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EP1318357B1 - Strömungsmengenregler - Google Patents

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Publication number
EP1318357B1
EP1318357B1 EP02026210A EP02026210A EP1318357B1 EP 1318357 B1 EP1318357 B1 EP 1318357B1 EP 02026210 A EP02026210 A EP 02026210A EP 02026210 A EP02026210 A EP 02026210A EP 1318357 B1 EP1318357 B1 EP 1318357B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
flap
flow delivery
delivery controller
controller according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02026210A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1318357A2 (de
EP1318357A3 (de
Inventor
Emil Siegwart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siegwart Emil
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to SI200230857T priority Critical patent/SI1318357T1/sl
Publication of EP1318357A2 publication Critical patent/EP1318357A2/de
Publication of EP1318357A3 publication Critical patent/EP1318357A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1318357B1 publication Critical patent/EP1318357B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F24F2013/146—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means with springs

Definitions

  • the invention relates to a flow rate regulator for an air line of an air conditioner in which a flap is mounted in a housing on an axis arranged near the cross-sectional central axis, which is angled near the axis, with her one leg in the open position substantially parallel to the line axis in the flow direction to the rear and its other leg is aligned in the closed position substantially at right angles to the line axis, and a spring element held on a rod passing through the housing wall acts on a lever arm attached to the flap in such a way that the force application point describes a circular arc on rotation of the flap from the open position into the closed position, which is inclined at the beginning to the spring force direction than at the end, and the rod is provided in a sheath disposed on the outside of the housing wall with a transverse part, which has a thread for a threaded pin which is supported on a base part of the shell fixed to the housing wall and so a desired, a specific flow rateGarlurdenden to set appropriate bias of the spring element allowed
  • Such a flow regulator is known through use.
  • the angled flap as a control element is known from the DE 23 33 694 .
  • DE 28 35 052 and DE 33 32 529 is known from the DE 23 33 694 .
  • the invention has for its object to make the above-mentioned flow rate controller without affecting its functional accuracy in a wider scope usable.
  • a further spring element is provided parallel to the spring element, which is mounted on a housing wall passing through the rod, which is arranged in a outside on the housing wall, a scale having coat with a cross member, the one Having threaded for a threaded pin which is supported on a housing wall fixed to the base part of the shell and so, in addition to the former spring element or instead, a desired, a certain larger flow amount to be adjusted corresponding bias of the other spring element allows set, wherein the rod is also provided with a freely adjustable free displaceability in the transverse part and / or with the transverse part.
  • the two spring elements of which optionally one left out of action or in addition or instead of the former can be put into operation, a more accurate adjustment of the force exerted by the spring element or the spring elements on the flap force to be applied to adjust a certain flow rate Force possible and thus a more precise control than with only one spring.
  • the control range can be extended to smaller as well as larger flow rates.
  • the former spring element can obtain a somewhat flatter characteristic and thus regulate sensitively in the region of lower flow rates.
  • another spring element results in a comparatively steep characteristic, which at larger flow rates, i. from the open position far angled, the closed position approximated flap is needed.
  • the further spring element will additionally be put into use. In principle, it could also take the place of the former spring element, which could then be shut down in about the same way as provided for the further spring element.
  • the spring characteristic of the further spring element can be selected in each case according to the operation provided so far, that is substantially steeper than the spring characteristic curve and with additional use if necessary equal or even flatter, but usually also steeper when replacing the former spring element. With even more spring elements an even more curved and adapted overall spring characteristic could be generated.
  • the former and / or the further spring element can be formed by a plurality of juxtaposed coil springs of different characteristics. In this way, further approximations of the force of the spring element to the required control force are possible. Because the straightness of the spring characteristics, which in turn results in the proposed composite coil springs a straight line characteristic, so far as the composite spring could also be replaced by a single spring is not available in practice so.
  • the holder of the spring element on the rod should include a joint part, so that a clean, not superimposed by bending forces, spring removal comes about.
  • the hinge part consists of a hinged to the rod sleeve into which a coupling piece is screwed with a spring coils adapted external thread on which the end of the coil spring is screwed, or which has a spring coils adapted internal thread into which the end of the coil spring is screwed in immediately.
  • the flap is mounted in the lying on the shorter sides of the rectangle housing walls.
  • the two spring elements can here in, even greater, distance from each other from a lying on one of the longer sides of the rectangle sides housing wall, which is penetrated by the rods of the spring elements, in each case attack on a lever arm attached to the flap in the manner mentioned.
  • An inventive development consists in the fact that the lying on the longer sides of the rectangular housing walls are indented by multiple flat edging in the flow cross-section, preferably a central portion extends parallel to the housing axis and the flap between the parallel portions of the two opposite housing walls is arranged.
  • the bends give the housing walls rigidity and dimensional accuracy.
  • the indentations are also advantageous in that they increase the flow velocity at the location of the flap, thus improving the response of the flap, at least in the areas of lower preshrubs. Also, by increasing the flow velocity, the cross-sectional profile of the flow is made uniform.
  • the middle portion is in each case between a shorter, oblique portion and a longer, less inclined portion of the housing wall, and the shorter, more oblique portion of the housing wall is on the side of the opening position obliquely forward flap limb front and on the side the posterior flap leg located behind.
  • each flap leg can interact with a housing wall section parallel to the flow direction.
  • the two parallel sections overlap.
  • the same sheet metal part can be used in relation to the flow direction, the reverse arrangement.
  • the reduction of the flow cross section through the indentations is, for example, 10 to 15%, preferably 12 to 13%.
  • the flow rate regulator consists essentially of a housing 2 arranged in a flap 2, which is held by spring force in a flow cross-section more or less occlusive position.
  • the housing 1 is composed of two flat housing walls 4 and two double flat folded housing walls 5 together. All housing walls 4 and 5 are angled at the input and the output of the flow rate controller to a circumferential flange 6. With the two flanges of the flow rate regulator is inserted into an air duct of the same rectangular cross-section.
  • the bent housing walls are each divided into a shorter oblique section 7, a parallel to the axis of the flow amount controller section 8 and a longer oblique section 9. With each angled at a section 7,8 or 9 sheet metal sections 10,11 and 12, between which narrow column 13 remain, the housing walls 5 abut the housing walls 4. Rivets 14 hold them together.
  • the flap 2 is mounted on the housing walls 4. It has an angular cross-section. In the angle is its axis 15, which pierces the housing walls 4 and ends in mounted on the outside of the housing walls 4 bearings 16.
  • a respective tension spring 21 and 22 mounted, which has a holder as follows:
  • a threaded nozzle 23 On the one housing wall 5 sits a threaded nozzle 23 by engaging with a small flat flange under the housing wall, it is penetrated and held by a nut 24. About the nut 24, a transparent plastic sleeve 25 is screwed onto the socket 23. It is closed at the top with a plug 26.
  • the per se tubular stub 23 is provided with a, slightly protruding, insert 27 made of plastic, which serves with a diameter of a rod 28 adapted bore as a seat and guide for the rod 28.
  • a flat-cylindrical cross member 29 is disposed on the rod 28 and secured by a fixing screw 30.
  • the cross member has a thread in which a provided with a Allen 31 threaded pin 32 is seated.
  • the grub screw 32 abuts when train on the rod 28 on the insert 27 and thus sets the position of the rod with respect to the housing wall 5, further or less far pulled out firmly. After removing the plug 26 can be changed by turning the threaded pin 32 by means of a Allen key this position.
  • the tension spring 21 and 22 is attached via a hinge part 33.
  • the hinge part 33 has the shape of a (in Fig. 1 incompletely shown) sleeve.
  • the rod 28 projects just into one half of the sleeve and is connected by a transverse pin 34 hinged to her.
  • a coupling piece 35 is screwed into the sleeve, which protrudes approximately halfway and is provided with a tension spring 21 and 22 adapted external thread 36, so that the end of the tension spring 21 and 22 could be screwed on it.
  • the coupling piece 35 is in Fig. 6 shown on a larger scale alone.
  • the right tension spring 22 has a steeper spring characteristic than the left tension spring 21. It remains inactive for smaller flow amounts to be regulated by the fixing screw 30 is not tightened on its rod 28 and thereby the rod 28 can slide in the cross member 29.
  • the cross member 29 is brought into the lower position in the drawing, and the rod 28 is compared to the other rod 28 extends slightly upwards, so that it is not pulled out of the cross member when the tension spring 22 does not lengthen during pivoting of the flap and Instead, the rod 28 entrains.
  • the transparent plastic sleeves 25 are provided with a, in Fig. 2 drawn, provided scale, by means of which the desired devisregelnde flow rate can be adjusted by appropriate adjustment of the cross member 29 and thus bias of the tension springs 21,22.
  • the tension spring 21 alone, ie with inactive tension spring 22, flow rates of 50 m 3 / h can be set to 100 m 3 / h.
  • the tension spring 21 is placed in its largest intended bias and the tension spring 22 is activated by unscrewing the plastic sleeve 25 and the fixing screw 30 is tightened, for which the correct position of the cross member 29 on the rod 28 by a Fixierschraubenexcellent receiving indentation can be ensured in the rod 28.
  • the adjustment of the cross member 29 by means of the attached to the transparent plastic sleeve 25 scale is then made in turn with assumed plug 26 by turning the threaded pin 32.
  • the flow rate controller is set to 200 m 3 / h.
  • the flap 2 is due to their angulation and stabilization of this angulation by the metal plates 18 to a large extent torsionally rigid.
  • the asymmetrical introduction of force solely by the tension spring 21 or stronger by the tension spring 22 is readily possible.
  • the axis 15 can be dimensioned correspondingly weak.
  • pneumatic vibration dampers 38 are hinged at 39, the other hand at 40 to the flap 2 are hingedly connected.
  • Fig. 4 shows the construction in question on a larger scale and with a simpler mount:
  • the spring element 41 is composed of two tension springs 42 and 43 of different spring characteristic.
  • Fig. 3 shows the hooked to the button, weaker springs 42 pulled out more strongly than the other two, attached to the holder of the spring element 41 tension springs 43rd The designated by 44 spring element after Fig. 5
  • the tie rod 45 consists of a bore 46 in the coupling piece 35 slidably passing through and held at the other end of the weaker tension spring 42 cap screw. The head screw is held in place by screwing it into a part 47 which is in principle the same as the coupling piece 35.
  • the stronger tension spring 43 alone is then effective and the spring characteristic is steeper. In practice, however, instead of a Knicks results in a whole curved spring characteristic. It could also be the weaker tension spring 42 is arranged in connection to the hinge part 33 and the tie rod 45 there screwed into the coupling piece 35.
  • Fig. 1 shows the flap 2 in the closed position, ie at the lowest set flow rate and highest form.
  • the open position ie the other end position
  • the rearward leg 50 of the flap 2 is located on the consoles 37 and the other leg 51 is obliquely forward. Since in each position of the flap 2 of the legs 51 is more strongly flows than the leg 50, the flow seeks the flap 2 against the force of the spring elements, ie the tension springs 21 and 22 in Fig. 2 or the spring elements 41 in Fig. 3 , close.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Strömungsmengenregler für eine Luftleitung einer Klimaanlage, bei dem in einem Gehäuse eine Klappe auf einer nahe der Querschnittsmittelachse angeordneten Achse gelagert ist, die nahe der Achse gewinkelt ist, wobei ihr einer Schenkel in Öffnungsstellung im wesentlichen parallel zur Leitungsachse in Strömungsrichtung nach hinten und ihr anderer Schenkel in Schließstellung im wesentlichen rechtwinklig zur Leitungsachse ausgerichtet ist,
    und ein an einer die Gehäusewand durchsetzenden Stange gehaltenes Federelement an einem an der Klappe befestigten Hebelarm derart angreift, dass der Kraftangriffspunkt bei Drehung der Klappe aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung einen Kreisbogen beschreibt, der am Anfang schräger zur Federkraftrichtung steht als am Ende,
    und die Stange in einem außen auf der Gehäusewand angeordneten, eine Skala aufweisenden Mantel mit einem Querteil versehen ist, das ein Gewinde für einen Gewindestift aufweist, der auf einem an der Gehäusewand befestigten Basisteil des Mantels abgestützt ist und so eine gewünschte, einer bestimmten einzuregelnden Strömungsmenge entsprechende Vorspannung des Federelements einzustellen erlaubt.
  • Ein solcher Strömungsmengenregler ist durch Benutzung bekannt. Die gewinkelte Klappe als Regelelement ist bekannt aus den DE 23 33 694 , DE 24 48 271 , DE 26 18 037 , DE 27 58 352 , DE 28 23 735 , DE 28 35 052 und DE 33 32 529 .
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Strömungsmengenregler ohne Beeinträchtigung seiner Funktionsgenauigkeit in einem erweiterten Umfang nutzbar zu machen.
  • Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck erfüllt, indem parallel zu dem Federelement ein weiteres Federelement vorgesehen ist, das an einer die Gehäusewand durchsetzenden Stange gehaltert ist, die in einem außen auf der Gehäusewand angeordneten, eine Skala aufweisenden Mantel mit einem Querteil versehen ist, das ein Gewinde für einen Gewindestift aufweist, der auf einem an der Gehäusewand befestigten Basisteil des Mantels abgestützt ist und so, zusätzlich zu dem ersteren Federelement oder statt dessen, eine gewünschte, einer bestimmten größeren einzuregelnden Strömungsmenge entsprechende Vorspannung des weiteren Federelements einzustellen erlaubt,
    wobei für die Stange außerdem eine wahlfrei einzurichtende freie Verschiebbarkeit in dem Querteil und/oder mit dem Querteil vorgesehen ist.
  • Mit den beiden Federelementen, von denen wahlfrei das eine außer Funktion gelassen oder zusätzlich oder statt des ersteren in Funktion genommen werden kann, ist eine genauere Anpassung der durch das Federelement bzw. die Federelemente auf die Klappe ausgeübten Kraft an die zur Einregelung einer bestimmten Strömungsmenge aufzubringende Kraft möglich und damit eine genauere Regelung als mit nur einer Feder. Zugleich kann der Regelbereich auf kleinere wie auch auf größere Strömungsmengen erweitert werden. Das erstere Federelement kann eine etwas flachere Kennlinie erhalten und damit im Bereich geringerer Strömungsmengen feinfühlig regeln. Mit dem hinzukommenden weiteren Federelement entsteht eine vergleichsweise steile Kennlinie, die bei größeren Strömungsmengen, d.h. aus der Öffnungsstellung weit herausgewinkelter, der Schließstellung angenäherter Klappe benötigt wird.
  • Um die Stange in dem zu dem weiteren Federelement gehörigen Querteil frei verschiebbar zu machen, braucht nur das Querteil durch eine Fixierschraube auf der Stange festzuhalten sein, die erst vor Ort bei Bedarf angezogen wird oder, umgekehrt, bei Nichtbedarf gelockert wird.
    Man kann aber auch stattdessen oder zusätzlich einen freien Verschiebeweg des Querteil ohne Abstützung durch den Gewindestift vorsehen, dies allerdings auf Kosten des in dem Mantel vorhandenen Spielraums.
  • Das weitere Federelement wird in der Regel, wie gesagt, zusätzlich in Gebrauch genommen werden. Grundsätzlich könnte es aber auch an die Stelle des ersteren Federelements treten, das dann etwa in gleicher Weise stillgelegt werden könnte wie für das weitere Federelement vorgesehen. Die Federkennlinie des weiteren Federelements kann jeweils nach der insoweit vorgesehenen Betriebsweise gewählt werden, d.h. bei Ersatz des ersteren Federelements wesentlich steiler als dessen Federkennlinie und bei zusätzlichem Gebrauch ggf. gleich oder sogar flacher, in der Regel aber ebenfalls steiler.
    Mit noch weiteren Federelementen könnte eine noch stärker gekrümmte und angepasste Gesamt-Federkennlinie erzeugt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung kann bzw. können das erstere und/oder das weitere Federelement durch eine Mehrzahl aneinandergesetzter Schraubenfedern von verschiedener Kennlinie gebildet sein.
    Auf diesem Wege sind weitere Annäherungen der Kraft des Federelementes an die erforderliche Regelkraft möglich. Denn die Gradlinigkeit der Federkennlinien, die bei den vorgeschlagenen zusammengesetzten Schraubenfedern wiederum eine gradlinige Kennlinie ergibt, so dass insoweit die zusammengesetzte Feder auch durch eine einzige Feder ersetzt werden könnte, ist in der Praxis so nicht vorhanden.
  • Nach einer Weiterbildung ist jedoch vorgesehen, in dem aus aneinandergesetzten Schraubenfedern bestehenden Federelement den Federweg der Schraubenfeder mit flacherer Kennlinie durch einen Anschlag zu begrenzen, so dass bei weiterer Längung des Federelements nur die Schraubenfeder mit steilerer Kennlinie wirksam ist und theoretisch eine geknickte, praktisch aber eine gebogene Federkennlinie des Gesamt-Federelements herauskommt.
  • Weiter im einzelnen wird vorgeschlagen, die Schraubenfedern mittels eines Kupplungsstücks zusammenzusetzen, das ein den Federwindungen angepasstes Außengewinde aufweist, so dass die beiden Federenden daraufgeschraubt werden können.
    Der genannte Anschlag kann und soll dann in der Weise verwirklicht werden, dass die Feder mit flacherer Kennlinie und das Kupplungsstück von einem Zuganker durchsetzt sind, an dessen Ende ein Kopf angeordnet ist, an dem das auf dem Zuganker verschiebbare Kupplungsstück anstößt.
  • Zur weiteren Verfeinerung der Anpassung der Federkräfte an die erforderlichen Regelkräfte soll die Halterung des Federelements an der Stange ein Gelenkteil umfassen, so dass eine saubere, nicht von Biegekräften überlagerte, Federausziehung zustande kommt.
  • Vorzugsweise besteht das Gelenkteil aus einer gelenkig an der Stange angebrachten Hülse, in die ein Kupplungsstück mit einem den Federwindungen angepassten Außengewinde eingeschraubt ist, auf das das Ende der Schraubenfeder aufgeschraubt ist, oder die ein den Federwindungen angepasstes Innengewinde aufweist, in das das Ende der Schraubenfeder unmittelbar eingeschraubt ist.
  • Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Anordnung bei einem Strömungsmengenregler rechteckigen Querschnitts, dessen Klappe in den an den kürzeren Rechteckseiten liegenden Gehäusewänden gelagert ist. Die beiden Federelemente können hier in, auch größerem, Abstand voneinander von einer an einer der längeren Rechteckseiten liegenden Gehäusewand aus, die von den Stangen der Federelemente durchsetzt wird, an jeweils einem an der Klappe befestigten Hebelarm in der genannten Weise angreifen.
  • Eine erfinderische Weiterbildung besteht hier darin, dass die an den längeren Rechteckseiten liegenden Gehäusewände durch mehrfache flache Kantung in den Strömungsquerschnitt eingebuchtet sind, wobei vorzugsweise ein mittlerer Abschnitt parallel zur Gehäuseachse verläuft und die Klappe zwischen den parallelen Abschnitten der beiden einander gegenüberliegenden Gehäusewände angeordnet ist.
  • Die Abkantungen geben den Gehäusewänden Steifigkeit und Formgenauigkeit.
  • Damit wird sichergestellt, dass die enge Anpassung der Federelemente an die zur Einregelung bestimmter Strömungsmengen aufzubringenden Kräfte nicht durch ungenaue Anordnung der Federelemente an einer verzogenen Blechwand entwertet wird. Außerdem haben dann die bei weitgehend geschlossener Klappe verbleibenden schmalen Durchgangsspalte noch eine exakte Form und Breite.
  • Die Einbuchtungen sind ferner insofern von Vorteil, als sie die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle der Klappe erhöhen, womit jedenfalls in den Bereichen niedriger Vordrücke die Reaktion der Klappe verbessert wird. Auch wird durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit das Querschnittsprofil der Strömung vergleichmäßigt.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt der mittlere Abschnitt jeweils zwischen einem kürzeren, schrägen Abschnitt und einem längeren, weniger schrägen Abschnitt der Gehäusewand, und der kürzere, schrägere Abschnitt der Gehäusewand ist an der Seite des in Öffnungsstellung schräg nach vorne stehenden Klappenschenkels vorne und an der Seite des nach hinten stehenden Klappenschenkels hinten angeordnet.
    Damit kann bei möglichst kurzer Bemessung des parallelen Abschnitts und infolgedessen größtmöglicher Tiefe der Einbuchtung jeder Klappenschenkel mit einem zur Strömungsrichtung parallelen Gehäusewandabschnitt zusammenwirken. Die beiden parallelen Abschnitte überschneiden sich. Für beide Seitenwände kann das gleiche Blechteil in, bezogen auf die Strömungsrichtung, umgekehrter Anordnung verwendet werden.
    Die Verminderung des Strömungsquerschnitts durch die Einbuchtungen beträgt z.B. 10 bis 15%, vorzugsweise 12 bis 13%.
  • Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
    • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Strömungsmengenregler,
    • Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Strömungsmengenreglers gemäß Fig. 1 von links,
    • Fig. 3 zeigt eine gleiche Ansicht eines weiteren Strömungsmengenreglers,
    • Fig. 4 zeigt ein Federelement im Längsschnitt,
    • Fig. 5 zeigt ein weiteres Federelement im Längsschnitt und
    • Fig. 6 zeigt ein Einzelteil der Federelemente, teils im Längsschnitt und teils in Ansicht.
  • Der Strömungsmengenregler besteht im wesentlichen aus einer in einem Gehäuse 1 angeordneten Klappe 2, die durch Federkraft in einer den Strömungsquerschnitt mehr oder weniger verschließenden Stellung gehalten ist.
  • Das Gehäuse 1 setzt sich aus zwei ebenen Gehäusewänden 4 und zwei zweifach flach abgekanteten Gehäusewänden 5 zusammen. Alle Gehäusewände 4 und 5 sind am Eingang und am Ausgang des Strömungsmengenreglers zu einem umlaufenden Flansch 6 abgewinkelt. Mit den beiden Flanschen ist der Strömungsmengenregler in einen Luftkanal desselben rechteckigen Querschnitts einzusetzen.
  • Die abgekanteten Gehäusewände gliedern sich jeweils in einen kürzeren schrägen Abschnitt 7, einen zur Achse des Strömungsmengenreglers parallelen Abschnitt 8 und einen längeren schrägen Abschnitt 9. Mit jeweils an einem Abschnitt 7,8 bzw. 9 abgewinkelten Blechabschnitten 10,11 bzw. 12, zwischen denen schmale Spalte 13 verbleiben, liegen die Gehäusewände 5 an den Gehäusewänden 4 an. Nieten 14 halten sie zusammen.
  • Die Klappe 2 ist an den Gehäusewänden 4 gelagert. Sie hat einen winkelförmigen Querschnitt. In dem Winkel liegt ihre Achse 15, die die Gehäusewände 4 durchstößt und in auf der Außenseite der Gehäusewände 4 angebrachten Lagern 16 endet.
  • Aus dem Winkel der Klappe 2 stehen ferner zwei Hebelarme 17 aus, im ganzen dreieckigen, Blechen von der Klappe ab. Sie sind jeweils eine einen Schlitz in der Klappe durchstoßende Fortsetzung einer auf der Außenseite des Winkels angeordneten, die Form eines Kreisausschnitts aufweisenden Blechscheibe 18, die zwei weitere Schlitze in der Klappe 2 mit hinter der Klappe abgeplatteten Befestigungslaschen 10 durchsetzt. Die Blechscheiben 18 dienen dem Gewichtsausgleich der Klappe 2 in bezug auf die Achse 15.
  • An einem Knopf 20 der Hebelarme 17 ist jeweils eine Zugfeder 21 bzw. 22 eingehängt, die eine Halterung aufweist wie folgt:
  • Auf der einen Gehäusewand 5 sitzt ein mit einem Gewinde versehener Stutzen 23, indem er mit einem kleinen flachen Flansch unter die Gehäusewand greift, sie durchsetzt und durch eine Mutter 24 gehalten ist. Über der Mutter 24 ist eine durchsichtige Kunststoffhülse 25 auf den Stutzen 23 geschraubt. Sie ist oben mit einem Stöpsel 26 verschlossen.
  • Der an sich rohrförmige Stutzen 23 ist mit einem, etwas herausstehenden, Einsatz 27 aus Kunststoff versehen, der mit einer dem Durchmesser einer Stange 28 angepassten Bohrung als Sitz und Führung für die Stange 28 dient.
    Nahe ihrem Ende ist auf der Stange 28 ein flach-zylindrisches Querteil 29 angeordnet und mittels einer Fixierschraube 30 befestigt. Das Querteil weist ein Gewinde auf, in dem ein mit einem Imbus 31 versehener Gewindestift 32 sitzt. Der Gewindestift 32 stößt bei Zug an der Stange 28 auf den Einsatz 27 und legt damit die Stellung der Stange in bezug auf die Gehäusewand 5, weiter oder weniger weit herausgezogen, fest. Nach Abnehmen des Stöpsels 26 kann durch Drehen des Gewindestiftes 32 mittels eines Imbusschlüssels diese Stellung verändert werden.
  • Am anderen, in den Strömungsquerschnitt ragenden Ende der Stange 28 ist über ein Gelenkteil 33 die Zugfeder 21 bzw. 22 befestigt.
  • Das Gelenkteil 33 hat die Gestalt einer (in Fig. 1 unvollständig dargestellten) Hülse. Die Stange 28 ragt knapp in die eine Hälfte der Hülse hinein und ist durch einen Querstift 34 gelenkig mit ihr verbunden. In der anderen Hälfte ist ein Kupplungsstück 35 in die Hülse eingeschraubt, das etwa zur Hälfte herausragt und mit einem der Zugfeder 21 bzw. 22 angepassten Außengewinde 36 versehen ist, so dass das Ende der Zugfeder 21 bzw. 22 daraufgeschraubt werden konnte. Das Kupplungsstück 35 ist in Fig. 6 in größerem Maßstab allein dargestellt.
  • Die in Fig. 2 rechte Zugfeder 22 hat eine steilere Federkennlinie als die linke Zugfeder 21. Sie bleibt für kleinere einzuregelnde Strömungsmengen inaktiv, indem an ihrer Stange 28 die Fixierschraube 30 nicht festgezogen wird und dadurch die Stange 28 in dem Querteil 29 gleiten kann. Das Querteil 29 wird dafür in die in der Zeichnung untere Stellung gebracht, und die Stange 28 ist gegenüber der anderen Stange 28 etwas nach oben verlängert, damit sie nicht aus dem Querteil herausgezogen wird, wenn die Zugfeder 22 sich beim Verschwenken der Klappe nicht längt und statt dessen die Stange 28 mitnimmt.
  • Die durchsichtigen Kunststoffhülsen 25 sind mit einer, in Fig. 2 herausgezeichneten, Skala versehen, anhand derer die gewünschte einzuregelnde Strömungsmenge durch entsprechende Einstellung des Querteils 29 und damit Vorspannung der Zugfedern 21,22 eingestellt werden kann.
    Mit der Zugfeder 21 allein, d.h. bei inaktiver Zugfeder 22, können Strömungsmengen von 50 m3/h bis 100 m3/h eingestellt werden. Zur Einstellung größerer Strömungsmengen wird die Zugfeder 21 in ihre größte vorgesehene Vorspannung gebracht und die Zugfeder 22 aktiviert, indem dort die Kunststoffhülse 25 abgeschraubt und die Fixierschraube 30 angezogen wird, wofür die richtige Stellung des Querteils 29 auf der Stange 28 durch eine die Fixierschraubenspitze aufnehmende Eindellung in der Stange 28 sichergestellt werden kann.
    Die Einstellung des Querteils 29 mit Hilfe der auf der durchsichtigen Kunststoffhülse 25 angebrachten Skala wird dann wiederum bei angenommenem Stöpsel 26 durch Verdrehen des Gewindestiftes 32 vorgenommen.
    In Fig. 2 ist der Strömungsmengenregler auf 200 m3/h eingestellt.
  • Die Klappe 2 ist infolge ihrer Winkelung und Stabilisierung dieser Winkelung durch die Blechscheiben 18 in hohem Maße verwindungssteif. Die unsymmetrische Krafteinleitung allein durch die Zugfeder 21 oder stärker durch die Zugfeder 22 ist ohne weiteres möglich. Auch kann die Achse 15 entsprechend schwach dimensioniert sein.
  • An Konsolen 37 der Gehäusewände 4, die nur geringfügig in den Strömungsquerschnitt hineinstehen, sind pneumatische Schwingungsdämpfer 38 bei 39 angelenkt, die andererseits bei 40 mit der Klappe 2 gelenkig verbunden sind.
  • Im Falle des Einsatzes beider Zugfedern 21 und 22 kommt als weiterer Vorteil dieser Maßnahme eine Schwingungsdämpfung dadurch hinzu, dass die verschiedenen Federn Schwingungssysteme mit verschiedenen Resonanzfrequenzen bilden, die sich gegenseitig stören.
  • In Fig. 3 sind die Zugfedern 21 und 22 durch zwei gleiche Federelemente 41 ersetzt.
  • Fig. 4 zeigt die betreffende Konstruktion in größerem Maßstab und mit einer einfacheren Halterung:
  • Das Federelement 41 ist aus zwei Zugfedern 42 und 43 von unterschiedlicher Federkennlinie zusammengesetzt. Dazu dient wiederum das bereits beschriebene, in Fig. 6 dargestellte Kupplungsstück, auf das hier die beiden Federenden bis zum Anstoß aneinander (in Fig. 4 und 5 unten) aufgeschraubt sind.
    Fig. 3 zeigt die an dem Knopf eingehakten, schwächeren Zugfedern 42 stärker ausgezogen als die beiden anderen, an der Halterung des Federelements 41 befestigten Zugfedern 43.
    Das, mit 44 bezeichnete, Federelement nach Fig. 5 ist gegenüber dem Federelement 41 ergänzt um einen Zuganker 45. Der Zuganker 45 besteht aus einer eine Bohrung 46 in dem Kupplungsstück 35 verschieblich durchsetzenden und am anderen Ende der schwächeren Zugfeder 42 festgehaltenen Kopfschraube. Festgehalten ist die Kopfschraube durch Einschrauben in ein im Prinzip gleiches Teil 47 wie das Kupplungsstück 35.
    Ist das Federelement 44 ausgezogen bis zum Anschlagen des Schraubenkopfes 48 an dem Kupplungsstück 35, so ist anschließend allein noch die stärkere Zugfeder 43 wirksam und die Federkennlinie steiler. In der Praxis ergibt sich jedoch statt eines Knicks eine im ganzen gekrümmte Federkennlinie.
    Es könnte auch die schwächere Zugfeder 42 im Anschluß an das Gelenkteil 33 angeordnet und der Zuganker 45 dort in das Kupplungsstück 35 eingeschraubt sein.
  • Fig. 1 zeigt die Klappe 2 in der Schließstellung, d.h. bei niedrigster eingestellter Strömungsmenge und höchstem Vordruck. In der Öffnungsstellung, d.h. der anderen Endstellung, liegt der nach hinten gerichtete Schenkel 50 der Klappe 2 an den Konsolen 37 an und der andere Schenkel 51 steht schräg nach vorne. Da in jeder Stellung der Klappe 2 der Schenkel 51 stärker angeströmt wird als der Schenkel 50, sucht die Strömung die Klappe 2 gegen die Kraft der Federelemente, d.h. der Zugfedern 21 und 22 in Fig. 2 bzw. der Federelemente 41 in Fig. 3, zu schließen.

Claims (14)

  1. Strömungsmengenregler für eine Luftleitung einer Klimaanlage, bei dem in einem Gehäuse (1) eine Klappe (2) auf einer nahe der Querschnittsmittelachse angeordneten Achse (15) gelagert ist, die nahe der Achse (15) gewinkelt ist, wobei ihr einer Schenkel (50) in Öffnungsstellung im wesentlichen parallel zur Leitungsachse in Strömungsrichtung nach hinten und ihr anderer Schenkel (51) in Schließstellung im wesentlichen rechtwinklig zur Leitungsachse ausgerichtet ist,
    und ein an einer die Gehäusewand (5) durchsetzenden Stange (28) gehaltertes Federelement (21;41) an einem an der Klappe (2) befestigten Hebelarm (17) derart angreift, dass der Kraftangriffspunkt bei Drehung der Klappe (2) aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung einen Kreisbogen beschreibt, der am Anfang schräger zur Federkraftrichtung steht als am Ende,
    und die Stange (28) in einem außen auf der Gehäusewand angeordneten, eine Skala aufweisenden Mantel (25) mit einem Querteil (28) versehen ist, das ein Gewinde für einen Gewindestift (32) aufweist, der auf einem an der Gehäusewand (5) befestigten Basisteil (23,27) des Mantels (25) abgestützt ist und so eine gewünschte, einer bestimmten einzuregelnden Strömungsmenge entsprechende Vorspannung des Federelements (21:41) einzustellen erlaubt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass parallel zu dem Federelement (21:41) ein weiteres Federelement (22:41) vorgesehen ist, das an einer die Gehäusewand (5) durchsetzenden Stange (28) gehaltert ist, die in einem außen auf der Gehäusewand (5) angeordneten, eine Skala aufweisenden Mantel (25) mit einem Querteil (29) versehen ist, das ein Gewinde für einen Gewindestift (32) aufweist, der auf einem an der Gehäusewand (5) befestigten Basisteil (23,27) des Mantels (25) abgestützt ist und so, zusätzlich zu dem ersteren Federelement (21:41) oder statt dessen, eine gewünschte, einer bestimmten größeren einzuregelnden Strömungsmenge entsprechende Vorspannung des weiteren Federelements (22;41) einzustellen erlaubt,
    wobei für die Stange (28) außerdem eine wahlfrei einzurichtende freie Verschiebbarkeit in dem Querteil (29) und/oder mit dem Querteil (29) vorgesehen ist.
  2. Strömungsmengenregler nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zu dem weiteren Federelement (22;41) gehörige Querteil (29) durch eine Fixierschraube (30) vor Ort auf der Stange (28) festzuhalten ist.
  3. Strömungsmengenregler nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein freier Verschiebeweg des Querteils ohne Abstützung durch den Gewindestift vorgesehen ist.
  4. Strömungsmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das weitere Federelement (22) eine steilere Federkennlinie aufweist.
  5. Strömungsmengenregler nach einem der Ansprüche 1' bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erstere und/oder das weitere Federelement (41) durch eine Schraubenfeder (21;22) oder eine Mehrzahl aneinandergesetzter Schraubenfedern (42;43) von verschiedener Kennlinie gebildet ist bzw. sind.
  6. Strömungsmengenregler nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schraubenfedern (42;43) mittels eines Kupplungsstücks (35) zusammengesetzt sind, das ein den Windungen der Schraubenfedern angepasstes Außengewinde (36) aufweist und auf das die Enden der Schraubenfedern (42;43) aufgeschraubt sind.
  7. Strömungsmengenregler nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Falle der Mehrzahl von Schraubenfedern (42;43) verschiedener Kennlinie der Federweg der Schraubenfeder (42) mit flacherer Kennlinie durch einen Anschlag (48) begrenzt ist.
  8. Strömungsmengenregler nach den Ansprüchen 6 und 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schraubenfeder (42) mit flacherer Kennlinie und das Kupplungsstück (35) von einem Zuganker (45) durchsetzt sind, an dessen Ende ein Kopf (48) als der genannte Anschlag angeordnet ist, an dem das auf dem Zuganker (45) verschiebbare Kupplungsstück (35) anstößt.
  9. Strömungsmengenregler nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halterung des Federelements (21;41) an der Stange (28) ein Gelenkteil (33) umfasst, vorzugsweise eine gelenkig an der Stange (28) angebrachte Hülse, in die ein Kupplungsstück (35) mit einem den Federwindungen angepassten Außengewinde (36) eingeschraubt ist, auf das das Ende der Schraubenfeder (21;22;43) aufgeschraubt ist, oder die ein den Federwindungen angepasstes Innengewinde aufweist, in das das Ende der Schraubenfeder unmittelbar eingeschraubt ist.
  10. Strömungsmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Strömungsmengenregler einen rechteckigen Querschnitt aufweist und die Klappe (2) in den an den kürzeren Rechteckseiten liegenden Gehäusewänden (4) gelagert (16) ist und die Stangen (28) eine an einer der längeren Rechteckseiten liegende Gehäusewand (5) durchsetzen und die beiden Federelemente (21;22/41) in Abstand voneinander an jeweils einem an der Klappe (2) befestigten Hebelarm (17) in der genannten Weise angreifen.
  11. Strömungsmengenregler nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die an den längeren Rechteckseiten liegenden Gehäusewände (5) durch mehrfache flache Kantung in den Strömungsquerschnitt eingebuchtet sind.
  12. Strömungsmengenregler nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jeweils ein mittlerer Abschnitt (8) der eingebuchteten Gehäusewände (5) parallel zur Gehäuseachse verläuft und die Klappe (2) zwischen den parallelen Abschnitten (8) der beiden einander gegenüberliegenden Gehäusewände (5) angeordnet ist.
  13. Strömungsmengenregler nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der mittlere Abschnitt (8) jeweils zwischen einem kürzeren, schrägen Abschnitt (7) und einem längeren, weniger schrägen Abschnitt (9) der Gehäusewand (5) liegt und der kürzere, schrägere Abschnitt (7) der Gehäusewand (5) an der Seite des in Öffnungsstellung schräg nach vorne stehenden Schenkels (51) der Klappe vorne und an der Seite des nach hinten stehenden Schenkels (50) der Klappe hinten angeordnet ist.
  14. Strömungsmengenregler nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verminderung des Strömungsquerschnitts durch die Einbuchtungen 10 bis 15%, vorzugsweise 12 bis 13%, beträgt.
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