DE3204200A1

DE3204200A1 - Feuerungsregler

Info

Publication number: DE3204200A1
Application number: DE19823204200
Authority: DE
Inventors: Rudolf 6950 Mosbach Vollmer
Original assignee: Honeywell Braukmann GmbH
Current assignee: Honeywell Braukmann GmbH
Priority date: 1982-02-06
Filing date: 1982-02-06
Publication date: 1983-08-11
Also published as: EP0085946A1; EP0085946B1; ATE23218T1; DE3367270D1

Description

HONEYWELL-BRAUKMANN GMBH 4.Februar 1982

Hardhofweg 76100463 DE

6950 Mosbach/Baden Hz/ep

Feuerungsregler

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Feuerungsregler für mit festen Brennstoffen befeuerbare Heizungskessel nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
5

Mit festen Brennstoffen befeuerte Heizungskessel werden mit einem Feuerungsregler ausgestattet. Der Feuerungsregler, erfaßt thermostatisch die Temperatur des Heizungskessels und beeinflußt über eine mechanische Verbindung in Form eine Kette die Stellung einer Zuluftklappe zu dem Feuerungsraum des Heizungskessels. Die Regelung erfolgt in der Weise/ daß bei einem Absinken der Kesseltemperatur diesem Absinken der Kesseltemperatur durch weitere öffnung der Zuluftklappe gegengesteuert wird. Umgekehrt wird bei einer Erhöhung der Kesseltemperatur über einen vorgegebenen Sollwert hinaus durch zunehmend^ Schließung der Zuluftklappe der Istwert an den Sollwert angepaßt. Diese Regelung funktioniert im allgemeinen solange befriedigend,wie der Heizungskessel ausreichend mit festen Brennstoffen beschickt wird. Geschieht dies nicht, so hat die Feuerungsregelung in der Ausbrandphase des Heizungskessels das Bestreben, die Zuluftklappe immer weiter zu öffnen. Dies führt in unerwünschter Weise zu einer raschen Auskühlung des Heizungskessels.

Handelt es sich bei dem Heizungskessel um einen

Wechselbrandkessel, d.h. einen Kessel, der sowohl mit festen Brennstoffen als auch mit Gas oder öl betrieben werden kann, so erfolgt bei einem solchen Heizungskessel die Umschaltung auf die Gas- oder Ölheizung in der Ausbrandphase des Heizungskessels automatisch über einen Abluft-Temperaturfühler. Hierbei besteht die Forderung, daß die Gas- oder ölheizung nur in Betrieb genommen werden darf, wenn die Feuerungstür und die · Zuluftklappe des Heizungskessels für feste Brennstoffe geschlossen ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Feuerungsregler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß in der Ausbrandphase die Zuluftklappe geschlossen wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ■ gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

A,3,len Lösungen der vorliegenden Aufgabe ist gemeinsam, daß in der Antriebsverbindung zwischen thermostat!schein Temperaturfühler und Zuluftklappe ein die Schließung der Zuluftklappe gestattendes Element angeordnet ist, wobei die Schließung erfolgt, wenn die maximale Öffnungsstellung der Zuluftklappe im Regelbetrieb überschritten wird. Zu diesem Zweck kann einmal ein Anschlag vorgesehen sein, der.die maximale Öffnungsstellung der Zuluftklappe begrenzt und es kann in der Antriebsverbindunq ein Kettenschloß vorgesehen sein, das bei Erreichen des Anschlages aufgrund der erhöhten ■ Zugkraft ausgelöst wird. Ferner kann sich die Zuluftklappe auf einem Schlepphebel abstützen, der von dem Thermostatfühler angetrieben wird, wobei Abstützpunkt und Länge des Schlepphebels so gewählt sind, daß nach Erreichen einer maximalen. Öffnungsstellung der Zuluftklappe diese unter Schwerkrafteinwirkung in die

- ir- ■

Sehließstellung zurückfällt. Diesen beiden Lösungen ist gemeinsam, daß die Zuluftklappe nach Erreichen einer maximalen Öffnungsstellung unmittelbar in die Schließstellung gelangt. Das Kettenschloß ermöglicht es allerdings,die Verlängerung der Kette zu steuern und somit unter Umständen nach Auslösung des Kettenschlosses noch eine geringe öffnung der Zuluftklappe vorzugeben. Eine v/eitere Lösung sieht ein Hebelgetriebe vor, an dem die von dem Thermostatfühler angetriebene Kette angreift, wobei das Hebelgetriebe so ausgestaltet ist, daß anfänglich eine allmählich öffnung der Zuluftklappe und nach Erreichen einer maximalen Öffnungsstellung ein allmähliches Schließen der Zuluftklappe erfolgt.
15

Anhand von in den Figuren der beiliegendeil Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.1a und 1b das Prinzip der erfindungsgemäßen Feuerungsregelung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel an einem Heizungskessel;

Fig.2 eine Modifikation des ersten Ausführungsbei

spieles in näheren Einzelheiten;

Fig.3a bis 3c verschiedene Ausführungsformen eines Kettenschlosses;

Fig.4a und 4b das Prinzip der erfindungsgemäßen Feuerungsregelung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel an einem Heizungskessel; und

Fig.5a und 5b das Prinzip der erfindungsgemäßen Feuerungsregelung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel an einem Heizungskessel.

Gemäß Fig.1 wird ein Heizungskessel 10 für feste Brennstoffe mit nahezu¹ voller Heizleistung gefahren, wobei eine Zuluftklappe' 11 nahezu die maximale öffnungsstellung im Regelbetrieb aufweist. Die Stellung der Zuluftklappe 11 wird von einem die Kesseltemperatur erfassenden bekannten thermostatischen Kesselzugregler 12 gesteuert,

wobei dieser über einen Hebel 13 und eine zwischengeschaltete Kette 14 auf die Stellung der Zuluftklappe 11 einwirkt. Normalerweise erwärmt sich der Heizungskessel 10 bei maximal geöffneter Zuluftklappe 11 sehr rasch und der thermostatische Kesselzugregler 12 reagiert entsprechend und schließt zunehmend die Zuluftklappe 11. Ist jedoch der Heizungskessel 10 nicht ausreichend mit Brennstoffen beschickt, so kann in der Ausbrandphase selbst bei geöffneter Zuluftklappe 11 der Kessel nicht mehr aufgeheizt werden; vielmehr wird der Heizungskessel rasch auskühlen.

Um dies zu vermeiden, ist ein Anschlag 15 angeordnet, der die maximale Öffnungsstellung der Zuluftklappe 11 im Regelbetrieb begrenzt. Ferner ist in der Kette ein Kettenschloß 16 angeordnet, das beim Erreichen der durch den Anschlag 15 vorgegebenen maximalen öffnung der Zuluftklappe 11 aufgrund des erhöhten Momentes ausgelöst wird und eine Verlängerung der Kette 14 be-· wirkt, so daß die Zuluftklappe 11 infolge Schwerkrafteinwirkung in die Schließstellung gelangt, obgleich der thermostatische Kesselzugregler 12 eine Stellung der Zuluftklappe 11 befiehlt, die über der maximal geöffneten Stellung liegt.

Figur 2 zeigt eine nähere konstruktive Ausgestaltung des Kettenschlosses 16 und des Anschlages 15. Die Kette 14 ist zweigeteilt, wobei das Kettenschloß 16 in der Kette 14 angeordnet ist. Die beiden anderen Enden "der Kette 14 sind in den Hebel 13 des thermostatischen Kesselzugreglers 12 und die Zuluftklappe 11 eingehängt.

Das Kettenschloß 16 umfaßt ein Gehäuse 17, in dessen unterem Teil eine Schwenkachse 18 für einen einarmigen Kipphebel 19 gelagert ist. Der Kipphebel 19 ist nach oben geschwenkt und wird von einer Klinke 20 hinter-

stellt. Die Klinke 20 wird gegen den Kipphebel 19 durch eine Druckfeder 21 vorgespannt, die sich einerseits an der Klinke 20 und andererseits an dem Gehäuse 17 abstützt. Mit der Klinke 20 ist ein Bolzen 22 verbunden, der aus dem Gehäuse 17 nach oben herausragt und mit der Kette 14 über einen Haken 23 ver- ■ bunden ist. Der untere Teil der Kette 14 ist in einer öse 24 an dem Kipphebel 19 eingehängt, wobei der Angriffspunkt der Kette 14 gegenüber der Achse 18 seitlich versetzt ist, so daß der Kipphebel 19 bei Freigabe durch die Klinke 20 aufgrund der durch die Zuluftklappe 11 ausgeübten Last geschwenkt wird. Hierbei kann sich die Kette 14 um die doppelte Länge des Kipphebels 19 strecken, so daß die Zuluftklappe 11 unter Schwerkrafteinfluß in die Schließstellung gelangt.

An der Zuluftklappe 11, die mit ihrer Oberkante an dem Heizungskessel 10 angelenkt ist und vor einer Zuluftöffnung angeordnet ist, befindet sich seitlich ein Anschlagbolzen 26, der mit einer Anschlaghülse .25 zusammenwirkt. Die Anschlaghülse 25 ist auf einer Stange 27 verschieb- und arretierbar, wobei die Stange 27 auf dem Anschlagbolzen 26 aufliegt. Die Stange 27 ist an einer Stelle an dem Heizungskessel 10 angelenkt, die unterhalb der Stelle liegt,an der die Zuluftklappe 11 angelenkt ist.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, beim Anfeuern des Heizungskessels 10 die Zuluftklappe 11 zunächst in eine Stellung zu bringen, in der diese V7eiter geöffnet ist als dies der maximalen Öffnungsstellung im Regelbetrieb entspricht. Hierzu wird die Stange 27 mit der Anschlaghülse 25 angehoben und durch Schließen des Kettenschlosses 16 wird die Zuluftklappe 11 in eine Stellung gebracht, in der beim Loslassen der Stange 27 die Anschlaghülse 25 auf dem Anschlagbolzen 26 auf-

320Α200

• 3.

liegt. Beim Anfeuern des Heizungskessels ist somit eine maximale Öffnungsstellung der Zuluftklappe 11 gewährleistet. Erhitzt sich das Heizungswasser allmählich, so wird von dem thermostatischen Feuerungsregler 12 her die Zuluftklappe 11 allmählich in Schließrichtung abgesenkt, wobei der Anschlagbolzen 26 im Verlauf der Bewegung der Zuluftklappe 11 durch die Stirnfläche der Anschlaghülse 25 hinterstellt wird. Bei ausreichender Beschickung des Heizungskesseis mit festen Brennstoffen erfolgt nunmehr die Regelung der Kesseltemperatur durch Bewegung der Zuluftklappe 11 zwischen diesem durch die Anschlaghülse 25 und den Anschlagbolzen 26 vorgegebenen Anschlag und der Schließstellung der Zuluftklappe.

Nur in der Ausbrandphase, wenn durch weitere öffnung der Zuluftklappe 11 die Kesseltemperatur nicht mehr erhöht werden kann, wird durch Auslösung des Kettenschlosses 16 die Zuluftklappe 11 in die Schließstellung gebracht. Hierdurch wird einmal eine Auskühlsperre bzw_f -bremse vorgegeben,und es wird zum anderen gewährleistet, daß bei Umschaltung auf Öl- bzw. Gasheizung über einen Abgas-Temperaturwächter die Zuluftklappe in der geforderten Weise geschlossen ist.

In den Figuren 3a bis 3c sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines Kettenschlosses dargestellt. Figur 3a zeigt eine konstruktive Lösung, die derjenigen in Figur 2 sehr ähnlich ist. In einem quadratischen Gehäuse ist eine Klinke in Form eines prismatischen Körpers 20' an einem Bolzen 22 befestigt. Eine Druckfeder 21 stützt sich zwischen dem prismatischen Körper 20' und dem Gehäuse 17 ab und drückt den prismatischen Körper 20* gegen die Oberkante eines Kipphebels, der aus zwei gleichen Stanzteilen 19' und 19'' besteht, die um eine durch die Seitenwände gesteckte Lagerachse 18 schwenkbar gelagert sind. Eine weitere zu der Lagerachse 18 seitlich versetzte und die beiden Stanz-

teile 19' und 19'· miteinander verbindende Achse 24' dient als Angriffspunkt für die Kette 14. Das Gehäuse 17 ist in dem Bereich des Kipphebels 19', 19'' auf der Vorderseite aufgeschnitten, so daß der Kipphebel nach vorne herausschwenken kann, wenn er durch den prismatischen Körper 20' nicht mehr überstellt ist.

Gemäß Figur 3b ist in dem Gehäuse 17 ein U-förmiger Körper 29 angeordnet, der mit radial nach außen gerichteten Nasen 30 in entsprechende Ausnehmungen in dem Gehäuse 17 hineinragt. Die Nasen 30 des U-förmigen Körpers 29 sind durch einen Bund 31 hinterstellt, der an einer Stange 22 angeordnet ist. Die Stange 22 trägt an ihrem oberen Ende einen Haken, in den die Kette eingehängt wird. Andererseits ist der U-förmige Körper 29 an der Unterseite mit einem Haken versehen, und in der Unterseite des Gehäuses 17 befindet sich eine öffnung, durch die der Körper 29 teleskopartig herausgeschoben werden kann, wenn er durch den Bund 31 nicht mehr hinterstellt ist. Der Bund 31 stützt sich über eine Druckfeder 21 an dem Gehäuse 17 ab. Wenn der Bund 31 gegen die Druckfeder 21 nach oben verschoben wird, so können die Nasen 30 aus den zugeordneten Ausnehmungen in dem Gehäuse 17 ausrasten, und der U-förmige Körper kann sich so weit nach unten verschieben bis die Nasen 30 an einem Kragen 28 des Gehäuses 17 zum Anschlag gelangen.

Figur 3c zeigt eine Anordnung, bei der die Kette 14 auf eine Rolle 33 aufgewickelt und in einen Stift eingehängt ist. Die Rolle 33 ist mit einer Zahnkerbe 34 versehen, in die eine Rastnase 32 eingreift, wobei sich eine Druckfeder 21 einerseits an der Rastnase und andererseits an dem Joch eines U-förmigen Bleches 36 abstützt. Durch die Schenkel des U-förmigen Bleches 36 ist eine Lagerachse 37 für die Rolle 33 gesteckt.

/(1

Man erkennt, daß beim übersteigen eines bestimmten Momentes die Rastnase 32-aus der Zahnkerbe 34 gegen die Kraft der Druckfeder 21 gedrückt wird und die Rolle 33 freigegeben'wird. Hierdurch kann sich die Kette 14 von der Rolle 33 abwickeln bis der Befestigungsstift 35 eine? tage van der Unterseite der Rolle : 33 einnimmt. ' ■' - . . '■' - . --:-,-

Gemäß den Figuren 4a und 4b ist ein sehr einfaches und preiswertes Ausführungsbeispiel. dargestellt, das ohne die Verwendung.eines Kettenschlosses auskommt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel greift die Kette-14, die über den Hebel 13 von dem thermostatischen Temperaturfühler 12 betätigt wird, an einem Schlepphebel 40 an, der an dem Heizungskessel 10 angelenkt ist. Die Zuluftklappe 11 liegt mit einem Anschlagstift 26 auf dem Schlepphebel 40 auf. Der Anlenkpunkt des Schlepphebels 40, seine Länge und der Anschlagstift 26 an der Zuluftklappe 11 sind so gewählt, daß der Schlepphebel 40 die Zuluftklappe 11 in ihrer maximalen Öffnungsstellung im Regelbetrieb für eine Schließbewegung durch Schwerkrafteinfluß freigibt.

In den Figuren 5a und 5b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem zwei Hebel 50 und 51 an der Zuluftklappe 11 bzw. an dem Heizungskessel 11 angelenkt sind und mit ihren freien Enden gelenkig miteinander verbunden sind. An dem Gelenkpunkt greift die Kette 14 an,.wobei eine Feder 52 ebenfalls an dem mittleren Gelenkpunkt angreift und dadurch die Zuluftklappe 11 in die Schließstellung zurückzuholen versucht. Diese Lösung besitzt den Vorteil, daß nach Erreichen der maximalen Öffnungsstellung im Regelbetrieb die Schließung der Zuluftklappe 11 nicht abrupt sondern ebenfalls allmählich erfolgt.

Die vorstehend beschreibenen

• 42-

können in mancherlei Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnten die Hebelanordnungen gemäß den Figuren 4 und 5 auch durch Kurvenscheiben ersetzt werden, die von der Kette angetrieben werden und nach Erreichen einer maximalen Öffnungsstellung der Zuluftklappe im Regelbetrieb deren Schließbewegung abrupt oder allmählich freigeben. Eine Freigabe des von dem thermostatischen Temperaturfühler 12 betätigten Hebels 13 nach Anhebung um einen bestimmten Betrag würde ebenfalls das vorliegende Problem lösen. Schließlich sind anstelle der dargestellten mechanischen Lösungen auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen das Problem hydraulisch oder elektrisch gelöst wird.

Claims

Patentansprüche:

1 .JFeuerungsregler für mit festen Brennstoffen befeuerbare Heizungskessel, wobei ein die Kesseltemperatur erfassender Temperaturfühler mechanisch auf eine Zuluftklappe einwirkt, um deren Öffnungsstellung in Abhängigkeit von der Kesseltemperatur zu steuern, dadurch gekennzeichnet ,daß in der mechanischen Verbindung (11,13,14) ein bei Uberschreitung der maximalen Öffnungsstellung im Regelbetrieb die Schließung der Zuluftklappe (11) gestattendes Element (15, 16;25,26,16;26,4.0;50,51) angeordnet ist.
2. Feuerungsregler nach Anspruch 1, wobei die mechanische Verbindung eine Kette zwischen einem mechanischen Stellglied des Temperaturfühlers und der Zuluftklappe aufweist, dadurch gekennzeichnet/ daß das die Schließung der Zuluftklappe (11) gestattende Element aus einem auf ein überhöhtes, Moment ansprechenden Kettenschloß (16) in der Kette . (14) und einem die Öffnungsstellung der Zuluftklappe (11) begrenzenden Anschlag (15;25,26) besteht.
3. Feuerungsregler nach Anspruch 1, wobei die mechanische Verbindung eine an einem mechanischen Stellglied des · Temperaturfühlers angreifende Kette aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Kette (14) an einem an dem Heizungskessel

(10) angelenkten Schlepphebel (40) angreift, auf dem sich die Zuluftklappe (11) abstützt.
4. Feuerungsregler nach Anspruch 1, wobei die mechanische Verbindung eine an einem mechanischen Stellglied des Temperaturfühlers angreifende Kette aufweist, d a durch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Kette ()4) an einem, zwischen Zuluft-

- 06 ·

klappe (11) und Heizungskessel (10) angeordneten Hebelgetriebe (50,51) angreift, welches anfänglich eine zunehmende öffnung und danach eine zunehmende Schließung der Zuluftklappe (11) gestattet.
5. Feuerungsregler nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Schlepphebel (40) einen Anschlagstift (26) an der Zuluftklappe (11) unterstellt und daß durch Anlenkpunkt und Länge des Schlepphebels (40) die maximale Öffnungsstellung der Zuluftklappe (11) vorgebbar ist.
6. Feuerungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Hebelgetriebe aus einem Doppelgelenkhebel (50,51) besteht, an dessen mittlerem Gelenkpunkt die Kette (14) angreift»
7. Feuerungsregler nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet' durch die Verwendung einer von der Kette (14) angetriebenen Kurvenscheibe anstelle des Schlepphebels (40) bzw. Hebelgetriebes (50,51).
8. Feuerungsregler nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, daß der Anschlag (25,26) einstellbar ist.
9. Feuerungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (25,26) aufhebbar ist, um eine weite Öffnungsstellung der Zuluftklappe (11) zu gestatten und um bei einer Schließbewegung der Zuluftklappe unter Schwerkrafteinfluß automatisch wieder wirksam zu werden.
10. Feuerungsregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag aus einer Hülse (25) besteht, die auf einer an dem

* * ■■'"'- 320Α200

. 3·

Heizungskessel (10) angelenkten Stange (27) arretierbar ist, wobei die Stange auf einem Bolzen (26) an der Zuluftklappe (11) unter Schwerkrafteinfluß aufliegt.
11. Feuerungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kettenschloß (16) einen Kipphebel (19).aufweist, der einseitig an seinem der Zuluftklappe (11) benachbarten Ende in einem Gehäuse (17) gelagert ist und dessen anderes Ende durch eine Klinke (20) hinterstellt ist, wobei die Kette (14) in das der Klinke (20) benachbarte Ende des Kipphebels (19) eingehängt ist.
12. Feuerungsregler nach Anspruch 11, dadurch

gekennzeichnet, daß die Klinke (20) an dem einen Ende eines Bolzens befestigt ist, daß an dem anderen Ende des Bolzens die Kette (14) befestigt ist und daß zwischen der Klinke (20) und dem Gehäuse (17) eine Druckfeder (21) angeordnet ist.
13. Feuerungsregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt der Kette an dem Kipphebel (19) gegenüber dessen Lagerachse (18) seitlich versetzt ist.
14. Feuerungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kettenschloß (16) eine Rolle (33) aufweist, auf die die Kette (14) teilweise aufgewickelt ist·, und daß eine unter Federdruck stehende Rastvorrichtung (32,34), an der das andere Ende der Kette (14) angreift_r die Rolle (33) kraftschlüssig in Umfangsrichtung arretiert.