DE20119013U1 - Volumenstromregler - Google Patents

Volumenstromregler

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Description

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DR. STARK & PARTNER PATENTANWÄLTE · MOERSER STRASSE 140 ■ D-47803 KREFELD
Anwaltsakte: 01 905 / 8 th
Gebrüder Trox, Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Heinrich-Trox-Platz 1, 47506 Neukirchen-Vluyn
Volumenstromregler
Die Erfindung betrifft einen Volumenstromregler, insbesondere für klima- und lüftungstechnische Anlagen, mit einer in einem Strömungskanal auf einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Welle schwenkbar gelagerten Regelklappe, die unter Einwirkung eines anströmenden Mediums in die bestimmungsgemäße Strömungsrichtung gegen eine Rückstellkraft aus der Offenstellung in die Schließstellung verschwenkbar ist und bei sich verringerndem Volumenstrom wieder in die Offenstellung zurückschwenkt.
Aus der Praxis sind derartige Volumenstromregler in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie arbeiten mechanisch selbsttätig, weil das strömungsbedingte Regelklappendrehmoment durch die Rückstellkraft, die üblicherweise durch eine Feder erzeugt wird, kompensiert wird. Bei Änderung der Strömungsverhältnisse ändert sich auch die Schwenkstellung der Regelklappe, so dass so der Volumenstrom selbsttätig in dem Strömungskanal geregelt wird.
Nachteilig hierbei ist, dass, sofern ein solcher Volumenstromregler im Bereich eines Luftauslasses in einer Fassade eingesetzt wird, bei hohen auf die Fassade
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wirkenden Windlasten Umgebungsluft von außen über den Volumenstromregler in die klimatechnische Anlage eintreten kann. Gleichzeitig können auf diese Weise Laub oder sonstige unerwünschte Bestandteile mit in die klimatechnische Anlage eindringen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Volumenstromregler anzugeben, mittels dessen ein Strömen im Bereich des Volumenstromreglers entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung vermieden wird.
Diese Aufgabe wird dadurch .gelöst, dass unmittelbar im Bereich zur Regelklappe eine eine Strömung entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung verhindernde Sperreinrichtung vorgesehen ist. Strömt das Medium entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung, kann die Sperreinrichtung beispielsweise manuell in ihre Sperrposition gebracht werden und so der Strömungskanal verschlossen werden.
Zweckmäßigerweise kann die Sperreinrichtung bei Strömung entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung selbsttätig schließend sein. Eine mögliche Ausbildung einer Sperreinrichtung kann eine Kugel sein, die sich bei Nichtströmen in der Ruhelage befindet und bei einer entgegen die bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung bestehenden Strömung in ihrer Schließstellung bewegt. Als Sperreinrichtung kann auch eine um eine senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnete Welle verschwenkbare Rückschlagklappe vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausbildung der Sperreinrichtung bewegt sich die Sperreinrichtung bei NichtStrömen oder bei einer Strömung entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung z. B. aufgrund ihres Eigengewichtes direkt in die Schließstellung.
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Die Sperreinrichtung kann auf der Abströmseite der Regelklappe angeordnet sein. Dies'bietet sich an, wenn der Volumenstromregler Teil einer Fassadenbelüftung ist, da dann beispielsweise verhindert wird, dass bei großen Windlasten Laub oder andere Gegenstände in den Volumenstromregler gelangen können.
Zusätzlich kann eine das Schließen der Regelklappe unabhängig von der aktuell wirkenden Strömung ermöglichende und das strömungsbedingte Schließen der Regelklappe nicht wesentlich beeinflussende zusätzliche Schließeinrichtung zum Verschwenken der Regelklappe in die Schließstellung vorgesehen sein. Durch die zusätzliche Schließeinrichtung ist es möglich, die Regelklappe zu jeder Zeit und bei jeden Strömungsverhältnissen in die Schließstellung zu verschwenken und so den Strömungskanal zu verschließen. Ist der Volumenstromregler beispielsweise in einer klimatechnischen Anlage integriert, können auf diese Weise z. B. unabhängig von den herrschenden Strömungsverhältnissen und mittels der Schließeinrichtung einzelne Bereiche der klimatechnischen Anlage verschlossen werden, sofern in den über diese Bereiche versorgten Räumlichkeiten keine Klimatisierung benötigt wird.
Der Volumenstromregler kann beispielsweise in einem Kanalabschnitt integriert sein, wobei bei der Montage endseitig die entsprechenden angrenzenden Kanalabschnitte der klimatechnischen Anlage angeschlossen werden. Der Volumenstromregler kann auch als Einschubbauteil ausgebildet sein, so dass er in einen bestehenden Kanalabschnitt eingeschoben werden kann. Ebenfalls kann der Volumenstromregler Teil einer dezentralen Lüftung oder einer Fassadenbelüftung sein, wo er beispielsweise im Bereich eines Luftauslasses in einer Fassade montiert ist.
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Die zusätzliche Schließeinrichtung kann ein direkt auf die Regelklappe wirkendes Betätigungselement, insbesondere einen Schwenkhebel, umfassen. Bei Verschwenken des Schwenkhebels wird die Regelklappe aus ihrer Offenstellung •in die Schließstellung geführt. Es ist aber auch durchaus denkbar, dass das Betätigungselement als im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung ausgerichteter und in Längserstreckung verschlieblicher Schieber ausgebildet ist. Wird der Schieber in dem Strömungskanal bewegt, so wird hierdurch die Regelklappe in ihre Schließstellung verschwenkt.
Zweckmäßigerweise ist der mit der Regelklappe in Kontakt bringbare Bereich des Betätigungselementes abgerundet ausgebildet, damit das Betätigungselement bei Verschwenken der Regelklappe auf dieser besser gleiten kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die zusätzliche Schließeinrichtung ein auf die Welle der Regelklappe wirkendes Betätigungselement, insbesondere einen Schwenkhebel umfassen. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass sich die Schließeinrichtung außerhalb des Strömungskanals befindet und insoweit die Strömungsverhältnisse nicht beeinflusst werden.
Das Betätigungselement kann manuell betätigbar sein.
Zur zentralen Betätigung diverser Volumenstromregler innerhalb einer klimatechnischen Anlage bietet sich an, wenn das Betätigungselement motorisch, insbesondere durch einen Federrücklaufmotor, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann als Schließeinrichtung ein im Bereich der Regelklappe ortsfest angeordneter und mit der zumindest teilweise ferromagnetisch ausgebildeten und/oder mit einem ferromagnetisch ausgebildeten Element versehenen Regelklappe zusammenwirkender Elektromagnet vorgesehen sein.
Um ein ruckartiges Verschwenken der Regelklappe infolge plötzlicher und kurzzeitiger Volumenstromschwankungen zu vermeiden, kann ein auf der Abströmseite der Regelklappe ortsfest angeordneter und mit der Regelklappe verbundener Balg vorgesehen sein, der mit einer zuströmseitigen Einlassöffnung, insbesondere einem Einlassnippel, verbunden ist. Hierdurch werden die Schwenkbewegungen der Regelklappe gedämpft, da einerseits beim Schließen der Regelklappe zunächst über die Einlassöffnung das Medium in den Balg eintreten und bei erneutem Öffnen der Regelklappe dieses wieder aus dem Balg austreten muss.
Vorteilhafterweise kann der Balg mit Abstand zur Welle der Regelklappe angeordnet sein, da dann der Balg aufgrund des größeren Hebelarms geringeren Kräften ausgesetzt ist.
Der Balg kann an einem an dem Strömungskanal befestigten Halteelement fixiert sein.
Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Volumenstromregler mit geöffneter Regelklappe und
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Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit geschlossener Regelklappe.
In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
In den Figuren ist ein Strömungskanal 1 mit einer darin auf einer Welle 2 angeordneten Regelklappe 3 dargestellt. In Fig. 1 befindet sich die Regelklappe 3 in der Offenstellung, während sie in Fig. 2 in ihrer Schließstellung dargestellt ist.
Die Regelklappe 3 ist unter der Wirkung von in Strömungsrichtung 4 wirkenden Strömungskräften gegen die Rückstellkraft einer außerhalb des Strömungskanals 1 angeordneten Feder 5 verschwenkbar. Die Feder 5 wird am Strömungskanal 1 durch eine Befestigung 6 gehalten.
Das andere Ende der Feder 5 ist über eine Verbindungsstange 7 oder ein Verbindungsseil mit einem Hebel 8 verbunden, der auf der Welle 2 der Regelklappe 3 sitzt.
Die Befestigung 6 kann in dem mit der Feder 5 in Verbindung stehenden Bereich als Kurvenscheibe ausgebildet sein, so dass sich beim Verdrehen der Befestigung 6 im Uhrzeigersinn die Feder 5 auf der Kurvenscheibe aufrollt, wobei ihr an die Verbindungsstange 7 angeschlossenes Ende ein Durchbiegung erfährt. Hierdurch ändert sich die Federkonstante, die Federvorspannung und die Kraftangriffsrichtung am Hebel 8.
Sofern die Eigenschaften des Volumenstromreglers wieder verändert werden, dann genügt es, die Befestigung 6 zu lösen und in eine andere Position zu verstellen.
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Um die Regelklappe 3 zu jedem beliebigen Zeitpunkt und bei jeden Strömungsverhältnissen verschließen zu können, ist eine Schließeinrichtung 9 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Schließeinrichtung 9 einen Schwenkhebel als Betätigungselement 10 auf, der auf einer Welle 11 drehbar gelagert ist.
Die Welle 11 und somit das Betätigungselement 10 können beispielsweise über einen nicht dargestellten außerhalb des Strömungskanals 1 angeordneten Hebel in ihrer Position verschwenkt werden. Es ist aber auch durchaus möglich, dass an der Welle 11 ein Motor wie z. B. ein Federrücklaufmotor angreift, durch den das Betätigungselement 10 verschwenkt wird.
Das Betätigungselement 10 ist in dem Bereich, in dem es mit der Regelklappe 3 in Kontakt steht, abgerundet ausgebildet, damit es beim Verschwenken hinreichend gut auf der Regelklappe 3 gleiten kann.
Auf der Abströmseite der Regelklappe 3 ist als Sperreinrichtung eine Rückschlagklappe 12 vorgesehen, die ein Strömen innerhalb des Strömungskanals 1 entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung 4 verhindert. Die Rückschlagklappe 12 ist hierzu über ein Gelenk 13 an dem Strömungskanal 1 fixiert.
Eine solche Rückschlagklappe 12 bietet sich insbesondere an, wenn der Volumenstromregler im Bereich einer Fassadenbelüftung eingesetzt wird. Es liegt auf der Hand, dass bei Einsatz des Volumenstromreglers mit einer Rückschlagklappe 12 innerhalb einer klimatechnischen Anlage das Gelenk 13 an der Innenseite des Strömungskanals 1 angeordnet ist,
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wobei dann der Strömungskanal 1 vorzugsweise einen viereckigen Querschnitt aufweist.
Zur Dämpfung der Regelklappe 3 infolge plötzlicher Volumenstromschwankungen innerhalb des Strömungskanals 1 ist auf der Abströmseite der Regelklappe 3 ein ortsfestes Halteelement 14 vorgesehen, auf dem ein Balg 15 angeordnet ist. Der Balg 15 weist eine Einlassöffnung 16 auf, die im Bereich der Anströmseite der Regelklappe 3 vorgesehen ist.

Claims (14)

1. Volumenstromregler, insbesondere für klima- und lüftungstechnische Anlagen, mit einer in einem Strömungskanal (1) auf einer quer zur Strömungsrichtung (2) angeordneten Welle (2) schwenkbar gelagerten Regelklappe (3), die unter Einwirkung eines anströmenden Mediums in die bestimmungsgemäße Strömungsrichtung gegen eine Rückstellkraft aus der Offenstellung in die Schließstellung verschwenkbar ist und bei sich verringerndem Volumenstrom wieder in die Offenstellung zurückschwenkt, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar im Bereich zur Regelklappe (3) eine eine Strömung entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung (4) verhindernde Sperreinrichtung vorgesehen ist.
2. Volumenstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung selbsttätig schließend ist.
3. Volumenstromregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperreinrichtung eine um eine senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnete Welle (11) verschwenkbare Rückschlagklappe (12) vorgesehen ist.
4. Volumenstromregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung auf der Abströmseite der Regelklappe (3) angeordnet ist.
5. Volumenstromregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Schließen der Regelklappe (3) unabhängig von der aktuell wirkenden Strömung ermöglichende und das strömungsbedingte Schließen der Regelklappe (3) nicht wesentlich beeinflussende zusätzliche Schließeinrichtung (9) zum Verschwenken der Regelklappe (3) in die Schließstellung vorgesehen ist.
6. Volumenstromregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schließeinrichtung (9) ein direkt auf die Regelklappe (3) wirkendes Betätigungselement (10), insbesondere einen Schwenkhebel, umfasst.
7. Volumenstromregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schließeinrichtung (9) ein auf die Welle (11) der Regelklappe (3) wirkendes Betätigungselement (10), insbesondere einen Schwenkhebel, umfasst.
8. Volumenstromregler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) manuell betätigbar ist.
9. Volumenstromregler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) motorisch, insbesondere durch einen Federrücklaufmotor, betätigbar ist.
10. Volumenstromregler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.
11. Volumenstromregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Schließeinrichtung (9) ein im Bereich der Regelklappe (3) ortsfest angeordneter und mit der zumindest teilweise ferromagnetisch ausgebildeten und/oder mit einem ferromagnetisch ausgebildeten Element versehenen Regelklappe (3) zusammenwirkender Elektromagnet vorgesehen ist.
12. Volumenstromregler nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Abströmseite der Regelklappe (3) ortsfest angeordneter und mit der Regelklappe (3) verbundener Balg (15) vorgesehen ist, der mit einer zuströmseitigen Einlassöffnung (16) insbesondere einem Einlassnippel, verbunden ist.
13. Volumenstromregler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (15) mit Abstand zur Welle (2) der Regelklappe (3) angeordnet ist.
14. Volumenstromregler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (15) an einem an dem Strömungskanal (1) befestigten Halteelement (14) fixiert ist.
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