DE3141216C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Belüftete Gasfeuerstätten, bei denen das Abführen der Ver­ brennungsprodukte durch natürlichen Zug erfolgt, sind mit einer Strömungssicherung versehen, welche die Brennkammer gegenüber einem übermäßigen Aufwärtszug oder Abwärtszug in der Abgasleitung isoliert. Die Leitung zwischen einer Entlastungs- oder Sicherheitsöffnung der Strömungssiche­ rung und der Außenluft ist ständig offen und verursacht somit Wärmeverluste insbesondere bei kalten oder windigem Wetter.

Um die Wärmeverluste zu reduzieren, werden automatische Ab­ sperrvorrichtungen zwischen der Strömungssicherung und dem Anschluß der Abgasleitung angeordnet. Die Wärmeverluste werden so gering wie möglich gehalten, indem man den Luft­ strom in der Abgasleitung auf ein die Sicherheitsanforde­ rungen noch erfüllendes Minimum beschränkt.

Bei einer Gasfeuerstätte, die sich in Betriebsbereitschaft befindet, entspricht dieses sichere Minimum einem Luftstrom, der ausreicht, um die Abgase der Zündflamme abzuführen, sofern eine solche vorgesehen ist, und um einen gewissen Luftaustausch in der Abgasleitung zu gewährleisten und damit eine übermäßige Kondensation zu verhindern.

Beim Betrieb der Feuerstätte entspricht dem sicheren Minimum ein Luftstrom, der ausreicht, um die Verbrennungsprodukte abzuführen, während gleichzeitig die erwärmte Raumluft unabhängig von dem veränderlichen Zug in der Abgasleitung zurückgehalten wird. Es wurden bereits thermisch gesteuerte Abgasklappen entwickelt, um diese Absperrung der Abgaslei­ tung zu erreichen. Thermisch gesteuerte Abgasklappen öffnen den Durchflußquerschnitt in Abhängigkeit der vom Haupt­ brenner gelieferten Wärme. Das bedeutet, daß Verbrennungs­ produkte zu der Absperrklappe aufsteigen, während sie noch geschlossen ist, und zeitweilig duch die Entlastungsöffnung der Strömungssicherung austreten.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 30 46 531 A1 ist eine Absperrvorrichtung der eingangs genannten Art für Abgasleitungen einer Feuerstätte mit einer durch eine Betätigungsvorrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbare Absperrklappe bekannt. Dabei ist vorgesehen, daß die Betätigungsvorrich­ tung ein Betätigungselement umfaßt, das aus einem Form-Ge­ dächtnis-Eigenschaften besitzenden Material besteht und bei einer Temperatur oberhalb der Verformungstemperatur des Materials eine erste Gestalt und bei einer Tempera­ tur unterhalb der Verformungstemperatur eine zweite Ge­ stalt aufweist, wobei das Betätigungselement mit der Ab­ sperrklappe zu deren Verstellung zwischen der der ersten Gestalt entsprechenden ersten Stellung und der der zweiten Gestalt entsprechenden zweiten Stellung gekuppelt ist und wobei eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, um das Betäti­ gungselement auf eine Temperatur oberhalb seiner Verfor­ mungstemperatur zu erwärmen.

Die Heizeinrichtung ist dabei nach den Ausführungsbeispielen von einer elektrischen Fremdbeheizung gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf eine besondere Fremdheizung verzichten zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk­ male.

Formgedächtnismaterialien sind Titan-Nickel-Legierungen mit einem Anteil von ca. 55% Nickel. Da die Formänderung des Formgedächtnismaterials bei Erreichen der Phasenänderungs­ temperatur praktisch verzögerungsfrei erfolgt, wird der Durchlaßquerschnitt der Abgasleitung bei Erwärmung des Formgedächtnismaterials auf seine Phasenänderungstemperatur praktisch schlagartig so weit freigegeben, wie dies aufgrund der vorgegebenen Form des Formgedächtnismaterials möglich ist.

Das Steuerorgan kann vollständig aus dem Formgedächtnis­ material bestehen oder ein aus dem Formgedächtnismaterial bestehendes zweites Element umfassen. Um beispielsweise den Einsatz des teuren Formgedächtnismaterials auf ein Minimum zu beschränken, kann das erste Element als Betätigungs­ element und das zweite Element als das eigentliche Absperr­ element ausgebildet sein. Dabei bietet sich eine weitere Möglichkeit zur Steuerung des Abgasstroms, wenn das zweite Element aus einem Thermostat-Material besteht, das seine Gestalt im wesentlichen proportional zur Temperaturänderung verändert, wobei das erste und das zweite Element derart miteinader kombiniert sind, daß eine teilweise Freigabe während der Anfangsphase des Temperaturanstiegs nach dem Zünden des Brenners der Feuerstätte sehr rasch erfolgt und darauf das weitere Öffnen des Durchlaßquerschnitts im wesentlichen proportional zu dem weiteren Temperaturanstieg erfolgt.

Während des Betriebs der Feuerstätte kann die Menge der Verbrennungsprodukte variieren, wenn beispielsweise die Feuerstätte mit einem mehrstufigen oder modulierenden Gas­ ventil versehen ist. Auch kann der Zug in der Abgasleitung hoch oder niedrig sein abhängig von der Höhe der Abgaslei­ tung und den Wetterbedingungen. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit einem zweiten Element aus einem Thermo­ stat-Material gibt die Möglichkeit, den Verlust an Raumluft unabhängig von den obengenannten Änderungen des Zuges und der Menge an Verbrennungsprodukten so gering wie möglich zu halten und einerseits auf alle Fälle eine den Sicherheitsanforde­ rungen entsprechende Öffnung des Durchflußquerschnittes zu er­ reichen, andererseits aber den Durchflußquerschnitt und damit den Abgasstrom kontinuierlich mit der Temperatur der Abgase zu ver­ ändern.

Es kann jedoch auch von Vorteil sein, das zweite Element nicht aus einem Thermostat-Material wie beispielsweise einen Bimetall, sondern aus normalem Blech herzustellen. Wenn das Steuerorgan bei Erreichen der normalen Betriebstemperatur der Feuerstätte voll­ ständig geöffnet ist und an einem Anschlag anliegt, besteht bei einem aus einem Bimetall bestehenden zweiten Element die Gefahr, daß bei einem weiteren Temperaturanstieg das Bimetall versucht, sich weiter zu verstellen. Da das Steuerorgan jedoch an dem An­ schlag anliegt, können die bei der Verformung des Bimetalls auf­ tretenden Kräfte dazu führen, daß das Steuerorgan oder mit ihm ver­ bundene Element bleibend verbogen werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste und das zweite Element blattförmig ausgebildet und derart miteinander verbunden und angeordnet, daß sie sich in der Schließstellung im wesentlichen quer zur Durchflußrichtung und in der Öffnungs­ stellung im wesentlichen parallel zur Durchflußrichtung der Abgase in dem Durchflußkanal erstrecken.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element von einem rohrförmigen Betätigungselement gebildet, das bei Erreichen seiner Phasenänderungstemperatur eine Torsionsbe­ wegung um die Rohrachse ausführt, mit seinem einen Ende an der Wand des Durchflußkanales befestigt ist, sich quer zur Richtung des­ selben erstreckt und an seinem freien Ende mit dem in Form einer Absperrklappe ausgebildeten zweiten Element derart verbunden ist, daß die Absperrklappe beim Übergang des Betätigungselementes zwischen seinen beiden Formen zwischen einer Absperrstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar ist. Vorzugsweise ist das rohr­ förmige Betätigungselement mit Durchbrechungen versehen, so daß die heißen Abgase in das Rohr eintreten und das Betätigungselement rasch erwärmen können.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das aus dem Formgedächtnis-Material bestehende Element des Steuerorgans im Abgasstrom angeordnet ist und daß somit keine eigene Heizvorrichtung erforderlich ist, um das Formge­ dächtnismaterial auf seine Phasenänderungstemperatur zu erwärmen. Dies stellt nicht nur eine Ersparnis dar, sondern erhöht auch die Sicherheit der Vorrichtung, da bei Auftreten heißer Abgase der Durchflußquerschnitt der Abgasleitung in jedem Falle so weit ge­ öffnet wird, daß die Abgase in der für einen sicheren Betrieb er­ forderlichen Weise abgeführt werden können. Beim Erwärmen eines Betätigungselementes mittels einer Zusatzheizung besteht immerhin die Gefahr, daß diese Zusatzheizung aus irgendeinem Grunde nicht funktioniert und eine Öffnung der Absperreinrichtung somit trotz des Auftretens von Abgasen unterbleibt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, welche in Ver­ bindung mit den Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer üblichen bekannten Kombi­ nation einer Heizvorrichtung mit einer Strömungssicherung einer Absperrvorrichtung und einem Anschlußelement einer Abgasleitung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer bekannten thermisch gesteuerten Abgasabsperreinrichtung,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Absperreinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Betätigungselemente oder Steuerorgane in ihrer geschlossenen Stellung dargestellt sind,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche die Steuer­ organe in einer mittleren Stellung zeigt,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche die Steuer­ organe in ihrer vollständig geöffneten Stellung zeigt,

Fig. 6 einen Axialschnitt durch eine Absperreinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine grafische Darstellung der typischen funktionalen Be­ ziehung zwischen der Durchflußquerschnittsfläche und der Tempe­ ratur während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 8 einen teilweisen schematischen Axialschnitt durch eine Ab­ sperreinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Er­ findung.

Zunächst soll anhand der Fig. 1 und 2 der Stand der Technik beschrieben werden. Fig. 1 zeigt eine typische, bekannte Anordnung, umfassend eine Heizeinrichtung 10, eine Strömungssicherung 12, eine Absperreinrichtung 14 für die Abgasleitung und einen Abgas­ leitungsanschluß 16. Während des normalen Betriebes strömen die Abgase von der Heizvorrichtung durch den Einlaß 18 der Strömungs­ sicherung, die Strömungssicherung 12, deren Auslaß 22 und die Ab­ sperreinrichtung 14 in den Abgasleitungsanschluß 16. Wenn ein übermäßiger Zug herrscht, werden beträchtliche Mengen von die Ab­ gase verdünnender Luft durch die ringförmige Entlastungsöffnung 24 der Strömungsrichtung eingezogen. Wenn dagegen ein einwärts oder abwärts gerichteter Zug die Strömungsrichtung der Abgase in der Abgasleitung umkehrt, treten diese aus der Abgasleitung durch die Auslaßöffnung 22 der Strömungssicherung ein, worauf die Ver­ brennungsprodukte aus der Heizvorrichtung durch die Einlaßöffnung 18 der Strömungssicherung und die Entlastungsöffnung 24 der Strömungssicherung in den Raum austreten, wie dies durch den Pfeil 26 angedeutet ist. In dem Fall eines übermäßigen Aufwärtszuges oder Abwärtszuges isoliert die Strömungssicherung den Verbrennungsvor­ gang in der Heizvorrichtung gegenüber störenden Strömungen.

Strömungssicherungen sind daher notwendige Elemente von Gasfeuer­ stätten mit natürlichem Abzug.

Fig. 2 zeigt eine bekannte thermisch gesteuerte Abgasklappe. Die Abgasklappe umfaßt ein rohrförmiges Gehäuse 28, das durch Trennwände 30 in Abschnitte unterteilt ist, die im vorliegenden Beispiel als 4 Quadranten dargestellt sind. Jeder Quadrant ist von einem dünnen geschlitzten Bimetallblatt 32 bedeckt. Die Bimetallblätter sind mit ihren oberen Kanten an den Trennwänden 30 befestigt und krümmen sich bei Raumtemperatur aufwärts, wo­ bei sie mit ihren freien Enden das Gehäuse 28 berühren und dadurch im wesentlichen die Absperreinrichtung schließen. Die Temperatur der heißen Verbrennungsprodukte bewirkt, daß sich die Bimetallblätter strecken und somit den Durchtritt zur Abgaslei­ tung hin freigeben.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 33 zur Steuerung des Abgasstromes in einer geschlossenen Stellung, einer mittleren Stellung und einer geöffneten Stellung. Die Steuervorrichtung 33 umfaßt ein Gehäuse 34, eine an dem Gehäuse befestigte Trennwand 36 ähnlich der in der Fig. 2 dargestellten Trennwand 30 und zwei klappenför­ mige Steuerorgane mit je zwei Klappenbetätigungselementen 38 und 40, die unterschiedliche Temperatur-Ansprechcharakteristiken aufweisen.

Das Betätigungselement 38 hat die Form eines flachen Blattes und ist an der Trennwand mit Nieten, durch Punktschweißen oder auf andere Weise befestigt. Das Betätigungselement 38 besteht aus einem geeigneten "Formgedächtnis"-Eigenschaften aufweisenden Material, wie beispielsweise einer Nickel-Titan-Legierung, die nach einer Wärmebehandlung bei gleichzeitiger mechanischer Verformung zu thermo-ela­ stischen martensitischen reversiblen Umformung an ihrer Phasenände­ rungstemperatur fähig ist, die auch als reversibles Formgedächt­ nis bezeichnet wird. Die Phasenänderungstemperatur (beispiels­ weise 80°C) hängt von der speziellen Zusammensetzung der Legierung und dem Herstellungsverfahren ab. Das Betätigungselement 40 be­ sitzt ebenfalls die Form eines flachen Blattes und ist an dem Formgedächtniselement 38 mit Nieten oder anderen Befestigungs­ elementen befestigt. Das Element 40 besteht aus einem geschlitzten Bimetall-Element (das auch als thermostatisches Metall bezeichnet wird) mit einer Formänderungscharakteristik, die annähernd pro­ portional der Temperaturänderung ist.

Fig. 3 zeigt die Betätigungselemente 38 und 40 in ihrer ge­ schlossenen Stellung. Diese Stellung wid während der Bereit­ schaftszeiten der Heizvorrichtung eingenommen. Wenn die Heizvor­ richtung in Betrieb genommen wird, erreichen die heißen Ver­ brennungsprodukte des Hauptbrenners die Absperreinrichtung. Das blattförmige Formgedächtnis-Element 38 wird durch die Verbren­ nungsgase auf seine Phasenänderungstemperatur erhitzt und geht dabei von der Gestalt 38 in die Gestalt 38′ über. Da die Ge­ staltänderung des Formgedächtnis-Elementes 38 im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung bei Erreichen der Phasentemperatur er­ folgt, wird beim Zünden des Brenners rasch eine relativ große Öffnung zwischen dem freien Ende des Bimetallblattes 40′ und dem Gehäuse 34′ geschaffen.

Die grafische Darstellung in Fig. 7 zeigt die Änderung des Durch­ flußquerschnittes in der Abgassperreinrichtung, d. h. die Änderung der Querschnittsfläche zwischen dem Gehäuse und den Betätigungs­ elementen, als eine Funktion der Temperatur dieser Elemente. Ge­ mäß der grafischen Darstellung zeigt die Kurve bei 41 einen steilen Anstieg, wenn die Temperatur die Phasenänderungstempe­ ratur des Formgedächtnis-Elementes erreicht, wodurch eine rasche und große Verformung des Formgedächtniselementes mit einer ent­ sprechend raschen Vergrößerung des Durchflußquerschnittes be­ wirkt wird. Der weitere Temperaturanstieg bewirkt, daß das Bi­ metallelement 40′ sich streckt, bis es bei einer angenommenen Maximaltemperatur, beispielsweise 300°C die in der Fig. 5 darge­ stellte gestreckte Form 40′′ besitzt. Der Einfluß auf die Durch­ tritts-Querschnittsfläche wird durch den Ast 42 der in der Fig. 7 dargestellten Kurve wiedergegeben.

Ein zunehmender Zug in der Abgasleitung, der zusätzliche Raum­ luft durch die Entlastungsöffnung der Strömungssicherung an­ saugt, senkt die Temperatur des Verbrennungsgas-Luft-Gemisches, welches durch die Absperreinrichtung hindurchströmt und bewirkt, daß die Form des Bimetallblattes zwischen den Stellungen 40′′ und 40′ variiert.

Fig. 6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Zug- Steuereinrichtung 43. Die Anordnung 43 umfaßt ein Gehäuse 44 mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, einem runden Einlaß 46 und einem runden Auslaß 48, sowie zwei symmetrisch einander gegenüber angeordnete Sätze von Betätigungselementen 50, 56 und 52, 58. In der Figur ist die geschlossene Stellung der Elemente in durchgezogene Linien dargestellt, während die an­ fängliche Öffnungsstellung des rechten Elementes in strichpunk­ tierten Linien bei 58′ wiedergegeben ist und die vollgeöffnete Stellung in strichpunktierten Linien bei 58′′ dargestellt ist. Die Elemente 50 und 52 bestehen aus einem Formgedächtnis-Material wie beispielsweise einer Nickel-Titan-Legierung und haben die Form von flachen Blättern, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses mit Hilfe von Nieten 54 befestigt sind. Die Elemente 56 und 58 bestehen aus geschlitzten Bimetallelementen und sind mit Nieten 60 an den gehäusefernen Enden der Formgedächtnis-Blätter 50 und 52 be­ festigt. Die Bimetallblätter sind so ausgebildet, daß sie sich quer über die Breite des Gehäuses der Absperreinrichtung hin mit ihren freien Enden berühren und dadurch den Durchtrittskanal durch die Absperreinrichtung bei Raumtemperatur im wesentlichen ab­ schließen, wie dies durch die mit ausgezogenen Linien in der Fig. 6 dargestellte Stellung der Elemente gezeigt wird. Bei der Zündung des Hauptbrenners erwärmen die zunehmenden Verbrennungs­ produkte die temperaturempfindlichen Blätter der Absperrvorrich­ tung. Sobald die Phasenänderungstemperatur der Formgedächtnis­ blätter erreicht ist, beispielsweise 80°C, strecken sich die Form-Gedächtnisblätter praktisch ohne Verzögerung in ihre Form 52′, woduch eine Durchtrittsöffnung für die Verbrennungsprodukte freigegeben wird. Ein weiterer Temperaturanstieg bewirkt, daß sich die Bimetallblätter strecken und bei der vorgesehenen Maximaltemperatur, beispielsweise 300°C, die Form 58′′ annehmen. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform sind die Bi­ metallblätter so ausgebildet, daß sie den freien Durchtritts­ querschnitt zwischen der anfänglichen Öffnung, die durch die Phasenänderung der Formgedächtnis-Blätter bestimmt wird, und der vollen Öffnung variieren.

In ihrer geschlossenen Stellung erstrecken sich die Bimetall­ elemente 56 und 58 schräg über die Breite des Durchflußkanals und lenken den Gasstrom auf die Formgedächtnis-Elemente 50 und 52. Dadurch wird die Erwärmung der Formgedächtnis-Elemente be­ schleunigt, um ihre Ansprechzeit nach dem Zünden des Brenners zu verringern.

Die in der Fig. 6 beschriebene Ausführungsform bietet zusätz­ liche Vorteile. Wenn die durch die Absperreinrichtung strömenden Gase die vorgesehene Maximaltemperatur erreicht haben, werden die Verschlußelemente vollständig aus dem Durchflußquerschnitt bewegt. Der Strömungswiderstand wird dadurch minimal gehalten. Sollte ferner die Temperatur über die vorgesehene Maximaltempe­ ratur ansteigen, so können dadurch nicht die temperaturempfind­ lichen Elemente beschädigt werden, da die Bimetallblätter mit ihren freien Enden das Gehäuse berühren werden und somit das Strömen von heißen Gasen über die Bimetall-Oberflächen verhindert wird. Lediglich die Seite, welche dem Mittelpunkt der Absperrein­ richtung zugewandt ist, wird weiterhin von den heißen Gasen er­ reicht, während die dem Gehäuse zugewandte Seite durch den Luft­ strom gekühlt wird, der durch kleine Lüftungseinlaßöffnungen 64 und -auslaßöffnungen 66 ein- bzw. austritt und eine Kammer 68 zwischen den Absperrelementen und einem durchmessergrößeren Ab­ schnitt 70 des Gehäuses durchströmt.

Die Formgedächtnis-Elemente können kürzer oder länger als darge­ stellt sein. Sie können auch so gestaltet sein, daß sie eine kleinere oder größere Winkelbewegung bei Erreichen ihrer Phasen­ änderungstemperatur ausführen.

In Fällen, wo eine Modulation des Durchflußquerschnittes während des Betriebs der Heizvorrichtung nicht erforderlich ist, kann das Verschlußelement der Absperreinrichtung der Abgasleitung vollständig aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Absperrelemente der Absperreinrichtung aus verschiedenen Formgedächtnis-Blättern mit verschiedenen Phasenänderungstemperaturen herzustellen.

Die meisten Formgedächtnis-Materialien mit zwei unterschiedlichen Zuständen entwickeln mehr Kraft beim Übergang vom kalten in den heißen Zustand als bei der Rückkehr vom heißen in den kalten Zustand. Dies liefert eine zusätzliche Möglichkeit zur Erhöhung der Sicherheit. Wenn eine Schmutzansammlung oder Fremdmaterialien einen Widerstand gegen die Bewegung der Formgedächtnisblätter bewirken sollten, so zeigen sie eine größere Neigung sich zu öffnen und offen zu bleiben als in der geschlossenen Stellung zu versagen.

Wenn die Rückkehrkraft des Formgedächtnis-Materials sehr gering ist oder wenn die Gasfeuerstätte es wünschenswert erscheinen läßt, annähernd dieselbe Kraft für das Öffnen wie für das Schließen der Formgedächtnis-Komponenten der Absperreinrichtung zur Verfügung zu haben, können die Formgedächtnis-Blätter bei ihrer Rückkehr durch eine Feder unterstützt werden.

Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung, bei welcher das Steuerorgan nur durch die Formänderung eines aus einem Formgedächtnis-Material bestehenden Betätigungs­ elementes verstellt wird.

In einem rohrförmigen Durchflußgehäuse 72 mit kreisförmigen Querschnitt ist ein rohrförmiges Rohrstück 74 mit seinem einen Ende an der Wand des Durchflußgehäuses 72 derart befestigt, daß es sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Durch­ flußgehäuses 72 entlang eines Durchmessers desselben erstreckt. An dem freien Ende des Rohrstückes 74 ist mittels eines Bügels 76 eine kreisförmige Absperrklappe oder -scheibe 78 be­ festigt, deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des Durchflußgehäuses 72 ist.

Das Rohrstück 74 besteht aus einem obengenannten Formgedächtnis- Material und wurde so vorbehandelt, daß es bei Erreichen seiner Phasenänderungstemperatur eine Torsionsbewegung um seine Achse durchführt, wobei sich das freie Ende gegenüber dem an dem Durch­ flußgehäuse 72 befestigten Ende um etwa 90° verdreht. Dies be­ wirkt, daß die mit dem freien Ende des Rohrstückes 74 starr verbundene Absperrklappe 78 zwischen einer Schließ­ stellung, in der sie quer zur Durchflußrichtung liegt, und einer Öffnungsstellung verschwenkt wird, in der sie im wesentlichen parallel zur Durchflußrichtung liegt. Um eine möglichst rasche Erwärmung des Rohrstückes zu erreichen, weist das Rohrstück 74 eine Vielzahl von Durchbrechungen 80 auf, durch welche die heißen Abgase in das Rohrinnere eindringen können.

Alle Ausführungsformen der Erfindung sind frei von Gelenken, Lagern oder aufeinandergleitenden Flächen. Praktische Versuche über viele Jahre hin haben gezeigt, daß dieses Merkmal eine Voraussetzung für ein zuverlässiges Arbeiten von thermisch ge­ steuerten Absperreinrichtungen darstellt, weshalb dieses Merkmal in die gegenwärtigen Normen aufgenommen wurde, beispielsweise in die ANSI-Norm Z 21.68 und die DIN-Norm 3388/1 von 1978.

Claims (19)

1. Absperrvorrichtung für die Abgasleitung einer Feuerstätte mit einer durch eine Betätigungsvorrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbaren Absperr­ klappe,
wobei die Betätigungsvorrichtung ein Betätigungselement umfaßt, das aus einem Form-Gedächtnis-Eigenschaften besit­ zenden Material besteht und bei einer Temperatur oberhalb der Phasenänderungstemperatur des Materials eine erste Gestalt und bei einer Temperatur unterhalb der Phasenände­ rungstemperatur eine zweite Gestalt aufweist,
wobei das Betätigungselement mit der Absperrklappe zu deren Verstellung zwischen der der ersten Gestalt entspre­ chenden, den Durchlaßquerschnitt der Abgasleitung verschlie­ ßenden ersten Stellung und der der zweiten Gestalt entspre­ chenden den Durchlaßquerschnitt der Absperrklappe mindestens teilweise freigebenden zweiten Stellung gekuppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (38) in der Abgasleitung (34) angeordnet ist.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der jeweilige Durchlaßquerschnitt der Absperrklappe zusätzlich durch ein weiteres temperaturempfindliches Element (40) bestimmt ist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das weitere temperaturempfindliche Element (40) seine Gestalt im wesentlichen proportional zur Temperatur­ änderung verändert.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des Betätigungselements (38) und die Wirkung des weiteren temperaturempfindlichen Elements (40) einander überlagert sind, daß während einer Anfangsphase des Temperaturanstiegs nach dem Zünden eines Brenners der Feuerstätte eine teilweise Freigabe des Durch­ laßquerschnitts der Abgasleitung (34) schnell erfolgt, und daß darauf das weitere Öffnen des Durchlaßquerschnitts der Abgasleitung im wesentlichen proportional zu dem weiteren Temperaturanstieg erfolgt.

5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (38) und das weitere temperaturempfindliche Element (40) wirkungs­ mäßig in Reihe angeordnet sind.

6. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (38) mit einem Ende an einem Teil (36) der Abgasleitung (34) befestigt ist, und an seinem anderen Ende mit einem Ende des weiteren temperaturempfindlichen Elements (40) verbunden ist.

7. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (38) und/oder das weitere temperaturempfindliche Element (40) jeweils einen Teil der Absperrklappe bilden.

8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Strömungsleitmittel, welche den Abgas­ strom gegen das Betätigungselement (38) hinleiten.

9. Absperrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungsleitmittel von dem weiteren tempera­ turempfindlichen Element (40) gebildet sind.

10. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (38) bei einer Temperatur unterhalb seiner Phasenänderungstemperatur quer zur Durchlaßrichtung der Abgasleitung geneigt ist und bei Erreichen seiner Phasenänderungstemperatur sich annä­ hernd parallel zur Durchflußrichtung der Abgasleitung einstellt.

11. Absperrvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch das weitere temperaturempfindliche Element (40) unterhalb der Phasenänderungstemperatur des Betätigungselements (38) eine Neigung quer zur Durchfluß­ richtung der Abgasleitung (34) besitzt, einen Teil dieser Querneigung auch dann beibehält, wenn das Betätigungselement (38) seine Phasenänderungstemperatur durchlaufen hat und sich im weiteren Verlauf einer Temperaturerhöhung annähernd parallel zur Durchflußrichtung der Abgasleitung (34) ein­ stellt.

12. Absperrvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungselement (38) und das weitere temperaturempfindliche Element (58) nach Erreichen ihrer annähernden Parallelität zur Durchflußrichtung durch die Abgasleitung durch Zusammenwirken mit der Abgasleitung einseitig gegen die Einwirkung der Abgase abgeschirmt sind.

13. Absperrvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die abgeschirmte Seite des Betätigungselements und des weiteren Elements (58) durch mindestens eine, der abgeschirmten Seite zugekehrte Kühlöffnung der Abgasleitung kühlbar sind.

14. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere temperaturempfind­ liche Element ebenfalls aus einem Material mit Form-Gedächt­ nis-Eigenschaften besteht, wobei die Phasenänderungstempera­ tur des Betätigungselements und des weiteren temperatur­ empfindlichen Elements voneinander verschieden sind.

15. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Betätigungselemente (38) und gegebenenfalls zugehörige weitere temperaturempfindliche Elemente (40) symmetrisch innerhalb der Abgasleitung ange­ ordnet sind, derart, daß die von ihnen betätigten bzw. gebildeten Absperrklappen unterhalb der Phasenänderungs­ temperatur den Durchfluß der Abgasleitung im wesentlichen sperren.

16. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement, welches aus einem Form-Gedächtnis-Eigenschaften besitzenden Material besteht, von einem Rohrstück (74) gebildet ist, das bei seiner Phasenänderungstemperatur eine Torsionsbewegung um die Rohrachse ausführt.

17. Absperrvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohrstück (74) mit einem Ende an einer Wand der Abgasleitung befestigt ist, quer zur Durchflußrich­ tung des Abgaskanals gerichtet ist und an seinem freien Ende die Absperrklappe (78) trägt, welche gegebenenfalls als weiteres temperaturempfindliches Element ausgebildet ist.

18. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das das Rohrstück (74) Durch­ brechungen (80) in der Rohrwand zum der Abgase in das Rohrinnere aufweist.

19. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Betätigungselement (38) eine Rückstellfeder zugeordnet ist, welche das Betätigungselement (38) in Richtung auf seine unterhalb der Phasenänderungs­ temperatur eingenommene Stellung vorspannt.