DE3242834A1

DE3242834A1 - Bimetal-controlled shut-off flap for an outgoing-gas pipe of a fireplace, in particular a gas-fired fireplace

Info

Publication number: DE3242834A1
Application number: DE19823242834
Authority: DE
Inventors: Werner 94549 Lafayette Calif. Diermayer; Falk 8905 Mehring Hellmann; Luitpold Dipl.-Ing. 8000 München Kutzner; Erwin Ing.(grad.) 8905 Mehring Postenrieder
Original assignee: Individual
Current assignee: Diermayer Werner Lafayette Calif Us Kutzner and
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1982-11-19
Publication date: 1984-08-02
Also published as: DE3242834C2

Abstract

A bimetal-controlled shut-off flap for an outgoing-gas pipe of a fireplace is proposed, which opens completely within a relatively narrow temperature rise range above a relatively high initial opening temperature and is capable of a considerable temperature overload above that temperature at which essentially complete opening of the shut-off flap has taken place.

Description

Bimetallgesteuerte Absperrklappe für eine Abgasleitung einerBimetal-controlled butterfly valve for an exhaust pipe of a

Feuerstätte, insbesondere einer Gasfeuerstätte v Die Erfindung betrifft eine bimetallgesteuerte Absperrklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Fireplace, in particular a gas fireplace v the The invention relates to a bimetal-controlled butterfly valve according to the preamble of Claim 1.

Es wird folgendes angestrebt: Die Absperrklappe soll erst bei einer verhältnismäßig hohen Umgebungstemperatur zu öffnen beginnen, beispielsweise bei 500C. Hiermit soll erreicht werden, daß die Absperrklappe bei abgeschalteter Feuerstätte geschlossen bleibt, auch wenn sie von einer kurzfristig vorher abgeschalteten Feuerstätte noch Wärmezufuhr erhält, damit unter solchen Bedingungen die Feuerstätte und der sie aufnehmende Raum nicht auskühlen, was den Bestrebungen der Energieeinsparung zuwiderlaufen würde. Wenn dann die Temperatur erreicht ist, bei der die öffnung beginnen soll, beispielsweise also 500C, so soll innerhalb eines kurzen Temperaturanstiegsbereichs von beispielsweise bis zu 750C die Absperrklappe voll aufmachen, damit bei Inbetriebnahme der Gasfeuerstätte durch die Absperrklappe eine möglichst geringe Drosselung bewirkt wird und der Rückstau von Abgasen in den die Feuerstätte aufnehmenden Raum möglichst gering gehalten wird. Die Forderung nach einer vollständigen Öffnung der Absperrklappe innerhalb eines kurzen Temperaturanstiegsbereichs von beispielsweise 500C bis 750C hängt damit zusammen, daß die Abgastemperaturen moderner Feuerstätten im Normalbetrieb verhältnismäßig niedrig sind, beispielsweise bis herunter zu 850C liegen um den Energieverbrauch herabzusetzen. Dies bedeutet, daß für die Öffnung der Absperrklappe nur der verhältnismäßig geringe Temperaturanstiegsbereich von beispielsweise 500C bis 850C zur Verfügung.The following is aimed at: The butterfly valve should only be at one start to open relatively high ambient temperature, for example at 500C. This is to ensure that the butterfly valve when the fireplace is switched off remains closed, even if it is from a fireplace that has been switched off briefly beforehand still receives heat supply, so that under such conditions the fireplace and the it does not cool down the receiving space, which leads to the pursuit of energy saving would run counter to. When the temperature is reached at which the opening should begin, for example 500C, should be within a short temperature increase range for example, up to 750C, open the butterfly valve fully so that it is started up the gas fireplace causes the lowest possible throttling through the butterfly valve and the backlog of exhaust gases in the room accommodating the fireplace as possible is kept low. The requirement for the butterfly valve to be fully open within a short temperature rise range of, for example, 500C to 750C is related to the fact that the exhaust gas temperatures of modern fireplaces in normal operation are relatively low, for example down to 850C are around the Reduce energy consumption. This means that for the opening of the butterfly valve only the relatively small temperature rise range of, for example, 500C available up to 850C.

steht, wobei die Differenz von 750C auf 850C noch einen Sicherheitsspielraum darstellt. Die niederen Abgastemperaturen gelten beispielsweise für den Teillastbetrieb bei verhältnismäßig geringen Wärmeanforderungen, wobei aber gleichwohl die Klappe voll geöffnet sein muß. Wird nun von Teillastbetrieb auf Vollastbetrieb umgeschaltet, etwa um höheren Wärmeanforderungen zu entsprechen, so erhöht sich die Abgastemperatur entsprechend. Hinzu kommt, daß auch über die bei Vollast zu erwartenden Temperaturen hinaus noch ein Sicherheitsspielraum bestehen muß, etwa für den Fall einer Fehleinstellung der Feuerstätte. Dies bedeutet, daß die Absperrklappe und insbesondere ihr Bimetallelement nach vollständiger Öffnung beibeispielsweise 900C noch Temperaturerhöhungen bis beispielsweise 3000C vertragen muß, ohne daß an dem Bimetallelement oder sonstigen Systemteilen Deformationen eintreten, die zu einer Veränderung der Kennwerte der Absperrklappe führen würden.stands, whereby the difference from 750C to 850C still has a safety margin represents. The lower exhaust gas temperatures apply, for example, to partial load operation at relatively low heat requirements, but nevertheless the flap must be fully open. Is now from partial load operation to full load operation switched, for example to meet higher heat requirements, it increases the exhaust gas temperature accordingly. In addition to that, even over at full load too expected temperatures, there must still be a safety margin, for example in the event of an incorrect setting of the fireplace. This means that the butterfly valve and in particular its bimetal element after full opening, for example 900C still has to withstand temperature increases up to 3000C, for example, without occur on the bimetal element or other system parts deformations that would lead to a change in the characteristic values of the butterfly valve.

Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieser jedenfalls in dieser Zusammenfassung nicht allgemein bekannten Forderungen die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße Absperrklappe so zu gestalten, daß sie nach Erreichen einer vorbestimmten Öffnung, die beispielsweise der maximal möglichen Öffnung entsprechen mag, weiter bis auf wesentlich höhere Temperaturen erhitzt werden kann, ohne daß bleibende Verformungen an dem Bimetallelement oder anderen Systemteilen auftreten die zu einer Veränderung der Betriebskennlinie führen.Taking these into account, the invention lies in this in any case Summary not generally known claims the task is based on to design generic butterfly valve so that it after reaching a predetermined Opening, which may for example correspond to the maximum possible opening, further can be heated to much higher temperatures without permanent deformation on the bimetal element or other system parts that lead to a change the operating characteristic.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgeschlagen.To solve this task, the measures according to the characteristic Part of claim 1 proposed.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Lösung nach Durchlaufen des ersten Temperaturanstiegsbereichs von beispielsweise 50"C auf 750C eine elastische Verformung des Bimetallelements aufgetreten ist, und die durch diese elastische Verformung bedingten inneren elastischen Spannungen bei weiterer Temperatúrethöhtng in einem anschließenden zweiten Temperaturanstiegsbereich bis beispielsweise 3000C durch die dann eintretende weitere Bimetallvervormung wenigstens teilweise wieder aufhebbar sind, so ist damit erreicht, daß in diesem weiteren Temperaturanstiegsbereich die dann auftretenden inneren Spannungen in geringerem Maße ansteigen, ohne daß es notwendig ist, daß sie absolut gesehen abnehmen. Auf diese Weise sind thermische Uberlastungen bis beispielsweise 3000C verträglich, ohne daß es zu bleibenden Verformungen des Bimetallelements oder anderer damit zusammenwirkender Systemteile kommt.If in the solution according to the invention after going through the first Temperature rise range from for example 50 "C to 750C an elastic deformation of the bimetal element has occurred, and by this elastic deformation conditional internal elastic tensions with further temperature increases in a subsequent one second temperature increase range up to, for example, 3000C by the then occurring further bimetallic locking are at least partially reversible, so it is achieved that in this further temperature rise range the then occurring internal stresses increase to a lesser extent without it being necessary that they are losing weight in absolute terms. In this way, thermal overloads are up for example 3000C compatible without causing permanent deformation of the bimetal element or other system parts that interact with it.

Die erfindungstemäBe Lösung ist damit eine wesentlicheVoraussetzung für die Erfüllung der eingangs aufgestellten Forderungen, daß die Absperrklappe bei verhältnismäßig hoher Temperatur von beispielsweise 500C mit ihrer Öffnungsbewegung erst beginnen soll, bei beispielsweise 750C voll geöffnet haben soll und darüber hinaus bis beispielsweise 3000C thermisch belastbar sein soll. Im Hinblick auf die weitere Teilforderung, daß die Absperrklappe in einem kurzen Temperaturanstiegsbereich von beispielsweise zwischen 500C und 750C von der vollständigen Schließstellung in eine annähernd vollständige Öffnungsstellung übergehen soll, empfiehlt sich die Anwendung einer elastischen Vorspannung im Kaltzustand und/ oder die Maßnahme nach dem Anspruch 2. Die beiden Maßnahmen können auch in Kombination angewandt werden.The solution according to the invention is therefore an essential requirement for the fulfillment of the requirements set out at the beginning that the butterfly valve at a relatively high temperature of, for example, 500C with their opening movement should only begin, should have fully open at, for example, 750C and above In addition, it should be able to withstand thermal loads up to, for example, 3000C. In terms of Another partial requirement that the butterfly valve in a short temperature rise range for example between 500C and 750C from the fully closed position should go into an almost fully open position, the recommended Application of an elastic preload in the cold state and / or the measure after claim 2. The two measures can also be used in combination.

Die Maßnahme des Anspruchs 3 sorgt zusätzlich für die thermische Uberlastbarkeit der Absperrklappe. Dabei kann die elastische Verformungsstrecke des Bimetallelements von einem Teil des Bimetallelements selbst gebildet sein. Auch das Abstützelement kann von einem Teil des Bimetallelements selbst gebildet sein. Es ist aber auch denkbar andere elastische Abstützelemente vorzusehen, welche eine Verformung ohne übermäßige Spannungen in dem Bimetallelement aufnehmen können, wenn nach vollständiger Öffnung der Absperrklappe eine thermische Uberlastung eintritt. Beispielsweise können elastische Abstützelemente in Form von Federn mit langsam ansteigender, horizontaler oder u.U. sinkender Kennlinie zum Einsatz gebracht werden. Federn mit langsam ansteigender oder im wesentlichen horizontaler Kennlinie stehen beispielsweise in Form von vorgespannten Federn zur Verfügung. Sinkende Kennlinie von Federelementen läßt sich beispielsweise durch Nockenübertragungsmittel oder andere Getriebelösungen erreichen. Schließlich ist es auch denkbar als elastische Verformungsstrecken oder Abstützelemente zusätzliche Bimetallelemente oder Teil des ersten Bimetallelements einzusetzen, die beispielsweise erst bei derjenigen Temperatur verformt werden, bei der bereits die volle Öffnung der Absperrklappe erreicht sein soll und dann eine solche Verformung erfahren, daß die Spannungen in dem die Öffnung bewirkenden Bimetallelement bei dessen thermischer Uberlastung gemildert werden.The measure of claim 3 also ensures the thermal overload capacity the butterfly valve. The elastic deformation path of the bimetal element be formed by part of the bimetal element itself. Also the support element can from part of the bimetal element itself be educated. But it is also conceivable to provide other elastic support elements, which one Can accommodate deformation without excessive stresses in the bimetal element, if thermal overload occurs after the butterfly valve is fully opened. For example, elastic support elements in the form of springs can be used slowly increasing, horizontal or possibly decreasing characteristic can be used. Springs have a slowly rising or essentially horizontal characteristic for example in the form of preloaded springs. Falling characteristic of spring elements can, for example, by cam transmission means or achieve other transmission solutions. Finally, it is also conceivable as an elastic one Deformation sections or support elements additional bimetallic elements or part of the first bimetallic element to be used, for example only when the one Temperature deformed at which the butterfly valve is already fully open should be reached and then experience such a deformation that the stresses in the bimetallic element causing the opening when it is thermally overloaded be mitigated.

Die Maßnahme des Anspruchs 4 zielt darauf ab, eine ausreichende Bimetallänge, die sowohl für einen ausreichenden Öffnungshub in einem kleinen Temperaturintervall von beispielsweise 500C bis 750C Voraussetzung ist als auch Voraussetzung für die thermische Uberlastbarkeit in einem anschließenden Temperaturbereich mit einem für die Praxis akzeptablen Raumbedarf zur Verfügung stellen zu können. In diesem Sinne wirkt auch die Maßnahme des Anspruchs 5.The measure of claim 4 aims to provide a sufficient bimetal length, both for a sufficient opening stroke in a small temperature range for example from 500C to 750C is a requirement as well as a requirement for that thermal overload capacity in a subsequent temperature range with a for to be able to provide the practice with acceptable space requirements. In this sense the measure of claim 5 also applies.

Es hat sich gezeigt, daß Bimetallelemente für Absperrklappen, welche die vorstehend aufgezählten Forderungen wenigstens kpromißweise annähernd erfüllen, sich gemäß Anspruch 6 mit besonderm Vorteil ausbilden lassen. Der Polygonzug bietet bei verhältnismäßig geringem Raumbedarf und guter Umspülbarkeit durch die Abgase die Möglichkeit die Lagerstellen in räumlicher Nähe zueinander anzubringen, bei geringem Temperaturanstieg eine erhebliche Bimetallkraft zur Öffnung der Absperrklappe zu erzeugen, die zum Aufbau innerer, später wieder aufhebbarer Spannungen in dem Polygonzug führt. Die Länge des Polygonzugs bietet gleichzeitig eine Möglichkeit um bei thermischer Uberhitzung Verformungen zuzulassen, welche die Klappenstellung nicht mehr wesentlich beeinflussen und gleichwohl nicht zu übermäßigen Spannungen in dem Bimetallelement führen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Polygonecken gemäß Anspruch 7 zu runden.It has been shown that bimetal elements for butterfly valves, which at least approximately meet the requirements listed above, can be formed according to claim 6 with particular advantage. The polygon offers at relatively small space requirements and good flushability through the exhaust gases Possibility to install the bearings in close proximity to each other, with little Temperature rise causes a significant bimetal force to open the butterfly valve generate the necessary to build up internal stresses in the polygon that can later be reversed leads. The length of the traverse also offers the possibility of thermal Overheating allow deformations, which the damper position is no longer significant affect and nevertheless not cause excessive stresses in the bimetal element to lead. It has proven to be advantageous to use the polygon corners according to claim 7 to round.

Die Maßnahme des Anspruchs 9, angewandt auf einen Polygonzug schafft weitere Verformungsbereiche, die bei einer thermischen Überhitzung Verformungen erleiden können, ohne daß es zu einer Uberlastung des Bimetallelements in mechanischer Hinsicht kommt.The measure of claim 9, applied to a polygon creates further deformation areas, which are deformed in the event of thermal overheating can suffer without overloading the bimetal element in mechanical Respect comes.

Als besonders vorteilhaft hat sich in der Praxis eine Lösung nach den Ansprüchen 10 bis 23 erwiesen.In practice, a solution has proven to be particularly advantageous the claims 10 to 23 proved.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit einem Bimetallelement, das im Kaltzustand einen dreieckigen Polygonzug bildet; es stellen dar: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Absperrklappe; Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-IIder Fig. 1 und Fig.3a bis 3f verschiedene Verformungszustände des Bimetallelements gemäß Fig. 2.The accompanying figures explain the invention using an exemplary embodiment with a bimetallic element which forms a triangular polygon in the cold state; 1 shows a plan view of a shut-off valve according to the invention; Fig. 2 shows a section along line II-II of Fig. 1 and Figs. 3a to 3f different states of deformation of the bimetal element according to FIG. 2.

In Fig. 2 ist ein Durchströmungsgehäuse mit 10 bezeichnet, das einen Teil einer Abgasleitung bildet. Das Durchströmungsgehäuse 10 ist zylindrisch, die Strömungsrichtung ist durch einen Pfeil 12 in Fig. 2 angedeutet.In Fig. 2, a flow-through housing is denoted by 10, the one Forms part of an exhaust pipe. The flow-through housing 10 is cylindrical, the The direction of flow is indicated by an arrow 12 in FIG. 2.

Sie liegt parallel zur Achse des Durchströmungsgehäuses 10. Das Durchströmungsgehäuse 10 ist gem. Fig. 1 durch ein Trennblech 14 in zwei Teilkanäle 16a-und 16b unterteilt, denen beiden je ein halbkreisförmiges im wesentlichen ebenes Absperrelement 20 zugeordnet ist. Das Absperrelement 20 ist in Fig. 2 in der Absperrstellung gezeichnet in der es unter einem Winkels von ca. 150 gegen eine achsnormale Ebene liegt. Das Trennblech wird von einem diagonalen Befestigungssteg 22 gekreuzt; an diesem Befestigungssteg 22 sind die Klappenelemente 20 um eine Schwenkachse A-A schwenkbar angeordnet. In der Kaltstellung liegt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, das Klappenelement 20 an einem Anschlag 14a an, der von einem Lappen des Trennblechs 14 gebildet ist.It lies parallel to the axis of the throughflow housing 10. The throughflow housing According to FIG. 1, 10 is divided into two sub-channels 16a and 16b by a partition 14, each of which is assigned a semicircular, essentially flat shut-off element 20 is. The shut-off element 20 is shown in FIG. 2 in the shut-off position it is at an angle of approx. 150 to a normal axis. The partition is crossed by a diagonal fastening web 22; on this fastening web 22, the flap elements 20 are arranged to be pivotable about a pivot axis A-A. In the cold position, as shown in Fig. 2, the flap element 20 is on a Stop 14a, which is formed by a tab of the partition plate 14.

Zur Lagerung und temperaturabhängigen Verstellung des Klappenelements 20 ist ein Bimetallelement vorgesehen, welches ganz allgemein mit 24 bezeichnet ist. Dieses Bi--metallelement umfaßt eine erste Halbseite 26, eine zweite Halbseite 28 und zwei weitere Dreiecksseiten 30 und 32.For storage and temperature-dependent adjustment of the flap element 20, a bimetal element is provided, which is designated generally by 24 is. This bimetallic element comprises a first half-side 26, a second half-side 28 and two other triangle sides 30 and 32.

Zwischen der ersten Halbseite 26 und der Dreiecks seite 30 ist eine gerundete Ecke 34 gebildet. Zwischen der zweiten Halbseite 28 und der Dreiecks seite 32 ist eine gerundete Ecke 36 gebildet. Eine weitere gerundete Ecke 38 ist zwischen den beiden Dreiecksseiten 30 und 32 gebildet. Die erste Halbseite 26 ist über einen U-Bügel 40 an dem Befestigungssteg 22 bei 42 festgenletçt. Der eine Steg 40a des U-bügels 40 schließt an die erste Haibseite 26 an während der andere Schenkel 40b an dem Befestigungssteg 22 festgenietet ist. Auf der zweiten Halbseite 28 ist das Klappenelement 20 festgenietet und zwar so, daß die Halbseite 28 an der einen Seite 20a des Klappenelement 20 anliegt.Between the first half side 26 and the triangle side 30 is a rounded corner 34 is formed. Between the second half side 28 and the triangle side 32, a rounded corner 36 is formed. Another rounded corner 38 is between the two sides of the triangle 30 and 32 formed. The first half page 26 is about a U-bracket 40 fastened to fastening web 22 at 42. The one web 40a of the U-bracket 40 connects to the first half side 26 while the other leg 40b is riveted to the fastening web 22. On the second half page 28 is the flap element 20 riveted in such a way that the half-side 28 on the one Side 20a of the flap element 20 rests.

Das Klappenelement 20 weist einen länglichen Schlitz 46 auf, durch welchen ein Teil des Bimetallelements 24 hindurchragt, so daß die erste Halbseite 26 und die Ecke 34 oberhalb der anderen Seite 20b des Klappenelements 20 liegen und die Dreiecks seite 30 an dem einen Ende 46a des Schlitzes 46 anliegt. Angrenzend an das andere Ende 46b des Schlitzes 46 ist ein weiterer Schlitz 48 vorgesehen, durch welchen der Schenkel 40b des U-Bogens hindurchgreift, so daß das Klappenelement 20 auf der Oberkante des Befestigungsstegs 22 einen Schwenkpunkt bildet und gegen Verschiebung gesichert ist. Der Schlitz 48 ist dabei in der Längsrichtung des Klappenelements 20 so lang, daß eine Schwenkung um ca. 900 möglich ist. Eine Abwinkelung 28a der zweiten Halbseite 28 bildet einen Anschlag, der gegen den Befestigungssteg 22 anfahren kann.The flap element 20 has an elongated slot 46 through which a part of the bimetal element 24 protrudes so that the first half-side 26 and the corner 34 are above the other side 20b of the flap element 20 and the triangle side 30 rests against one end 46a of the slot 46. Adjacent a further slot 48 is provided at the other end 46b of the slot 46, through which the leg 40b of the U-bend extends, so that the flap element 20 forms a pivot point on the upper edge of the fastening web 22 and against Shift is secured. The slot 48 is in the longitudinal direction of the flap element 20 so long that it can be swiveled by approx. 900. A bend 28a of the The second half-side 28 forms a stop which approaches the fastening web 22 can.

Die Fig. 2 zeigt das Bimetallelement 24 in Kaltzustand.Fig. 2 shows the bimetal element 24 in the cold state.

Dabei steht das Bimetallelement 24 unter einer elastischen inneren Vorspannung, die einmal dadurch zustandegekommen ist, daß die Abwinkelung 28a näher an den Befestigungssteg 22 herangeholt ist, als dies dem entspannten Zustand entsprechen würde und zum anderen auch darauf beruht, daß das Klappenelement 20a unter Vorspannung an dem Anschlag 14a anliegt. Die Halbseiten 26 und 28 sind im wesentlichen eben, während die Dreiecksseiten 30 und 32 zum Dreiecksinneren hin konvex gekrümmt sind.The bimetal element 24 is under an elastic inner one Preload, which has come about once that the angled 28a closer is brought up to the fastening web 22 than this corresponds to the relaxed state would and on the other hand is based on the fact that the flap element 20a is pretensioned rests against the stop 14a. The half sides 26 and 28 are essentially flat, while the triangle sides 30 and 32 are convexly curved towards the inside of the triangle.

Das Bimetallelement 24 ist von einem ca. 1,5 cm breiten Bimetallstreifen gebildet, wobei die Materialschicht mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten (die aktive Schicht) auf der Außenseite des Dreiecks liegt.The bimetallic element 24 is made of a bimetallic strip approximately 1.5 cm wide formed, whereby the material layer with the larger coefficient of expansion (the active layer) is on the outside of the triangle.

Das Trennblech 14 steht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, über den unteren Rand des Durchströmungsgehäuses 10 vor, so daß das Bimetallelement 24 durch das Trennblech 14 auch dort geschützt ist,wo dieses über den unteren Rand des Durchströmungsgehäuses 10 hinaus auslädt. Die Kanten der Verlängerung des Trennblechs 14 sind dabei so gelegt, daß - wie auch immer die Absperrklappe auf einen Tisch gelegt wird, - die vorstehenden Teile des Bimetallelements 24 innerhalb der Verbindungslinie zwischen dem jeweiligen Auflagepunkt des Unterrands des Durchströmungsgehäuses und dem Auflagepunkt der Verlängerung des Trennblechs 14 liegen.As can be seen from FIG. 2, the partition plate 14 is above the lower one Edge of the flow-through housing 10 in front, so that the bimetal element 24 through the Partition plate 14 is also protected where this is over the lower edge of the flow-through housing 10 unloads. The edges of the extension of the partition plate 14 are like this placed that - however the butterfly valve is placed on a table - the protruding parts of the bimetal element 24 within the connecting line between the respective support point of the lower edge of the flow-through housing and the support point the extension of the partition plate 14 lie.

Auch das Klappenelement 20 liegt in allen seinen möglichen Stellungen innerhalb der Umrißlinie der unteren Verlängerung des Trennblechs. Wenn die Absperrklappe in eine Abgasleitung ein gebaut wird, der irgendwelche Hindernisse enthält, so stößt sie zunächst mit dem Trennblech gegen solche Hindernisse, so daß eine Beschädigung und eine Behinderung der Bewegung des Bimetallelements 24 und des Absperrelements 20 ausgeschlossen sind.The flap element 20 is also in all of its possible positions within the outline of the lower extension of the divider. When the butterfly valve is built into an exhaust pipe that contains any obstacles so it comes across they first with the partition plate against such obstacles, so that damage and an obstruction to the movement of the bimetal element 24 and the shut-off element 20 are excluded.

Das Trennblech 14 hat weiter eine Drosselfunktiön, die sich aus der gegensinnigen Neigung der gemäß Fig. 1 nebeneinander längs der Achse A-A liegenden Klappenelemente 20 ergibt. Wäre das Trennblech 14 nicht vorhanden, so würden sich zwischen den beiden Klappenelementen 20 große Winkelspalte ergeben, durch welche die Abgase auch im Kaltzustand unbehindert abziehen könnten. Dies ist in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 20' angedeutet.The partition 14 also has a Drosselfunktiön, which results from the opposite inclination of those lying next to one another along the axis A-A according to FIG. 1 Flap elements 20 results. If the partition 14 were not present, so would between the two flap elements 20 result in large angular gaps through which the exhaust gases could escape unhindered even when cold. This is in Fig. 2 indicated by the dashed line 20 '.

Die in Fig 3a dargestellte Konfiguration des Bimetallelements entspricht im wesentlichen der Konfiguration gemäß Fig. 2, die im Kaltzustand, also bei ca. 200C vorliegt. Die Konfiguration gemäß Fig. 3a wurde in einem Wasserbad von 500C festgestellt. Dank der Vorspannung des Bimetallelements 24 hat sich bei der Temperatur von 500C das Klappenelement noch nicht von dem Anschlag 14a abgehoben. The configuration of the bimetal element shown in FIG. 3a corresponds essentially the configuration according to FIG. 2, which in the cold state, i.e. at approx. 200C is present. The configuration according to Fig. 3a was in a water bath at 500C established. Thanks to the bias of the bimetal element 24, the temperature from 500C, the flap element has not yet been lifted from the stop 14a.

In der Fig. 3a ist das Klappenelement mit dem in Fig. 2 rechten Ende des Schlitzes 48 bereits durch die Bimetallkraft so weit nach links verschoben, daß das rechte Ende des Schlitzes 48 an dem U-Schenkel 40b anliegt. Es wird eine Kraft von dem Bimetallelement in Richtung auf den Schenkel 40b ausgeübt. Da aber nun die Halbseite 28 immer noch unter einem annähernd rechten Winkel gegen den Schenkel 40b anliegt, vermag diese Kraft kein Moment zu erzeugen, welches zu einer Schwenkung der Halbseite 28 um die Achse A im Gegenzeigersinn der Fig. 3a führen könnte. In FIG. 3 a, the flap element is shown with the end on the right in FIG. 2 of the slot 48 already shifted so far to the left by the bimetal force, that the right end of the slot 48 rests against the U-leg 40b. It will be a Force exerted by the bimetal element towards the leg 40b. Here but now the half-side 28 is still at an approximately right angle to the leg 40b is applied, this force cannot generate a moment that would lead to a pivoting the half-side 28 could lead around the axis A in the counterclockwise direction of FIG. 3a.

Wenn eine Temperaturerhöhung auf 550C (wieder im Wasserbad gemessen) eintritt, so ergibt sich die Konfiguration gemäß Fig. 3b. Man erkennt, daß die zweite Halbseite 28 gegenüber Fig. 3a etwas im Gegenzeigersinn verschwenkt worden ist. Von den Winkeln g, t und r sind zumindest die Winkel und r kleiner geworden. In Fig. 3b sind die Halbseiten 26 und 28 noch im wesentlichen geradlinig, während die Wölbungen der Dreiecksseiten 30 und 32 flacher geworden sind. Bei einer Temperatur von 600C gemäß Fig. If a temperature increase to 550C (again measured in a water bath) occurs, the configuration according to FIG. 3b results. You can see that the second Half-side 28 has been pivoted slightly counterclockwise with respect to FIG. 3a. Of the angles g, t and r, at least the angles and r have become smaller. In Fig. 3b, the half sides 26 and 28 are still essentially straight, while the Curvatures of the triangle sides 30 and 32 have become flatter. At one temperature of 600C according to Fig.

3c ist die Halbseite 28 schon wesentlich stärker im Gegenzeigersinn verschwenkt. Die Winkel, zumindest die Winkel Äund ssind noch kleiner geworden. Die Dreiecksseiten 30 und 32 sind in ihrer Wölbung noch flacher geworden und die Halbseiten 26 und 28 haben eine leichte Wölbung nach außen erfahren. Bei dieser Temperatur tritt folgender Effekt ein: die zweite Halbseite 28 schließt nunmehr mit dem Schenkel 40b einen flachen Winkel ein. Die resultierende Bimetallkraft erzeugt ein erhebliches Drehmoment um die Schwenkachse A aber auch in den Eckpunkten 34, 36 und 38. Dadurch wird das Bimetallelement 24 in einen inneren elastischen Spannungszustand versetzt. Etwa im Zustand der Fig. 3c beginnt eine Beschleunigung des Verbiegevorgangs, hervorgerufen durch die geringer werdende Winkeleinstellung der zweiten Halbseite 28 gegenüber dem Schenkel 40b. Man kann von einer Art "'Ubertotpunktschnappeffekt" sprechen. 3c, the half-side 28 is already much stronger in the counter-clockwise direction pivoted. The angles, or at least the angles and, have become even smaller. The triangle sides 30 and 32 are even flatter in their curvature become and the half-sides 26 and 28 have been slightly curved outwards. at the following effect occurs at this temperature: the second half-side 28 now closes with the leg 40b a shallow angle. The resulting bimetal force is generated a considerable torque about the pivot axis A but also in the corner points 34, 36 and 38. As a result, the bimetal element 24 is in an internal elastic stress state offset. Approximately in the state of FIG. 3c, the bending process begins to accelerate, caused by the decreasing angle setting of the second half-side 28 opposite the leg 40b. One can think of a kind of "over-center snap effect" speak.

Dieser Ubertotpunktschnappeffekt führt zu dem im Sinne der Erfindung vorteilhaften Ergebnis, daß die vollständige Öffnung der Absperrklappe nach Überschreiten der Temperatur von 500C verhältnismäßig schnell vor sich geht, in dem Sinne, daß bei einer Temperatur von beispielsweise 750C (Fig. 3e) bereits eine vollständige Öffnung der Absperrklappe erfolgt ist.This over-center snap effect leads to that in the sense of the invention advantageous result that the full opening of the butterfly valve after exceeding the temperature of 500C is going on relatively quickly, in the sense that at a temperature of, for example, 750C (Fig. 3e) already a complete The butterfly valve has opened.

In Fig. 3d ist der Übertotpunktschnappeffekt bereits eingetreten. Die Winkel fund fsind verkleinert worden durch mechanische Vorspannung. InFig. 3e hat sich dieser Effekt noch verstärkt. Hier beginnt aber das Bimetallelement 24 aufgrund seiner thermischen Verformung der vorher eingetretenen elastischen Verformung zu folgen.In Fig. 3d the over-center snap effect has already occurred. The angles and fs have been reduced by mechanical prestressing. InFig. 3e this effect has increased. However, the bimetal element 24 begins here due to its thermal deformation, the elastic deformation that occurred previously to follow.

Dies bedeutet, daß bei Temperaturen oberhalb 700C gemäß Fig. 3d die inneren Spannungen in dem System zunächst nur verhältnismäßig langsam ansteigen, weil die thermische Verformung die vorher eingetretene elastischen Verformung nachzuvollziehen sucht.This means that at temperatures above 700C according to FIG. 3d the internal tensions in the system initially only rise relatively slowly, because the thermal deformation reproduces the elastic deformation that occurred previously seeks.

Bei Temperaturberhöhung über 750C hinaus in Richtung auf den Zustand von Fig. 3f der einer Temperatur von 2800C entspricht, werden die Dreiecksseiten 30 und 32 annähernd geradlinig und die Halbseite 28 wird annähernd bis zur Geradlinigkeit zurückgebogen. Dabei tritt zunächst wiederum nur ein verhältnismäßig langsamer Anstieg der inneren elastischen Spannungen auf, weil immer noch durch die Bimetallverformung eine gewisse Annäherung an den vorher durch elastische Verformungen erreichten Zustand erfolgt. Dann allerdings steigen die Spannungen in dem System stark an, ohne daß jedoch eine Überlastung im Sinne einer plastischen Verformung des Bimetallelements eintritt. Hierfür dürfte verantwortlich sein, daß die Entwölbung der Dreiecksseiten 30 und 32 bei Annäherung an die Geradlinigkeit nur sehr langsam vor sich geht, und daß die Annäherung der zweiten Halbseite 28 an die Stellung gemäß Fig. 3f eine weitere Verkleinerung der Winkel / tund zuläßt.When the temperature rises above 750C in the direction of the state of Fig. 3f, which corresponds to a temperature of 2800C, the sides of the triangle 30 and 32 approximately straight and the half-side 28 is approximately up to straightness bent back. Again, there is initially only a relatively slow increase the internal elastic stresses, because still due to the bimetal deformation a certain approximation of the state previously reached by elastic deformations he follows. Then, however, the tensions in the system rise sharply without however, an overload in the sense of a plastic deformation of the bimetal element entry. This is likely to be due to the bulging of the sides of the triangle 30 and 32 is very slow when approaching straightness, and that the approach of the second half-side 28 to the position shown in FIG. 3f a further Reduction of the angle / t and allows.

Claims

PATENT CLAIMS 0 Bimetal-controlled butterfly valve for an exhaust pipe a fireplace, in particular a gas fireplace, which with increasing temperature presents the exhaust gas flow with an increasing opening cross-section, characterized in that that the bimetal element (24) shaped in such a way and in at least two support points (42, A) is mounted in such a way, if necessary under elastic pretension, that one is at Heating of the bimetal element (24) in a first subsequent to the cold state A bimetallic force that builds up the temperature rise range leads to elastic deformation of the bimetal element (24) leads, and that the built up by this elastic deformation internal elastic stresses of the bimetal element (24) with a further increase in temperature in a subsequent second temperature increase range through the then occurring further bimetal deformation of the bimetal element can be at least partially canceled.

2. Bimetal-controlled butterfly valve in particular according to claim 1, characterized in that approximately in the transition area between the first temperature rise area and the second Tempervd4turagnosotiegsbereich an accelerated (Abrupt) change in configuration of the bimetal element (24) occurs, which on a change in direction of the resulting bimetallic force against a SweddBrkeit permitting support point (A) is based.

3. Bimetal-controlled butterfly valve in particular according to one of the claims 1 and 2, characterized in that within the bimetal element (24) and / or an elastic deformation path at at least one of the support points (42, A) e.g. (26, 28) or an elastic support element (40) is provided which or which the build-up of an internal elastic tension in the bimetal element (24), in particular within the second temperature increase range, limited.

- 4. Bimetal-controlled butterfly valve, especially after one of the Claims 1 to 3, characterized in that the bimetal element between two Support points (42, A) forms a loop, the length of which is significantly greater than the distance between the support points (42, A) from one another.

5. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 4, characterized in that that the bimetal element (24) is formed by an elongated bimetal strip, which from support point (42) to support point (A) essentially within a the two support points (42, A) containing plane runs.

6. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 5, characterized in that that the bimetal element (24) from support point (42) to support point (A) one Traverse describes.

7. bimetal-controlled butterfly valve according to claim 6, characterized in that that the polygon in the polygon corners (34, 36, 38) is rounded.

8. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 6 and 7, characterized in that the bimetal layer with the greater expansion capacity is on the outside of the traverse.

9. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 6 to 8, characterized in that at least some of the polygon sides (30, 32) for Polygon interiors are convexly curved in the cold state.

10. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 6 to 9, characterized in that the polygon has a triangular shape.

11. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 10, characterized in that that the support points (42, A) - viewed in the cold state - approximately in the middle a triangle side (26, 28) are arranged, a first half side (26) in a first support point (42) assigned to it is clamped and the second Half-side (28) is pivotably mounted in the supporting point (A) assigned to it.

12. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 11, characterized in that that - in the cold state - the two half-sides (26, 28) are essentially straight are, while the other two sides of the triangle (30, 32) towards the inside of the triangle are convexly curved.

13. Bimetal controlled butterfly valve according to one of claims 11 and 12, characterized in that the first half side (26) by means of the end of a multiple curved end portion (40) is clamped.

14. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 13, characterized in that that the multiply curved end section is a U-bend open towards the inside of the triangle forms, one leg (40a) at an approximately right angle to the first half-side (26) adjoins and its other U-leg (40b) firmly clamped is.

15. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 11 to 14, characterized in that a substantially flat flap element (20) its one side surface (20a) is firmly connected to the second half-side (28) and essentially rests against it.

16. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 15, characterized in that that the flap element (20) also over the length of the first half-side (26) and possibly extends beyond it, the first half-side (26) and the one belonging to it Corner (34) of the triangle penetrating an elongated slot (46) of the flap element (20) on the other side surface (20b) of the flap element (20) and that of the first Half-side (26) adjoining triangle side (30) possibly at one end (46a) of the elongated Slot (46) rests.

17. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 16, characterized in that that the flap element (20) on one edge of the end section (40) supporting fastening web (22) rests and another of the end section (40) of the first half-side (26) has a slit (48) penetrated through it, wherein on the Edge of the fastening web (22) a pivot point (A) for the flap element (20) and at the same time is formed for the second half side (28) of the triangle.

18. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 16 and 17, characterized in that one side surface (20a) of the flap element (20) is facing the fireplace.

19. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 1 to 18, characterized in that the bimetal element (24) in the cold state by a Stop (14a) is held under internal bias.

20. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 19, characterized in that that the stop (14a) rests against the flap element (20).

21. Bimetal-controlled butterfly valve according to one of claims 16 to 20, characterized in that two flap elements (20) each with a bimetal element (24) in a flow-through housing (10) forming part of the exhaust line a diagonal web (22) are arranged pivotably in opposite directions.

22. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 21, characterized in that that between the two flap elements (20) in one to the axis of the flow-through housing (10) parallel plane a partition plate (14) is arranged.

23. Bimetal-controlled butterfly valve according to claim 22, characterized in that that the partition plate (14) in all positions of the bimetal elements (24) in one direction is perpendicular to the plane of the partition plate (14) in congruence with the partition plate (14), so that the partition plate (14) acts as a protection against contact for the bimetal elements (24) is also insofar as the bimetal elements (24) out of the flow-through housing (10) protrude.