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Dokumentenidentifikation DE3821948A1 04.01.1990
Titel Absperreinrichtung
Anmelder Kutzner, Luitpold, Dipl.-Ing., 8000 München, DE
Erfinder Kutzner, Luitpold, Dipl.-Ing., 8000 München, DE;
Postenrieder, Erwin, Ing.(grad.), 8905 Mehring, DE
Vertreter Weickmann, H., Dipl.-Ing.; Fincke, K., Dipl.-Phys. Dr.; Weickmann, F., Dipl.-Ing.; Huber, B., Dipl.-Chem.; Liska, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Prechtel, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 29.06.1988
DE-Aktenzeichen 3821948
Offenlegungstag 04.01.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.01.1990
IPC-Hauptklasse F24F 13/10
Zusammenfassung Eine Absperreinrichtung für gasförmiges Medium ist durch ein Stellgerät verstellbar. Um die Absperreinrichtung ohne Gelenke ausführen zu können, wird vorgeschlagen, daß als Absperrelement ein Spiralband 21 vorgesehen wird, welches im Absperrzustand in einer Ebene A-A liegt und im Öffnungszustand eine schraubenförmige Steigung längs der Spiralachse 23 besitzt. Das Absperrelement ist im Bereich der größten Bandwindung axial abgestützt und wird in seinem Zentrum von dem Stellgerät 25 beaufschlagt (Figur 1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine durch ein Stellgerät in ihrem Durchlaßquerschnitt veränderbare Absperreinrichtung für einen von einem gasförmigen Medium durchströmbaren Durchgang.

Bekannte Absperreinrichtungen für den genannten Einsatzzweck werden in der Regel als Schwenkklappen hergestellt, bei denen ein Klappenelement um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Diese bekannten Absperreinrichtungen sind in der Herstellung aufwendig und im Betrieb unbefriedigend, weil die bekannten Schwenklagerungen störungsanfällig sind und zum Blockieren neigen. Die Neigung zum Blockieren ist besonders dann zu beanstanden, wenn die Absperreinrichtungen für Belüftungszwecke eingesetzt werden und eine Funktionsfähigkeit der Absperreinrichtungen zu gesundheitlichen Gefahren führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperreinrichtung mit geringem Herstellungsaufwand so auszugestalten, daß auch über lange Betriebszeiten hinweg keine Blockierungsgefahr besteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine gattungsgemäße Absperreinrichtung gekennzeichnet durch ein spiralig um eine zur Durchgangsachse im wesentlichen parallele Spiralenachse gewundenes Band mit einem länglichen Querschnitt, dessen lange Querschnittsachse annähernd parallel zu einer in bezug auf die Spiralenachse senkrechten Ebene liegt, wobei in einer Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts das Band annähernd in einer zur Spiralenachse senkrechten Ebene verläuft und in mindestens einer Öffnungsstellung das Band eine schraubenförmige Steigung entlang der Spiralenachse besitzt und wobei mindestens ein Teil der äußersten Spiralwindung an der Umfassung des Durchgangs in Richtung der Durchgangsachse abgestützt ist und das Stellgerät im Bereich des der Spiralenachse nahen Bandendes in Richtung der Spiralenachse angreift.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann auf Gelenke vollständig verzichtet werden. Darüber hinaus wird auch die Biegeverformung des gewundenen Bandes äußerst klein gehalten, daß sie sich über die Gesamtlänge des spiralig gewundenen Bandes annähernd gleichmäßig verteilt und um so kleiner wird, je länger dieses Band wird.

Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung ist insbesondere geeignet für den Einsatz in Luft- oder Gasführungswegen, bei denen keine großen Druckdifferenzen beidseits der Absperreinrichtung auftreten, so zum Beispiel bei der Belüftung von Innenräumen durch Atmosphärenluft. Weiterhin eignen sich die erfindungsgemäßen Absperreinrichtungen insbesondere dort, wo es auf eine hermetische Absperrung nicht entscheidend ankommt, was wiederum beispielsweise bei Belüftungen von Innenräumen aus der Atmosphäre der Fall ist.

Um sicher zu gehen, daß die Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts durch das Stellgerät tatsächlich herbeigeführt wird, auch dann, wenn das elastische Auslenkverhalten eines achsennahen Spiralenteils anders ist als das elastische Verhalten eines achsfernen Spiralenteils, wird vorgeschlagen, daß die Lage des Bandes in der Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts durch Anschlagmittel zum Beispiel in Form eines Gitters oder Achsenkreuzes festgelegt ist. Bei einer solchen Ausführungsform besteht die Gewähr dafür, daß in einer dem kleinsten Durchlaßquerschnitt entsprechenden Einstellung des Stellgeräts das Band auf der gesamten Spirallänge an den Anschlagmitteln anliegt, selbst wenn ein achsnaher Spiralabschnitt einen härteren axialen Auslenkungswiderstand bietet als ein achsferner Spiralabschnitt, so daß mit der Möglichkeit gerechnet werden muß, daß ein mittlerer Spiralabschnitt über die dem kleinsten Durchlaßquerschnitt entsprechende Ebene hinausgedrückt werden könnte.

Grundsätzlich läßt sich die erfindungsgemäße Absperreinrichtung mit einem in zwei Richtungen zwangsläufig beweglichen Stellgerät verstellen. Es ist aber auch möglich und vorteilhaft, wenn die Absperreinrichtung zwischen zwei Stellungen unterschiedlichen Durchlaßquerschnitts durch ein nur in einer Richtung wirkendes Stellgerät gegen Federkraft verstellbar ist.

Man kommt dann mit einfacheren Stellgeräten aus, weil die Rückführung in eine der Stellungen von der Federkraft übernommen wird, das Stellgerät also nur noch in einer Richtung wirksam sein muß. Die Federkraft kann dabei durch eine Fremdfeder oder durch Eigenfederung des spiralig gewundenen Bandes geliefert werden.

In all denjenigen Fällen, in denen man die Absperreinrichtung zur Belüftung eines Raumes benutzt, empfiehlt es sich, daß sie gegen Federkraft in die Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts überführbar ist. Man hat dann nämlich die Gewähr dafür, daß bei Ausfall des Stellgeräts oder einer diesem vorgeschalteten Steuerung die Absperreinrichtung öffnet und damit der Raum belüftet wird.

Die Federkraft kann auf der Eigensteifigkeit des spiralig gewundenen Bandes beruhen. Will man in einem solchen Fall, daß die Absperreinrichtung bei Unwirksamkeit des Stellgerätes geschlossen ist, so sorgt man dafür, daß das unbelastete Spiralband in einer Ebene verläuft. Will man im unbelasteten Zustand den Durchgang geöffnet oder teilweise geöffnet haben, so erteilt man dem Spiralband durch plastische Verformung aus der Ebene heraus eine im unbelasteten Zustand sich einstellende schraubenförmige Steigung, die dann durch elastische Krafteinwirkung unter Schließung des Durchlaßquerschnitts rückgängig gemacht werden kann.

Das Band kann ein Flachband sein, wenn es aus einem hinreichend steifen und gegebenenfalls plastisch verformbaren Flachmaterial besteht, zum Beispiel aus Metallblech oder steifen und gegebenenfalls nach Erwärmung plastisch verformbaren Kunststoff.

Es ist aber auch möglich, daß das Band mit mindestens einem Spiraldraht und einer Flachbandauflage auf diesem Spiraldraht ausgeführt wird; in diesem Fall bestehen keine besonderen Anforderungen an die Eigensteifigkeit der Flachbandauflage und auf deren plastische Verformbarkeit, weil diese Funktionen dann vom Spiraldraht übernommen werden können. Für die Herstellung des Flachbandes bzw. der Flachbandauflage empfiehlt es sich, dieses bzw. diese aus einem Flachmaterialzuschnitt durch eine spiralförmig verlaufende Schnittlinie zu bilden. Sollte sich erweisen, daß im Fall einer einfachen Schnittlinie die benachbarten Kanten benachbarter Spiralgänge aneinander in unzulässiger Weise reiben, so kann man entweder die spiralförmig verlaufende Schnittlinie als eine Doppelschnittlinie mit entsprechend spiraligem Schnittabfall herstellen oder - falls man auf eine solche wegen des teueren Schnittwerkzeuges kostspielige Maßnahme verzichten will - das Spiralband nach dem Einstanzen der Schnittlinie in der Ebene aufweiten. Die Außenkontur des Spiralbandes muß natürlich dem Durchgangsquerschnitt des zur Aufnahme des Spiralbandes vorgesehenen Durchgangs ausgebildet sein. Dieser kann rund oder polygonal sein. Zu einer besonders einfachen Spiralbandform kommt man für den Fall kreisrunder Durchgänge. In diesem Fall muß die Außenkontur des Spiralbandes ebenfalls annähernd kreisförmig sein. Zu einem solchen kreisförmigen Umriß kann man dadurch kommen, daß man gleichzeitig oder nacheinander einen die spiralige Schnittlinie und einen die Umfangskontur bildenden Schnittstempel zur Anwendung bringt. Dies setzt entsprechende Schnittstempel für unterschiedliche Durchmesser voraus. Zu einer besonders preiswerten Lösung kommt man dadurch, daß man ein dem größten vorkommenden Durchgangsquerschnitt entsprechendes Spiralband erzeugt und dieses dann entweder durch kreisförmige Umfangsbeschneidung mit Schnittstempeln unterschiedlichen Durchmessers auf das jeweils gewünschte Maß bringt oder daß man in annähernder Anpassung an den jeweiligen Durchmesser das radial äußerste Bandende durch einen annähernd tangentialen Schrägschnitt kappt. Man erhält dann zwar keinen exakt kreisförmigen Umriß, kann aber bezüglich der Kreisform des Umrisses einen Kompromiß akzeptieren, wenn man einen Anschlagring von entsprechender radialer Breite für die Anlage des jeweils äußersten Ganges des Spiralbandes vorsieht.

Das spiralige Band kann aus Metallblech bestehen oder alternativ aus einem Metalldraht und einer Metallblechoder Kunststoffauflage.

Bei Anordnung des spiralig gewundenen Bandes innerhalb eines Durchgangskanals kann man das Stellgerät auf einem den Durchlaß des Mediums gestattenden Träger außerhalb des Durchgangskanals anordnen. Dies hat den Vorteil, daß der Querschnitt des Durchgangskanals durch das Stellgerät nicht eingeengt wird und deshalb ein relativ enger Durchlaßquerschnitt gewählt werden kann. Hierbei ist zu bemerken, daß die Spiralbandanordnung bei entsprechender axialer Spreizung einen sehr großen effektiven Durchlaßquerschnitt darbietet, der jedenfalls bei geringer Druckdifferenz den Durchflußquerschnitt des freien Durchgangs nicht wesentlich einschränkt.

Das Stellgerät kann im Scheitelbereich einer perforierten Kanalabdeckkuppel angeordnet sein, welche an einer Wandfläche einer von dem Durchgangskanal durchsetzten Wand außerhalb des Kanalquerschnitts befestigt ist.

Das Stellgerät kann von einem elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Kraftgerät gebildet sein, beispielsweise von einem Hubmagneten oder einem Elektromotor mit einem diesem nachgeschalteten Bewegungsumsetzgetriebe, welche eine Rotationsbewegung in eine Linearbewegung umsetzt.

Um die Absperreinrichtung am Einbauort leicht einbauen zu können, empfiehlt es sich, daß das Stellgerät und das spiralig gewundene Band zu einer vormontierten Baueinheit zusammengefaßt sind.

Wenn das Stellgerät von dem spiralig gewundenen Band trennbar ist gegebenenfalls auch im Rahmen einer zusammengesetzten vormontierten Baueinheit, so könnte bei Ansteuerung des Stellgerätes durch ein Steuersystem die Situation eintreten, daß das Stellgerät einen Zustand einnimmt, der einer bestimmten Stellung des Spiralbandes entspricht, diese Stellung des Spiralbandes aber deshalb nicht herbeigeführt wird, weil das Stellgerät mechanisch von dem Spiralband abgekoppelt ist. Dann könnte von dem Stellgerät eine Rückmeldung an das Steuersystem erfolgen, welche die Einleitung irgendwelcher Vorgänge bewirkt, die nur in der bestimmten Stellung des Spiralbandes erlaubt sind, obwohl das Spiralband diese bestimmte Stellung nicht einnimmt; ein Beispiel: Die Absperreinrichtung befindet sich in einem Belüftungskanal von der Atmosphäre zu einem Heizraum, in dem eine Feuerstätte installiert ist. Die Feuerstätte soll nur in Betrieb gehen, wenn die Belüftung durch die Absperreinrichtung hindurch gewährleistet ist. Um dies sicherzustellen, meldet das Stellgerät seine jeweilige Einstellung an das Steuersystem zurück. Das Stellgerät ist zwar an das Steuersystem angeschlossen, jedoch von dem Spiralband mechanisch abgekoppelt. Das Stellgerät empfängt vom Steuersystem einen Befehl zum Überführen des Spiralbandes in die Öffnungsstellung. Dieser Steuerbefehl wird von einem Stellglied des Stellgerätes zwar ausgeführt, das Stellglied trifft aber nicht auf das Spiralband, weil das Stellgerät vom Spiralband mechanisch abgekoppelt ist. Gleichwohl meldet das Stellgerät die Befehlsausführung an das Steuersystem zurück. Die Feuerstätte kann dann in Betrieb gehen, obwohl die Luftzufuhr zum Aufstellraum der Feuerstätte nicht gewährleistet ist. Um solchen Situationen vorzubeugen, wird vorgeschlagen, daß bei Abtrennbarkeit des Stellgerätes von dem spiralig gewundenen Band eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, welche die Einleitung von Vorgängen verhindert, die einen bestimmten Zustand der Absperreinrichtung erfordern.

Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung soll insbesondere zur Belüftung bzw. Belüftungsunterdrückung von Räumen geeignet sein, in denen eine Feuerstätte installiert ist. Dabei ist es möglich, daß das Stellgerät durch eine Steuereinrichtung der Feuerstätte gesteuert ist derart, daß eine Belüftung eingeleitet wird, wenn oder bevor die Feuerstätte in Betrieb geht und die Belüftung unterdrückt wird, wenn oder nachdem die Feuerstätte außer Betrieb geht.

Dabei empfiehlt es sich, daß die Absperreinrichtung in den Belüftungszustand durch Federkraft überführbar ist und in den Belüftungsunterdrückungszustand durch das Stellgerät überführbar ist. Dann ist nämlich bei jeder Störung des Stellgeräts bzw. des Steuersystems für das Stellgerät eine Belüftung gewährleistet.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels; es stellen dar:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung bei Einbau in einen Belüftungskanal für einen eine Feuerungsanlage aufnehmenden Heizraum;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein spiralig gewundenes Band;

Fig. 2a einen Schnitt nach Linie IIa-IIa;

Fig. 2b einen Schnitt entsprechend Fig. 2a bei einer modifizierten Ausführungsform des Spiralbandes;

Fig. 2c einen Schnitt entsprechend Fig. 2a bei einer nochmals modifizierten Ausführungsform des Spiralbandes;

Fig. 3 die Anordnung einer erfindungsgemäßen Absperreinrichtung in einem Heizraum;

Fig. 4 ein erstes Schaltschema für die Steuerung der Feuerungsanlage gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ein zweites Schaltschema für die Steuerung der Feuerungsanlage nach Fig. 3;

Fig. 6 ein drittes vereinfachtes Schaltschema für eine Feuerungsanlage nach Fig. 3 bei fehlender Abgasklappe.

In Fig. 1 ist eine Wand mit 11 bezeichnet. Diese Wand 11 ist von einem Belüftungskanal 13 durchsetzt. Der Belüftungskanal 13 ist mit einer Auskleidung versehen, die aus zwei Teilen 15 und 17 besteht. Der Auskleidungsteil 17 weist einen radial einwärts gerichteten Flansch 19 auf. An diesem Flansch 19 ist das eigentliche Absperrelement 21 abgestützt oder befestigt, das von einem spiralig gewundenen Band 21 gemäß Fig. 2 gebildet ist. Dieses spiralig gewundene Band 21 liegt mit seinem radial äußersten Gang 21a, der in Fig. 2 kreuzschraffiert angedeutet ist, an den Flansch 19 an. Das spiralig gewundene Band besitzt eine schraubenförmige Steigung, wie aus Fig. 1 zu ersehen. Das der Spiralachse 23 nahe Zentrum 21b des Bandes ist zur Einwirkung eines Stellgeräts 25 ausgebildet, welches im Beispielsfall als ein Hubmagnet ausgeführt ist und mit einem Hubglied 47 an dem zentralen Ende 21b des Bandes 21 angreift. Das Hubgerät 25 ist auf einem von Speichen gebildeten Träger 27 durch Befestigungsschrauben 29 befestigt. Der Träger 27 ist seinerseits durch Befestigungsschrauben 31an dem Auskleidungsteil 17 befestigt. Das Auskleidungsteil 17 ist durch Dübel 33 an der Wand 11 befestigt. Gleichzeitig ist durch die Dübel 33 auch eine Abdeckkuppel 35 befestigt, welche in ihrem Zentrum das Stellgerät 25 aufnimmt.

Das spiralige Band hat in seiner unbelasteten Stellung die schraubenförmig ansteigende Form gemäß Fig. 1. Durch das Stellgerät kann das spiralige Band in der Ebene A-A komprimiert werden. In diesem Zustand schließt das spiralige Band 21 den Belüftungskanal 13 im wesentlichen vollständig ab. Dagegen ist in der Stellung gemäß Fig. 1 der Belüftungskanal 13 offen, wobei durch das spiralige Band 21 nur ein geringer Strömungswiderstand dargestellt wird. Die Speichen 27 und die gitterförmige Abdeckungskuppel 35 stellen nur einen geringen Durchströmungswiderstand dar, ebenso wie ein Abdeckgitter 37, das am äußeren Ende des Belüftungskanals 13 vorgesehen ist.

Die Teile 17, 19, 21, 25, 27 und 35 bilden eine vorgefertigte Baueinheit, die als ganze in den Belüftungskanal 13 eingesetzt werden kann und sich dabei mit dem Auskleidungsteil 15 überlappt.

Durch das Stellgerät 25 kann das Absperrelement 21 geschlossen werden, in dem das Stellglied 47 nach rechts ausgefahren wird bis in die Ebene A-A. Die Öffnung des Absperrelements 21 tritt selbsttätig ein, wenn das Stellgerät 25 stromlos wird, und zwar durch die Eigenfederwirkung des Spiralbandes, welches das Absperrelement 21 bildet. Sollte die Stromversorgung des Stellgeräts 25 gestört sein, so stellt sich das Absperrelement 21 zwangsläufig in die Stellung gemäß Fig. 1 ein, das heißt der Belüftungskanal 13 wird zwangsläufig geöffnet. Dies ist aus Sicherheitsgründen erwünscht, weil dann der zu belüftende Raum auch bei Störung des Stellgeräts 25 stets belüftet wird.

Zu der Herstellung des Absperrelements 21 sei auf Fig. 2 verwiesen. Aus einer im wesentlichen kreisförmigen Platine ist das spiralig verlaufende Band durch einen Spiralschlitz 21c gebildet. Dieser Spiralschlitz 21c kann ohne Schnittabfall hergestellt sein. In diesem Fall können die längs des Spiralschlitzes 21c aneinander angrenzenden Kanten des Spiralbandes einander reiben. Wenn dies nicht erwünscht ist, so kann der Spiralschlitz 21c mit einem spiraligen Schnittabfall hergestellt werden, wie in Fig. 2 bei 21d schematisch dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, nach dem Einschneiden des Schlitzes 21c das Spiralband auszuweiten durch eine Teilabwicklungbelastung in der Ebene der Fig. 2, die zur plastischen Verformung des Bandes in der Ebene der Fig. 2 führt. Der Außenumfang des Absperrelements 21 ist annähernd kreisförmig, so daß der kreisförmige Ringflansch 19 gemäß Fig. 1 den äußersten Gang 21a überdeckt und auch den Freischnitt 21e überdeckt. Für Belüftungskanäle unterschiedlichen Durchmessers werden Absperrelemente 21 unterschiedlichen Durchmessers benötigt. Diese können auf einfachste Weise dadurch gewonnen werden, daß das Band, wie durch die Linie 21f in Fig. 2 dargestellt, abgeschnitten wird. Legt man auf einen exakt kreisförmigen Umriß des Absperrelements 21 wert, so kann man die Beschneidung zur Gewinnung von Absperrelementen unterschiedlichen Nenndurchmessers auch durch kreisförmige Schnittstempel entsprechender Größe vornehmen.

Im Beispielsfall ist das Band, welches das Absperrelement 21 bildet, im Querschnitt flach, wie aus Fig. 2a zu ersehen. Der Querschnitt besitzt eine lange Achse, die mit B bezeichnet ist nach einer in Fig. 2b dargestellten Alternative ist das Spiralband 21 von zwei Drähten 21g und einer Spiralbandauflage 21f gebildet. Nach einer in Fig. 2c dargestellten Alternative ist das Spiralband von einem einzigen Spiraldraht 21h und einer Spiralbandauflage 21f gebildet. In den Fällen der Fig. 2b und 2c können die Drähte 21g bzw. 21h die Steifigkeit und gegebenenfalls die Federungseigenschaften vermitteln, so daß die Spiralbandauflagen 21f aus beliebigem Werkstoff unabhängig von dessen Steifigkeits-, Federungs- und Verformungseigenschaften hergestellt werden kann.

In Fig. 3 ist mit 110 eine Feuerstätte, beispielsweise eine Gasfeuerstätte, bezeichnet, mit 112 ein dieser Feuerstätte zugeordneter Brenner. Die Feuerstätte weist eine Abgasleitung 114 auf, die zu einem Abgaskamin 116 führt. In der Abgasleitung 114 ist eine Abgasklappe 118 angeordnet. Die Verbrennungsluftversorgung der Feuerstätte bzw. des Brenners erfolgt aus dem Aufstellungsraum 122, welcher über eine Leitung 130 durch die Wand 124 hindurch mit dem Freien in Verbindung steht. In der Leitung 130 ist eine Luftklappe 126 dort vorgesehen, wo die Leitung 130 in den Aufstellungsraum 122 frei endet. Die Luftklappe 126 entspricht in ihrem Aufbau der Anordnung nach den Fig. 1 und 2.

In dem Aufstellungsraum 122 kann entsprechend den für große Anlagen mit mehr als 40 kW geltenden Bestimmungen ein Abluftkanal 128 vorgesehen sein.

In der Fig. 4 ist eine Steuerungseinheit ganz allgemein mit 132 bezeichnet. Diese Steuerungseinheit 132 ist mit einem Thermostaten 134 verbunden. Von der Steuerungseinheit 132 führt eine Steuerungsleitung 136 zu dem Brenner 112. Die Zuluftklappe 126 ist über eine Steuerleitung 138 mit der Steuereinheit 132 verbunden. Ferner führt eine Rückmeldeleitung 140 von der Zuluftklappe 126 zurück zu der Steuereinheit 132. Analog ist die Abgasklappe 118 über eine Steuerleitung 142 mit der Steuereinheit 132 verbunden und eine Rückmeldeleitung 144 führt zu der Steuereinheit 132 zurück. Die beiden Rückmeldeleitungen 140, 144 sind gemeinsam an ein UND-Gatter 146 angeschlossen, welches über die Steuerleitung 136 mit dem Brenner 112 verbunden ist.

Wenn der Thermostat 134 der Steuereinheit 132 ein Signal gibt, welches bedeutet, daß von der Feuerstätte Wärme abgefordert wird, so wird durch die Steuereinheit 132 über die Steuerleitungen 138 und 142 je ein Öffnungssignal an die Zuluftklappe 126 und an die Abgasklappe 118 gegeben. Dieses Öffnungssignal kann beispielsweise in der Weise wirken, daß es je einen Hubmagneten in Betrieb setzt, der dann die Zuluftklappe 126 bzw. die Abgasklappe 118 öffnet.

Wenn die Zuluftklappe 126 und die Abgasklappe 118 geöffnet sind, so geben sie jeweils ein Öffnungssignal über die Rückmeldeleitung 140 bzw. 144 an die Steuereinheit 132. Diese Rückmeldesignale können beispielsweise von Endschaltern gegeben werden, welche von der Zuluftklappe 126 bzw. der Abgasklappe 118 in ihrer jeweiligen Öffnungsstellung beaufschlagt werden. Die Öffnungssignale liegen an dem UND-Gatter 146. Das UND-Gatter 146 gibt dann erst ein Signal über die Steuerleitung 136 an den Brenner 112 weiter, wenn von beiden Klappen, der Zuluftklappe 126 und der Abgasklappe 118, je ein Öffnungssignal über die Rückmeldeleitungen 140 und 144 an das UND-Gatter 146 gegeben wird, so daß der Brenner 112 erst dann in Betrieb gesetzt werden kann, wenn sichergestellt ist, daß sowohl die Zuluftklappe 126 als auch die Abgasklappe 118 geöffnet sind.

Die Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4 lediglich dadurch, daß unter Verzicht auf die Rückmeldeleitung 140 und auf die Steuerleitung 142 die Zuluftklappe 126 mit der Abgasklappe 128 durch eine Verbindungsleitung 148 verbunden ist. Die Wirkungsweise kann man sich dann etwa so vorstellen: Wenn durch den Thermostaten 134 Wärmebedarf der Feuerstätte gemeldet wird, so liefert die Steuereinheit 132 über die Steuerleitung 138 ein Öffnungssignal an die Zuluftklappe 126. Wenn die Zuluftklappe 126 geöffnet ist, so liefert sie ein Öffnungssignal an die Abgasklappe 118. Wenn die Abgasklappe 118 geöffnet ist, so meldet sie über die Rückmeldungsleitung 144 ein Bereitschaftssignal an die Steuereinheit 132, so daß der Brenner 112 in Betrieb gehen kann. Auch hier kann die Öffnung der Klappen 126 und 118 jeweils durch einen Hubmagneten bewirkt werden, wobei ein Endschalter der Zuluftklappe 126, der durch diese Klappe selbst oder den sie verstellenden Motor beaufschlagt wird, das Öffnungssignal an die Abgasklappe 118 gibt.

Natürlich ist es auch möglich, die Reihenfolge der Klappen 118 und 126 innerhalb der Schaltung umzukehren, so daß zuerst die Abgasklappe 118 geöffnet wird und danach - ausgelöst durch die Öffnung der Abgasklappe 118 - die Zuluftklappe 126 geöffnet wird und diese das Bereitschaftssignal an die Steuereinheit 132 und damit an den Brenner 112 gibt.

Wenn der Brenner außer Betrieb gehen soll, etwa wiederum aufgrund eines Signals von dem Thermostaten 134 her, werden die beiden Klappen 118 und 126 wieder geschlossen.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Zuluft in den Raum dann geliefert wird, wenn die Feuerstätte in Betrieb gehen soll bzw. bereits in Betrieb ist und daß auch die Abgasklappe nur geöffnet ist, wenn die Feuerstätte in Betrieb gehen soll bzw. in Betrieb ist. Vermieden wird durch diese Anordnung, daß auch bei nicht in Betrieb befindlicher Feuerstätte eine ständige Luftzirkulation vom Freien durch den Aufstellungsraum, den Brenner und die Feuerstätte in den Kamin und ggf. durch den Abluftkanal 128 stattfindet. Eine solche Luftzirkulation würde zu einer Auskühlung der Feuerstätte und gegebenenfalls zur Gefahr des Einfrierens dort zirkulierenden Wassers führen. Außerdem wäre zusätzlich die Gefahr einer Abkühlung des Aufstellungsraums 122 gegeben. Beide Situationen sind im Hinblick auf Energieeinsparung unerwünscht. Außerdem kämen noch unerwünschte Zuglufterscheinungen in dem Aufstellungsraum 122 hinzu, die insbesondere dann zu vermeiden sind, wenn in dem Raum dauernder Personenverkehr stattfindet, etwa dann, wenn die Feuerstätte in einer Küche oder in einem Badezimmer aufgestellt ist.

Die Ausführungsform der Fig. 6 trägt dem Umstand Rechnung, daß nur eine einzige Klappe 126 vorgesehen ist. In diesem Fall genügt die Öffnung der Zuluftklappe 126, um den Brenner in Betriebsbereitschaft zu bringen. Im übrigen sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 4.

Aus Gründen des einfachen Aufbaus kann es erwünscht sein, das Rückmeldesignal, welches die Absperrklappe 126 an die Steuereinheit 132 liefert, an dem Stellgerät 25 zu erzeugen (Fig. 1), etwa dadurch, daß das Stellglied 47 über eine Getriebeverbindung 39 auf einen Endschalter 41 wirkt. Da nun der Endschalter 41 ein Teil des Stellgeräts 25 ist, dieses Stellgerät 25 aber nach Lösen der Befestigungsschrauben 29 abnehmbar ist, könnte folgender Fall eintreten: Das Stellgerät 25 ist mechanisch von der übrigen Absperreinrichtung gemäß Fig. 1 abgenommen, ist aber weiterhin mit der Steuereinrichtung verdrahtet. Dann könnte das Stellgerät 25 ein Rückmeldesignal liefern, welches einem tatsächlich nicht herbeigeführten Zustand des Absperrelements 21 entspricht. Um dieses zu verhindern, kann man den Endschalter 41 auch durch eine der Befestigungsschrauben 29 beeinflussen, so daß eine Rückmeldung durch den Endschalter 41 erst dann erfolgen kann, wenn das Stellgerät 25 ordnungsgemäß an dem Träger 27 befestigt ist. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann erwünscht, wenn entsprechend einer Alternative zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 das Absperrelement 21 aufgrund seiner Eigenelastizität den Schließzustand einnimmt und erst durch das Stellgerät 25 geöffnet wird. Dann könnte nämlich ein bei abgebautem Stellgerät vermitteltes Rückmeldesignal dazu führen, daß die Feuerungsanlage in Betrieb geht, obwohl das Absperrelement 21 einen Absperrzustand einnimmt.

Selbstverständlich ist eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung auch dann anwendbar, wenn eine Steuerungseinrichtung,wie in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt, nicht vorhanden ist. In diesem Fall könnte man beispielsweise an dem Brenner oder an der Feuerungsanlage oder in der Abgasleitung einen Wärmefühler installieren der zur Ansteuerung des Stellgeräts 25 dient. In diesem Fall hätte man nicht die Möglichkeit durch Rückmeldung eines Zustandes von der Absperreinrichtung den Brenner zu beeinflussen. Um so notwendiger ist es dann, daß das Absperrelement 21 entsprechend der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 in den geöffneten Zustand vorgespannt ist und bei Stillstand der Feuerungsanlage durch Aktivierung des Stellgeräts 25geschlossen gehalten wird. Wenn dann eine Störung durch Stromausfall eintritt, so geht das Absperrelement 21 selbsttätig in den Öffnungszustand über.

Zu Fig. 1 ist noch nachzutragen, daß in der Ebene des Flansches 19 ein Gitter oder Achsenkreuz 43 angeordnet sein kann, welches ein Ausweichen des Absperrelements 21 durch die Ebene A-A hindurch verhindert, wenn das Stellglied 47 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird.

Es ist noch zu bemerken, daß in der Steuereinheit 132 auch Zeitschaltglieder vorhanden sein können, welche den Zeitpunkt des Öffnens der Absperreinrichtung 126 und der Abgasklappe 118 gegenüber dem Zeitpunkt der Abschaltung des Brenners 112 verschieben. So kann es beispielsweise erwünscht sein, daß nach Abschaltung des Brenners eine Belüftung der Feuerungsanlage 110 und des Kamins 116 noch für geraume Zeit möglich ist, um Kondenswasserrückstand in der Feuerungsanlage 110 bzw. dem Kamin 116 auszutrocknen.


Anspruch[de]
  1. 1. Durch ein Stellgerät (25) in ihrem Durchlaßquerschnitt veränderbare Absperreinrichtung für einen von einem gasförmigen Medium durchströmbaren Durchgang, gekennzeichnet durch, ein spiralig um eine zur Durchgangsachse im wesentlichen parallele Spiralenachse (23) gewundenes Band (21) mit einem länglichen Querschnitt, dessen lange Querschnittsachse (B) annähernd parallel zu einer in bezug auf die Spiralenachse (23) senkrechten Ebene (A-A) liegt, wobei in einer Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts das Band (21) annähernd in einer zur Spiralenachse (23) senkrechten Ebene (A-A) verläuft und in mindestens einer Öffnungsstellung das Band (21) eine schraubenförmige Steigung entlang der Spiralenachse (23) besitzt und wobei mindestens ein Teil der äußersten Spiralwindung (21a) an der Umfassung (17) des Durchgangs (13) in Richtung der Durchgangsachse abgestützt ist und das Stellgerät (25) im Bereich des der Spiralenachse (23) nahen Bandendes (21b) in Richtung der Spiralenachse (23) angreift.
  2. 2. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Bandes (21) in der Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts (41) durch einen Anschlag (43) zum Beispiel in Form eines Gitters oder Achsenkreuzes festgelegt ist.
  3. 3. Absperreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie gegen Federkraft zwischen zwei Stellungen unterschiedlichen Durchlaßquerschnitts verstellbar ist.
  4. 4. Absperreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie gegen Federkraft in die Stellung kleinsten Durchlaßquerschnitts überführbar ist.
  5. 5. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft auf der Eigensteifigkeit des Bandes (21) beruht.
  6. 6. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (21) als Flachband ausgebildet ist.
  7. 7. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus mindestens einem Spiraldraht (21h, 21g) und einer Flachbandauflage (21f) auf diesem Spiraldraht besteht.
  8. 8. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachband (21) bzw. die Flachbandauflage (21f) aus einem Flachmaterialzuschnitt durch eine spiralförmig verlaufende Schnittlinie (21c) gebildet ist.
  9. 9. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (21) aus Metallblech besteht.
  10. 10. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (21) aus einem Metalldraht (21h) und einer Metallblech- oder Kunststoffauflage (21f) besteht.
  11. 11. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des spiralig gewundenen Bandes (21) innerhalb eines Durchgangskanals (13) das Stellgerät (25) auf einem den Durchlaß des Mediums gestattenden Träger (27) außerhalb des Durchgangskanals (13) angeordnet ist.
  12. 12. Absperreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (25) im Scheitelbereich einer perforierten Kanalabdeckkuppel (35) angeordnet ist, welche an einer Wandfläche einer von dem Durchgangskanal (13) durchsetzten Wand außerhalb des Kanalquerschnitts (13) befestigt ist.
  13. 13. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (25) von einem elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Kraftgerät gebildet ist.
  14. 14. Absperreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (25) von einem Hubmagneten gebildet ist.
  15. 15. Absperreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (25) von einem Elektromotor mit einem diesem nachgeschalteten Bewegungsumsetzgetriebe gebildet ist.
  16. 16. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (25) und das spiralig gewundene Band (21) zu einer vormontierten Baueinheit (17, 19, 21, 25, 27) zusammengefaßt sind.
  17. 17. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtrennbarkeit des Stellgerätes (25) von dem spiralig gewundenen Band (21) eine Sicherheitseinrichtung (41) vorgesehen ist, welche die Einleitung von Vorgängen verhindert, die einen bestimmten Zustand der Absperreinrichtung erfordern.
  18. 18. Verwendung einer Absperreinrichtung (126) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Belüftung bzw. Belüftungsunterdrückung eines Raumes (122), in dem eine Feuerstätte (110) installiert ist.
  19. 19. Verwendung einer Absperreinrichtung (126) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät durch eine Steuereinrichtung (132) der Feuerstätte (110) gesteuert ist derart, daß eine Belüftung eingeleitet wird, wenn oder bevor die Feuerstätte (110) in Betrieb geht und die Belüftung unterdrückt wird, wenn oder nachdem die Feuerstätte (110) außer Betrieb geht.
  20. 20. Verwendung einer Absperreinrichtung (126) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung in den Belüftungszustand durch Federkraft überführbar ist und in den Belüftungsunterdrückungszustand durch das Stellgerät überführbar ist.
  21. 21. Verwendung einer Absperreinrichtung (126) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsunterdrückungszustand durch Federkraft herbeiführbar ist und der Belüftungszustand durch das Stellgerät herbeiführbar ist.






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