DE1604168B2

DE1604168B2 - Automatisches Regelventil für Be luftungs und Klimaanlagen

Info

Publication number: DE1604168B2
Application number: DE1604168A
Authority: DE
Inventors: Olav Oslo Fahre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-06-28
Filing date: 1966-06-24
Publication date: 1973-11-29
Also published as: CH470615A; US3452762A; GB1155988A; NL6608936A; FI45384B; IL26014A; NL146929B; DE1604168C3; DE1604168A1; SE302677B; BE683151A; ES328907A1; FI45384C

Description

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Vorgenommene Messungen zeigten, daß sich der einem abgewinkelten Flügel, beispielsweise bei dem

Luftdurchsatz bei einem für 200 m^:! Luft pro Stunde Flügel 3 b in F i g. 4, daß der Winkel zwischen der

ausgelegten Ventil auf der Ausgangsseite nur um 2 % Verbindungslinie 8 der beiden Enden des Flügels

änderte, wenn der Druck in der Luftzufuhrleitung und der Klappe 2 den angegebenen Wert aufweist,

zwischen 25 und 65 mm Wassersäule schwankte. 5 Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführung eines

Um Schwingungen der Klappe zu verhindern, ist Flügels hat der eigentliche Flügel 3 a die Form eines

es zweckmäßig, wenn eine mit der Klappe fest ver- langgestreckten Sechsecks, bei dem das freie Ende,

bundene Welle mit einem vorzugsweise pneumati- das in der Ruhestellung gegen den unteren Teil des

sehen Schwingungsdämpfer gekoppelt ist, der an der Gehäuses anliegt, etwas gekrümmt ist. An dem obe-

Außenseite des Ventilgehäuses angeordnet sein kann. io ren Ende des eigentlichen Flügels 3a ist zur Befesti-

Die Erfindung wird nachstehend von an Hand in gung desselben an der Klappe 2 wiederum ein Lap-

der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausfüh- pen 3 α' vorgesehen. Der in F i g. 4 dargestellte Flü-

rungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung gel 3 b setzt sich aus einem oberen, schmaleren

zeigt rechteckigen Teilstück, an das sich ein Lappen 3 b'

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil; 15 zur Befestigung an der Klappe anschließt, und einem

F i g. 2 eine Ansicht des Ventils von der Aus- etwas breiteren rechteckigen Teilstück mit einer unte-

gangsseite her; ren, geraden Kante T zusammen. Dabei bilden die

F i g. 3 eine erste Ausführungsform eines Flügels beiden rechteckigen Teile einen stumpfen Winkel

für das Ventil; miteinander.

F i g. 4 eine zweite Ausführungsform eines Flü- 20 Das in F i g. 5 dargestellte Diagramm wurde mit

gels; einem Ventil aufgenommen, das einen Innendurch-

F i g. 5 ein Diagramm, in dem Messungen der messer von 95 mm hatte. Der 'Luftdruck auf der

Strömungsgeschwindigkeit an der Austrittsseite des Eingangsseite des Ventils wurde zwischen 20 und

Ventils bei wechselndem Druck in der Luftzufuhr- 70 mm Wassersäule variiert, und die Strömungsge-

Ieitung festgehalten sind; 25 schwindigkeit des abgehenden Luftstroms schwankte

F i g. 6 einen pneumatischen Schwingungsdämpfer im Bereich zwischen 4,2 und 4,3 m pro Sekunde bei

für die Klappe des Ventils in einer Seitenansicht und einem eingangsseitigen Luftdruck zwischen 25 und

Fig. 7 eine Ansicht des mit dem Schwingungs- 65 mm Wassersäule; diese Strömungsgeschwindigkeit dämpfer versehenen Ventils von der Austrittsseite des abgehenden Luftstroms entsprachen einem Lufther. 30 durchsatz zwischen 210 und 215 m^:! pro Stunde,

In einem Ventilgehäuse 1, das an seiner Eingangs- d. h., der Luftdurchsatz schwankte um 2,3 ⁰Io.

seite einen Befestigungsflansch 6 aufweist, ist eine um Die Regulierfähigkeit des Ventils ist begrenzt, wes-

eine horizontale Mittelachse drehbare Klappe 2 vor- halb sowohl der Durchmesser des Ventilgehäuses als

gesehen. Zwei Lagerzapfen 4 dieser Klappe sind in auch die Form das Gewicht und die Winkellage des

selbstschmierenden Lagern 5 oder Kugellagern ge- 35 Flügels dem gewünschten Luftdurchsatz und dem

lagert, die reibungsarm und wartungsfrei sind. Die eingangsseitigen Luftdruck angepaßt werden müssen.

Richtung des das Ventil durchsetzenden Luftstroms So hat es sich gezeigt, daß es für eine möglichst

ist durch einen Pfeil angedeutet, und in dieser Rieh- genaue Regelung günstig ist, für den normalen

tung hinter der Klappe ist ein an dieser befestigter Durchsatzbereich zwischen 150 und 500 m³ pro

Flügel 3 angeordnet, der mit einem Lappen 3' an ₄„ Stunde für jeden, eine Durchsatzschwankungsbreite

einer im Gebrauch oberen Hälfte der Klappe 2 be- von 100 ni³ pro Stunde aufweisenden Bereich ein

festigt ist und mit dem Hauptteil der Klappe einen besonderes Ventil herzustellen.

Winkel β einschließt. In seiner tiefsten Stellung — in Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, steht der Flügel von

Abwesenheit eines das Ventil durchströmenden Luft- der Klappe an einer Stelle ab, die unter der oberen

Stroms -— bildet der Flügel 3 einen Winkel « mit der ₄₅ Kante der Klappe liegt. Dies ist von Bedeutung, da

Horizontalen, der zwischen 30° und 40° liegt der Flügel, wenn er von der unter der Klappe hin-

(Fig. I) und je nach den Druckverhältnissen und durchströmenden und auf seine Unterseite auftref-

gewünschten Luftmengen geändert wird. In gestri- fenden Luft angehoben wird, auf seiner Oberseite

chelten Linien ist die Lage der Klappe und des Flü- von Luftwirbeln beeinflußt wird, die sich hinter der

gels bei ungefähr maximalem Druckunterschied vor ₅₀ Oberkante der Klappe bilden. Diese Beeinflussung

und hinter der Klappe angedeutet; bei geringeren nimmt zu, wenn das Ventil stärker drosselt, wobei

Druckunterschieden nehmen Klappe und Flügel eine gleichzeitig die Wirkung des Luftstroms an der Un-

dem Druckunterschied entsprechende Zwischenlage terseite des Flügels abnimmt.

ein, die jedoch denselben Luftdurchsatz durch das Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Ventil mit einem

Ventil ergibt, da der eingangsseitige Druck einen ₅₅ pneumatischen Schwingungsdämpfer für die Klap-

entsprechend kleineren Wert hat. pe 2, der mit einem Lagerzapfen 4 der Klappe ge-

Um Schwingungen der Klappe 2 zu dämpfen ist koppelt ist. Dieser Schwingungsdämpfer umfaßt

bei diesem Ausführungsbeispiel auf einem der Lager- einen Zylinder 13 mit einem Bodenteil 14 und eine

zapfen 4 ein Schwungrad 4' befestigt. einen Kolben 12 tragende Kolbenstange 11. Der

Der in F i g. 2 dargestellte Flügel 3 hat eine gleich- _6o Schwingungsdämpfer ist zwischen Zapfen 10 und 16 bleibende Breite, die jedoch längs des Flügels auch drehbar montiert, die an einem mit dem Lagervariiert werden kann, wie dies die in den Fig. 3 zapfen 4 verbundenen Kurbelarm 9 bzw. an einem und 4 dargestellten Flügelformen zeigen, die bei ver- gehäusefesten Arm 15 angeordnet sind. Die Dämpschiedenen Ventilgrößen zu guten Resultaten führen. fung wird entweder durch einen geeigneten Spiel-

Der Flügel braucht nicht eben zu sein, sondern ₆ raum zwischen Kolben und Zylinderinnenwand oder

kann in der Querrichtung oder in der Längsrichtung durch eine einstellbare Schraube 20 bewirkt, die

gebogen sein. Die obige Angabe, daß der Flügel einen einen Luftkanal 19 am oberen Ende des Zylinders

gewissen Winkel mit der Klappe bildet, bedeutet bei 13 mehr oder weniger drosselt.

Der Kurbelarm 9 ist mit einem nach unten gerichteten Gewindebolzen 17 verbunden, der ein entlang des Gewindebolzens einstellbares Gewicht 18 trägt. Dieser Gewindebolzen hängt ungefähr senkrecht nach unten, wenn die Klappe 2 halb öffnet. Eine entsprechende Einregulierung des Gewichts 18 ermöglicht die Erzielung eines konstanten Luftdurchsatzes innerhalb ziemlich weiter Grenzen für den eingangsseitigen Luftdruck.

Im Ventilgehäuse ist eine Anschlagschraube 21 angebracht, die dazu dient, die Drehung der Klappe in Richtung auf ihre Schließstellung zu begrenzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zösischen Patentschrift 1 325 250 bekannt, wobei das Patentansprüche: obere Ende der Regelklappe um die horizontale Achse schwenkbar ist, die ihrerseits im Ventilgehäuse

1. Automatisches Regelventil für Belüftungs- drehbar gelagert ist und an der außerhalb des Ge- und Klimaanlagen od. dgl., das unabhängig vom 5 häuses ein doppelarmiger Hebel mit Ausgleichs-Luftdruck in einer Zufuhrleitung einen annähernd gewichten befestigt ist. Dabei ist das Ventilgehäuse konstanten Luftdurchsatz pro Zeiteinheit auf- so ausgebildet, und die Regelklappe ist im Ventilrecht erhält und eine Regelklappe aufweist, die gehäuse so angeordnet, daß ein steigender Staudruck in einem Ventilgehäuse um eine horizontale Achse die Regelklappe in Schließrichtung verschwenkt, drehbar gelagert durch den Staudruck in Schließ- io während ihr Eigengewicht eine Verschwenkung in richtung und durch ihr Eigengewicht in öffnungs- Öffnungsrichtung hervorzurufen bestrebt ist.
richtung verschwenkbar ist, dadurch ge- Als nachteilig an dem bekannten Regelventil hat kennzeichnet, daß die Achse (4) in einem es sich erwiesen, daß das Ventilgehäuse eine verhältmittleren Bereich der Regelklappe (2) angeord- nismäßig komplizierte Form besitzen muß und daß net ist und letztere an ihrem sich von der Achse 15 selbst bei voll geöffneter Regelklappe eine Umlennach oben erstreckenden oberen Teilstück einen kung des Luftstroms um zunächst 90° und dann um Steuerflügel (3) aufweist, der in Strömungsrich- 100° erforderlich ist.

tung von der Regelklappe nach hinten absteht Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

und mit deren anderem Teilstück einen stumpfen ein automatisches Regelventil dieser Art zu verbes-

Winkel (ß) solcher Größe bildet, daß der Steuer- 20 sern, daß es auch mit einem einfachen zylindrischen

flügel beim Verschwenken der Regelklappe in Ventilgehäuse verwirklicht werden kann und einen

Schließrichtung kurz vor deren Schließstellung geringeren Strömungswiderstand als das bekannte

parallel zur Längsachse des Ventilgehäuses (1) Regelventil aufweist,

liegt. Diese Aufgabe wird durch ein Regelventil der ein-

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 gangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der zeichnet, daß der stumpfe Winkel (ß) zwischen Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Achse 90° und 130° liegt. in einem mittleren Bereich der Regelklappe ange-

3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge- ordnet ist und letztere an ihrem sich von der Achse kennzeichnet, daß der Flügel so lang ist, daß in nach oben erstreckenden oberen Teilstück einen Abwesenheit eines Luftstroms der Winkel (2) 30 Steuerflügel aufweist, der in Strömungsrichtung von zwischen Flügel und Längsachse des Ventilge- der Regelklappe nach hinten absteht und mit deren häuses (1) ungefähr 35° ist. anderem Teilstück einen stumpfen Winkel (ß) sol-

4. Ventil nach einem oder mehreren der An- eher Größe bildet, daß der Steuerflügel beim Versprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenken der Regelklappe in Schließrichtung kurz Flügel (3) unterhalb der im Gebrauch oberen 35 vor deren Schließstellung parallel zur Längsachse Kante der Klappe (2) von dieser absteht. des Ventilgehäuses liegt.

5. Ventil nach einem oder mehreren der An- Man erkennt, daß durch die erfindungsgemäße Sprüche 1 bis 4, dessen Klappe mit einer im Ven- Ausgestaltung des Regelventils, d. h. auf Grund der tilgehäuse gelagerten Achse fest verbunden ist, Tatsache, daß die Steuerkräfte nicht von der eigentdadurch gekennzeichnet, daß die Achse (4) mit 40 liehen Regelklappe erzeugt werden, eine strömungseinem vorzugsweise pneumatischen Schwingungs- günstigere Anordnung und Gestaltung von Regeldämpfer (11,12,13) gekoppelt ist. klappe und Ventilgehäuse möglich ist, so daß sich

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn- das erfindungsgemäße Regelventil nicht nur billiger zeichnet, daß der Schwingungsdämpfer als erstes herstellen läßt, sondern auch einen geringeren Strö-Glied einen Zylinder (13) und als zweites Glied 45 mungswiderstand besitzt, da keinerlei scharfe Umeine einen Kolben (12) tragende Kolbenstange lenkungen des Luftstroms erforderlich sind.

(11) aufweist, und daß das eine Glied an einem Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß sich

gehäusefesten Teil (15) und das andere Glied an zumindest alle wesentlichen Teile des Regelventils im

einem Kurbelarm (9) der Achse (4) angelenkt ist. Inneren des Ventilgehäuses befinden, was dessen

7. Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge- 5° Einbau erleichtert und was ferner eine unbeabsichkennzeichnet, daß mit der Welle (4) ein ein Ge- tigte Verstellung oder Beeinträchtigung des Regelwicht (18) tragender Arm (17) gekoppelt ist, der mechanismus verhindert.

bei ungefähr halb geöffneter Klappe vertikal ver- Das erfindungsgemäße Regelventil arbeitet wie

läuft. folgt: Wird ein Luftstrom durch das Ventilgehäuse

55 geleitet, so streicht dieser über und unter der teilweise geöffneten Klappe vorbei und übt auf den Flügel eine solche Kraft aus, daß dieser nach oben geschwenkt wird und dabei die Klappe dreht, um den

Die Erfindung betrifft ein automatisches Regel- Luftstrom allmählich um so mehr abzudrosseln, je ventil für Belüftungs- und Klimaanlagen od. dgl., das 60 höher der Flügel geschwenkt wird und je mehr er unabhängig vom Luftdruck in einer Zufuhrleitung sich der Horizontalen nähert. Die Endlage des FKieinen annähernd konstanten Luftdurchsatz pro Zeit- gels und somit die Drosselung des Luftstroms hängt einheit aufrecht erhält und eine Regelklappe auf- von dem durchgelassenen Luftstrom ab, und bei entweist, die in einem Ventilgehäuse um eine horizon- sprechender Wahl der Länge, der Breite, des Getale Achse drehbar gelagert durch den Staudruck in 65 wichts und des Winkels mit der Ebene der Klappe Schließrichtung und durch ihr Eigengewicht in öff- kann auf der Austrittsseite des Ventils ein praktisch nungsrichtung verschwenkbar ist. konstanter Luftstrom unabhängig von den Druck-

Ein derartiges Regelventil ist bereits aus der fran- änderungen auf der Eingangsseite erzielt werden.