DE3238682C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an einer, einer Feuerstätte zugeordneten, zwischen einer Auf- und einer Zu-Stellung beweglichen Klappe, welche in Temperaturab­ hängigkeit der Klappe eine bestimmte Stellung verbietet.

Eine solche Klappe, nämlich eine Luftklappe, ist aus der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 08 750 bekannt. Es han­ delt sich insbesondere um einen Leistungsregler an einem Ofen. Die Klappe ist gegenüber einem Stutzen beweglich, welcher durch die Klappe mehr oder minder verschlossen wird. An der Klappe ist ein Bimetallelement angebracht, welches beim Schließen der Klappe sich gegen den Rand des Stutzens legen kann und damit den vollständigen Abschluß des Stutzens verhindert. Die Krümmung des Bimetallelements hängt bei dieser bekannten Anordnung davon ab, in welcher Stellung sich die Klappe und damit auch das Bimetallelement vor der Einleitung des Klappenschließvorgangs befunden hat. War die Klappe weit entfernt von der Schließstellung, so war das Bimetall­ element nur in geringem Maße der im Ofen entwickelten Wärme ausgesetzt. War die Klappe bereits vor Einleitung des Schließvorgangs nahe an den Stutzen herangestellt, so war das Bimetallelement in erhöhtem Maß der Wärmeentwicklung des Ofens ausgesetzt. Dies bedeutet, daß nach Einleitung eines Schließvorgangs die sich dann ergebende Stellung der Klappe von der Vorgeschichte der Klappenbewegung abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits­ einrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß sie bei Wirksamwerden die Stellung der Klappe eindeutig festlegt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Sicherheitseinrichtung ortsfest gegenüber der beweg­ lichen Klappe angeordnet ist und ein quer zur Bewegungsbahn eines Klappenteils in diese Bewegungsbahn temperaturabhängig einrückbares Sperrelement umfaßt.

Die Einrückbewegung des Sperrelements kann beispielsweise durch ein Bimetallelement oder durch eine Schmelzsicherung auslösbar sein.

Um die Sicherheitseinrichtung mit möglichst geringen Kräften seitens der Klappe zu beaufschlagen, wird vorgeschlagen, daß das Sperrelement an einem Klappenteil angreift, von welchem geringste Krafteinwirkung durch die Rückstellkräfte der Klappe auf das Sperrelement zu erwarten ist.

Um zu verhindern, daß die Sicherheitseinrichtung bereits auf kurzfristige zufällige Temperaturschwankungen anspricht, wird vorgeschlagen, daß sie derart ausgebildet ist, daß sie auf kurzfristige Temperaturschwankungen nicht anspricht.

Zu diesem Zweck ist es insbesondere möglich, daß sie ein kurzfristig wirksames Wärmeschild umfaßt.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung ist insbesondere anwendbar bei Absperrklappen, insbesondere bimetallgesteuer­ ten Absperrklappen, die im Abgaszug einer Feuerstätte ange­ ordnet sind und mit steigender Temperatur der Abgase in dem Abgaszug aus einer Schließstellung, in welcher sie den Ab­ gaszug wenigstens teilweise abschließen, in Richtung auf weitergehende Öffnung des Abgaszugs verstellbar sind. Bei solchen Absperrklappen kann die Gefahr bestehen, daß bei Auftreten von über dem normalerweise zu erwartenden Tempe­ raturbereich liegenden Temperaturen die Absperrklappen de­ formiert werden, so daß fortan das ordnungsgemäße Arbeiten der Absperrklappen nicht mehr gewährleistet ist. Solche Überschreitungen des normalen Temperaturbereichs sind nur in Ausnahmefällen, beispielsweise bei Durchbrennen der vor­ geschalteten Feuerstätte zu erwarten. Andererseits ist es gerade im Hinblick auf die Forderungen für den Temperatur­ gang im unteren Temperaturbereich häufig unmöglich, die Absperrklappe so auszubilden, daß sie auch oberhalb des normalen Temperaturbereichs noch ohne Schaden überhitzt werden kann. Als Beispiel seien bimetallgesteuerte Absperr­ klappen erwähnt: wenn bei diesen die von den Prüfvorschrif­ ten erhobene Forderung besteht, daß sie bis etwa 50°C in der Schließstellung verharren, bei etwa 90°C voll geöffnet haben und danach Temperaturen bis ca. 300°C ohne Schaden vertragen, so ist es kaum möglich, die Klappen zusätzlich so auszulegen, daß sie noch Überhitzungen bis 400°C und darüber aushalten, ohne daß sie beschädigt werden. Die Charakteristiken üblicher Bimetallelemente lassen dies nicht zu. Wenn eine solche Überhitzung auftritt, so besteht vielmehr die Gefahr, daß eine bleibende Veränderung der Bi­ metallcharakteristik eintritt und in der Folgezeit die Ab­ sperrklappe nicht mehr rechtzeitig öffnet.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung auf solche Klappen kann in der Weise durchgeführt werden, daß im Falle einer Funktionsgefährdung der Absperrklappe bei Auftreten von über dem normalerweise zu erwartenden Temperaturbereich liegenden Temperaturen das Sperrelement der Klappe die Rückkehr in die Schließstellung versperrt, nachdem die Klappe durch Auftreten einer über dem genannten Temperaturbereich liegenden Mindesttemperatur geöffnet worden ist.

Es ist notwendig, die Absperrklappe in derjenigen Stellung zu sperren, die sie unter der bei einer Überhitzung auftreten­ den höchsten Temperatur erreicht hat. Es empfiehlt sich aber, in diesem Anwendungsfall die Sicherheitseinrichtung derart anzuordnen, daß sie die Absperrklappe in einer Stellung sperrt, die mindestens der an der oberen Grenze des normaler­ weise zu erwartenden Temperaturbereichs sich einstellenden Öffnungsweite entspricht, damit im nachfolgenden Betrieb nach einer erfolgten Überhitzung unter allen Umständen eine Öff­ nungsweite gegeben ist, in der die Abgase unbehindert ab­ strömen können.

Es können u. U. Überhitzungen auftreten, die so kurzzeitig sind, daß die Absperrklappe auf sie entweder überhaupt nicht reagiert oder keinen Schaden in ihrer Funktionsfähigkeit nimmt, obwohl der definierte Mindestwert der Temperatur oberhalb des normalen Temperaturbereichs überschritten wird. Es ist erwünscht, die Sicherheitseinrichtungen im Falle solcher kurzzeitiger Überhitzungen nicht ansprechen zu lassen. Dieser Wunsch besteht einmal, um die Absperrklappe nicht unnötig funktionsunfähig zu machen im Sinne ihrer Ab­ sperrfunktion bei niedrigen Temperaturen. Es ist insbesondere aber auch aus der Überlegung heraus zu beachten, daß ein An­ sprechen der Sicherheitseinrichtung vor dem Eintreten der Absperrklappe in eine der Temperaturspitze entsprechende Stellung keinesfalls erfolgen darf. Dies würde nämlich dazu führen, daß die Sicherheitseinrichtung später u. U. nicht mehr ansprechen könnte, wenn eine erneute - dieses Mal längerfristige Überhitzung auftritt und die Sicherheitsein­ richtung dann in ihrer Funktion gefordert wird. Die oben erwähnte Möglichkeit eines Wärmeschilds verhindert auch hier ein Ansprechen der Sicherheitseinrichtung bei kurzfristigen Temperaturspitzen.

Die beiliegende Figur erläutert die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels:

In der Figur erkennt man einen Abgaszug 10, der aus zwei in Strömungsrichtung 12 aufeinanderfolgenden Rohrab­ schnitten 10a und 10b gebildet ist. An einer Übergangs­ schulter 14 zwischen den Rohrabschnitten 10a und 10b ist eine Bimetallblattfeder 16 angebracht, die in einer Schließstellung mit ausgezogener Linie dargestellt ist und in einer Öffnungsstellung mit gestrichelter Linie. Mit strichpunktierter Linie ist diejenige Stellung ein­ gezeichnet, welche die Bimetallblattfeder 16 bei der oberen Grenztemperatur des normalerweise zu erwartenden Temperaturbereichs einnimmt. Die mit gestrichelter Linie eingezeichnete Stellung ist diejenige, die bei einer Überhitzung erreicht wird und von der ab eine bleibende Verformung der Bimetallblattfeder eintritt, die dazu führt, daß im späteren Betrieb die Blattfeder 16 zu spät aus der Schließstellung abhebt. Eine Sicherungseinrich­ tung ist ganz allgemein mit 18 bezeichnet. Sie umfaßt eine Kolbenstange 20 mit einem Federkolben 22, die in einem Zylinder 24 verschiebbar geführt ist. Am äußeren Ende der Kolbenstange 20 ist ein Sicherungsanschlag 26 angebracht. Die Kolbenstange 20 ist durch einen Schmelz­ sicherungsdraht 28 in der in der Figur gezeichneten Stel­ lung gehalten entgegen der Wirkung einer Schraubendruck­ feder 30. Wenn die kritische Temperatur, bei der eine bleibende Verformung der Blattfeder 16 beginnt, für mehr als eine vorbestimmte Zeitperiode überschritten wird, so schmilzt der Schmelzsicherungsdraht und der Sicherungs­ anschlag 26 schnellt nach links unten mit der Folge, daß die Bimetallblattfeder 16 nicht mehr aus der gestrichelt gezeichneten Stellung in die Schließstellung zurückkehren kann. Die Absperreinrichtung ist dann zwar funktionsunfähig in dem Sinne, daß sie den Abgaszug bei abgestellter Feuerstätte nicht mehr absperren kann und deshalb eine Raumauskühlung des die Feuerstätte aufnehmenden Raums möglich ist. Es ist aber jedenfalls dafür Sorge getragen, daß beim Anlaufen der Feuerstätte den Abgasen ein freier Weg durch den Abgaszug zur Verfügung steht und deshalb keine Abgase in den die Feuerstätte aufnehmenden Raum austreten können, was zu Vergiftungserscheinungen bei den sich in diesem Raum aufhaltenden Personen führen könnte.

Mit der Sicherungseinrichtung kann eine Anzeigevorrich­ tung gekuppelt werden, welche dem Betreiber der Anlage anzeigt, wenn die Sicherungseinrichtung 18 angesprochen hat und die Absperreinrichtung somit im Sinne der oben genannten Absperrfunktion funktionsunfähig geworden ist.

Wie die Figur zeigt, befindet sich die Sicherungseinrich­ tung 18 an derjenigen Stelle gegenüber der Bimetallblatt­ feder 16 an der sie die bei Abkühlung der Blattfeder 16 auftretende Rückstellkraft am leichtesten aufnehmen kann.

Claims (7)

1. Sicherheitseinrichtung an einer, einer Feuerstätte zuge­ ordneten, zwischen einer Auf- und einer Zu-Stellung beweglichen Klappe (16), welche in Temperaturabhängigkeit der Klappe (16) eine bestimmte Stellung verbietet, dadurch gekennzeichnet, daß sie ortsfest gegenüber der beweglichen Klappe (16) ange­ ordnet ist und ein quer zur Bewegungsbahn eines Klappenteils in diese Bewegungsbahn temperaturababhängig einrückbares Sperr­ element (26) umfaßt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrückbewegung des Sperrelements (26) durch ein Bi­ metallelement auslösbar ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrückbewegung des Sperrelements (26) durch eine Schmelzsicherung auslösbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (26) an einem Klappenteil angreift, von welchem geringste Krafteinwirkung durch die Rückstell­ kräfte der Klappe auf das Sperrelement (26) zu erwarten ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie derart ausgebildet ist, daß sie auf kurzfristige Temperaturschwankungen nicht anspricht.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kurzfristig wirksames Wärmeschild umfaßt.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, in Anwendung auf eine Absperrklappe (16), insbesondere eine bimetallgesteuerte Absperrklappe (16), im Abgaszug (10) einer Feuerstätte, welche Absperrklappe (16) mit steigender Tempera­ tur der Abgase in dem Abgaszug (10) aus einer Schließstellung, in welcher sie den Abgaszug (10) wenigstens teilweise ab­ schließt, in Richtung auf weitergehende Öffnung des Abgas­ zugs (10) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Funktionsgefährdung der Absperrklappe (16) bei Auftreten von über dem normalerweise zu erwartenden Tem­ peraturbereich liegenden Temperaturen das Sperrelement (26) der Klappe (16) die Rückkehr in die Schließstellung ver­ sperrt, nachdem die Klappe (16) durch Auftreten einer über dem genannten Temperaturbereich liegenden Mindesttemperatur geöffnet worden ist.