte Kraft an die Welle 18 zu übertragen, so daß die Zugklappe 16 eine durch Pfeil 66 in Fig. 4 angedeutete Bewegung in Richtung zum Schließen des Abzugs 14 beginnt. Diese Zugklappenbewegung wird jedoch sofort beendet durch das Anlegen der Lasche 28 am Anschlag 30. Die rückstellend wirkenden Kräfte der Feder 52 sind also zwar angemessen, um die Trägheit der Zugklappe 16 zu überwinden aber klein im Verhältnis zur mechanischen Stärke der Spirale 24 aus Bimetall. Die von der Feder 52 ausgeübte Kraft ist also entschieden klein im Verhältnis zu den Kräften, die nötig wären, um die Spirale 24 und .die Lasche 28 aus der jeweiligen Position zu verdrängen, die sie in Abhängigkeit von den aufgebrachten Wärmekräften einnehmen.

Angesichts des begrenzten Ausmasses einer Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 3, das die Lasche 28 durchführen kann, ehe sie mit dem Anschlag 30 in Eingriff tritt, beträgt die Bewegung des Zugreglers im Schließsinn, die anfangs unter der Kraft der Rückstellfeder 52 bewerkstelligt wird, nur wenige Grad wie Fig. 4 zeigt. In diesem Zeitpunkt ist jedoch die Verbrennung durch eine durch Betätigen der thermostatischen Steuerung 58 verursachte Unterbrechung der Stromzufuhr beendet. Mit der Unterbrechung der Stromzufuhr hat auch die Zufuhr von Brennstoff zur Feuerungsanlage geendet, aber die Zufuhr von Atmosphäre, insbesondere Sauerstoff zur Feuerungsanlage hat nicht aufgehört. Der von den im Abzug 14 nach oben strömenden Verbrennungsprodukten erzeugte Sog

bewirkt also, daß kontinuierlich Frischluft in die Verbrennungszone der Feuerungsanlage eingesaugt wird, und wenn die Strömung von Brennstoff zur Feuerungsanlage unterbrochen wird, verursacht die fortgesetzte Aufwärtsströmung der zuletzt erzeugten Verbrennungsprodukte, daß Frischluft hinter den Verbrennungsprodukten in den Abzug H eindringt.

Bei Beendigung der Verbrennung entwickelt- sich also ein Zustand, der schnell dazu führt, daß die Spirale 24 mit verhältnismäßig frischer Luft von bedeutend niedrigerer Temperatur als der Temperatur der Verbrennungsprodukte umspült wird, die der Frischluft im Abzug 14 nach oben vorausgingen. Sobald also die Zugklappe 16 von der Feder 52 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung getrieben wird, tritt verhältnismäßig frische Luft von deutlich niedrigerer Temperatur mit der Spirale 24 in Berührung, und in dem Maß, in dem sich die Spirale 24 abkühlt, wird die Zugklappe 16 in der durch Pfeil 66 in Fig. 4 angedeuteten Richtung fortschreitend weiter geschlossen.

Was geschehen ist, ist klar, nämlich die nichtdrehbare Befestigung der Spirale 24 mit ihrer Lasche 28 an der Zugklappe hat bewirkt, daß der Schließvorgang der Zugklappe 16 so lange verzögert wurde, bis verhältnismäßig frische Luft die Verbrennungsprodukte ersetzt hat, die vorher mit der auf Wärme ansprechenden Spirale 24 und den benachbarten Bereichen des Abzugs H in Berührung standen. Das Schließen des Zugreglers ist also so lange verzögert worden, bis die Verbrennungsprodukte völlig von jeglichem Zugang zu dem durch Betätigung der Feuerungsanlage geheizten Raum entfernt worden sind.

Diese Art von thermisch bedingter Verzögerung des Schließens des Zugreglers im Anschluß an die Beendigung der Verbrennung ist besonders bei Verwendung im Zusammenhang mit einer Feuerungsanlage, beispielsweise einem ölbrenner erwünscht, weil die Verbrennungsprodukte des Ölbrenners im allgemeinen als giftig angesehen werden, wenn sie Zugang zu dem geheizten Raum erlangen.

-A*

Fig. 5 bis 8 zeigen eine Abwandlung der Erfindung, bei der die der Zugreglerbevregung auferlegte Wärmeverzögerung benutzt wird, um das Öffnen des Zugreglers im Gegensatz zum Schließen zu verzögern. Diese Art von Abwandlung ist annehmbar oder kann, zumindest geduldet werden, wenn die Verbrennungsprodukte im wesentlichen geruchlos sind, wie bei der Verbrennung natürlicher Brennstoffe. Sie hat den Vorteil, daß zuvor erwärmte Atmosphären maximal bewahrt werden können.

In Fig. 5 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer Schließvorrichtung 80 gezeigt, die ein Gehäuse 82 aufweist, welches in einen Abzug 84, z.B. einen Entlüftungsabzug einsetzbar ist. Innerhalb des Gehäuses 82 ist eine Zugklappe 86 drehbar angebracht, die mittels nieten an einer Welle 88 befestigt ist, deren eines Ende aus dem Gehäuse 82 herausragt und deren anderes Ende eine Gabelung bei 90 gemäß Fig. 6 aufweist, in der die innerste Windung einer auf Wärme ansprechenden Spirale 92 aus Bimetall befestigt ist. Von der äußersten ■Windung der Spirale 82 steht eine Lasche 84 nach außen vor, die bisweilen mit einem Anschlag 96 in Eingriff tritt, der mittels Nieten an der Innenwand des Gehäuses 82 befestigt ist.

Gleichfalls mittels Nieten an der Außenwand des Gehäuses 82 ist eine Schutzvorrichtung bzw. ein Kasten 98 befestigt, durch den sich das äußere Ende der Welle 88 erstreckt. Auf der Welle 88 ist innerhalb des Kastens 98 ein Nocken 100 fest angebracht, der bisweilen mit einem Begrenzungsschalter 102 in Eingriff bringbar ist. Ein am Nocken 100 mit Preßsitz befestigter Antriebszapfen 104 ist schwenkbar über eine Verbindungsstange 106 mit einem Anker 108 einer Solenoidvorrichtung 110 verbunden. Durch das gegabelte Ende des Ankers 108 erstreckt sich ein Haltestift 112. Der Anker 108 ist umgeben von einer Ankerrückstellfeder, d.h. von einer Feder 114, die an einem Ende am Haltestift 112 und am anderen Ende' am Kern der Solenoidvorrichtung 110 abgestützt ist.

Die Betätigung der Solenoidvorrichtung 110 wird von einer thermostatischen Steuerung 116 gesteuert, die über Leiter 118 mit der Solenoidvorrichtung 110 verbunden ist. Die thermostatische Steuerung 116 ist an eine hier nicht gezeigte entsprechende Stromquelle angeschlossen. Die thermostatische Steuerung bewirkt von Zeit zu Zeit, daß Spannung von dieser Quelle an die Solenoidvorrichtung 110 zum Erregen derselben angelegt wird.

Zusätzlich zum Steuern der Erregung der Solenoidvorrichtung 110 steuert die thermostatische Steuerung 116 gleichzeitig den Betrieb einer nicht gezeigten Feuerungsanlage, deren Verbrennungsprodukte durch den Abzug 84 entlüftet werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung ist davon auszugehen, daß die Feuerung zum Heizen eines Gebäudes benutzt wird, und daß die thermostatische Steuerung 116 auf die Temperatur eines Raumes innerhalb des Gebäudes anspricht.

Fig. 5 zeigt die Schließvorrichtung 80 in einem Zeitpunkt lange nachdem Wärmebedarf des Gebäudes befriedigt worden ist und der von der thermostatischen Steuerung überwachte Raum im Gebäude sich langsam abkühlt. In diesem Zeitpunkt gibt die thermostatische Steuerung eine Betriebsspannung über die leiter 118 ab, die die Solenoidvorrichtung 110 in erregtem Zustand halten, so daß der Anker 108 in die Solenoidvorrichtung eingezogen gehalten wird, um die Zugklappe 86 im Abzug in Schließstellung zu halten.

Fig. 6 zeigt im Schnitt den gleichen Betriebszustand, der anhand yon Fig. 5 schon erläutert wurde, allerdings ist hier die Solenoidvorrichtung vereinfacht nur anhand einer Solenoidspule 120 gezeigt und die Zugklappe 86 nimmt die Stellung ein, die die dann bestehende Erregung der Solenoidspule 120 bedingt.

Die fortschreitende Abkühlung des von der thermostatischen Steuerung 116 überwachten Raums nimmt schließlich so weit ab,

daß die thermostatisehe Steuerung die Solenoidvorrichtung 110 entregt. Gleichzeitig ist die thermostatische Steuerung 116 bestrebt, den Betrieb der nicht gezeigten Feuerung in Gang zu setzen, indem sie eine die Verbrennung auslösende Kraft an die Feuerung überträgt. Dies Anlegen von Kraft wird anfangs durch den Begrenzungsschalter 102 blockiert, da der Nocken 100 mit ihm in Eingriff steht.

Unmittelbar nach dem Entregen der Solenoidvorrichtung 110 spannt'die Feder 114 den Anker 108 nach außen vom Kern der Solenoidvorrichtung weg vor, und diese nach außen gerichtete Vorspannung, die über die Verbindungsstange 106 übertragen wird, öffnet die Zugklappe 86 etwa bis zu der in Fig. 7 gezeigten Stellung. Diese anfängliche Bewegung der Zugklappe 86 im Uhrzeigersinn in Fig. 7 gesehen wird durch den Eingriff der Lasche 94 mit dem Anschlag 96 beendet. Allerdings ist bei der Konstruktion dieser Vorrichtung die Lage des Begrenzungsschalters 102 gegenüber dem Nocken 100 so im Voraus bestimmt worden, daß der Hocken 100 den Begrenzungsschalter freigibt, ehe die Lasche 94 mit dem Anschlag 96 in Eingriff tritt. Die in Fig. 7 gezeigte begrenzte Zugreglerbewegung im Uhrzeigersinn reicht also, um den Begrenzungsschalter 102 freizugeben, damit die thermostatische Steuerung das Auslösesignal für die Verbrennung abgeben und die Verbrennung beginnen kann.

Sofort nach Beginn der Verbrennung wird die auf die Temperatur ansprechende Spirale 92 von Verbrennungsprodukten umspült, die im Abzug 84 nach oben fließen. Da die Temperatur der Spirale 92 dadurch ansteigt, wird die Lasche 94 von der Spirale 92 gegenüber der Zugklappe 86 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Weil die Zugklappe 86 unter der Vorspannung der rückstellend wirkenden Feder II4 bleibt, ermöglicht es die fortschreitende Bewegung der Lasche 94 entgegen dem Uhrzeigersinn gegenüber der Zugklappe 86, daß die Rückstellfeder die Zugklappe 86 allmählich weiter im Uhrzeigersinn dreht, wie durch Pfeil 122 in Fig. 7 angedeutet, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die durch die fortschreitende Erwärmung der Spirale

92 bestimmt ist.

Im Verlauf der Zeit kann es, wie Fig. 8 zeigt, die fortschreitende Wärmeübertragung von den durch und um die thermostatische Spirale 92 fließenden Verbrennungsprodukten erlauben, daß die Zugklappe 86 die voll geöffnete Stellung einnimmt, bei der die Zugklappe an der Lasche 94 ruht,' die ihrerseits am Anschlag 96 ruht. In diesem Zeitpunkt hat die Lasche 94 ihr Bewegungsausmaß entgegen dem Uhrzeigersinn gegenüber der Zugklappe 86 erschöpft, und die modulierte öffnung der Zugklappe unter Antrieb der Feder II4 endet, auch wenn der von der thermos tatischen Steuerung 116 ausgelöste Wärmebedarf unter Umständen noch nicht befriedigt ist. Es kann also noch weiter Wärme von den aufströmenden Verbrennungsprodukten an die auf Wärme ansprechende Spirale 92 abgegeben werden, wodurch die Durchmesser ihrer verschiedenen Windungen noch weiter zunehmen können; aber die Anwesenheit des Anschlags 96 verhindert jegliche zu weit gehende Bewegung der Zugklappe 86 über die voll geöffnete Stellung hinaus. Mit dem weitergehenden Betrieb der nicht gezeigten Feuerung wird der Wärmebedarf der thermostatischen Steuerung 116 schließlich zufriedengestellt. Unmittelbar nach Befriedigung unterbricht die thermostatisehe Steuerung die Stromzufuhr zur Feuerung und legt gleichzeitig Strom an die Solenoidvorrichtung 110 an. Die Solenoidvorrichtung 110 zieht dann sofort ihren Anker 108 zurück, was zur Folge hat, daß die Zugklappe 86 in Fig. 8 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, um den Abzug 84 zu schließen. Hierdurch wird soweit wie möglich die in dem von der thermostatischen Steuerung überwachten Raum enthaltene erwärmte Atmosphäre erhalten. .

Sobald die thermostatische Steuerung in Abhängigkeit von der Befriedigung des Wärmebedarfs die Solenoidvorrichtung 110 erregt, gibt der Nocken 100 den Begrenzungsschalter 102 frei, um die weitere Verbrennung zu beenden. Obwohl durch das nahezu zusammenfallende Schließen der Zugklappe 86 und Beendigen der Verbrennung zeitweilig eine gewisse Menge Verbrennungs-

produkte unter der Zugklappe 86 eingefangen werden können, ist klar, daß die andauernde Aufwärtsströmung von ■Verbrennungsprodukten im Abzug 84 oberhalb der Zugklappe einen starken Sog nach oben erzeugt, der rasch möglicherweise unter der Zugklappe 86 verbliebene Verbrennungsprodukte durch und um die Windungen der Spirale 92 und nach oben in Bereiche des Abzugs 84 oberhalb der geschlossenen Zugklappe 86 abzieht. Der fortgesetzte aufwärtsgerichtete Sog zieht verhältnismäßig frische Luft über die nichtgezeigte Feuerungsanlage und im Abzug 84 nach oben, und da das Übergewicht dieser luftströmung mit den Windungen der Spirale 92 und den Innenwandbereichen des Abzugs 84 in Berührung tritt, wird die Spirale rasch etwa auf Zimmertemperatur abgekühlt. Da die aus Bimetall bestehende Spirale 92 rasch abkühlt, kann die Lasche 94, die bei Erregung der Solenoidvorrichtung 110 nahezu 90° entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt worden sein kann, aufgrund einer fortschreitenden Bewegung der Lasche entgegen dem Uhrzeigersinn beim Abkühlen der Spirale 92 etwa 80° ihrer Bewegung im Uhrzeigersinn thermisch wiedergewinnen. Weil das Abkühlen der Spirale 92 durch den nach oben gerichteten Sx>g» der Frischluft über die auf Wärme ansprechende Spirale zieht, beschleunigt wird, ist normalerweise zu erwarten, daß die Zugregleranordnung die in Fig. 6 gezeigte Stellung wiedererlangt hat, ehe die thermostatische Steuerung 116 erneut Bedarf an Wärme feststellt. Sollte erneuter Wärmebedarf auftreten, ehe die Lasche 94 .dj-^e in Fig. 7 gezeigte Stellung erreicht hat, so bedeutet das natürlich nur, daß das anfängliche Öffnen der Zugklappe 86 weiter im Uhrzeigersinn fortschreitet, als in Fig. 7 erkennbar ist.

Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können sich Bedingungen einstellen, durch die die Bewegung der Abzugklappe blockiert ist, z.B. durch das Gewicht herabgefallenen Mauerwerks oder eines toten Vogels, der auf der Abzugklappe liegt. Deshalb wird empfohlen, einen Entlüftungssicherheitsschalter, z.B. gemäß US-PS 3 542 018 mit dem Abzug oder der Feuerungsanlage zu kombinieren. Ein solcher Entlüftungssicherheitsschalter kann dazu eingesetzt werden festzustellen,

daß die Zugklappe nicht öffnet, was zu einem Aufbau von Verbrennungsprodukten unterhalb der Zugklappe führt. Wenn ein Entlüftungssicherheitsschalter vorgesehen ist, ist er in bekannter Weise mit dem hier nicht gezeigten Brennstoffzufuhrventil verbunden, um die Zufuhr von Brennstoff zur Feuerung zu unterbinden, wenn die Abzugklappe nicht öffnet und der Verbrennungsvorgang erfordert, daß der Zugregler offen ist.

Bei dem anhand von Pig. 1 bis 4 beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und auch bei der anhand von Pig. 5 bis 8 beschriebenen abgewandelten Ausführungsform ist der Begrenzungsschalter als Schalter beschrieben worden, der notwendigerweise von einem Nocken betätigt wird, ehe die Verbrennung beginnen kann. Bei dem Begrenzungsschalter handelt es sich also um eine Vorrichtung, die beweist, daß die Zugklappe geöffnet worden ist, ehe mit der Verbrennung begonnen werden darf. Pur den Pachmann liegt jedoch auf der Hand, daß der Beginn der Verbrennung auch unmittelbar unter Steuerung der thermostatischen Steuerung stehen kann, und daß die beschriebenen Begrenzungsschalteranordnungen andere Aufgaben erfüllen können, z.B. das Unterbrechen der Verbrennung. Insbesondere ist die Benutzung eines Nockens und die Anordnung eines Begrenzungsschalters gemäß der vorliegenden Offenbarung im wesentlichen jeweils eine wahlweise getroffene Maßnahme, deren Anwesenheit oder Abwesenheit von der Art der verwendeten Feuerung abhängt.

Claims

beanspruchte Priorität: 14. August 1980 - TJ.S.A.

USSU 178,164

Ansprüche

1J Zugregler-Steuervorrichtung mit einem Zugregler, der aus

r ersten Stellung, bei der er einen Abzug im wesentlichen verschließt, in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der er den Abzug im wesentlichen freigibt, einer federnd nachgiebigen Einrichtung, die den Zugregler in die erste oder zweite Stellung vorspannt, einer Bewegungseinrichtung, die so erregbar ist, daß sie den Zugregler entgegen der Vorspannung der federnd nachgiebigen Einrichtung in die jeweils andere Stellung treibt, und mit einem Anschlag im Abzug, der dazu dient, den Zugregler in der ersten oder zweiten Stellung anzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß im Abzug (14; 84) eine auf Wärme ansprechende Einrichtung angeordnet ist, die mit dem Zugregler oder dem Anschlag (30; 96) in Eingriff steht und eine Lasche (28; 94) aufweist, welche jeweils mit der anderen Einrichtung, nämlich mit dem Anschlag oder dem Zugregler in Eingriff bringbar ist und zur Modulierung der Bewegung des Zugreglers in Abhängigkeit von der Vorspannung der

federnd nachgiebigen Einrichtung der durch den Abzug strömenden Materie ausgesetzt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch- gekennzeichne t, daß die auf Wärme ansprechende Einrichtung eine gewundene Spirale (24; 92) hat, die eine innerste und eine äußerste Windung hat, daß die Lasche (28; 94) ein Teil der äußersten Windung ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die innerste Windung antriebsmäßig mit dem Zugregler verbindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die innerste Windung antriebsmäßig mit dem Zugregler verbindet, eine Welle (18; 88) aufweist, die am Zugregler befestigt ist und an einem Ende einen Schlitz aufweist, in den ein Teil der innersten Windung paßt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichne t, daß der Zugregler einen Umgebungsumfang hat, dessen Gestalt und Größe etwa der Gestalt und Größe des Abzugs (14; 84) entspricht, und daß im Umfang eine Kerbe (26) ausgebildet ist, die die auf Wärme ansprechende Einrichtung aufnimmt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die auf Wärme ansprechende Einrichtung am Zugregler befestigt ist, daß die Bewegungseinrichtung bei ihrer Erregung den Zugregler in die erste Stellung treibt, und daß die federnd nachgiebige Einrichtung bei Entregung der Bewegungseinrichtung den Zugregler zu der zweiten Stellung treibt, und daß die Lasche (28; 94) so angeordnet ist, daß sie mit dem Anschlag in Eingriff tritt, wenn die federnd nachgiebige Einrichtung den Zugregler in die zweite Stellung bewegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennze i c h η e t, daß die auf Wärme ansprechende Einrichtung am Zugregler befestigt ist, daß die Bewegungseinrichtung den Zugregler entgegen der Vorspannung der federnd nachgiebigen Einrichtung in die zweite Stellung treibt, und daß die Lasche (28; 94) so angeordnet ist, daß sie mit dem Anschlag in Eingriff tritt, wenn der Zugregler sich zur ersten Stellung bewegt.
7* Vorrichtung zum gesteuerten Entlüften von Gasen aus dem Abzug einer Feuerung mit einem Gehäuse, welches am Abzug angebracht ist und in welches die Gase geleitet werden, einem Zugregler, der in dem Gehäuse angebracht und zwischen einer ersten Stellung, bei der er das Gehäuse für den Austritt von Gasen aus demselben Öffnet, und-einer zweiten Stellung bewegbar ist, bei der er das Gehäuse im wesentlichen gegen den Durchtritt von Gasen schließt, einer federnd nachgiebigen Einrichtung, die den Zugregler in die erste oder zweite Stellung vorspannt, einer Bewegungseinrichtung, die den Zugregler entgegen der Torspannung der federnd nachgiebigen Einrichtung in der zweiten oder ersten Stellung hält, und einer thermostatischen Steuereinrichtung, die mit der Bewegungseinrichtung in einen Kreis geschaltet ist und die Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von einem von der Steuereinrichtung wahrgenommenen Wärmezustand außer Betrieb setzt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12;82) einen Anschlag (30; 96) aufweist, der die Bewegung des Zugreglers anhält, und daß eine auf Wärme ansprechende Einrichtung vorgesehen ist, die den durch das Gehäuse strömenden Gasen ausgesetzt ist und die Bewegung des Zugreglers in Abhängigkeit von der Vorspannung der federnd nachgiebigen Einrichtung moduliert.
8« Vorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch g e k e η η ζ e i ohne t, daß die Bewegungseinrichtung bei ihrer Erregung den Zugregler in die zweite Stellung treibt, und daß bei der Entregung der Bewegungseinrichtung die federnd nachgiebige Einrichtung den Zugregler zu der ersten Stellung vorspannt, wobei die auf Wärme ansprechende

Einrichtung auf die Temperatur von Gasen in dem Gehäuse (12; 82) unter Modulation der Bewegung des Zugreglers zu der ersten Stellung anspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennze ichne t, daß die Bewegungseinrichtung "bei ihrer Erregung den Zugregler in die erste Stellung treibt, und daß bei der Entregung der Bewegungseinrichtung die federnd nachgiebige Einrichtung den Zugregler zu der zweiten Stellung vorspannt, wobei die auf Wärme ansprechende Einrichtung auf die Temperatur von Gasen in dem Gehäuse (12; 82) unter Modulieren der Bewegung des Zugreglers zu der zweiten Stellung anspricht.
10. Verfahren zur thermischen Modulierung der Bewegung eines Zugreglers innerhalb eines Abzugs,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug mit einer Einrichtung versehen wird, die die Bewegung des Zugreglers in einer Stellung der möglichen Zugreglerbewegung anhält, und daß zwischen den Zugregler und den Anschlag ein auf Wärme ansprechendes Element geschaltet wird, welches auf die Temperatur von Produkten innerhalb des Abzugs unter Modulieren der Bewegung des Abzugreglers gegenüber dem Anschlag anspricht.