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Nebenluftzugregler für Heizanlagen Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Nebenluftzugregler für Heizanlagen, dessen Nebenlufteinlaßklappe unter der
Wirkung des im Abzugskanal der heißen Rauchgase erzeugten Unterdruckes eine seitliche
Einlaßöffnung dieses Kanals mehr oder weniger öffnet und der weiter mit einem von
der Rauchgastemperatur beeinflußten Bimetallstreifen versehen ist, der den jeweiligen
Eröffnungsquerschnitt so steuert, daß bei höherer Rauchgastemperatur auch ein größerer
Nebenlufteinlaßquerschnitt bei sonst gleichem Schornsteinzug eröffnet wird.
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Es sind bereits Luftzugregler bekannt, bei welchen die Nebenhifteinlaßklappe
dauernd mit einem der Temperatur der Rauchgase ausgesetzten Thermostaten verbunden
ist, der nur auf die Änderung der Rauchgasteinperatur anspricht, von raschen Änderungen
des Unterdruckes im Abzugskanal jedoch nicht beeinflußt wird. Bei diesen Vbrrichtungen
ist infolgedessen die Lage -der Nebenlufteinlaßklappe einzig -durch die jeweilige
Temperatur der Rauchgase bestimmt. Anderseits sind auch Luftzugregler bekannt, deren
Nebenlufteinlaßklappe unter dem Einfluß des im Abzugskanal herrschenden Unterdruckes
sich zu öffnen sucht und die durch ein einstellbares Gegengewicht im Gleichgewicht
gehalten wird. Die Einstellung dieses Gegengewichtes in b.ezug auf die Klappe bewirkt
in der Regel eine Verschiebung des Schwerpunktes der gesamten Vorrichtung und kann
beispielsweise selbsttätig erfolgen, indem das Gegengewicht auf den der Rauchgastemperatur
ausgesetzten Thermostaten aufgebaut wird. Ferner sind auch Luftzügregler bekannt,
bei denen,die infolge der Änderung der Rauchgastemperatur oder des Schornsteinunterdruckes
auf die Nebenlufteinlaßklappe ausgeübte Kraft durch eine Feder im Gleichgewicht
gehalten wird. _
Die unmittelbare Betätigung der Nebenlufteinlaßklappe
durch den Thermostaten selbst bedingt einen relativ hohen Kraftaufwand dieses letzteren,
der infolgedessen die hierfür erforderliche Masse aufweisen muß; infolge der schwereren
Bauart des Thermostaten ist derselbe gegen kleine Temperaturänderungen der Rauchgase
unempfindlich. Außerdem bleibt die Nebenlufteinlaßklappe solcher nur von der Rauchgastemperatur
abhängigen Regler gegen plötzliche atmosphärische Änderungen bzw. rasche Änderungen
des im Abzugskanal herrschenden Unterdruckes unempfindlich. Bei den andern, unter
dein Einfluß des im Abzugskanal herrschenden Unterdruckes arbeitenden Luftzugreglern
ist die l\Tebenlufteinlaßklappe durch den Aufbau des Thermostaten, des Gegengewichtes
und der Regeleinrichtung für dieses letztere besonders schwer gestaltet; die Reibung
und Trägheit der beweglichen Teile dieser Vorrichtung wird beträchtlich erhöht und
die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Regulierung ,dadurch entsprechend vermindert.
Außerdem kann bei diesen bekannten Vorrichtungen das Gegengewicht nur während des
Stillstandes der Heizanlage eingestellt werden.
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Demgegenüber ist gemäß der Erfindung ein Nebenluftregler der eingangs
beschriebenen Art so ausgebildet, daß für die entgegen der Einwirkung ihres Eigengewichtes
oder einer Feder durch den Unterdruck im Schornstein sich öffnende Nebenlufteinlaßklappe
ein beweglicher, von dem im Rauchgaskanal angeordneten Bimetallstreifen zwangsläufig
gesteuerter Anschlag vorgesehen ist, so,daß bei einer Erhöhung der Temperatur im
Abzugskanal der Anschlag mehr und mehr Eröffnungsweg für die 1Tebenluftei,nlaßlzlappe
freigibt.
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Dadurch stellt der als Thermostat verwendete Bimetallstreifen mir
mit geringen Massen in Verbindung, und infolgedessen ist ein leichtes und eines
Ansprechen ermöglicht bei gleichzeitiger Beeinflussung der Nebenluftinlaßklappe
sowohl durch die Rauchgastemperatur wie auch durch den im Abzugskanal herrschenden
Unterdruck, wobei eine Voreinstellung bzw. Vorspannulig der Regeleinrichtung auch
im Betriebe möglich ist.
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Die beiliegende Zeichnung stellt zwei bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Nebenluftzugreglers dar.
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Fig. i zeigt einen schematischen Aufriß, teilweise im Schnitt, und
Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Grundrißansicht der ersten Ausführungsform.
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Fig. 3 stellt eine Aufrißansicht der zweiten Ausführungsform -dar,
und die Fig. q. und 5 -zeigen Schnitte längs den Linien IV-IV und V-V der Fig. 3.
Fig. 6 ist die Grundrißansicht eines Teile der zweiten Ausführungsform.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellte erste Ausführungsform umfaßt
einen Rauchgasabzugskanal i mit einer seitlichen Lufteililaßöffnung 2, welche den
Abzugskanal mit dem Innern eines Gehäuses 3 verbindet, das in einer seiner Wände
eine Öffnung d. auf-«reist. Diese Öffnung q. wird durch eine Klappe 5 verschlossen,
welche von einer all den Stellen 7 und 8 des Gehäuses drehbar gelagerten Achse 6
getragen wird. Am unteren Teil zier Achse 6 ist ein Hebel g befestigt, welcher zwei
Arme to und i i besitzt. An dem Arm to ist das eine Ende einer zylindrischen Schraubenfeder
i2 eingehängt: das andere Ende dieser Feder ist init einer Schraube 13 fest verbunden,
welche in einer in der Gehäusewand befestigten Mutter 14. drehbar ist.
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An einem Tragarm 16 des Gehäuses 3 ist der den Rauchgasen ausgesetzte
Thermostat, der im vorliegenden Fall durch ein Bilnetallblatt 15 gebildet wird,
befestigt. Das freie Ende dieses Blattes ist an eine Stange 17 allgelenkt, die über
ein dehnbares Kupplungsglied i8 mit einer zweiten Stange ig verbunden ist. Die Stange
ig kann in einem am Gehäuse 3 angebrachten Stützlager 2o gleiten, wobei vier Stifte
21 des Gehäuses der Führung dienen, und das freie Ende dieser Stange trägt ein Querstück
22, das mit dem Arm i i des Hebels g zusammenarbeitet.
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Der vorstehend beschriebene Luftzugregler arbeitet in der folgenden
Weise.
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Infolge der Wirkung der Schraubenfeder 12 ist die Klappe 5 bestrebt,
die Öffnung ständig zu schließen. Sobald der Luftzug im Abzugskanal einen genügenden
Unterdruck erzeugt, öffnet sich die Klappe entgegen der Wirkung der Feder 12, so
daß eine gewisse Luftmenge eintreten kann. Die öffnende Bewegung der Klappe wird
dabei durch das Querstück 22, gegen welches der Arin i i des Hebels g anschlägt,
begrenzt. Die Lage, welche das Querstück 22 einnimmt, hängt von der Formänderung
des Bimetallblattes 15 und folglich von der Rauchgastemperatur ab. Bei steigender
Temperatur dehnt sich das Biinetallblatt nach oben in Fig. i, und das Querstück
22 entfernt sich vom Arm i i, so daß sich dieser Arm bewegen und die Klappe 5 öffnen
kann; die Öffnung wird dabei um so größer, je höher die Rauchgastemperatur ist.
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Es folgt daraus, daß bei der Inbetriebsetzung der Anlage, wenn der
Unterdruck im Abzugskanal gering und die Rauchgastemperatur klein ist, die Klappe
geschlossen bleibt, was den Luftzug in diesem Kanal auf dem vollen augenblicklichen
Wert erhält, die Verbrennung stark fördert und die Aufheizung
der
Anlage beschleunigt. Sobald jedoch die Temperatur der Abgase zu steigen beginnt,
biegt sich -das Bimetallblatt und entfernt den Anschlag 22 vom Arm z r, so daß die
"Klappe um einen bestimmten Betrag öffnen kann, um den Luftzug im Abzugskanal und
damit die Verbrennung zu begrenzen. Diese letztere wird in der vorbeschriebenen
Ausführungsform auf einen einzigen Wert -reguliert, der durch die dem B.imetallblatt
in bezug auf die Klappe erteilte Lage bestimmt ist und entsprechend den für die
Heizanlage günstigsten Betriebsbedingungen gewählt werden kann. Damit die 1ieizanlage
jedoch ,auch unter verschiedenen Betriebsbedingungen arbeiten kann, ist es zweckmäßig,
-den Regulierwert der Verbrennung einstellbar zu gestalten; dies ist in der nachfolgend
beschriebenen zweiten Ausführungsform verwirklicht, welche die für die Einstellung
der Verbrennung auf den gewünschten, zwischen einem Maximum und einem Minimum liegenden
Wert notwendige Einstellvorrichtung ,aufweist.
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Nähert sich der im Abzugskanal herrschende Unterdruck infolge atmosphärischer
Verhältnisse einem kleinen Wert, der nur wenig von Null verschieden ist und einem
positiven Wert zustrebt, so wird sich die Klappe schließen und da-bei jegliches
Zurückweichen der Rauchgase in den Raum verhindern.
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Der Wert des Unterdruckes, bei welchem sich die Klappe zu öffnen beginnt,
kann durch das Spannen der Feder 12 reingestellt werden.
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Die zylindrische Schraubenfeder 12 könnte durch eins Spiralfeder ersetzt
werden, -,vobei das eine Ende derselben an der Wand des Gehäuses und das andere
Ende an der Achse der Klappe zu befestigen wären.
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In Anlagen, die einen großen Öffnungsquerschnitt -erfordern, werden
vorzugsweise zwei Klappen verwendet, die in bezug auf die Stange z9 symmetrisch
angeordnet sind und von denen jede eine Öffnung des Gehäuses verschließt. Das OOuerstück
22 wird in diesem Falle zwei Arme aufweisen, von denen jeder mit einem auf den Achsen
der betreffenden Klappen sitzenden Hebel derart zusammenarbeitet, daß ein einziges
Bimetallblatt 1.5 gleichzeitig die Öffnungen beider Klappen begrenzt.
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Die Vorrichtung zur Begrenzung des Weges .der Klappe in der Öffnungsrichtung
ist so angeordnet, daß sich das Bimetallblatt unter dem Einfluß der erhöhten Rauchgastemperatur
frei biegen kann, ohne eine bleibende Deformation davonzutragen.
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Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellte zweite Ausführungsform umfaßt
einen Rauchgasabzugskanal 25, der eine seitliche Lufteinlaßöffnung 26 aufweist,
auf deren Rändern ein rechteckförmiger Rahmen z7 aufgesetzt und mittels Steinschrauben
30 befestigt ist. Auf dem Rahmen 27 ist ein Gestell 29 aufgebaut, das ebenfalls
von den Steinschrauben 30 getragen wird; diese letzteren sind zu diesem Zweck
nach außen verlängert und besitzen an ihrem freien Ende ein Gewinde und eine Schraubenmutter,
welche der Befestigung des Gestelles 29 am Rahmen 27 -dienen. Das Gestell 29 ist
mit Öffnungen 31 versehen, die durch Wände 32 voneinander getrennt sind und
das Innere des Abzugskanals 25 mit dein Außenraum verbinden. Außerdem besitzt dieses
Gestell eine in den Nabenpunkten 34 und 35 drehbar aufgebaute Klappe 33s welche
die Öffnungen 3r zu schließen gestattet. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, ist
der Rahmen 27 leicht konisch ausgebildet, indem sein oberer Teil eine größere Breite
als sein unterer Teil aufweist. Die durch die Drehpunkte 34 und 35 hindurchgehende
Drehachse der Klappe 33 ist infolgedessen leicht gegen die Horizontale geneigt,
so daß diese Klappe unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes fortwährend bestrebt
ist, die Öffnungen 31 abzuschließen.
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Der Rahmen 27 besitzt an seinem unteren Teil eine Öffnung 36, in welcher
sich ein Träger 37 befindet, der mittels Schraubenbolzen 38 am Rahmen 27 befestigt
ist. Der Träger 37 besitzt eine gegen das Innere des Abzugskanals gerichtete Verlängerung
39, deren Ende rechtwinklig nach oben umgebogen ist und zwei Bohrungen 41 aufweist,
durch welche zwei parallel zueinander liegende zylindrische Stangen 4a gleiten können.
Diese Stangen erstrecken sich horizontal in das Innere des Abzugskanals und führen
durch zwei Bohrungen 43 -des: Trägers 37 hindurch nach außen, wo sie durch eine
Scheibe 44 fest miteinander verbunden sind. Jede Stange besteht aus zwei Teilen,
die mit Gewinden versehen sind, um zusammengeschraubt werden zu können. Die im Innern
des Abzugskanals befindlichen Enden der Stangen sind an einer Platte45 befestigt,
die einen Thermostaten 46 trägt, welcher aus drei Bimetallblättern 47, 48 und 4.9
besteht, wovor, die beiden letzteren der Verstärkung dienen. Das freie, rechtwinklig
umgebogene Ende 50 des Bimetallblattes 47 besitzt ein Loch, in welches das hakenförmige
Ende einer Stange 51 eingehängt ist. Das andere Ende der Stange 5, ist mit
einem Gewinde versehen und in eine Platte 52 geschraubt, und diese Platte sitzt
fest auf dem einen Ende eines elastischen Metallbandes 53, deren anderes Ende in
Teil 54 an dem Träger 37 befestigt ist. Die Stange 5i wird auf diese Weise während
ihrer von der Deformation des Bimetallblattes 47 verursachten Bewegung
elastisch
geführt. Die Platte 5 2 wirkt dabei auf einen Finger 55 der Klappe 33 derart, daß
eine von der Stange 51 auf die Platte 5 2
ausgeübte Zugwirkung
die Schließung der Klappe bewirkt.
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Die Scheibe 44 besitzt ein zentrales Gewindeloch, in welchem eine
außerhalb des Abzugskanals befindliche, mit gerändeltem Betätigungsknopf 57 versehene
Schraubenspindel 56 geführt wird. Das dem Betätigungsknopf abgekehrte Ende der Spindel
56
bildet einen halsförmigen Fortsatz 58, der mit einem Mitnehmer 59 des Trägers
37 in Eingriff steht, wodurch die ax-iale Bewegung der Spindel 56 verhindert wird.
Die Scheibe 44 wirkt demnach als Mutter auf der Schraubenspindel 56 und bewegt
sich längs dieser Spindel, wenn der Betätigunb lcnopf 57 gedreht wird.
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Die Scheibe 44 ist außerdem mit einem Zeiger 6o versehen, der über
eine Skala 61 gleitet, welche auf einem Seitenstück 6a des Trägers 37 befestigt
ist.
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Bei Inbetriebsetzung der Anlage wird die Klappe 33 unter der Wirkung
des Bimetallblattes 47, das noch kalt ist und infolgedessen die Platte 52 mittels
der Stange 51 anzieht, in Schließstellung gehalten. Sobald die Temperatur der Rauchgase
einen genügend hohen Wert erreicht, biegt sich das Bimetallblatt 47 nach unten in
Fig.4, lockert dabei den Finger 55, so daß sich die Klappe unter der Wirkung des
im Abzugskanal herrschenden Unterdruckes um einen bestimmten Betrag öffnen kann,
um den Zug im Kanal durch Eintritt von Luft zu verhindern.
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Die anfängliche Stellung des Bim,etallblattes 47 kann durch Verschieben
der Stangen 42 in den Bohrungen 41 und 43 eingestellt werden, wobei diese Verschiebung
durch Drehen des Betätigungsknopfes 57 erreicht wird. Dreht man diesen Knopf im
entgegengesetzten Sinn des Uhrzeigers, so werden die Stangen 42 nach oben in Fig.
4 verschoben, und das Bimetallblatt 47 erfährt eine Biegung, da ihr freies Ende
von der Platte 52, die sich gegen den Finger 53 der geschlossenen Klappe 33 stützt,
festgehalten wird. Damit die Platte 52 die Klappe öffnen läßt, muß die Temperatur
der Rauchgase alsdann einen höheren Wert erreichen, als bei gerader Ausgangsstellung
des Bimetallblattes notwendig wäre. Es ist also durch die Betätigung dieser Einstellvorrichtung
möglich, den für den Betrieb der Anlage gewünschten Verbrennungsgrad zum voraus
festzulegen, indem man sich dabei der aus Zeiger 6o und Skala fit bestehenden Anzeigevorrichtung
bedient.
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Wenn der Abzugskanal groß ist, können die Stangen 42 durch Aufschrauben
einer oder mehrerer Verlängerungsstücke verlängert werden. Es werden zweckmäßig
so viele Verlängerungsstücke angebracht, daß das Bimetallblatt 47 die in bezug auf
die hintere Wand des Abzugskanals günstigste Lage einn4inmt,welche je nach der Art
der Heizanlage und der gewünschten Verbrennungscharakteristik variieren kann.
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Die Stangen 42 könnten auch durch eine einzige Stange von rechteckförmigem
Querschnitt ersetzt werden, die beispielsweise auf ihrer oberen und unteren Seite
eine Zahnung aufweist. Beide Zahnungen würden dieselbe Zahnteilung besitzen und
in der L ängsrichtung um eine halbe Zahnteilung gegeneinander verschoben sein. Jede
Zahnung würde mit einer auf den Träger 37 drehbar aufgebauten Sperrklinke zusammenarbeiten,
derart, daß die eine Klinke in eine Zahnlücke der ihr zugeordneten Zahnung eingreift,
während die andere Klinke auf einem Zahn der anderen Zahnung aufruht. Die Sperrklinken
würden von geeigneten Federn gepreßt, um ständig zum Eingriff in die Zahnungen veranlaßt
zu werden. Zahnungen und Sperrklinken wären überdies so angeordnet, daß bei einem
seitlichen Stoß auf die Stange die Sperrklinken über die Zähne gleiten wurden, um
sich aus dein Eingriff mit den Zahnungen zu lösen.
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Die vorbeschriebenen Luftzugregler besitzen den Vorteil, daß sie den
Luftzug im Abzugskanal zu regeln gestatten, ohne Gefahr zu laufen, daß die Rauchgase
durch die Lufteinlaßöffnung in den Raum entweichen, was beispielsweise dann zutreffen
könnte, wenn durch plötzliche, atmosphärische Änderungen ein Überdruck im Abzugskanal
entsteht.