DE4142757C2 - Drosselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lufttechnische Drossel­ vorrichtung für die Einstellung eines Gas-, insbe­ sondere Luftvolumenstroms, mit einem Drosselkörper.

In der Lufttechnik sind eine Vielzahl unterschied­ lich ausgestalteter Drosselvorrichtungen zur Ein­ stellung, insbesondere auch Regelung, von Luftvo­ lumenströmen bekannt. Mit Hilfe eines Drosselkör­ pers ist der Druckverlustbeiwert einer derartigen Einrichtung fest vorgegeben oder er kann wunschge­ mäß variiert werden.

Nachteilig ist, daß die bekannten Drosselvorrich­ tungen oftmals relativ laute Geräusche erzeugen, so daß häufig die Nachschaltung eines Schalldämpfers notwendig wird. In Sonderfällen kann es sogar vor­ kommen, daß zusätzlich ein vorgeschalteter Schall­ dämpfer eingesetzt werden muß. Neben den hierdurch entstehenden Kosten tritt der Nachteil auf, daß Schalldämpfer wegen der darin enthaltenen Mineral­ fasern und somit der Gefahr der Emission feinster, lungengängiger Fasern, als potentielle Gefahren­ quelle eingestuft werden.

Sofern bei den bekannten Drosselvorrichtungen als Drosselkörper Klappen eingesetzt sind, kommt es zu meist bei niedrigen Druckverlustbeiwerten zu einem typisch tieffrequenten Geräusch, das nur durch großvolumige Schalldämpfer verhindert werden kann. Wird als Drosselkörper eine Lochblende oder ein Lochblech eingesetzt, so strahlt diese bei ver­ gleichbaren Druckverlustbeiwerten ein Schallspek­ trum mit höherer Frequenz ab, das von Schalldämp­ fern relativ wirksam bekämpft werden kann. Aller­ dings kann es bei einer ungleichmäßigen Anströmung, die in Luftleitungsnetzen häufig auftritt, bei Lochblechen zu einer Pegelerhöhung bis zu 10 dB (Dezibel) kommen. Außerdem neigen akustisch gün­ stige, jedoch kleine Lochdurchmesser (bis ca. 3 mm) der Lochblenden zum Verstopfen.

Die DE-OS 21 30 826 und DE 25 21 142 B1 betreffen eine Vielzahl von Fäden aufweisende Drosselvorrichtungen. Die Fäden sind in sich flexibel und richten sich demgemäß in Luftströmungsrichtung aus. Die D 28 15 464 C2 offenbart Drosselvorrichtungen, die starre Bleche zur Umlenkung des Luftstroms vorsehen. Schließlich offenbart die DE 41 07 578 A1 (Stand der Technik nach § 3 (2) PatG) verstellbare Wandungen aufweisende Düsenanordnungen.

Es ist auch bekannt, daß ein mehrstufiger Druckabbau bei gleichem Leitungsquerschnitt relativ zu einem ein­ stufigen Druckabbau bei gleichem Volumenstrom und gleichem Gesamtdruckverlust zu einem geringeren Ge­ räusch führt. Voraussetzung ist, daß sich die Strö­ mung nach jeder Drosselstufe vergleichmäßigen kann, da sonst die Gefahr von Schneidentönen besteht. Diese Forderung bewirkt, daß mehrstufige Drossel­ vorrichtungen, z. B. Lochblech-Drosselvorrichtun­ gen, in Strömungsrichtung entsprechend lang sind und somit für den praktischen Einsatz unhandlich werden oder für bestimmte Einbauorte nicht geeignet sind. Eine vielstufige Drosselung auf engstem Bau­ volumen ist jedoch mit den bekannten Filtervliesen möglich, die z. B. als Matten senkrecht zur Strö­ mungsrichtung im Leitungsquerschnitt angeordnet werden. Die abzubauende Druckenergie wird in klein­ ste Wirbel dissipiert. Das dabei entstehende, hoch­ frequente Geräusch entstammt einer Vielzahl klein­ ster Schallquellen, die durch das Fasergewirr ge­ dämpft werden. Durch die gute Staubaufnahme und Speicherung nimmt der Druckverlustbeiwert über die Zeit relativ schnell zu. Damit ist eine derartige Filtermatte als Drosselelement nur bei Verwendung extrem sauberer Luft geeignet und sollte überdies für den vorzunehmenden häufigen Austausch gut zu­ gänglich sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drosselvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Betrieb ein möglichst geringes Geräusch verursacht, relativ wenig Wartung bedarf und preiswert herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung des Hauptanspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Steganordnung weist Stege auf, die eine Dissipation von Druck­ energie in kleinste Wirbel herbeiführen. Die Stege können insbesondere durch Blechstege gebildet wer­ den oder sie sind von Borsten gebildet. Im nachfol­ genden wird nur noch auf Borsten eingegangen, je­ doch sollen die auf Borsten bezogenen Ausführungen ebenfalls für Stege, insbesondere Blechstege und dergleichen, gelten. Derartige Borsten verfügen über einen "Selbstreinigungseffekt", der dazu führt, daß normale Verunreinigungen, z. B. von zen­ tral gefilterter Zuluft oder von Büroräumen kommen­ der Abluft, nicht zu einer Erhöhung des Druckver­ lustbeiwertes auf einen unzulässigen Wert erfolgt. Bei den bekannten Vliesen ist aufgrund deren Schmutzfangwirkung ein Partikelaufbau in den Kreu­ zungspunkten der Fasern festzustellen, der zur Bil­ dung von Staubbrücken führt, wodurch Staubkuchen entstehen, die den Druckverlustbeiwert drastisch erhöhen. Diese Gefahr besteht bei der erfindungsge­ mäßen Drosselvorrichtung nicht; gleichwohl ist nur eine den bekannten Vliesen entsprechende Ge­ räuschentwicklung festzustellen. Die erfindungsge­ mäßen, mit Borsten versehenen Drosselkörper lassen sich auf einfache Weise preiswert herstellen. Sie können insbesondere auch "Regelklappen" bilden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Borsten reihenförmig nebeneinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die einzelnen Borsten etwa in paralleler Ausrichtung zueinander angeordnet.

Möglich ist es jedoch auch, daß mehrere benachbarte Borsten jeweils ein Borstenbüschel bilden, wobei die einzelnen Borstenbüschel reihenförmig nebenein­ ander angeordnet sind. Dies führt zur Bildung einer Borstenbüschelreihe.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drosselkörper derart mit Borsten versehen, daß - in Strömungsrichtung gesehen - mehrere Borsten jeweils hintereinander liegen. Dies führt quasi zu mehr­ stufig angeordneten Borstenreihen, die je nach Stellung zum zu drosselnden Luftstrom zu einem ent­ sprechenden Druckverlustbeiwert führen, nicht zum Zusetzen aufgrund von Verschmutzungen neigen und Geräuschdämpfungseigenschaften ähnlich der bekann­ ten Faservliese besitzen.

Die Erfindung sieht vor, daß die Borsten an ei­ nem Ende in einem Halteelement gehalten sind und daß das andere Ende der Borsten jeweils ein freies Ende bildet.

Der "Selbstreinigungseffekt" wird verbessert, wenn die Borsten quer zu ihrer Längserstreckung vom zu drosselnden Volumenstrom angeströmt werden. Insbesondere bildet die Anströmung mit der Längser­ streckung der Borsten einen spitzen Winkel. Bei dieser Ausgestaltung neigen die Borsten kaum zur Verschmutzung. Vorzugsweise erfolgt die Anströmung derart, daß sie zunächst auf das gehaltene bzw. eingespannte Ende der Borsten und erst dann - in Strömungsrichtung gesehen - auf das freie Ende der Borsten trifft.

Vorzugsweise können die Borsten von einer Klemme in Richtung, insbesondere einer Klemmleiste, vorzugs­ weise an einem Ende gehalten werden.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorge­ sehen, daß die drosselnden Borsten - je nach ge­ wünschtem Druckverlustbeiwert und/oder gewünschter Bauform - einstufig oder in Strömungsrichtung mehr­ stufig hintereinander liegend angeordnet sind. Die Mehrstufigkeit kann sich entweder kontinuierlich ergeben, indem - in Strömungsrichtung gesehen - eine Vielzahl von Borsten hintereinander liegend angeordnet sind oder es sind voneinander in Strö­ mungsrichtung beabstandet angeordnete Borstengrup­ pen (z. B. in Büschelform) vorgesehen.

Die Anordnung und/oder Stellung der Borsten kann fest vorgegeben sein, so daß sich ein fester Druck­ verlustbeiwert einstellt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Borsten in der Lage ver­ stellbar, insbesondere verschwenkbar sind, so daß eine wahlweise Einstellung des Druckverlustbeiwer­ tes möglich ist. Es kann vorgesehen sein, daß die Borsten lediglich bei der Montage eingestellt wer­ den und dann auf diesem eingestellten Wert verblei­ ben, so daß dadurch der gewünschte Druckverlustbei­ wert herbeigeführt wird. Es kann jedoch auch vorge­ sehen sein, daß die Borsten - je nach den momentan gewünschten Betriebsparametern - verstellbar sind, d. h., ihre jeweilige Lage bzw. Stellung wird je nach dem angestrebten Betriebspunkt verändert. Hierdurch lassen sich z. B. Steuerungs- oder Rege­ lungsaufgaben lösen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß zum Verstellen der Borsten das Halteelement verlagerbar ist.

Ein relativ großer Druckverlustbeiwert ergibt sich, wenn die freien Endbereiche verstellbarer, insbe­ sondere verschwenkbarer Borsten im Verstellendbe­ reich derart gegen eine Luftstrombegrenzungswand oder dergl. treten, daß sich die Borsten verdich­ ten, insbesondere durchbiegen.

Die Borsten bestehen vorzugsweise aus Kunststoff- oder Metalldrähten. Als Material für die Borsten haben sich Polyäthylen, Messing oder nichtrostender Stahl bewährt. Der Querschnitt der Borsten ist vor­ zugsweise kreisförmig ausgebildet.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Borsten eine Drosselbürste, d. h. der Drossel­ körper besitzt ein bürstenförmiges Aussehen. Sofern der Drosselkörper eine Borstenreihe bzw. eine Bor­ stenbüschelreihe aufweist, nimmt die Drosselbürste ein etwa kammartiges Aussehen an.

Alternativ können die Borsten auch ein kegelförmi­ ges Drosselelement bilden, dessen Kegelspitze vom Luftstrom angeströmt wird.

Sofern die Drosselbürste zwei Borstenreihen auf­ weist, liegt ein etwa doppelkammartiges Gebilde vor. Vorzugsweise schließen die beiden Borsten­ reihen einen stromabseitigen Winkel ein, der < 180° ist. Die Anströmung erfolgt derart, daß der Luft­ strom zunächst auf die Spitze des genannten Winkels trifft und erst dann auf die weiter stromabseitig liegenden freien Enden der Borsten trifft.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorge­ sehen, daß - in Strömungsrichtung betrachtet - die Borsten eine Borstenschnecke bilden, d. h. sie treffen auf ein wendelförmiges Borstengebilde.

Weitere vorteilige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Drosselvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Drosselvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Drosselvorrichtung in einem eckigen Luftkanal,

Fig. 4 die Drosselvorrichtung der Fig. 3 in Seitenansicht,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Dros­ selvorrichtung in einem eckigen Luft­ kanal,

Fig. 6 eine Drosselvorrichtung in einem Luft­ kanal mit kreisförmigem Querschnitt,

Fig. 7 die Drosselvorrichtung der Fig. 6 in Seitenansicht,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drosselvorrichtung in einem Luftkanal mit kreisförmigem Querschnitt,

Fig. 9 die Darstellung der Fig. 8 in Seitenan­ sicht,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel mit schnecken­ förmig gestalteter Drosselvorrichtung,

Fig. 11 eine verstellbare Drosselvorrichtung in Offenstellung,

Fig. 12 die Drosselvorrichtung der Fig. 11 in geschlossener Stellung,

Fig. 13 eine Draufsicht auf die Drosselvor­ richtung der Fig. 12,

Fig. 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drosselvorrichtung in Offenstellung,

Fig. 15 die Drosselvorrichtung der Fig. 14 in Schließstellung,

Fig. 16 eine Draufsicht auf die geschlossene Drosselvorrichtung der Fig. 15,

Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer kegelförmigen Drosselvorrichtung in Of­ fenstellung,

Fig. 18 das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 in geschlossener Stellung,

Fig. 19 ein Diagramm,

Fig. 20 eine Drosselvorrichtung mit Kombi- Drosselkörper in Offenstellung,

Fig. 21 das Ausführungsbeispiel der Fig. 20 in Zwischenstellung,

Fig. 22 die Drosselvorrichtung der Fig. 20 in Schließstellung,

Fig. 23 bis 25 mit Drosselvorrichtungen versehene Auslaßschienen,

Fig. 26 einen Drallauslaß mit schneckenförmiger Drosselvorrichtung,

Fig. 27 ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Drallauslasses,

Fig. 28 eine mit Stegen versehende Steganordnung, die den Drosselkörper einer Drosselvor­ richtung bildet,

Fig. 29 ein Drosselkörper nach einem anderen Aus­ führungsbeispiel,

Fig. 30 ein weiterer Drosselkörper nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 31 ein winkelförmiger Drosselkörper, der Stege aufweist,

Fig. 32 ein Luftauslaß, insbesondere Quelluft­ auslaß, mit erfindungsgemäßer Drosselvor­ richtung und

Fig. 33 drei Ansichten eines Luftauslasses, ins­ besondere Quelluftauslasses, mit erfin­ dungsgemäßer Drosselvorrichtung.

Die Fig. 1-33 zeigen verschiedene Ausführungs­ beispiele von Drosselvorrichtungen 1 bzw. Drossel­ körper 2 von Drosselvorrichtungen 1 für die Ein­ stellung eines Gas-, insbesondere Luftvolumen­ stroms. Je nach Ausbildung läßt sich der für den jeweiligen Anwendungsfall gewünschte Druckverlust­ beiwert D durch eine Steganordnung 30 erzielen. An­ stelle von Borsten können auch Stege oder anstelle von Stegen auch Borsten treten.

Die Fig. 1 zeigt einen Drosselkörper 2, der von einer nicht dargestellten Luftführungseinrichtung, z. B. einen Luftkanal, umgeben ist, und von Zuluft (Pfeil 3) beaufschlagt wird. Der Drosselkörper 2 weist ein stabförmiges Halteelement 4 auf, an dem Borsten 5 reihenförmig nebeneinander angeordnet sind, die eine Steganordnung 30 bilden. Mehrere be­ nachbarte Borsten 5 sind jeweils zu Borstenbüscheln 6 zusammengefaßt, so daß eine Borstenbüschelreihe 7 entlang der Längserstreckung des Halteelements 4 gebildet wird.

Das stabförmige Halteelement 4 erstreckt sich quer, insbesondere senkrecht zur Strömungsrichtung (Pfeil 3) der Zuluft. Alternativ ist es jedoch auch mög­ lich, daß die Längserstreckung des Halteelements 4 und die Strömungsrichtung (Pfeil 3) der Zuluft einen Winkel einschließen, der von 90° abweicht.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Borsten 5 quer zu ihrer Längserstreckung von dem zu drosseln­ den Volumenstrom (Pfeil 3) angeströmt werden. Gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, daß die Richtung des Volu­ menstroms (Pfeil 3) mit der Längserstreckung der Borsten 5 einen spitzen Winkel β einschließen, d. h., die Zuluft trifft - in Anströmungsrichtung ge­ sehen - zunächst auf die dem Halteelement 4 zuge­ wandten Endbereiche der Borsten 5 und streicht erst dann über die nicht eingespannten, freien Enden 8 der Borsten 5.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und auch in den noch folgenden Ausführungsbei­ spielen ist vorgesehen, daß die Borsten vorzugs­ weise aus Kunststoff oder Metalldraht bestehen. Insbesondere kommen als Material Polyäthylen, Mes­ sing oder nichtrostender Stahl in Betracht.

Während der Drosselkörper der Fig. 1 ein ebenes Element bildet, das in seiner Gestalt mit einer kammartigen Drosselbürste 9 vergleichbar ist, sind - gemäß Fig. 2 - auch räumliche Elemente, z. B. rotationssymmetrische Elemente, denkbar. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 handelt es sich bei dem Drosselkörper 2 um ein rotationssymmetrisches Element, das eine kegelförmige Gestalt aufweist. Die Borsten 5 dieses Drosselkörpers 2 können entwe­ der lediglich einen Kegelmantelbereich bilden; es ist jedoch auch möglich, daß - je nach gewünschtem Druckverlustbeiwert D - die Wandstärke vergrößert ist. Dies kann bis hin zu einem Vollkegel gehen. Die einzelnen Borsten 5 sind im Bereich der Kegel­ spitze 10 mittels eines nicht näher dargestellten Halteelements befestigt, so daß die Borsten einen­ dig eingespannt und anderendig frei sind. Die An­ strömung mit dem zu drosselnden Luftstrom erfolgt - gemäß Pfeil 3 - auf die Kegelspitze 10.

Fig. 3 zeigt einen Drosselkörper 2, der in einer als Rechteckkanal ausgebildeten Luftführungsein­ richtung angeordnet ist. Der mit Steganordnung (30) versehene Drosselkörper 2 besteht aus einem stab­ förmigem Halteelement 4, das zu beiden Seiten mit Borsten 5 versehen ist, die - gemäß Fig. 4 - einen Winkel Θ einschließen, der < als 180° ist. Mithin liegt eine Art doppelkammerartige Drosselbürste 12 vor. Das stabförmige Halteelement 4 erstreckt sich parallel zur Ober- bzw. Unterwand 13 des Rechteck­ kanals 11; die Borsten 5 verlaufen im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden 14 des Rechteckkanals 11. Die Anströmung beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 mit Zuluft oder dergleichen erfolgt derart, daß - gemäß Pfeil 3 - der Volumenstrom zunächst auf die eingespannten Endbereiche der Bor­ sten 5 und dann auf die weiter stromab liegenden freien Enden 8 der Borsten 5 trifft. Die freien En­ den 8 erstrecken sich vorzugsweise bis zur Ober- bzw. Unterwand 13 des Rechteckkanals. Es kann dort jedoch auch ein Abstand verbleiben, sofern dies für die Erzielung des gewünschten Druckverlustbeiwertes D erforderlich ist. Die Neigung der Borsten 5 zur Strömungsrichtung (Pfeil 3) wird ebenfalls in Ab­ hängigkeit von dem gewünschten Druckverlustbeiwert D gewählt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist es auch möglich, das Halteelement 4 im Bereich einer Wandung, z. B. Oberwand 13 des Rechteckkanals anzu­ ordnen. Die Borsten 5 erstrecken sich dann über die gesamte Höhe des Rechteckkanals 11.

Bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen und auch noch bei den folgenden Ausführungsbeispie­ len ist es möglich, daß die Drosselvorrichtungen 1 ein- oder mehrstufig ausgebildet sind. Mehrstufig bedeutet, daß mehrere Borsten 5 bzw. Borstenreihen und/oder Borstenbüschel - in Strömungsrichtung ge­ sehen - hintereinander liegend angeordnet sind. Beispielsweise können mehrere Drosselkörper 2 hin­ tereinander liegend vom zu drosselnden Volumenstrom passiert werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt eine Drosselvorrichtung 1, die als Luftführungseinrich­ tung einen Kanal 15 mit kreisförmigem Querschnitt aufweist. Der Drosselkörper 2 ist entsprechend dem Drosselkörper 2 des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 ausgebildet. Es besteht jedoch der Unterschied, daß die Borsten 5 der Steganordnung 30 nicht alle die gleiche Länge besitzen, sondern - zu den Seiten hin - eine kürzere Länge entsprechend der Quer­ schnittskontur der Luftführungseinrichtung aufwei­ sen.

Die Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 6. Auch hier schließen die Borsten­ reihen beiderseits des Halteelements einen Winkel Θ ein, der < als 180° ist.

Die Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit im Querschnitt kreisförmiger Luftführungseinrichtung und als Kegel ausgebildetem Drosselkörper 2. Die Kegelspitze 10 befindet sich im Mittelpunkt des Ka­ nals 15.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist ein Dros­ selkörper 2 vorgesehen, bei dem die Borsten 5 der Steganordnung 30 wendelförmig angeordnet sind, d. h., es liegt eine Borstenschnecke 16 vor. Je nach Winkelstellung (Steigung) der Borsten 5 und Anzahl der Windungen der Borstenschnecke 16 stellt sich der gewünschte Druckverlustbeiwert D ein.

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen der Fig. 1-10 ergibt sich ein "fester" Druckverlust­ beiwert D. Bei den folgenden Ausführungsbeispielen der Fig. 11-22 ist der Druckverlustbeiwert D einstellbar, in dem der Drosselkörper 2 verstellbar ausgebildet ist, so daß - je nach Stellung - ein entsprechender Druckverlustbeiwert herbeigeführt werden kann. In der Lufttechnik sind hierdurch z. B. Steuerungen oder Regelungen von Luftvolumenströ­ men möglich.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 11 liegt eine Luftführungseinrichtung mit rechteckigem Quer­ schnitt (Rechteckkanal 11) vor. Die Anordnung ent­ spricht dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5. Dem­ gegenüber besteht jedoch der Unterschied, daß das Halteelement 4 verdrehbar (Pfeil 17) gelagert ist, so daß die Borsten 5 des Drosselkörpers 2 ver­ schwenkt werden können. In Abhängigkeit der Winkel­ stellung der Borsten stellt sich der zugehörige Druckverlustbeiwert D ein. In der Fig. 4 ist eine geöffnete Stellung des Drosselkörpers 2 wiedergege­ ben. In der Fig. 12 liegt die Schließstellung vor. Die Borsten 5 weisen eine Länge auf, die größer als der Abstand zwischen Ober- und Unterwand 13 des Rechteckkanals 11 ist, so daß in der Schließstel­ lung ein Durchbiegen erfolgt. Aufgrund dieser Durchbiegung bündeln sich die Borsten 5, wodurch der Druckverlustbeiwert D ansteigt. Insbesondere im Falle der Kunststoffborste ist sichergestellt, daß sie immer wieder in ihre alte Form/Position zurück­ federt. Dies ist auch bei Federdraht der Fall.

In der Fig. 13 ist die Draufsicht auf das Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 12 dargestellt.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen ein Ausführungsbei­ spiel, das dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 entspricht. Allerdings liegt zwischen den Borstenreihen ein Winkel Θ vor, der nicht < 180° ist, sondern 180° beträgt. Die einzelnen Stellungen des Drosselkörpers 2 der Fig. 14-16 entspricht den Stellungen des Drosselkörpers 2 der Fig. 11-13. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14-16 liegt eine Luftführungseinrichtung mit im Quer­ schnitt kreisförmigem Kanalquerschnitt vor; der Drosselkörper 2 ist doppelkammartig ausgebildet.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 zeigt einen kegelförmigen Drosselkörper 2, der in - bzw. ent­ gegen der Strömungsrichtung (Pfeil 3) längsver­ schieblich durch geeignete, nicht dargestellte Mit­ tel innerhalb der Luftführungseinrichtung 18 ver­ lagerbar ist. Je nach Stellung des Drosselkörpers 2 läßt sich ein Drosselquerschnitt 19 der Luftfüh­ rungseinrichtung 18 aufgrund der Kegelform des Drosselkörpers 2 mehr oder weniger verschließen, wodurch der gewünschte Druckverlustbeiwert D ein­ stellbar ist.

Wie erwähnt, kann beim Schließen der erfindungs­ gemäßen Drosselvorrichtungen 1 vorgesehen sein, daß sich die Borsten 5 des jeweiligen Drosselkörpers 2 bündeln, wodurch der Druckverlustbeiwert D an­ steigt. Damit nimmt der Druckverlustbeiwert D je­ doch nicht so stark zu, wie es z. B. bei Klappen mit luftundurchlässigem Klappenblatt erfolgt. Be­ trachtet man das Diagramm der Fig. 19, so ist dort - mit der Kurve 20 - der Zusammenhang des Druckver­ lustbeiwertes D in Abhängigkeit von der Winkelstel­ lung α des Drosselkörpers 2 dargestellt. Es sei da­ von ausgegangen, daß bei α = 90° die Schließstel­ lung erreicht ist. Die Kurve 20, die eine relativ starke Krümmung aufweist, zeigt den Zusammenhang von D und α bei konventionellen Klappen mit luftun­ durchlässigem Klappenblatt. Mit 21 ist eine Kurve bezeichnet, die einem erfindungsgemäßen Drosselkör­ per 2 mit Borsten 5 entspricht. Es wird deutlich, daß die großen Werte des Druckverlustbeiwertes D nicht wie bei der luftundurchlässigen konventiellen Klappe erzielbar sind. Allerdings besteht ein etwa linearer Zusammenhang zwischen D und α. Dieser stärker lineare Zusammenhang zwischen dem Druckver­ lustbeiwert D und dem Verdrehwinkel α kommt Regel­ geräten zugute, die dadurch stabiler und genauer arbeiten können.

Die Kurve 22 (Strichlinie) der Fig. 19 zeigt die Abhängigkeit des Druckverlustbeiwertes D von dem Verdrehwinkel α einer Drosselvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 20-22. Der Drosselkörper 2 ist als Kombi-Klappe 23 ausgebil­ det, d. h., es ist ein mit Borsten 5 versehenes Teil und ein konventionelles, luftundurchlässiges Klappenblatt 24 vorgesehen. Die Borsten 5 und das Klappenblatt 24 schließen einen Winkel δ zwischen sich auf. Die Anordnung ist derart getroffen, daß beim Schließen des Drosselkörpers 2 zunächst - ge­ mäß Fig. 21 - die Borsten 5 gegen die Luftfüh­ rungseinrichtung treten, wodurch sich der Druckver­ lustbeiwert D entsprechend der Kurve 22 vergrößert. Dies erfolgt etwa bis zum Endpunkt der Kurve 21. Im Verlauf des weiteren Schließens tritt dann - im we­ sentlichen unter Aufhebung des Winkels δ - das Klappenblatt 24 gegen die Wandung der Luftführungs­ einrichtung, wodurch sich der Druckverlustbeiwert D noch weiter erhöht und schließlich einen Endwert erreicht (Kurve 22), der dem Endwert der Kurve 20 entspricht.

Die Fig. 23-25 zeigen mit Auslaßschiene 25 versehene Luftauslässe 26. Jede Auslaßschiene 25 weist eine Luftleitwalze 26 auf. In der Zuführung zur Auslaßschiene 25 ist jeweils eine Drosselvor­ richtung 1 mit Steganordnung 30 angeordnet, die in ihrer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausbil­ dung mit Borsten 5 entspricht. Der Drosselkörper 2 ist bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 23-25 jeweils unmittelbar stromauf der jeweiligen Aus­ laßschiene 25 angeordnet. Hierdurch wird die An­ strömung der Luftleitwalze 26 und die Verteilung über der Auslaßlänge verbessert. Neben dem ge­ wünschten Druckverlust ermöglichen die Drosselkör­ per 2 eine Verminderung der Anzahl der Anschluß­ stutzen für die Zuführung der Zuluft, wodurch Mon­ tagekosten und auch Materialkosten eingespart wer­ den. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Drosselkörper 2 sind die Drosselgeräusche sehr stark gedämpft, so daß die Geräusche nicht "durch­ strahlen", was bei herkömmlichen Luftauslässen, insbesondere Luftauslässen mit Auslaßschiene, oft der Fall ist.

Die Fig. 26 zeigt einen geräuscharmen Draller­ zeuger 27. Dieser kann in ein sehr kompaktes Ge­ häuse eingebaut und ferner ungleichförmig ange­ strömt werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Aus­ bildung des Drosselkörpers 2 ist dies dennoch ohne nachteilige Auswirkungen auf das Strömungsgeräusch. Der Drosselklappe 2 ist wendelförmig ausgebildet.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 27 zeigt einen Drallerzeuger 27, der Luftleitschaufeln 28 auf­ weist, die kreisausschnittsförmig ausgebildet sind. Sie weisen erfindungsgemäß Borsten 5 auf, die bei­ spielsweise einendig in entsprechende Halteelemente 4 eingespannt sein können. Die Anordnung der Luft­ leitschaufeln 28 ist nach Art eines Propellers vor­ gesehen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Drosselklappe 2 bildenden Luftleitschaufeln 28 sind ausgeprägte Ablösegebiete durch Falschanströ­ mung verhindert, so daß ein extrem geräuscharmer Betrieb möglich ist.

Die erfindungsgemäßen bürstenförmigen Drosselkörper 2 kombinieren die Vorteile einer geräuscharmen Drosselung mit geringer Wartung bzw. Wartungsfrei­ heit und geringen Herstellungskosten.

In den Fig. 28 bis 31 sind Ausführungsbeispiele von Drosselkörpern 2 dargestellt, die anstelle der Borsten der vorhergehenden Ausführungsbeispiele Stege 31 aufweisen, die die Steganordnung 30 bil­ den. Diese Ausführungsbeispiele der Drosselkörper 2 können bei Drosselvorrichtungen 1 gemäß der im Zuge dieser Anmeldung dargestellten Ausführungsbeispiele anstelle der dort vorgesehenen Borsten eingesetzt werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 28 sind Stege 31 vorgesehen, die die gleichen Längen und die gleichen Breiten und auch die gleichen Lücken­ breiten zwischen sich aufweisen. Vorzugsweise sind die Stege 31 als Blechstege ausgebildet. Als Mate­ rial kommt wiederum vorzugsweise Messing oder ein nichtrostender Stahl in Betracht. Es ist jedoch auch möglich, daß die mit Stegen 31 versehenen Drosselkörper 2 aus Kunststoff bestehen, vorzugs­ weise aus Polyäthylen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 29 weisen die Stege 31 unterschiedliche Formen auf. Die Längen der Stege 31 sind unterschiedlich und auch ihre Breiten. Ferner sind auch die Lücken zwischen ein­ ander benachbarten Stegen 31 unterschiedlich groß ausgebildet. Vorzugsweise können - wie dargestellt - die einzelnen Stege 31 auch eine unregelmäßige Form aufweisen, das heißt, sie laufen zum Beispiel spitz zu oder sind mit Krümmungen versehen und derglei­ chen.

Vorzugsweise sind bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 28 und 29 die Stege 31 einstückig mit einem Halteelement 4 (Quersteg) ausgebildet. Insbesondere bilden die Drosselkörper 2 der Ausführungsbeispiele der Fig. 28 und 29 Drosselbürsten, die kammar­ tige Gestalt aufweisen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 30 sind zwei mit Stegen 31 versehene Drosselkörper 2 hintereinander­ liegend angeordnet, so daß eine mehrstufige Dros­ selvorrichtung gebildet wird. Beide Drosselbürsten 9 bilden zusammen die Steganordnung 30.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 31 können auch winkelförmige Drosselkörper 2 gebildet werden, das heißt, zwei kammartige mit Stegen 31 versehene Drosselkörper hängen an ihrer Unterkante des Halte­ elements 4 vorzugsweise einstückig zusammen und sind dort im Winkel zueinander abgebogen. Diese Ausgestaltung entspricht der Ausgestaltung gemäß der Fig. 7, jedoch sind anstelle der dort gezeig­ ten Borsten Stege 31 vorgesehen. Beim Ausführungs­ beispiel der Fig. 31 kann beispielsweise ein Blechstreifen durch Stanzung mit den Stegen 31 ver­ sehen und dann durch Kantung entsprechend abgewin­ kelt werden.

Die Fig. 32 zeigt einen Quelluftauslaß 35, der als linienförmiges Auslaßelement ausgebildet ist. Die Zuluft (Pfeil 3) tritt in Lufteintrittsstutzen 36 ein, die in einen Luftverteilkasten 37 münden. Der Luftverteilkasten 37 weist einen Schlitz 38 auf. An der einen Schlitzbegrenzungswandung sind Borsten 5 eines Drosselkörpers 2 angeordnet, die den Schlitz zumindest teilweise abdecken und eine Drosselung der dort austretenden Luft bewirken. Die freien En­ den der Borsten 5 stehen einer abgewinkelten Blech­ wandung 39 der anderen Schlitzbegrenzungswandung gegenüber. Die Rückwand 40 des Luftverteilkastens 37 erstreckt sich über die Ebene des Schlitzes 38 hinaus. An ihrem oberen Ende ist eine mit Luftaus­ trittsöffnungen 41 versehene Abdeckung 42 angeord­ net, die sich viertelkreisförmig über den Schlitz 38 wölbt und bis auf die obere Wandung des Luftver­ teilkastens 37 reicht. Die dort eingezeichneten Pfeile stellen den Luftaustritt da. Die Luft­ austrittsöffnungen 41 haben eine derartige Größe, daß sie größer als 40% der Abdeckfläche freigeben. Aufgrund der Borsten 5 wird eine ausgezeichnete Luftverteilung längs des Auslasses erzielt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 33 ist ein weite­ rer Quelluftauslaß 35 in drei verschiedenen Ansich­ ten dargestellt. Er weist einen quaderförmigen Luftverteilkasten 37 auf, in den ein Lufteintritts­ stutzen 36 mündet. Der Luftverteilkasten 37 ist mit mehreren, parallel zueinander verlaufenden Schlit­ zen 38 versehen, wobei jeweils von einer Schlitz­ seite aus eine Blechwandung 39 vorzugsweise senk­ recht abgewinkelt ist. Von der anderen Schlitzseite gehen Borsten 5 aus, die den jeweiligen Schlitz 38 teilweise oder ganz abdecken, so daß dort der Dros­ selkörper 2 gebildet wird. Gemäß der linken Abbil­ dung der Fig. 33 kann ebenfalls - wie beim Aus­ führungsbeispiel der Fig. 32 - eine Abdeckung 42 vorgesehen sein, die die Schlitze 38 überdeckt und die mit Luftaustrittsöffnungen 41 versehen ist, die eine Austrittsfläche < 40% der Abdeckfläche freige­ ben. Die Bürstenreihe (Borsten 5) sind nach Abneh­ men der Abdeckung 42 sehr gut zugänglich. Aufgrund der Borsten wird eine gute, gleichmäßige Geschwin­ digkeitsverteilung der ausströmenden Luft erzielt. Ferner ermöglicht die Konstruktion des Ausführungs­ beispiels der Fig. 33 eine sehr geringe Bauhöhe des Quelluftauslasses 35.

Claims (25)

1. Lufttechnische Drosselvorrichtung für die Einstel­ lung eines Gas-, insbesondere Luftvolumenstroms, mit einem Drosselkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (2) eine die Drosselung be­ wirkende Steganordnung (30) aufweist, daß die Stege (31) der Steganordnung (30) an einem Ende in einem Halteelement (4) gehalten sind, daß das jeweilige andere Ende der Stege (31) ein freies Ende (8) bil­ det, und daß die Richtung des stromabseitigen Volu­ menstroms mit der von dem gehaltenen Ende der Stege (31) ausgehenden, zum freien Ende verlaufenden Längserstreckung der Stege (31) einen spitzen Win­ kel (β) einschließt.

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stege (31) der Steganordnung (30) von Borsten (5) gebildet sind.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stege (31) der Steganordnung (30) von Kunststoff- oder Blechstegen gebildet sind.

4. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) der Steganordnung (30) oder die Borsten (5) reihenförmig nebeneinander angeordnet sind.

5. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere be­ nachbarte Stege (31) oder Borsten (5) jeweils ein Stegbüschel (32) oder Borstenbüschel (6) bilden.

6. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stegbüschel (32) oder Borstenbüschel (6) zur Bil­ dung einer Stegbüschelreihe (33) oder Borstenbü­ schelreihe (7) nebeneinander angeordnet sind.

7. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Strö­ mungsrichtung gesehen mehrere Stege (31) oder Bor­ sten (5) hintereinander liegen.

8. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) quer zu ihrer Längserstrec­ kung vom zu drosselnden Volumenstrom angeströmt werden.

9. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Volumenstroms mit der Längserstreckung der Stege (31) oder Borsten (5) einen Winkel bil­ det.

10. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) in einer Klemmeinrich­ tung (Halteelement 4), insbesondere einer Klemmlei­ ste, an einem Ende gehalten werden.

11. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drosselnden Borsten - je nach gewünschtem Druckver­ lustbeiwert (D) - einstufig oder in Strömungsrich­ tung mehrstufig hintereinander liegend angeordnet sind.

12. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bor­ sten (55) verstellbar, insbesondere verschwenkbar, zur wahlweisen Einstellung des Druckverlust­ beiwertes (D) angeordnet sind.

13. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ver­ stellen der Borsten (5) das Halteelement (4) ver­ lagerbar ist.

14. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Endbereiche verstellbarer, insbesondere ver­ schwenkbarer Borsten (5) im Verstellendbereich der­ art gegen eine Luftstrombegrenzungswand (Wand einer Luftführungseinrichtung) treten, daß sie sich ver­ dichten, insbesondere daß die Borsten (5) durch­ biegen.

15. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bor­ sten (5) aus Kunststoff- oder Metalldrähten beste­ hen.

16. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) aus Kunststoff, Messing oder nichtrostendem Stahl bestehen.

17. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

18. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) eine Drosselbürste (12) bilden.

19. Drosselvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbürste (12) kammartig ausgebildet ist.

20. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) ein kegelförmiges Dros­ selelement (2) bilden, dessen Kegelspitze (10) an­ geströmt wird.

21. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbürste (12) aufgrund zweier Stegreihen oder Borstenreihen doppelkammartig ausgebildet ist, wo­ bei vorzugsweise beide Stegreihen oder Borstenrei­ hen einen stromabseitigen Winkel (Θ) einschließen, der < 180° ist.

22. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) eine Borstenschnecke (16) bilden.

23. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) einstückig mit dem Halteelement (4) aus­ gebildet sind.

24. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (31) oder Borsten (5) unterschiedliche Ge­ stalt, insbesondere unterschiedliche Stegbreiten und/oder -längen bzw. Borstendicken und/oder -län­ gen, aufweisen.

25. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüc­ ken zwischen benachbarten Stege (31) oder Borsten (5) unterschiedlich breit sind.