EP2940396A1 - Vorrichtung zum regeln einer durchströmung eines kanals mit einem fluid - Google Patents

Vorrichtung zum regeln einer durchströmung eines kanals mit einem fluid Download PDF

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EP2940396A1
EP2940396A1 EP15165246.8A EP15165246A EP2940396A1 EP 2940396 A1 EP2940396 A1 EP 2940396A1 EP 15165246 A EP15165246 A EP 15165246A EP 2940396 A1 EP2940396 A1 EP 2940396A1
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Schako Klima Luft Ferdinand Schad KG
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    • 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
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    • 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 device for regulating a flow through a channel with a fluid, in particular with air, wherein a cross section of the channel is variable by a moving element in the channel by means of an adjusting device on a platen.
  • Such a device is for example from the EP 0 615 102 A1 known.
  • a throttle flap rotatably mounted about a rotation axis is arranged in a pipe section.
  • This axis of rotation is associated with a force storage.
  • the throttle valve moves against an air flow in the open position.
  • the rotation axis is associated with a device which closes the throttle valve against the force of the force accumulator.
  • a similar device is also from the G 92 08 345.5, the DE 32 27 882 A1 and the DE 14 901 known.
  • Object of the present invention is an o.g. To develop device whose adjustment is significantly improved to a changing air flow, in which especially the sensitivity of the response is substantially increased.
  • the element moving in the channel is associated with a bracket which is connected at one end to the moving element in the channel and the other end via a power storage with a hinge element on the platen, wherein the bracket between the two Supports connections.
  • a setting takes over the energy storage.
  • This can be, for example, an elastic band or the like, preferably a helical spring.
  • This energy storage ensures that the bracket is always returned to its desired starting position or a changing air flow and thus a force acting on the moving element in the channel, an opposing force is opposed. The higher the force acting on the channel moving element, the greater should be the counteracting force through the energy storage. For this reason, the voltage of the energy storage is adjustable.
  • the energy storage is at one end connected to the bracket and the other end with a hinge element.
  • This articulation element can be configured as desired, in a preferred embodiment it is a Bolt.
  • clamping plate is to be seen very far. This is to be understood as meaning all holders which fix the adjusting device or parts of this adjusting device relative to the channel or to the element moving in the channel.
  • an eccentric is arranged, which attacks the bracket approximately centrally.
  • the bracket is eccentric on this eccentric, so that the bracket can be pivoted upon rotation of the eccentric and thus the voltage of the force accumulator is affected.
  • This is a very elegant solution, since in contrast to the change in position of a slider, the rotation of the eccentric can be done from the outside in a simple manner. In this latter case, the slider is actually intended less to a change in the voltage of the energy storage, but to an overall change in position of the adjusting device for the bracket relative to the axis of rotation of the moving element in the channel.
  • the bracket is connected via a push rod with a wheel, which in turn is assigned to the moving element in the channel.
  • the element moving in the channel is a flap which closes the channel more or less in the opening cross-section. Usually this flap rotates about a rotation axis.
  • the wheel of the rotation axis is placed so that a tensile or compressive force is applied to the bracket via the wheel and the push rod.
  • the wheel is associated with a further rotary element, which engages in a preferred embodiment with a corresponding toothing in a corresponding counter toothing in or on the wheel.
  • a basic setting of the wheel and thus the flap is generated.
  • a wheel 5 is placed, which is in operative connection with a rotary member 6.
  • the rotary member 6 has a toothing 7, which, not shown in detail in the drawing, with a corresponding, the wheel 5 associated toothing is engaged.
  • the rotary member 6 and the connection to the wheel 5 is designed so that the wheel 5 can be rotated in a certain angular range about the rotation axis 3.
  • the rotary element 6 itself sits on a clamping plate 8, which in turn is connected via corresponding connecting element 9 with the channel 1.
  • the rotary member 6 is formed as a circular segment which can rotate about a rotation axis 10. For the purpose of better mounting, it may be arranged to a certain extent slidably on the platen 8. However, this is of minor importance to the invention.
  • the wheel 5 in turn is connected to a bracket 11 at one end.
  • a push rod 12 is provided, which is curved in the present embodiment S-shaped and with their respective curved ends 13.1 and 13.2 an eccentrically arranged bore 14 in the wheel 5 and a hole 15 in the bracket 11 penetrates.
  • the hole 15 further holes are assigned, whereby a position of the push rod 12 relative to the bracket 11 can be changed.
  • bracket 11 Approximately in the middle, the bracket 11 is supported against an eccentric 16, which in turn is arranged rotatable relative to a tongue-shaped holder 17. For clarity, a corresponding axis of rotation is not shown, the direction of rotation is indicated only by the double arrow 18.
  • the bracket 11 is supported on the eccentric 16 so that it can pivot about the eccentric to a certain extent. This should be represented by the arrows 19.1 and 19.2.
  • the holder 17 is connected to a slider 20 which is slidably mounted on the platen 8.
  • the slider 20 is guided by corresponding bolts 21.1 and 21.2, which engage in a slot 22 in the clamping plate 8.
  • a bolt 23 which constitutes a hinge element for a force accumulator 24.
  • This energy storage 24 may be a coil spring. He is on the one hand connected to the bolt 23 and on the other hand with a further end 25 of the bracket 11.
  • the wheel 5 is moved via the rotary member 6.
  • a desired by the customer flow or a factory-set reference volume flow can be adjusted.
  • this setting can not be fixed, but there must be the possibility that, depending on the amount of air, the wheel 5 is rotatable about the axis of rotation 3, so that the Flap 2 can more or less close the cross section of the tube 1.
  • control elements are provided. This includes especially the bracket 11, which is relatively fixed on the one hand via the push rod 12 in its distance from the wheel 5. However, this distance can be changed by inserting the push rod 12 in the differently positioned holes 15 at the end of the bracket 11.
  • the bracket 11 pivots about the eccentric 16, and this may even be more a vibration.
  • the eccentric 16 has the task when it is rotated relative to the holder 17 to move the bracket 11, for example, in the direction of the arrows 19.1 and 19.2 and give in to a corresponding pressure of the bracket 11, the energy storage 24 is more relaxed in this case. But also the flap 2 is given the opportunity to turn around the axis of rotation 3 easier.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Regeln einer Durchströmung eines Kanals (1) mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, soll ein Querschnitt des Kanals (1) durch ein sich in dem Kanal bewegenden Element (2) mittels einer Stelleinrichtung auf einer Aufspannplatte (8) veränderbar sein. Dabei soll dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) ein Bügel (11) zugeordnet sein, der einends mit dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) und anderenends über einen Kraftspeicher (24) mit einem Anlenkelement (23) auf der Aufspannplatte (8) verbunden ist, wobei sich der Bügel (11) zwischen den beiden Verbindungen abstützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln einer Durchströmung eines Kanals mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, wobei ein Querschnitt des Kanals durch ein sich in dem Kanal bewegendes Element mittels einer Stelleinrichtung auf einer Aufspannplatte veränderbar ist.
    • Stand der Technik
  • Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 615 102 A1 bekannt. Dort ist in einem Rohrabschnitt eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Drosselklappe angeordnet. Dieser Drehachse ist ein Kraftspeicher zugeordnet. Die Drosselklappe bewegt sich gegen einen Luftstrom in Öffnungslage. Dabei ist der Drehachse eine Einrichtung zugeordnet, welche die Drosselklappe gegen die Kraft des Kraftspeichers verschliesst.
  • Eine ähnliche Einrichtung ist auch aus der G 92 08 345.5, der DE 32 27 882 A1 und der DE 14 901 bekannt.
    • Aufgabe
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine o.g. Vorrichtung zu entwickeln, deren Einstellung auf einen sich verändernden Luftstrom wesentlich verbessert ist, bei der vor allem die Feinfühligkeit des Ansprechverhaltens wesentlich erhöht ist.
    • Lösung der Aufgabe
  • Zur Lösung der Aufgabe führt, dass dem sich in dem Kanal bewegenden Element ein Bügel zugeordnet ist, der einends mit dem sich in dem Kanal bewegenden Element und anderenends über einen Kraftspeicher mit einem Anlenkelement auf der Aufspannplatte verbunden ist, wobei sich der Bügel zwischen den beiden Verbindungen abstützt.
  • Diese erfindungsgemässe Anordnung hat den grossen Vorteil, dass die Einstellung auf mehrere Arten erfolgen kann, die in günstiger Weise aufeinander abgestimmt werden können. Eine Einstellung übernimmt der Kraftspeicher. Dieser kann z.B. ein Gummizug od. dgl. sein, bevorzugt wird wohl eine Schraubenfeder. Dieser Kraftspeicher gewährleistet, dass der Bügel immer wieder in seine gewünschte Ausgangslage zurückgebracht wird bzw. einem sich ändernden Luftstrom und damit einer Kraft, die auf das sich im Kanal bewegende Element einwirkt, eine Gegenkraft entgegensetzt wird. Je höher die auf das sich im Kanal bewegende Element wirkende Kraft ist, umso grösser sollte auch die entgegenwirkende Kraft durch den Kraftspeicher sein. Aus diesem Grunde ist die Spannung des Kraftspeichers einstellbar. Dazu ist der Kraftspeicher einends mit dem Bügel und andernends mit einem Anlenkelement verbunden. Dieses Anlenkelement kann beliebige ausgestaltet sein, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Bolzen.
  • Auch der Begriff der Aufspannplatte ist sehr weit zu sehen. Darunter sind alle Halterungen zu verstehen, welche die Stelleinrichtung bzw. Teile dieser Stelleinrichtung gegenüber dem Kanal bzw. gegenüber dem sich in dem Kanal bewegenden Element festlegen.
  • Die Einstellung des Kraftspeichers könnte nun der Einfachheit halber dadurch geschehen, dass der Anlenkbolzen auf der Aufspannplatte ortsveränderbar angeordnet ist. Hier bietet sich beispielsweise ein entsprechender Schieber an, der entlang der Aufspannplatte verschoben werden kann. Auch für das Verschieben des Schiebers sind viele Möglichkeiten denkbar, die von der vorliegenden Erfindung erfasst sein sollen.
  • In einem verbesserten Ausführungsbeispiel ist aber ein Exzenter angeordnet, der den Bügel etwa mittig angreift. Der Bügel liegt auf diesem Exzenter exzentrisch an, so dass der Bügel bei Drehung des Exzenter geschwenkt werden kann und damit die Spannung des Kraftspeichers beeinflusst wird. Dies ist eine sehr elegante Lösung, da im Gegensatz zur Lageveränderung eines Schiebers das Drehen des Exzenters von aussen auf einfache Art und Weise erfolgen kann. In diesem letzt genannten Fall ist der Schieber eigentlich weniger zu einer Veränderung der Spannung des Kraftspeichers gedacht, sondern zu einer insgesamten Lageveränderung der Stelleinrichtung für den Bügel gegenüber der Drehachse des sich in dem Kanal bewegenden Elements.
  • Wenn in der vorliegenden Erfindung von Exzenter gesprochen wird, so sollen hier alle Möglichkeiten erfasst sein, die gewährleisten, dass der Bügel mehr oder weniger gegenüber seiner mittigen Abstützung schwenkt.
  • Andernends der Verbindung mit dem Kraftspeicher ist der Bügel über eine Schubstange mit einem Rad verbunden, das wiederum dem sich in dem Kanal bewegenden Element zugeordnet ist. In der Regel, aber nicht ausschliesslich, handelt es sich bei dem sich in dem Kanal bewegenden Element um eine Klappe, welche im Öffnungsquerschnitt den Kanal mehr oder weniger verschliesst. Meist dreht diese Klappe um eine Drehachse. In diesem Fall ist das Rad der Drehachse aufgesetzt, so dass über das Rad und die Schubstange eine Zug- bzw. Druckkraft auf den Bügel aufgebracht wird. Durch dieses Rad wird aber auch eine Grundeinstellung des sich in dem Kanal bewegenden Elements durchgeführt. Hierzu ist dem Rad ein weiteres Drehelement zugeordnet, welches in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer entsprechenden Zahnung in eine entsprechende Gegenzahnung in oder an dem Rad angreift. Über dieses Drehelement wird eine Grundeinstellung des Rades und damit der Klappe erzeugt.
    • Figurenbeschreibung
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Regeln einer Durchströmung eines Kanals 1 mit einem Fluid. Die Regelung dieser Durchströmung übernimmt eine Klappe 2, die in dem Kanal 1 angeordnet ist und um eine Drehachse 3 drehen kann.
  • Einem Gewinde 4 dieser Drehachse 3 ist ein Rad 5 aufgesetzt, welches mit einem Drehelement 6 in Wirkverbindung steht. Hierzu besitzt das Drehelement 6 eine Zahnung 7, die, in der Zeichnung nicht näher gezeigt, mit einer entsprechenden, dem Rad 5 zugeordneten Zahnung in Eingriff steht. Das Drehelement 6 und die Verbindung zum Rad 5 ist so ausgelegt, dass das Rad 5 in einem gewissen Winkelbereich um die Drehachse 3 gedreht werden kann.
  • Das Drehelement 6 selbst sitzt auf einer Aufspannplatte 8 auf, die wiederum über entsprechende Verbindungselement 9 mit dem Kanal 1 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Drehelement 6 als ein Kreissegment ausgebildet, welches um eine Drehachse 10 drehen kann. Zum Zwecke der besseren Montage kann es in gewissem Umfang auf der Aufspannplatte 8 verschiebbar angeordnet sein. Dies ist aber für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung.
  • Das Rad 5 wiederum ist mit einem Bügel 11 an dessen einen Ende verbunden. Zur Verbindung ist eine Schubstange 12 vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel S-förmig gekrümmt ist und mit ihren jeweiligen gekrümmten Enden 13.1 und 13.2 ein exzentrisch angeordnete Bohrung 14 in dem Rad 5 und ein Loch 15 in dem Bügel 11 durchdringt. Dem Loch 15 sind weitere Löcher zugeordnet, wodurch eine Position der Schubstange 12 gegenüber dem Bügel 11 verändert werden kann.
  • Etwa mittig stützt sich der Bügel 11 gegen einen Exzenter 16 ab, der wiederum gegenüber einer zungenförmigen Halterung 17 drehbar angeordnet ist. Der Übersichtlichkeit halber ist eine entsprechende Drehachse nicht gezeigt, die Drehrichtung ist lediglich durch den Doppelpfeil 18 angedeutet.
  • Der Bügel 11 stützt sich an dem Exzenter 16 so ab, dass er quasi um den Exzenter in einem gewissen Umfang schwenken kann. Dies soll durch die Pfeile 19.1 und 19.2 dargestellt sein.
  • Die Halterung 17 ist mit einem Schieber 20 verbunden, welcher auf der Aufspannplatte 8 gleitbar angeordnet ist. Geführt wird der Schieber 20 dabei durch entsprechende Bolzen 21.1 und 21.2, die in ein Langloch 22 in der Aufspannplatte 8 eingreifen.
  • Von dem Schieber 20 ragt auch ein Bolzen 23 auf, der ein Anlenkelement für einen Kraftspeicher 24 darstellt. Dieser Kraftspeicher 24 kann eine Schraubenfeder sein. Er ist einerseits mit dem Bolzen 23 und andererseits mit einem weiteren Ende 25 des Bügels 11 verbunden.
  • Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
  • Zur anfänglichen Einstellung der Öffnungslage der Klappe 2 in dem Kanal 1 wird über das Drehelement 6 das Rad 5 bewegt. Hierdurch kann ein vom Kunden gewünschter Volumenstrom oder ein werksseitig vorgegebener Referenzvolumenstrom eingestellt werden.
  • Um aber seiner Aufgabe gerecht zu werden, nämlich in einem komplexen Rohrleitungssystem eine selbsttätige Regelung der Luftmengenverteilung vorzunehmen, kann diese Einstellung nicht fixiert sein, sondern es muss die Möglichkeit bestehen, dass je nach Luftmenge das Rad 5 um die Drehachse 3 drehbar ist, damit die Klappe 2 mehr oder weniger den Querschnitt des Rohrs 1 verschliessen kann. Hierzu sind Regelungselemente vorgesehen. Dazu gehört vor allem der Bügel 11, der einerseits über die Schubstange 12 in seinem Abstand zum Rad 5 relativ fixiert ist. Dieser Abstand kann allerdings durch Einsetzen des Schubstange 12 in die unterschiedlich positionierten Löcher 15 am Ende des Bügels 11 verändert werden.
  • Der Kraftspeicher 24, der den Bügel 11 am anderen Ende angreift, wirkt einem von der Luftströmung auf das Klappenblatt 2 aufgebrachten Druck entgegen. Dabei schwenkt der Bügel 11 um den Exzenter 16, wobei dies sogar mehr ein Vibrieren sein kann.
  • Der Exzenter 16 hat die Aufgabe, wenn er gegenüber der Halterung 17 gedreht wird, den Bügel 11 beispielsweise in Richtung der Pfeile 19.1 und 19.2 zu bewegen bzw. einem entsprechenden Druck des Bügels 11 nachzugeben, wobei der Kraftspeicher 24 in diesem Fall mehr entspannt wird. Damit wird aber auch der Klappe 2 die Möglichkeit gegeben, sich leichter um die Drehachse 3 drehen zu können.
  • Insgesamt kann die Anordnung aus Exzenter, Bügel, Halterung, Kraftspeicher 24 und Bolzen 23 gegenüber der Drehachse 3 der Klappe 2 durch Verschieben des Schiebers 20 verstellt werden. Dies verbessert nochmals die Feinfühligkeit des Ansprechverhaltens der Klappe 2 auf einen sich ändernden Luftstrom. Bezugszeichenliste
    1 Kanal 34 67
    2 Klappe 35 68
    3 Drehachse 36 69
    4 Gewinde 37 70
    5 Rad 38 71
    6 Drehelement 39 72
    7 Zahnung 40 73
    8 Aufspannplatte 41 74
    9 Verbindungselemente 42 75
    10 Drehachse 43 76
    11 Bügel 44 77
    12 Schubstange 45 78
    13 Ende 46 79
    14 Bohrung 47
    15 Loch 48
    16 Exzenter 49
    17 Halterung 50
    18 Drehrichtung 51
    19 Pfeil 52
    20 Schieber 53
    21 Bolzen 54
    22 Langloch 55
    23 Bolzen 56
    24 Kraftspeicher 57
    25 Ende 58
    26 59
    27 60
    28 61
    29 62
    30 63
    31 64
    32 65
    33 66

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Regeln einer Durchströmung eines Kanals (1) mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, wobei ein Querschnitt des Kanals (1) durch ein sich in dem Kanal bewegenden Element (2) mittels einer Stelleinrichtung auf einer Aufspannplatte (8) veränderbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) ein Bügel (11) zugeordnet ist, der einends mit dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) und anderenends über einen Kraftspeicher (24) mit einem Anlenkelement (23) auf der Aufspannplatte (8) verbunden ist, wobei sich der Bügel (11) zwischen den beiden Verbindungen abstützt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (24) eine Schraubenfeder ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlenkelement (23) ein Bolzen ist, der von der Aufspannplatte (8) aufragt.
  4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlenkelement (23) auf der Aufspannplatte (8) ortsveränderbar angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlenkelement (23) auf einem Schieber (20) aufsitzt, der entlang einem Langloch (22) in der Aufspannplatte (8) führbar ist.
  6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer bevorzugt etwa mittigen Abstützung des Bügels (11) ein Exzenter (16) der Aufspannplatte (8) zugeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (11) gegenüber dem Exzenter (16) schwenkbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (16) über eine zungenförmige Halterung (17) mit dem Schieber (20) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (16) auf der Halterung (17) drehbar angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) ein Rad (5) zugeordnet ist, welches exzentrisch mit dem Bügel (11) verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem sich in dem Kanal bewegenden Element (2) und dem Bügel (11) über eine Schubstange (12) erfolgt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rad (5) ein Drehelement (6) zugeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (6) eine Zahnung (7) aufweist, die mit dem Rad (5) bzw. einer entsprechenden Zahnung am Rad in Eingriff steht.
  14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich in dem Kanal bewegende Element (2) eine Dämpfungsklappe ist, die um eine Mittelachse (3) dreht.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (5) der Mittelachse (3) der Dämpfungsklappe (2) aufgesetzt ist.
EP15165246.8A 2014-04-29 2015-04-27 Vorrichtung zum regeln einer durchströmung eines kanals mit einem fluid Active EP2940396B1 (de)

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