DE1230957B

DE1230957B - Device for the automatic regulation of fireplaces operated with solid fuels

Info

Publication number: DE1230957B
Application number: DESCH27307A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Freude
Original assignee: FRIEDRICH SCHACHTEL DIPL ING
Current assignee: FRIEDRICH SCHACHTEL DIPL ING
Priority date: 1960-01-21
Filing date: 1960-01-21
Publication date: 1966-12-22

Description

Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln von mit festen Brennstoffen betriebenen Feuerstätten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln von mit festen Brennstoffen betriebenen Feuerstätten in Abhängigkeit von einem Raumthernlostaten zur Steuerung der Stromzuführung zu einer beheizten, die Luftklappe unmittelbar betätigenden Bimetallwendel, deren eines Ende an einer zur Wendelachse koaxialen Betätigungswelle für die Luftklappe angreift.Device for the automatic regulation of fuel operated with solid fuels Fireplaces The invention relates to a device for the automatic control of Fireplaces operated with solid fuels depending on a Raumthernlostaten to control the power supply to a heated one, the air damper directly actuating bimetallic helix, one end of which is at a coaxial to the helix axis Acts operating shaft for the air damper.

Es ist bereits ein Regler bekannt, der einen in Abhängigkeit von einem Raumthermostaten zu schließenden oder öffnenden Stromkreis mit zwei in Reihe geschalteten Bimetallelementen aufweist, deren jedes eine Luftklappe betätigt. Die eine Luftklappe ist in einem in das Rauchgasrohr einmündenden, zur Atmosphäre hin offenen Rohrstutzen angeordnet, während die andere Klappe dem unter dem Rost einmündenden Zuluftstutzen zugeordnet ist. Dieser Regler bietet weder eine überlastsicherung noch erlaubt er eine Proportionalregelung (USA.-Patentschrift 1809 575).A controller is already known which has a circuit to be closed or opened as a function of a room thermostat with two bimetallic elements connected in series, each of which actuates an air flap. One air flap is arranged in a pipe socket that opens into the flue gas pipe and is open to the atmosphere, while the other flap is assigned to the supply air socket that opens out under the grate. This controller neither offers overload protection nor does it allow proportional control (USA.-Patent 1809 575).

Es ist andererseits bekannt, eine in das Rauchgasrohr einmündende Öffnung durch eine Klappe zu verschließen, die am Ende eines gewendelten Bimetallstreifens befestigt ist. Je nach der Temperatur der abströmenden Heizgase wird die Nebenluftöffnung geschlossen oder geöffnet, ohne daß jedoch dabei die Raumtemperatur Berücksichtigung findet. Es wird lediglich der Ofenzug beeinflußt (USA.-Patentschriften 2 200 248, 2 220 630).On the other hand, it is known to open into the flue gas pipe The opening to be closed by a flap at the end of a coiled bimetal strip is attached. The secondary air opening is depending on the temperature of the outflowing hot gases closed or open, but without taking the room temperature into account finds. Only the furnace draft is influenced (USA patents 2 200 248, 2 220 630).

Schließlich sind Zweipunktregler bekannt, die als Stellglied für die Zuluftklappe einen Elektromagneten aufweisen, dessen Stromkreis von einem Raumthermostaten geregelt wird. Auch hierbei handelt es sich um eine Zweipunktregelung (schweizerische Patentschrift 198 374).Finally, two-point controllers are known that act as an actuator for the Supply air flap have an electromagnet, the circuit of which is controlled by a room thermostat is regulated. This is also a two-point control (Swiss Patent 198,374).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einer feinfühligen stetigen Regelung fähige Vorrichtung zu schaffen, die proportional sowie praktisch pendelfrei wirkt und zugleich eine Maximal- und Minimalbegrenzung ermöglicht.The invention is based on the object of a sensitive Continuous regulation to create capable device that is proportional as well as practical Works swing-free and at the same time enables a maximum and minimum limitation.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß das andere Ende der mit ihrem einen Ende an einer zur Wendelachse koaxialen Betätigungswelle für die Luftklappe angreifenden Bimetallwendel an einem diese und das Heizelement umschließenden Gehäuse angreift, welches seinerseits in Abhängigkeit von einem weiteren Thermostaten koaxial zu der Betätigungswelle drehbar ist.For this purpose, the invention provides that the other end of the with one end to an actuating shaft for the air flap which is coaxial to the helical axis attacking bimetal coil on a housing enclosing this and the heating element attacks, which in turn is coaxial depending on a further thermostat is rotatable to the actuating shaft.

Dieser Regelvorrichtung liegen zwei verschiedene Bewegungsvorgänge zugrunde, nämlich zunächst die durch die Bewegung der elektrisch beheizten Wendel ausgelöste Drehung der Betätigungswelle gegenüber dem Gehäuse. Dieses Gehäuse ist jedoch seinerseits ebenfalls drehbar, und zwar überlagert diese Gehäusedrehbewegung, die von einem weiteren Thermostaten, z. B. im Rauchrohr, ausgelöst wird, die Bewegung der Betätigungswelle für die Luftklappe. Die Heizleistung der Feuerstätte wird dabei allein durch die Menge der einströmenden Zuluft unmittelbar geregelt.There are two different movement processes involved in this control device based on, namely initially the movement of the electrically heated coil triggered rotation of the actuating shaft relative to the housing. This case is but in turn also rotatable, namely superimposed on this rotary movement of the housing, by another thermostat, e.g. B. in the smoke pipe is triggered, the movement the actuating shaft for the air damper. The heating output of the fireplace is thereby directly regulated solely by the amount of incoming air.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das eine Ende der Wendel an einer auf der Betätigungswelle angeordneten Scheibe befestigt. Im Zusammenhang mit diesem Gedanken steht ein anderes Merkmal, wonach die Relativbewegung zwischen der Betätigungswelle und dem Gehäuse durch Anschläge begrenzbar ist.In a further embodiment of the invention, one end is the helix attached to a disc arranged on the actuating shaft. In connection with this thought stands another characteristic, according to which the relative movement between the actuating shaft and the housing can be limited by stops.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die auf der Betätigungswelle angeordnete Scheibe eine kreisbogenförmige Ausnehmung aufweist, in die mindestens ein am Gehäuse befestigtes Anschlagelement eingreift. Das bzw. die Anschlagelemente können verstellbar sein. Die Relativbewegung zwischen Gehäuse und Betätigungswelle läßt sich auf diese einfache Weise auf einen bestimmten Winkelbereich beschränken. Dieser Winkelbereich ergibt sich durch die Lage des Anschlagelements gegenüber der kreisbogenförmigen Ausnehmung der Scheibe.It has proven to be particularly advantageous that the on the actuating shaft arranged disc has a circular arc-shaped recess into which at least a stop element attached to the housing engages. That or the stop elements can be adjustable. The relative movement between the housing and the actuating shaft can be limited to a certain angular range in this simple way. This angular range results from the position of the stop element relative to the circular arc-shaped recess of the disc.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine die Relativbewegung zwischen der Betätigungswelle und dem Gehäuse verzögernde Einrichtung vorzusehen. Andererseits kann die Wendel durch die Stellung der Ausnehmung der Scheibe gegenüber dem gehäuseseitigen Anschlagelement in beiden Endstellungen eine Vorspannung ,aufweisen. Durch diese Maßnahme endet die Relativdrehung der Welle . gegenüber dem Gehäuse vor der durch die Temperaturänderung der Wendel bedingten Auslenkung.It is within the scope of the invention, a relative movement between to provide the actuating shaft and the housing retarding device. on the other hand can the helix through the position of the recess of the disc opposite the housing-side Stop element in both end positions have a bias. Through this Measure ends the relative rotation of the shaft. opposite the housing in front of the through the temperature change of the filament caused deflection.

Es liegt weiter im Rahmen der Erfindung, daß der weitere Thermostat im Rauchrohr angeordnet ist. Dieser Thermostat wird auf eine Heizleistung des Ofens bzw. Kessels eingestellt, die nicht ganz dem gewünschten Wärmebedarf entspricht, auf den der Raumthermostat eingestellt ist. Dieser weitere Thermostat wirkt zugleich als Minimal- und Maximalbegrenzer, der insbesondere dann in Tätigkeit tritt, wenn der Raumthermostat unter bestimmten Bedingungen den Stromkreis entweder längere Zeit nicht schließt bzw. längere Zeit nicht öffnet.It is also within the scope of the invention that the further thermostat is arranged in the smoke pipe. This thermostat is set to a heating output of the Furnace or boiler set that does not quite meet the desired heat demand, to which the room thermostat is set. This further thermostat works at the same time as a minimum and maximum limiter, which is particularly active when the room thermostat under certain conditions the circuit either longer Time does not close or does not open for a long time.

Eine andere Alternative eröffnet die Erfindung in der Weise, daß ein im Rauchrohr angeordneter Minimalbegrenzer der Stromzuführung zu dem Bimetallelement parallel geschaltet ist. Wird beispielsweise der Raum durch einfallende Sonnenstrahlen erwärmt oder gar der Raumthermostat von Sonnenstrahlen unmittelbar getroffen und erwärmt, so bleibt die Zuluftöffnung geschlossen, und das Feuer droht zu erlöschen. In diesem Fall schließt der Minimalbegrenzer den Stromkreis, und das Heizelement wird wieder an Spannung gelegt, so daß die Luftklappe geöffnet wird. Der Minimalbegrenzer erhält somit einen Mindestbrand der Feuerstätte aufrecht, und zwar ohne Rücksicht auf die jeweils herrschende Raumtemperatur.Another alternative opens the invention in such a way that a Minimum limiter of the power supply to the bimetallic element arranged in the smoke pipe is connected in parallel. For example, the room is affected by incident sun rays heated or even hit the room thermostat directly by sun rays and heated, the air inlet remains closed and the fire threatens to go out. In this case the minimum limiter closes the circuit and the heating element voltage is applied again so that the air flap is opened. The minimum limiter thus maintains a minimum fire in the fireplace, regardless to the prevailing room temperature.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen im Rauchrohr angeordneten Minimalbegrenzer in Serie in die Stromzuführung zu dem Bimetallelement zu schalten. In diesem Fall ist es erforderlich, daß beide ansprechen, bevor der Stromkreis geschlossen wird.Another possibility is to have one arranged in the smoke pipe To connect minimum limiter in series in the power supply to the bimetal element. In this case it is necessary that both respond before the circuit is closed will.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann ein in einer Vorlaufleitung angeordneter Maximalbegrenzer in Serie in die Stromzuführung zu dem Bimetallelement geschaltet sein. Diese Anordnung kommt insbesondere für Kessel in Betracht und dient zur Sicherung gegen Dampfbildung. Wird die Temperatur im Wasservorlauf zu hoch, so öffnet der Thermostat den dem Maximalbegrenzer zugeordneten Schalter, und das Heizelement wird stromlos, so daß die Luftklappe wieder schließt, bis die Wassertemperatur auf die zulässige Höhe abgesunken ist. Der Maximalbegrenzer kann gegebenenfalls auch mit dem Raumthermostat und einem Minimalbegrenzer hintereinandergeschaltet sein.According to a further feature of the invention, a can in a flow line arranged maximum limiter in series in the power supply to the bimetal element be switched. This arrangement is particularly useful for boilers to protect against steam formation. If the temperature in the water supply is too high, so the thermostat opens the switch assigned to the maximum limiter, and that The heating element is de-energized so that the air flap closes again until the water temperature is reached has dropped to the permissible level. The maximum limiter can, if necessary also connected in series with the room thermostat and a minimum limiter be.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß ein im Rauchrohr angeordneter Maximalbegrenzer einen separaten Stromkreis und in diesem eine elektromagnetische Betätigung für die Luftklappe aufweist. Der dem Stromkreis zugeordnete Schalter ist in der Regel geschlossen. Er öffnet erst, wenn im Rauchgasstutzen zu hohe Temperaturen auftreten und so die Gefahr einer überhitzung besteht. Solange jedoch der Hubmagnet vom Strom durchflossen wird, bleibt sein Anker angezogen, und die Luftklappe kann sich ungehindert bewegen. Wird jedoch der Stromkreis durch den Maximalbegrenzer unterbrochen und der Hubmagnet stromlos, so entspannt sich eine Feder und bewirkt ein Schließen der Luftklappe.Finally, the invention provides that a arranged in the smoke pipe Maximum limiter has a separate circuit and in this an electromagnetic circuit Has actuation for the air flap. The switch assigned to the circuit is usually closed. It only opens when the temperature in the flue gas nozzle is too high occur and there is a risk of overheating. As long as the solenoid is traversed by the current, its armature remains attracted and the air valve can move freely. However, the circuit is through the maximum limiter interrupted and the solenoid is de-energized, a spring relaxes and causes a closing of the air flap.

Es liegt schließlich im Rahmen der Erfindung, dem Maximalbegrenzer eine gesonderte Luftklappe zuzuordnen.Finally, it is within the scope of the invention, the maximum limiter assign a separate air flap.

Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt F i g. 1 die Anordnung des Heizelements zwischen Gehäuse und Betätigungswelle im Schnitt, F i g. 2 bis 11 verschiedene Anordnungen des Heizelements, des weiteren Thermostaten und des Maximal- und Minimalbegrenzers.The drawing represents some embodiments of the subject matter of Invention. It shows FIG. 1 the arrangement of the heating element between the housing and actuating shaft in section, FIG. 2 to 11 different arrangements of the heating element, the further thermostat and the maximum and minimum limiter.

Die erfindungsgemäße Steuerpatrone besteht aus einem Gehäuse 1 mit Boden 2 und Deckel 3; Boden und Deckel sind mit dem Gehäusemantel z. B. durch Lappen fest verbunden. In dem Deckel 3 ist eine Büchse 4 befestigt. Diese Büchse enthält ein Lager für eine Achse 7 und eine Anschlußmöglichkeit für eine drehbare Achse. Das Gehäuse kann entweder z. B. an der Ofenrückwand fest eingebaut oder aber auch drehbar gelagert werden. Insbesondere kann die biegsame Welle 20 eines bekannten Reglers mit der Schraube 5 festgeklemmt werden, so daß das ganze Gehäuse 1 jeder Drehbewegung der biegsamen Welle 20 folgt.The control cartridge according to the invention consists of a housing 1 with Bottom 2 and cover 3; Bottom and cover are z. B. by rag firmly connected. In the cover 3 a sleeve 4 is attached. This can contains a bearing for an axle 7 and a connection option for a rotatable axle. The housing can either be, for. B. permanently installed on the furnace rear wall or else be rotatably mounted. In particular, the flexible shaft 20 can be of a known type Controller to be clamped with the screw 5, so that the whole housing 1 each Rotational movement of the flexible shaft 20 follows.

Der Boden 2 enthält eine Lagerbohrung. In ihr sowie im Ring 6 ist die Achse 7 drehbar gelagert, ebenso wie in einer Lagerstelle der Büchse 4. Mit der Achse 7 ist eine abgewinkelte Scheibe 8 fest verbunden, und an ihrem Winkel wird durch eine Schraube oder einen Niet 9 das eine Ende einer Bimetallwende110 befestigt, welche als Stellglied dient. Die Bimetallwende110 ist mit ihrem anderen Ende mittels Schraube 11 und Mutter 12 mit dem Gehäuse 1 fest verbunden. Wenn das Gehäuse 1 infolge Kopplung mit der biegsamen Welle 20 gedreht wird, dreht sich auch die Achse 7, da die Bimetallwendel sonst. gespannt wäre und ihre Form ändern müßte. Ändert aber die Bimetallwendel ihre Form, weil sie erwärmt wird, verdrehen sich das Gehäuse 1 und die Achse 7 gegeneinander. Erkaltet die Bimetallwendel, kehren Gehäuse und Achse in ihre ursprüngliche Lage zueinander wieder zurück. Die Relativbewegung zwischen Gehäuse und Achse kann durch die Stellschraube 13 oder durch einen anderen Anschlag auf einen bestimmten Winkelweg vorzugsweise auf z/2 beschränkt werden. Durch mehrere Gewindelöcher in dem Boden 2 kann die Lage der Stellschraube 13 variiert werden, oder es können zwei Schrauben als Anschlag eingesetzt werden.The bottom 2 contains a bearing bore. In it as well as in the ring 6 is the axis 7 rotatably mounted, as well as in a bearing point of the sleeve 4. With an angled disc 8 is firmly connected to the axis 7, and at its angle one end of a bimetallic turn110 becomes by a screw or a rivet 9 attached, which serves as an actuator. The Bimetallwende110 is with its other The end is firmly connected to the housing 1 by means of screw 11 and nut 12. If that Housing 1 is rotated due to coupling with the flexible shaft 20, also rotates the axis 7, since otherwise the bimetallic helix would be tense and would have to change its shape. However, if the bimetal coil changes its shape because it is heated, it will twist the housing 1 and the axis 7 against each other. If the bimetallic coil cools, sweep Housing and axle back to their original position in relation to one another. The relative movement between the housing and the axis can by the adjusting screw 13 or by another Stop can be limited to a certain angular path, preferably to z / 2. The position of the adjusting screw 13 can be varied through several threaded holes in the base 2 or two screws can be used as a stop.

Die Erwärmung der Bimetallwende110 erfolgt durch den elektrischen Widerstand 14, der über die Achse 7 geschoben wird. Der Widerstand 14 kann innerhalb oder außerhalb der Bimetallwende110 liegen. Er kann um das Bimetall gewickelt werden, oder die Bimetallwendel selbst kann als Widerstand benutzt werden. Eine Seite dieses Widerstandes wird mit dem Draht 1 an die Steueranlage, z. B. an eine Anlage mit Raumthermostat, angeschlossen. In das Gehäuse 1 wird eine isolierte Durchführung 16 eingebaut. Diese isolierte Durchführung kann so gestaltet werden, daß das Drahtende des Widerstandes mit einer Schraube festgeklemmt wird und ebenso das Zuführungskabel. Die andere Seite des Widerstandes 14 kann ebenfalls durch eine Isolierbuchse zu einem Kabel aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Vorzugsweise kann jedoch die Stromrückführung auch über das Gehäuse erfolgen, indem dieses Ende des Widerstandes 17 am Gehäuse selbst oder mit der Schraube 9 an der Bimetallwendel mit angeklemmt wird, wobei dieses Ende des Widerstandes allerdings der Drehbewegung folgen muß. Der Strom kann nunmehr ,außen abgenommen werden, indem ein Kabel 19 zwischen den Muttern 18 und 12 eingeklemmt wird.The bimetallic turning device 110 is heated by the electrical resistor 14, which is pushed over the axis 7. The resistor 14 can be inside or outside of the bimetallic turn 110. It can be wrapped around the bimetal, or the bimetal coil itself can be used as a resistor. One side of this resistor is connected to the wire 1 to the control system, e.g. B. connected to a system with a room thermostat. An insulated bushing 16 is built into the housing 1. This insulated bushing can be designed so that the wire end of the resistor is clamped with a screw and so is the feed cable. The other side of the resistor 14 can also be led out of the housing through an insulating bushing to form a cable. Preferably, however, the current return can also take place via the housing by clamping this end of the resistor 17 on the housing itself or with the screw 9 on the bimetallic coil, although this end of the resistor must follow the rotary movement. The current can now be taken from the outside in that a cable 19 is clamped between the nuts 18 and 12.

Die Relativbewegung der Achse 7 gegenüber dem Gehäuse 1 kann weitergeleitet werden, indem z. B. die Achse 21 einer Luftklappe durch die Kupplung 22 und die beiden Schrauben 23 und 24 mit der Achse 7 verbunden wird. Zur Begrenzung der Relativbewegung des Gehäuses 1 und der Achse 7 dient die Schraube 13. Zu diesem Zweck erhält die Scheibe 8 eine Aussparung 25, und die Schraube 13 oder ein anderer Anschlag stößt gegen die Begrenzungskanten 26 bzw. 27 der Aussparung 25. Hierdurch ist es möglich, der Bimetallwendel eine kleine Vorsp.annung aufzuzwingen.The relative movement of the axis 7 with respect to the housing 1 can be passed on be by z. B. the axis 21 of an air damper through the coupling 22 and the two screws 23 and 24 is connected to the axis 7. To limit the relative movement of the housing 1 and the axis 7, the screw 13 is used for this purpose disc 8 a recess 25, and the screw 13 or another stop abuts against the boundary edges 26 and 27 of the recess 25. This makes it possible to Bimetal coil to impose a small pretension.

Wird die Heizung eingeschaltet, so dehnt sich die Bimetallwendel, jedoch ohne daß sich zunächst die Achse 7 und das Gehäuse 1 zueinander verdrehen. Die Bimetallwendel dehnt sich zwar, gleicht aber hiermit erst einmal die elastische Formänderung aus, die ihr durch die Vorspannung aufgezwungen wurde. Dauert die Erwärmung weiter an und verlängert sich die Bimetallfeder demnach noch mehr, so verdreht sich nunmehr die Achse 7 gegenüber dem Gehäuse 1. Durch die Anschlagskante 2 wird also der Beginn der Relativbewegung gegenüber der Einschaltung der Heizung verzögert. Mit fortschreitender Zeit vergrößert sich der Drehwinkel zwar laufend, jedoch vermindert sich die Zunahme, so daß die Winkelweg-Zeitkurve einen bogenförmigen Verlauf zeigt, der sich Einer Asymptote nähert. Die Lage der Asymptote und damit der Kurvenverlauf hängt von äußeren Zuständen ab. Deswegen ist es zweckmäßig, die Relativbewegung durch die zweite Anschlagkante 27 auch nach oben zu begrenzen, z. B. bei ir/2. Dieser Höchstwert der Auslenkung kann hierdurch eindeutig und unabhängig vom Zufall festgelegt werden und bleibt während der gesamten Heizdauer des Widerstandes erhalten. Die Drehbewegung wird also vorzeitig beendet, obwohl die Bimetallwendel eine weitergehende Auslenkung .anstrebt.If the heating is switched on, the bimetallic coil expands, but without the axis 7 and the housing 1 initially rotating with respect to one another. The bimetallic coil stretches, but at first it resembles the elastic one Change in shape that was forced on it by the bias. Does the warming last If the bimetallic spring is extended even further, it is twisted now the axis 7 with respect to the housing 1. By the stop edge 2 is so the start of the relative movement is delayed when the heating is switched on. As time progresses, the angle of rotation increases continuously, but decreases the increase so that the angular path-time curve shows an arc-shaped course, approaching an asymptote. The position of the asymptote and thus the course of the curve depends on external conditions. That is why it is useful to use the relative movement to limit by the second stop edge 27 also upwards, z. B. at ir / 2. This This means that the maximum value of the deflection can be determined unambiguously and independently of chance are and remains during the entire heating period of the resistor. the Rotary movement is therefore terminated prematurely, although the bimetallic helix has a more extensive one Deflection. Aimed.

Wird nun der Heizwiderstand .ausgeschaltet, so bleibt der eingestellte Sollwert der Auslenkung noch kurze Zeit erhalten. Die Rückkehr der Auslenkung wird also ähnlich verzögert wie der Beginn. Mit zunehmender Abkühlung der Bimetallwendel vermindert sich die Auslenkung, und die Achse 7 kehrt in ihre Ausgangslage gegenüber dem Gehäuse 1 zurück..If the heating resistor is now switched off, the set one remains Deflection setpoint received for a short time. The return of the deflection will so similarly delayed as the beginning. As the bimetal coil cools down the deflection is reduced, and the axis 7 returns to its starting position opposite the housing 1 back ..

Durch unterschiedliche Anschlagbreiten oder durch je einen Anschlag für die Kanten 26 und 27, eventuell auch durch Veränderung der Anschlagkanten, kann das Sollmaß der Auslenkung leicht jederzeit geändert werden. Vornehmlich können in den Boden 2, wie bereits betont, mehrere Gewindelöcher eingeschnitten werden, so daß mit wenig Handgriffen die Schrauben versetzt und in ihren Abstand zueinander geändert werden können. Mithin kann .der Sollwert der Auslenkung und die Verzögerung jederzeit schnell variiert werden.With different stop widths or one stop each for the edges 26 and 27, possibly also by changing the stop edges the target dimension of the deflection can easily be changed at any time. Above all, can As already emphasized, several threaded holes are cut into the bottom 2, so that with little effort the screws can be moved and their distance from one another can be changed. The target value of the deflection and the delay can therefore can be varied quickly at any time.

Es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, die Bimetallwendel auch so zu wickeln, daß sie sich nicht dehnt, sondern zusammenzieht, wenn sie erwärmt wird.It is entirely within the scope of the invention, as is the bimetallic coil to be wrapped in such a way that it does not stretch, but rather contracts when heated will.

An Hand der F i g. 2 bis 11 sollen nunmehr die Schaltungen des Stellgliedes gemäß der Erfindung und der zur Steuerung desselben vorgesehenen Thermostaten näher erläutert werden.On the basis of FIG. 2 to 11 should now be the circuits of the actuator according to the invention and the thermostat provided for controlling the same explained.

Das elektrisch beheizte Stellglied vermag den Abbrand in einem Ofen oder Kessel für feste Brennstoffe zu regeln, indem es den Zustrom der nötigen Verbrennungsluft freigibt oder unterbindet. Die Wand eines Ofens oder Kessels 30, vorzugsweise die Ofenrückwand, ist unterhalb der Rostunterkante durchbohrt und trägt hier den Luftstutzen 31. Die nötige Verbrennungsluft darf nur durch diesen Luftstutzen einströmen. Dieser Luftstutzen wird durch die Luftklappe, 32 verschlossen, die jedoch die Luftzufuhr freigibt, wenn ihre Achse 33 gedreht wird. Diese Drehung und somit das Offnen und Schließender Luftklappe erfolgt automatisch durch das Stellglied gemäß der Erfindung, wenn dieses durch elektrische Impulse gesteuert wird.The electrically heated actuator can regulate the burn-up in a furnace or boiler for solid fuels by releasing or preventing the flow of the necessary combustion air. The wall of a furnace or boiler 30, preferably the rear wall of the furnace, is drilled through below the lower edge of the grate and carries the air nozzle 31 here. The necessary combustion air may only flow in through this air nozzle. This air socket is closed by the air flap 32 , which, however, releases the air supply when its axis 33 is rotated. This rotation and thus the opening and closing of the air flap takes place automatically by the actuator according to the invention when this is controlled by electrical impulses.

Zu F i g. 2 (Ofen, Stromdurchfiuß bei fallender Temperatur): Das Gehäuse 34 des Stellgliedes ist in seiner Stellung fixiert, z. B. an die Rückwand des Ofens 30 angeschraubt (F i g. 2). Die Achse 33 ist mit der Luftklappe 32 gekuppelt, und zwar so, daß der Luftstutzen 31 mit der Luftklappe 32 dicht verschlossen ist, solange kein Strom durch den Heizwiderstand 35 fließt. Sobald jedoch der Heizwider-: stand vom Strom durchflossen wird und sich erwärmt, dehnt sich, wie früher beschrieben, die Bimetallwendel, die Achse 33 dreht sich und öffnet die Luftklappe 32, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, schließt aber wieder, wenn diese Temperatur längere Zeit überschritten wird.To F i g. 2 (furnace, current flow when the temperature falls): the housing 34 of the actuator is fixed in position, e.g. B. on the back wall of the oven 30 screwed on (Fig. 2). The axis 33 is coupled to the air flap 32, and so that the air nozzle 31 is tightly closed with the air flap 32, as long as no current flows through the heating resistor 35. However, as soon as the heating resistance: is traversed by the current and warms up, expands, as described earlier, the bimetallic coil, the axis 33 rotates and opens the air flap 32 until the desired temperature is reached, but closes again when this temperature is exceeded for a long time.

Der elektrische Strom für den Heizwiderstand wird dem Netz (z. B. mit 220 V) entnommen und durch einen Kleintrafo 36 (auf beispielsweise 24 V) umgeformt. Mit Schalter 37 wird der Kleintrafo 36 eingeschaltet, und diese Inbetriebnahme zeigt die Glimmlampe38 an. Im Niederspannungskreis steuern der Raumthermostat 39 und der Minimalbegrenzer 40 den Heizwiderstand 35. Raumthermostat und Minimalbegrenzer sind parallel geschaltet und öffnen, wenn die auf ihnen eingestellten Temperaturen überschritten werden. Der Raumthermostat wird im zu beheizenden Raum zweckmäßig an einer neutralen Wand .angeordnet, so daß er der Strahlungshitze nicht ausgesetzt ist und eine gleichmäßige Raumtemperatur unabhängig vom Brennstoff gewährleistet.The electrical current for the heating resistor is fed to the network (e.g. with 220 V) and converted by a small transformer 36 (to 24 V, for example). The small transformer 36 is switched on with switch 37, and this commissioning shows the glow lamp38 on. The room thermostat 39 and the control in the low voltage circuit Minimum limiter 40 the heating resistance 35. Room thermostat and minimum limiter are connected in parallel and open when the temperatures set on them are exceeded will. The room thermostat is conveniently set to a neutral one in the room to be heated Wall. Arranged so that it is not exposed to the radiant heat and a uniform Room temperature guaranteed regardless of the fuel.

Im allgemeinen wird der Ofen angeheizt werden, wenn es im Zimmer zu kalt ist. Vor dem Anheizen ist die Anlage in Betrieb zu nehmen, indem der Schalter 37 geschlossen wird. Wegen der kalten Zimmerluft ist der Raumthermostat 39 geschlossen, der Heizwiderstand 35 wird vom Sekundärstrom durchflossen und erwärmt die Bimetaliwendel des Stellgliedes. Diese Bimetallwendel dehnt sich und öffnet die Luftklappe 32. Herrscht nach einiger Zeit im Zimmer die gewünschte und am Raumthermostat eingestellte Temperatur, so unterbricht mit einer kleinen Verzögerung der Raumthermostat den Strom, und die Luftklappe schließt sich. Sinkt.daraufhin die Ofenleistung und die Raumtemperatur, so schließt der Raumthermostat erneut den Stromkreis, die Luftklappe öffnet wieder, und die Ofenleistung steigt. Die Raumtemperatur pendelt daher nur wenig um den eingestellten Wert, .da bei jeder Schwankung die Ofenleistung dem Wärmebedarf angepaßt wird.In general, the stove will be heated when it's in the room too is cold. Before heating up, the system must be put into operation by pressing the switch 37 is closed. Because of the cold room air, the room thermostat 39 is closed, the secondary current flows through the heating resistor 35 and heats the bimetal coil of the actuator. This bimetal coil expands and opens the air flap 32. After a while, the room thermostat is the one that is desired and set on the room thermostat Temperature, the room thermostat interrupts the Electricity and the air damper closes. If the furnace output and the Room temperature, the room thermostat closes the circuit again, the air damper opens again and the furnace output increases. The room temperature therefore only fluctuates little about the set value, because with every fluctuation the furnace output corresponds to the heat demand is adjusted.

Selbstverständlich können am Raumthermostat verschiedene Temperaturen eingestellt werden, z. B. für die Nacht niedrigere als tagsüber. Der Ofen hält dabei auch Dauerbrand, da der Raumthermostat immer wieder von Zeit zu Zeit schließt und die Luftklappe öffnet.Of course, different temperatures can be set on the room thermostat be set, e.g. B. lower for the night than during the day. The stove stops also permanent fire, as the room thermostat closes again and again from time to time and the air flap opens.

Wird aber der Raum nicht nur durch den Ofen erwärmt, sondern etwa zusätzlich einige Stunden .durch einfallende Sonnenstrahlen, so kann .es vorkommen, daß der Raumthermostat den Stromkreis längere Zeit nicht schließt, zumal wenn er zufällig von Sonnenstrahlen direkt getroffen und erwärmt wird, In diesem Fall bleibt die Luftklappe zu lange geschlossen,. und der Ofen erlischt. Dies verhindert der Minmalbegrenzer 40. Sein Temperaturfühler liegt am oder im Rauchgasstutzen 41 oder an einer anderen geeigneten Stelle. Sinkt die Temperatur der Maßstelle unter eine zulässige Höhe und droht daher der Ofen zu erlöschen, so schließt der Minimalbegrenzer den Stromkreis, und die Heizspirale wird über diesen Umweg mit dem nötigen Strom versehen, erwärmt die Bimetallwendel und öffnet die Luftklappe, ehe der Ofen erlischt. Der Minimalbegrenzer hält ,also einen Mindestaufwand aufrecht, ohne Rücksicht auf die Raumtemperatur.But if the room is not only heated by the stove, but for example an additional few hours due to incident sun rays, it can happen that the room thermostat does not close the circuit for a long time, especially if he accidentally hit directly by sun rays and heated, in this case remains the air flap closed too long. and the stove goes out. This prevents the Minimum limiter 40. Its temperature sensor is on or in the flue gas nozzle 41 or at another suitable location. If the temperature of the measuring point falls below a permissible height and the stove threatens to go out, the minimum limiter closes the electric circuit, and the heating coil is supplied with the necessary electricity via this detour provided, heats the bimetallic coil and opens the air flap before the stove goes out. The minimum limiter maintains, i.e. a minimum effort, regardless of the room temperature.

Da der Raumthermostat und der Minimalbegrenzer bei fallender Temperatur den Strom einschalten und die Luftklappe öffnen, bleibt die Luftklappe geschlossen, wenn eine Leitung beschädigt wird oder die Stromversorgung im Netz ausfällt. Hierdurch werden überlastschäden vermieden, allerdings erlischt dann auch das Feuer im Ofen. Gegen Störungen im Netz kann ein Umschalter eingebaut werden, der die Sekundärleistung (24 V) an eine Notstromquelle (Batterie) anschließt.Because the room thermostat and the minimum limiter when the temperature falls switch on the power and open the air flap, the air flap remains closed, if a line is damaged or the power supply fails. Through this overload damage is avoided, but then the fire in the furnace also goes out. A changeover switch can be installed to protect against disturbances in the network (24 V) to an emergency power source (battery).

Die Schaltung bei fallender Temperatur erfordert auch, daß der Strom für die gesamte Anlage durch den Schalter 37 abgeschaltet wird, wenn der Ofen erkalten soll oder nicht im Betrieb ist. Es kann auch ein Maximalbegrenzer zusätzlich eingebaut werden.Switching when the temperature drops also requires that the current is switched off for the entire system by the switch 37 when the oven cools down should or is not in operation. A maximum limiter can also be installed will.

Zu F i g. 3 (Kessel, Stromdurchfluß bei fallender Temperatur): Die gleiche Anordnung wie für Öfen in F i.g. 2 ist grundsätzlich auch für Warmwasserkessel möglich. Zusätzlich wird hierbei nur eine Sicherung gegen Dampfbildung im Kessel eingeschaltet. An dem Wasservorlauf 42 wird ein Thermostat 43 angeordnet, dessen Schalter gewöhnlich geschlossen ist, also den Sekundärstromkreis nicht unterbricht. Wird aber die Temperatur im Wasservorlauf zu hoch, so daß eine Überhitzung droht, so öffnet der Thermostat den Schalter, unterbricht den Stromkreis, der Heizwiderstand wird stromlos, und die Luftklappe schließt so lange, bis die Wassertemperatur auf die zulässige Höhe abgesunken ist. Der Vorlaufthermostat 43 ist also gegenüber dem Raumthermostat 39 und dem Minimalbegrenzer 40 hintereinandergeschaltet.To F i g. 3 (boiler, current flow with falling temperature): The same arrangement as for ovens in F i.g. 2 is basically also for hot water boilers possible. In addition, there is only one protection against steam formation in the boiler switched on. At the water inlet 42, a thermostat 43 is arranged, the Switch is usually closed, so does not interrupt the secondary circuit. But if the temperature in the water supply is too high, so that there is a risk of overheating, so the thermostat opens the switch, interrupts the circuit, the heating resistor is de-energized and the air flap closes until the water temperature opens the permissible height has decreased. The flow thermostat 43 is so opposite to Room thermostat 39 and the minimum limiter 40 connected in series.

Zu F i g. 4 (Ofen mit Regler, Stromdurchfluß bei fallender Temperatur) und F i g. 5 (Kessel mit Regler, Stromdurchfluß bei fallender Temperatur): Der Minimalbegrenzer 40 der F i g. 2 und 3 wird durch einen Regler ersetzt. Der Regler wird in den Rauchgasstutzen des Ofens oder Kessels eingebaut und hält die Heizleistung der Feuerstätte konstant, zugleich wirkt er als Minimal- und Maximalbegrenzer. Das Stellglied 34 wird nicht starr mit dem Ofen verbunden, sondern zwischen dem Regler 44 und der Luftklappe 32 drehbar eingeschaltet. Der Regler wird auf eine Heizleistung des Ofens oder Kessels eingestellt, die nicht ganz dem Wärmebedarf des Zimmers entspricht. Der Raumthermostat 39 öffnet über das Stellglied die Luftklappe 32 zusätzlich, so daß die eingestellte Zimmertemperatur erreicht wird.To F i g. 4 (furnace with regulator, current flow with falling temperature) and F i g. 5 (boiler with regulator, current flow when the temperature falls): The minimum limiter 40 in FIG. 2 and 3 are replaced by a regulator. The regulator is installed in the flue gas nozzle of the stove or boiler and keeps the heating output of the fireplace constant, at the same time it acts as a minimum and maximum limiter. The actuator 34 is not rigidly connected to the furnace, but switched on between the regulator 44 and the air flap 32 so that it can rotate. The controller is set to a heating output of the stove or boiler that does not fully correspond to the heat demand of the room. The room thermostat 39 also opens the air flap 32 via the actuator so that the set room temperature is reached.

Beim Kessel wird zweckmäßig der Vorlaufthermostat 43 beibehalten, kann aber notfalls entfallen, jedoch nur bei Schwerkraftheizung.In the boiler, the flow thermostat 43 is expediently retained, but can be omitted if necessary, but only with gravity heating.

Bei Pumpenheizung muß bei Stromausfall die Luftklappe durch eine Stromfalle, wie in den F i g. 6, 7 und 9 dargestellt, geschlossen werden.If the pump is heated, the air flap must be closed by a power trap in the event of a power failure. as in Figs. 6, 7 and 9 shown, are closed.

Zu F i g. 6 bis 9: Bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich um ein elektrisch beheiztes Stellglied, um eine Bimetallwendel, die sich ausdehnt, wenn sie durch den Heizwiderstand erwärmt wird. Die Bimetallwendel kann aber auch so gestaltet werden, daß sie sich zusammenzieht, wenn sie durch den Heizwiderstand erwärmt wird. Ein Stellglied dieser Bauart wird mit der Luftklappe so gekoppelt, daß die Luftklappe offensteht, solange der Heizwiderstand stromlos ist. Wird der Heizwiderstand vom Strom durchflossen, schließt sich die Luftklappe. Die Thermostaten müssen in diesem Fall den Strom bei steigender Temperatur einschalten, .also ebenso wie das Stellglied entgegengesetzt arbeiten wie in den F i g. 2 bis 5.To F i g. 6 to 9: In the previously described embodiments it is an electrically heated actuator, a bimetallic coil, which expands when heated by the heating resistor. The bimetal coil but can also be designed in such a way that it contracts when it passes through the Heating resistor is heated. An actuator of this type is the air damper coupled so that the air flap is open as long as the heating resistor is de-energized is. When the current flows through the heating resistor, the air flap closes. In this case, the thermostats must switch on the power when the temperature rises, .Also, like the actuator, work in the opposite direction to those shown in FIGS. 2 to 5.

Der Heizwidertand steht in der Ruhezeit (Sommer) nicht unter Strom, auch wenn versehentlich die Anlage nicht abgeschaltet wurde. Jedoch ist sicherzustellen, daß bei Stromausfall die Luftklappe durch eine Stromfalle zwangläufig geschlossen wird.The heating resistor is not energized during the rest period (summer), even if the system was accidentally not switched off. However, it must be ensured that in the event of a power failure the air flap is inevitably closed by a power trap will.

Zu F i g. 6 (Ofen, Stromdurchfluß bei steigender Temperatur): Das Stellglied 34 ist am Ofen befestigt. Die Luftklappe 32 ist bestrebt, offenzustehen. Raumthermostat 39 und Minimalbegrenzer 40 sind hintereinandergeschaltet und schließen den Sekundärstromkreis, wenn die eingestellten Temperaturen überschritten werden. Der Heizwiderstand 35 erwärmt dann die Bimetallwendel und schließt so die Luftklappe.To F i g. 6 (furnace, current flow as the temperature rises): the actuator 34 is attached to the furnace. The air flap 32 strives to be open. Room thermostat 39 and minimum limiter 40 are connected in series and close the secondary circuit when the set temperatures are exceeded. The heating resistor 35 then heats the bimetallic coil and thus closes the air flap.

Gegen Überlastung ist der Maximalbegrenzer 44 am Rauchgasstutzen angeordnet. Er schließt und öffnet einen gesonderten Stromkreis mit Netzspannung. Zu diesem Stromkreis ist ein Hubmagnet 45 eingebaut, der durch das Gestänge 46 und den Hebel 47 die Luftklappe 32 schließen kann.The maximum limiter 44 is arranged on the flue gas nozzle to prevent overload. It closes and opens a separate circuit with mains voltage. To this Circuit is a solenoid 45 built in through the linkage 46 and the lever 47 can close the air flap 32.

Sobald der Schalter 48 geschlossen wird, durchfließt der Netzstrom den Magneten 45, denn der Maximalbegrenzer ist bei kaltem Ofen geschlossen. Er öffnet erst und unterbricht den Strom, wenn im Rauchgasstutzen zu hohe Temperaturen auftreten und somit die Gefahr der Überhitzung besteht. Solange aber der Hubmagnet vom Strom durchflossen wird, wird sein Anker angezogen und über das Gestänge 46 der Hebel 47 zurückgezogen. Die Luftklappe 32 kann sich also bewegen wie das Stellglied 34.As soon as the switch 48 is closed, the mains current flows through it the magnet 45, because the maximum limiter is closed when the furnace is cold. He opens only and interrupts the current if the temperature in the flue gas nozzle is too high and thus there is a risk of overheating. As long as the solenoid is powered by electricity is flowed through, its anchor is tightened and via the linkage 46 the lever 47 withdrawn. The air flap 32 can therefore move like the actuator 34.

Sobald jedoch der Strom durch den Maximalbegrenzer 44 unterbrochen wird oder der Strom im Netz ausfällt, wird der Hubmagnet stromlos, und die Feder der Stromfalle entspannt sich und schließt über den Hebel 47 die Luftklappe 32 zwangläufig.However, as soon as the current through the maximum limiter 44 is interrupted or the power fails in the network, the solenoid is de-energized and the spring the current trap relaxes and inevitably closes the air flap 32 via the lever 47.

Zu F i g. 7 (Kessel, Stromdurchfluß bei steigender Temperatur): Beim Kessel gilt dieselbe Anordnung wie beim Ofen (F i g. 6), nur daß der Maximalbegrenzer durch die Temperatur des WaSServorlaufeE gesteuert wird.To F i g. 7 (boiler, current flow with rising temperature): At The boiler arrangement is the same as for the furnace (Fig. 6), except that the maximum limiter is controlled by the temperature of the water supply.

Zu F i g. 8 (Ofen mit Regler, Stromdurchfluß bei steigender Temperatur): F i g. 8 entspricht F i g. 4, nur daß die Geräte entsprechend F i g. 6 arbeiten.To F i g. 8 (furnace with regulator, current flow with increasing temperature): F i g. 8 corresponds to FIG. 4, except that the devices according to FIG. 6 work.

Zu F i g. 9 (Kessel mit Regler, Stromdurchfluß bei steigender Temperatur): Der Minimalbegrenzer 40 ist ersetzt durch den Regler 44, so daß also eine Kombination der Ausführungen von F i g. 5 und 7 zustande kommt.To F i g. 9 (boiler with controller, current flow with rising temperature): The minimum limiter 40 has been replaced by the controller 44, so that a combination of the explanations from FIG. 5 and 7 comes about.

Zu F i g. 10 (Stromfalle Draufsicht): Der Luftstutzen 31 kann durch die Luftklappe 32, welche im Lagerbock 50 drehbar gelagert ist, verschlossen werden. Im Lagerbock 51 ist der Hebel 47 drehbar gelagert und wird durch eine Feder 52 gegen die Luftklappe 32 gepreßt, so daß diese den Luftstutzen verschließt. Ist jedoch die Anlage im Betrieb, so wird der Hebel 47 mit dem Gelenkglied 46 durch Anker des Magneten 45 zurückgezogen, solange die Magnetspule vom Strom durchflossen wird.To F i g. 10 (power trap top view): The air nozzle 31 can through the air flap 32, which is rotatably mounted in the bearing block 50, are closed. The lever 47 is rotatably mounted in the bearing block 51 and is counteracted by a spring 52 the air flap 32 is pressed so that it closes the air nozzle. But it is the system is in operation, so will the lever 47 with the joint member 46 withdrawn by armature of magnet 45, as long as the solenoid is disconnected from the current is traversed.

Zu F i g. 11 (Kessel mit zwei Luftklappen): Der Kessel oder Ofen kann gegen überlastung, insbesondere bci Stromausfall, auch durch zwei Luftklappen gesichert werden. Das Stellglied steuert in diesem Fall eine Luftklappe 53, die im Innern des Luftstutzens 31 liegt. Unabhängig hiervon kann der Luftstutzen 31 durch eine zweite Luftklappe 54 verschlossen werden. der Magnet 55 hält während des Betriebes diese Luftklappe 54 offen, solange seine Spule vom Strom durchflossen wird. Sobald jedoch der Strom vom Vorlaufthermostaten 56 unterbrochen wird oder der Strom wegen Störung im Netz ausfällt, schließt die Druckfeder 57 diese zweite Luftklappe 54 und verhindert Schäden.To F i g. 11 (boiler with two air flaps): The boiler or furnace can Against overload, especially in the event of a power failure, also secured by two air flaps will. In this case, the actuator controls an air flap 53 inside of the air nozzle 31 is located. Independently of this, the air nozzle 31 can by a second air flap 54 are closed. the magnet 55 stops during operation this air flap 54 is open as long as the current flows through its coil. As soon however, the current from the flow thermostat 56 is interrupted or the current is due If a fault in the network fails, the compression spring 57 closes this second air flap 54 and prevents damage.

Claims

Claims: 1. Device for the automatic regulation of with fixed Fireplaces operated with fuels depending on a room thermostat to control the power supply to a heated one, the air damper directly actuating bimetallic helix, one end of which is at a coaxial to the helix axis Acts actuating shaft for the air flap, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the other end of the bimetallic coil (10) on one of these and the heating element (14) enclosing housing (1) engages, which in turn depends on another thermostat is rotatable coaxially to the actuating shaft (7).

2. Device according to Claim 1, characterized in that the end of the bimetallic coil (10) is attached to a disc (8) arranged on the actuating shaft (7).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the relative movement between the actuating shaft (7) and the housing (1) can be limited by stops is.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that d.aß the disk (8) arranged on the actuating shaft (7) is in the shape of a circular arc Has recess (25) into which at least one stop element fastened to the housing (1) (13) attacks.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the or the stop elements (13) are adjustable.

6. Device according to one of the claims 1 to 5, characterized by the relative movement between the actuating shaft (7) and the housing (1) delaying device.

7. Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the bimetallic coil (10) by the position the recess (25) of the disc (8) opposite the stop element on the housing side (13) has a bias in both end positions. B.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the further thermostat (44) in the Smoke pipe (41) is arranged.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a minimum limiter arranged in the smoke pipe (41) (40) the power supply to the bimetallic coil (10) is connected in parallel.

10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that an im Smoke pipe (41) arranged minimum limiter (40) in series in the power supply is connected to the bimetal coil (10).

11. The device according to claim 10, characterized characterized in that a maximum limiter arranged in a flow line (42) (43) is connected in series in the power supply to the bimetallic coil (10).

12th Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that an im Smoke pipe (41) arranged maximum limiter (44) and a separate circuit in this an electromagnetic actuator (45 to 47) for the air flap (32) having.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the maximum limiter (44) is assigned a separate air flap (54). Documents considered: Swiss Patent No. 198 374; USA. Patent Nos. 1914 435, 2 064194, 2028570, 2200248, 2220630, 1809 575th