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Das Stammpatent betrifft eine Schliessvorrichtung für Lüftungskanäle mit einer in einem Lüf- tungskanalstück schwenkbar gelagerten Schliessklappe und mit mindestens einem Klappenbetätigungs- mechanismus, der eine an der Schliessklappe über ein Gelenk angreifende Betätigungsstange auf- weist, deren der Schliessklappe abgekehrtes Ende in radialem Abstand vom Drehzentrum eines an- treibbaren Kurbelorgans an diesem über ein Gelenk angelenkt ist, wobei die Schliessklappe sich in ihren Grenzpositionen "auf" und "zu" am Lüftungskanalstück abstützt, das Kurbelorgan und die Betätigungsstange sich bei diesen Grenzpositionen der Schliessklappe relativ zueinander jen- seits von Totpunktpositionen befinden und dort durch einen an dem Kurbelorgan anliegenden An- schlag gehalten sind.
Der Gegenstand des Stammpatentes geht aus von einem Stand der Technik entsprechend der
DE-OS 2258308 und löst unter anderem die Aufgabe, die Schliessklappe in geschlossener Position besonders sicher, z. B. gegenüber Erschütterungen, zu halten. Bei erhöhter Temperatur, z. B. bei
Brand, kann sich jedoch die Anpressung der Verschlussklappe gegen die Verschlussdichtung durch ungünstige Wärmedehnungen verschiedener Teile, insbesondere der Betätigungsstange, und auch
Veränderungen am Dichtmaterial verringern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese
Halterung auch im Brandfall, d. h. bei erhöhter Temperatur, zu gewährleisten und ausserdem zu verbessern. Weiterhin soll im Brandfall die Abdichtung durch die Klappe noch verbessert werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass das Material des Kurbelorgans einen grösseren
Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Material der Betätigungsstange, so dass bei ansteigen- der Temperatur die Schlussklappe aus der geschlossenen Position weiter in Schliessrichtung ge- drückt wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 bis 3 Längsschnitte durch eine erste Aus- führungsform der Schliessvorrichtung mit drei verschiedenen Schwenkpositionen einer seitlich gela- gerten Schliessklappe, Fig. 4 bis 6 Längsschnitte durch eine zweite Ausführungsform der Schliessvor- richtung mit drei verschiedenen Schwenkpositionen einer mittig gelagerten Schliessklappe, Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Schliessvorrichtung mit zwei
Betätigungsmechanismen für eine mittig gelagerte Schliessklappe, und Fig. 8 einen horizontalen
Längsschnitt durch die Schliessvorrichtung nach Fig. 7.
Die Schliessvorrichtung entsprechend den Fig. 1 bis 3 hat eine beispielsweise quadratisch gestaltete Schliessklappe --2--, die an einer ihrer Schmalseiten um eine Achse --4-- schwenkbar ist, die in einander gegenüberliegenden Wänden eines im Querschnitt quadratförmigen Kanalstük- kes --6-- gelagert ist. Dieses Kanalstück hat an seinen beiden Enden je einen Flansch --8, 10-- für die Montage in einem Luftkanal einer Lüftungs- und Klimaanlage.
Um eine Verringerung des Strömungsquerschnittes in der Schliessvorrichtung zu vermeiden, ist die Schliessklappe --2-- in vollständig geöffneter Position entsprechend der Darstellung in
Fig. 1 in einer seitlichen Erweiterung --12-- des Kanalstückes aufgenommen. Auf Grund der sich dabei ergebenden einseitigen Querschnittsvergrösserung des Kanalstückes ist der an dieser Erwei- terung --12-- angrenzende Flanschteil --14-- im Gegensatz zu den andern Flanschteilen nach innen gerichtet. Die Schliessklappe ist verhältnismässig dick und besteht aus Asbestschaum, so dass sie in Schliessstellung für eine verhältnismässig lange Zeit eine Brandzone in dem Lüftungskanal sicher absperren kann.
In dem Kanalstück --6-- sind entlang eines inneren Umfanges Isolationsleisten --16-- befestigt, die ein hitzebeständiges Isolationsmaterial --18-- tragen, an dem die Schliessklappe --2-- in Schliessposition unter Vorspannung zur Anlage gelangt.
Der Betätigungsmechanismus zum Schwenken der Schliessklappe hat eine Betätigungsstange --20--, die mit einem Ende durch eine Gelenkverbindung --22-- in Abstand von der Schwenkachse --4-- der Schliessklappe an einer Klappenseite befestigt ist. Das andere Ende der Betätigungsstange --20-- ist über ein Gelenk --24-- mit dem äusseren Ende einer Kurbelstange --26-verbunden, deren inneres Ende starr an einer Betätigungswelle --28-- angebracht ist. Diese Be- tätigungswelle --28-- erstreckt sich aus dem Kanalstück heraus nach aussen und ist mittels eines nicht dargestellten Antriebes, z.
B. eines Federmechanismus, um angenähert 1800 drehbar. Der Drehbereich der Betätigungswelle --28-- bzw. der Schwenkbereich der Kurbelstange --26-- ist
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durch Anschläge--30, 32--begrenzt, die um wenige Winkelgrade jenseits der beiden Totpunkte der Kurbelbewegung liegen. Diese Totpunkte entsprechen dem Winkel von 1800 zwischen der Kurbelstange --26-- und der Betätigungsstange --20-- (Fig. 1) und dem Winkel von 0'zwischen diesen beiden Stangen --26 und 20-- (Fig. 3). Obgleich der Totpunkt z. B. mit zwei bis drei Winkelgra-
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vollständig geschlossenen Position nach Fig. 3, ihren Winkel gegenüber der Schliessklappe oder der Achse des Kanalstückes --6-- verändert.
Durch die Drehbewegung der Kurbelstange über den jeweiligen Totpunkt hinaus ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine zwangsläufige Arretierung der Verschlussklappe in ihren beiden Grenzpositionen, und auch bei schneller Schliessung oder bei auftretenden Druckwellen im Luftkanal kann ein Zurückprallen der Schliessklappe nicht auftreten. Aufwendige Konstruktionen von Rückprallsperren sind somit nicht erforderlich. Auch entfällt durch den als Kurbeldrehverschluss ausgeführten Betätigungsmechanismus bei Motorantrieb eine bisher aufwendige Entriegelung der Rückprallsperre, wenn die Wiederöffnung der Schliessklappe gewünscht wird.
Da die Schwenkbewegung der Schliessklappe zwischen ihren beiden Grenzpositionen um einen Winkel von zirka 900 erfolgt, während dabei die Kurbelstange einen Drehwinkel in der Grössenordnung von 170 bis 180 ausführt, wirkt an der Welle der Drehkurbel durch die damit verbundene Übersetzung ein stark verringertes Drehmoment, so dass mit verhältnismässig geringer Kraft bzw.
Drehmoment die Verschlussklappe gegen die Dichtung --18-- gezogen werden kann und auch die Entriegelung entsprechend leicht erfolgen kann. Es lässt sich somit durch den hohen möglichen Schliessdruck auch eine entsprechend gute Abdichtung durch die Schliessklappe erzielen.
Es versteht sich, dass statt einer Kurbelstange auch eine Kurbelscheibe zur Anwendung kommen kann, wobei dann das eine Ende der Betätigungsstange z. B. am Umfang dieser Scheibe angelenkt ist.
Die Wirkungsweise der Schliessvorrichtung entsprechend dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der zuvor an Hand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Wirkungsweise, und der wesentliche Unterschied bei diesem Ausführungsbeispiel besteht nur darin, dass die
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des Strömungsquerschnittes des Kanalstückes --6'-- angeordnet, wodurch sich ein etwas höherer
Strömungswiderstand ergibt. Die Dichtungen --34, 36-- sind entsprechend oberhalb und unterhalb der Drehachse --4'-- bzw. rechts und links von ihr auf einander gegenüberliegenden Seiten der Schliessklappe angeordnet, um in Schliessstellung nach Fig. 6 eine dichtende Anlage zu erhalten.
Der Betätigungsmechanismus ist im wesentlichen gleich ausgeführt wie im zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel und wird deshalb nicht nochmals beschrieben. Die Anlenkstelle --22'-- der Betätigungsstange --20'-- an der Schliessklappe kann in Richtung parallel zur Schwenkachse sowohl in Randnähe der Schliessklappe als auch im Bereich ihrer Mitte angeordnet sein. Bei verhältnismässig breiten Schliessklappen kann es jedoch von Vorteil sein, entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 an beiden Seiten der Schliessklappe --2"-- je einen Betätigungsmechanismus --38, 40-- vorzusehen, wie er an Hand der Fig. 1 bis 3 im Prinzip beschrieben wurde.
Um hiebei mit einem nicht dargestellten Antrieb auf einer Aussenseite des Kanalstückes --6"-- auszukommen, sind beide Betätigungsmechanismen-38, 40-über eine Kopplungsstange --42-miteinander verbunden.
Die Kopplungsstange ist dabei teleskopartig im Bereich ihrer Enden in Fassungen --44, 46-- eingeschlossen, welche fest mit der jeweiligen Betätigungsstange verbunden sind. Mit einer dieser Fassungen --44-- ist die beispielsweise im Querschnitt quadratische Kopplungsstange-42- unverschiebbar gehalten, während sie sich in der gegenüberliegenden Fassung --46-- zum Ausgleich von Wärmedehnungen verschieben kann. Bei quadratischem Querschnitt der Stange sind entsprechend auch die Innenräume der Fassungen 46--quadratisch ausgebildet, so dass eine formschlüssige Halterung gegeben ist und auch Torsionskräfte übertragen werden können.
Die für alle Ausführungsformen vorgesehene Anordnung mindestens eines Betätigungsmecha-
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nismus innerhalb des Kanalstückes --6, 6', 6"-- hat den Vorteil, dass sie gegen Verschmutzung und Beschädigung beim Einmauern des Kanalstückes in ein Mauerwerk geschützt sind.
Um zu verhindern, dass sich die dichtende Verspannung des Betätigungsmechanismus der Schliessklappe in seiner geschlossenen Position jenseits einer Totpunktstellung im Brandfall auf Grund von Wärmedehnungen z. B. der Betätigungsstange löst, hat das Material der Kurbelstange --26-- eine wesentlich grössere Wärmedehnung als das Material der Betätigungsstange --20--, so dass eine durch Erwärmung verursachte Verlängerung der kürzeren Kurbelstange --26-- grösser ist als die dabei auftretende Verlängerung der längeren Betätigungsstange --20--. Vorzugsweise besteht zu diesem Zweck die Betätigungsstange aus einem Material ohne wesentliche Wärmedehnung wie z. B.
INVAR-Stahl oder einem Keramikmaterial, während die Kurbelstange --26-- aus einem wärmebeständigen Material mit möglichst grossem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, wie z. B.
Stahl 35 K.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schliessvorrichtung für Lüftungskanäle mit einer in einem Lüftungskanalstück schwenkbar gelagerten Schliessklappe und mit mindestens einem Klappenbetätigungsmechanismus, der eine an der Schliessklappe über ein Gelenk angreifende Betätigungsstange aufweist, deren der Schliessklappe abgekehrtes Ende in radialem Abstand vom Drehzentrum eines antreibbaren Kurbelorgans an diesem über ein Gelenk angelenkt ist, wobei die Schliessklappe sich in ihren Grenzpositionen "auf" und "zu" (Fig. 1 und 3) am Lüftungskanalstück abstützt, das Kurbelorgan und die Betätigungsstange sich bei diesen Grenzpositionen der Schliessklappe relativ zueinander jenseits von Totpunktpositionen befinden und dort durch einen an dem Kurbelorgan anliegenden Anschlag gehalten sind nach Patent Nr.
375730, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kurbelorgans (26) einen grösseren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Material der Betätigungsstange (20).