CH622631A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Volumenstromregler für Gas- Gleitkopf trägt.

Strömungen, insbesondere für Klimaanlagen, durch den der Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs-

Volumenstrom eines Gases unabhängig vom Druck auf der beispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläu-

Anströmseite und/oder auf der Abströmseite des Reglers durch 50 tert.

ein verstellbares Drosselorgan konstant gehalten wird, wobei Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Abschnitt eines Strö-

die Druckdifferenz zwischen einem entgegen der Strömungs- mungskanals, in den der neue Regler eingebaut ist;

richtung offenen Stauraum und dem Gasstrom das Drosselor- Fig. 2 zeigt in einer Ansicht des gleichen Kanalstücks eine gan gegen die Wirkung einer Rückstellkraft um eine quer zur Verbindung der Klappenflügel über einen Seilzug und Rollen ;

Strömungsrichtung verlaufende feste Achse verschwenkt. 55 in

Volumenstromregler der genannten Art sind beispielsweise Fig. 3 besteht diese Verbindung aus Zahnkranzsegmenten,

aus der DE-AS 18 02 489 bekannt; sie sind bisher als einfache während

Klappen ausgeführt worden. Stromabwärts des Reglers ergibt Fig. 4 eine weitere Form dieser Verbindung wiedergibt.

sich dadurch im Strömungskanal eine stark unsymmetrische Der neue Volumenstromregler, der in erster Linie in der Strömung, was den Einbau weiterer Komponenten, z. B. von 60 Klima- und Lüftungstechnik angewendet wird, aber auch auf Schalldämpfern, erschwert. Diese Störung kann dabei soweit anderen Gebieten für die Regelung von Volumenströmen gasgehen, dass die Strömung durch den Regler gegen die Wand förmiger Medien eingesetzt werden kann, ist in einem vorzugs-des sie führenden Kanals gelenkt wird. weise rechteckigen Kanalstück 1 eines Strömungskanals unterAufgabe der Erfindung ist es, einen Volumenstromregler zu gebracht, das über Flanschen 2 und 3 zwischen zwei Abschnit-schaffen, durch den die Strömung in einer solchen Weise 65 ten eines nicht weiter dargestellten Kanals eingesetzt werden geführt wird, dass sie auch in Strömungsrichtung nach dem kann. Die Strömung des Gases, vorzugsweise also der Luft, Regler möglichst symmetrisch im Strömungskanal verläuft. erfolgt in Richtung des Pfeiles a von links nach rechts. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Die zunächst auf der ganzen Kanalbreite anströmende Luft

trifft am stromaufwärtigen Ende des Kanalstücks 1 auf ein mit einem Einlauftrichter 4 versehenes Einlaufelement 5. Durch diese wird aus der ankommenden Strömung ein in der Kanalmitte über die ganze Breite verlaufender, zentraler, durch den Regler geregelter, weiterführender Volumenstrom von den äusseren Bereichen der Strömung abgetrennt. Diese laufen sich in dem oberen und unteren Kanalbereich des Kanals 1 in Stauräumen 6 tot, die am stromabwärtigen Ende des Kanalstücks 1 durch leicht bogenförmig ausgestaltete Stirnwände 7 abgeschlossen sind.

Innerhalb des Einlaufelements 5 ist ein einstellbares Sollwertorgan angeordnet, das im vorliegenden Fall als eine um eine Achse 8 drehbare Klappe 9 ausgebildet ist. Dieses Organ dient in bekannter Weise als Sollwert-Einstellorgan für den Sollwert des mit dem Regler konstant zu haltenden Volumenstroms.

In Strömungsrichtung folgen auf das Einlaufelement 5 symmetrisch zur Kanalmitte angeordnete Flügel 10 und 11, die im gezeigten Beispiel in horizontaler Lage eingebaut und um je eine das Kanalstück 1 in horizontaler Lage quer durchsetzende Schwenkache 12 und 13 schwenkbar sind.

Die Flügel 10 und 11 sind im gezeigten Beispiel als flache, zur Luftströmung hin offene Schalen geformt, können jedoch auch andere Formen haben, beispielsweise in bekannter Weise als Winkelflügel ausgebildet sein. Ihre mindestens annähernd rechtwinklig zum «Schalenboden» abgewinkelten Schalenränder 14 sind kreisförmig mit einem Radius gebogen, der der Länge des Flügels 10 bzw. 11 von der Schwenkachse 12 bzw. 13 aus entspricht. Diesen Radius hat auch die Wölbung der im Kanalstück 1 feststehenden Stirnwände 7, zwischen denen sich die von den Flügeln 10 und 11 regelbar verschliessbare Durchströmöffnung 15 für die Luftströmung befindet.

Die freien Enden der Schalenränder 14 tragen Versteifungen 16; in ähnlicher Weise sind die freien Enden der Stirnwände 7 in Strömungsrichtung umgebogen, um ihre Steifigkeit zu erhöhen.

In bekannter Weise erfolgt die Regelung des Volumenstroms durch Verändern des Öffnungsquerschnitts zwischen den Flügeln 10 und 11 selbsttätig, wobei als ein Schwenken der Flügel bewirkende Kraft - unabhängig vom durch die Klappe 9 eingestellten Sollwert - die Druckdifferenz der zu beiden Seiten des Schalenbodens der Flügel 10 und 11 herrschende Drücke wirkt. Diese Druckdifferenz entsteht durch den in den Stauräumen 6 herrschenden Staudruck der abgebremsten Strömung, gegen den auf der anderen Seite der niedrigere, statische Druck in der zentralen Luftströmung wirkt. Befinden sich die Flügel 10 und 11 nicht im Kräftegleichgewicht, so werden sie

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verschwenkt, wodurch der Öffnungsquerschnitt zwischen ihren Randstücken 14 verkleiner oder vergrössert und damit die dort erfolgende Entspannung erhöht oder erniedrigt wird, bis sich die auf die Flügel 10 und 11 wirkenden Kraftmomente bezüglich der Schwenkachse 12 und 13 wieder das Gleichgewicht halten.

Die Rückstellkraft für die Rückstellung der Flügel 10 und 11 gegen den Staudruck in den Räumen 6 kann in einfacher Weise durch ein Gewicht 16 erzeugt werden, das ausserhalb des Kanalstücks 1 über einen Hebel 17 an einer der beiden Schwenkachsen 12 oder 13 angreift (Fig. 2). Es ist jedoch unter Umständen auch vorteilhaft, das Gewicht 16 durch eine Feder 18 zu ersetzen, die unter Vorspannung zwischen dem Hebel 17 und einem Fixpunkt 19 eingesetzt ist (Fig. 3).

Wie eingangs erwähnt, ist es für die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Reglers von grosser Wichtigkeit, dass die gegenläufige Verstellung der Flügel 10 und 11 eindeutig ist. Bei einer dies gewährleistenden Verbindung der Flügel (Fig. 2) ist beispielsweise ausserhalb des Kanalstücks 1 auf den Schwenkachsen 12 und 13 mittels eine Klemmstücks 20, das von einer dargestellten Schraube zusammengezogen wird, je ein Hebel 21 befestigt. Das freie Ende jedes Hebels 21 ist mit einem Seilzug 23 verbunden, der über Rollen 24 ausgespannt ist und beide Hebel 21 miteinander spielfrei so verbindet, dass jede Bewegung des einen Flügels eine gleich grosse, gegenläufige Bewegung des anderen Flügels bewirkt.

Die Verbindung der Flügel 10 und 11 ist in Fig. 3 durch miteinander über Zähne 26 in Eingriff stehende Kreissegmente 27 hergestellt, die starr auf den Schwenkachsen 12 und 13 befestigt sind; diese Kreissegmente 27 wälzen sich bei einer Verstellung bzw. Schwenkung der Flügel ebenfalls weitgehend spielfrei aufeinander ab und stellen auf diese Weise die gewünschte Relation zwischen den Schwenkbewegungen der beiden Flügel 10 und 11 sicher.

Ähnlich wie in Fig. 2 sind auf den Schwenkachsen 12 und 13 bei der Verbindung nach Fig. 4 Hebel 30 und 31 befestigt, von denen der eine einen Gleitkopf 32 trägt, während der andere in einer im Querschnitt gabelförmigen Gleitöffnung 33 endet; in diese greift der Gleitkopf 32 ebenfalls möglichst weitgehend ohne Spiel ein. Bei einer Schwenkung des einen Flügels verschiebt sich der Gleitkopf 32 in der Gleitführung 33 und bewirkt so die gewünschte gegenläufige Bewegung des anderen Flügels. Die Gleitbahn und Führung 33 können gegebenenfalls mit einem selbstschmierenden Material belegt sein, um das Gleiten des Kopfes 32 zu erleichtern. Eine weitere Möglichkeit ist, den Gleitkopf als Wälzlager auszuführen.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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   PATENTANSPRÜCHE Drosselorgan aus zwei symmetrisch zur Gasströmung

   1. Volumenstromregler für Gasströmungen, insbesondere angeordneten, um getrennte Achsen verschwenkbaren Flügeln für Klimaanlagen, durch den der Volumenstrom eines Gases besteht, deren Schwenkachsen so miteinander verbunden und unabhängig vom Druck auf der Anströmseite und/oder auf der bei einer Verstellung geführt sind, dass die Flügel gegenläufig Abströmseite des Reglers durch ein verstellbares Drosselorgan 5 in eindeutiger Relation zueinander verschwenkt werden, d.h. konstant gehalten wird, wobei die Druckdifferenz zwischen dass jeder Stellung des einen Flügels eine einzige Stellung des einem entgegen der Strömungsrichtung offenen Stauraum und anderen Flügels zugeordnet ist.

   dem Gasstrom das Drosselorgan gegen die Wirkung einer Bei dem neuen Regler erfolgt die durch die beiden Flügel

   Rückstellkraft um eine quer zur Strömungsrichtung verlau- selbständig bewirkte Verengung des Strömungsquerschnittes fende feste Achse verschwenkt, dadurch gekennzeichnet, dass io symmetrisch zu seiner Mittelebene von den beiden Rändern das Drosselorgan aus zwei symmetrisch zur Gasströmung her, wodurch die symmetrische Lage der Strömung in dem sie angeordneten, um getrennte Achse (12,13) verschwenkbaren führenden Kanal bei jeder Öffnung des Reglers erhalten bleibt.

   Flügeln ( 10,11 ) besteht, deren Schwenkachsen ( 12,13) so mit- Die Verbindung der beiden Schwenkachsen gewährleistet, dass einander verbunden und bei einer Verstellung so geführt sind, die beiden Flügel sich bei jeder Verstellung immer möglichst dass die Flügel ( 10,11 ) gegenläufig in eindeutiger Relation 15 weitgehend um den gleichen Winkel gegenläufig zueinander zueinander verschwenkt werden, d.h. dass jeder Stellung des verdrehen, so dass jeder Stellung des einen Flügels eine und einen Flügels (10 oder 11) eine einzige Stellung des anderen immer nur eine Stellung des anderen Flügels zugeordnet ist, die

   Flügels (11 oder 10) zugeordnet ist. den - von der in der Mitte gelegenen Symmetrie-Ebene aus
2. 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gesehen - hälftigen Strömungsquerschnitt um den gleichen eine der Schwenkachsen (12,13) über einen Hebel (17) mit 20 Betrag verengt bzw. erweitert wie der erste Flügel.

   einem Gegengewicht (16) verbunden ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Reglers
3. 3. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber der bekannten Konstruktion besteht darin, dass -eine der Schwenkachsen ( 12,13) mit einer Rückstellfeder (18) gleiche Länge eines einfachen und eines zweiflügeligen verbunden ist. Drosselorgans vorausgesetzt - die von der erwähnten Druck-
4. 4. Regler nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch 25 differenz ausgelöste Stellkraft wegen der grösseren Fläche gekennzeichnet, dass die Verbindung der Schwenkachsen (12, zweier Flügel erheblich vergrössert wird, was sich bei gering 13) aus einem über Rollen (24) geführten Seilzug (23) besteht, herrschenden Druckdifferenzen günstig auswirkt.

   der über Hebel (21) mit den Schwenkachsen (12,13) verbunden Durch die symmetrische Ausbildung der beiden Flügel und ist. die gegenläufige Beweglichkeit kompensieren sich darüber
5. 5. Regler nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch 30 hinaus die aufgrund des eigenen Gewichts der Flügel auftretengekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (12,13) über kreisseg- den Kräfte bei horizontaler Einbaulage der Flügel, so dass die mentförmige Zahnkränze (27) schwenkbar miteinander ver- Grösse der Rückstellkraft, die vorteilhafterweise durch ein bunden sind. Rückstellgewicht oder eine Rückstellfeder aufgebracht wird,
6. 6. Regler nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch unabhängig von der Einbaulage des zweiflügeligen Organs gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (12,13) über zwei 35 wird. Bei einteiligen Organen muss das Eigengewicht von der Hebel (30,31) miteinander verbunden sind, von denen der eine Rückstellkraft kompensiert werden, so dass diese - sowohl als eine Gleitführung (33) und der andere einen in diese eingreifen- Feder als auch Gewicht - von der Einbaulage abhängig ist. den Gleitkopf (32) oder ein Wälzlager trägt. Für die Erfüllung der geschilderten Aufgabe bezüglich der
7. 7. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindung der Flügel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Sollwertorgan (9) zur Einstellung des Volumenstrom-Soll- 40 wenn die Verbindung der Schwenkachsen aus einem über Rol-wertes vorhanden ist. len geführten Seilzug besteht, der über Hebel mit den Schwenkachsen verbunden ist, oder wenn die Schwenkachse über kreis-segmentförmige Zahnkränze schwenkbar miteinander verbun-den sind; alternativ dazu können die Schwenkachsen auch über

   45 zwei Hebel miteinander verbunden sein, von denen der eine eine Gleitführung und der andere einen in diese eingreifenden