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Die
Erfindung betrifft einen Volumenstromregler, insbesondere für klima-
und lüftungstechnische
Anlagen, mit einer im Inneren eines Strömungskanals um eine quer zur
Strömungsrichtung
ausgerichteten Schwenkachse drehbar gelagerten Regelklappe, wobei
die Regelklappe unter Einwirkung eines die Regelklappe anströmenden Mediums
gegen eine durch eine Rückstelleinrichtung
erzeugte Rückstellkraft
aus der Offenstellung in eine Schließstellung verschwenkbar ist
und bei sich verringerndem Volumenstrom durch die Rückstellkraft
wieder in die Offenstellung zurückverschwenkt
wird, und mit einem die Offenstellung der Regelklappe begrenzenden
Anschlag, der zur Veränderung
des in der Offenstellung der Regelklappe strömenden Volumenstroms um eine
sich durch zwei Lagerstellen erstreckende Drehachse drehbar an dem
Strömungskanal
gelagert und mittels einer Fixiereinrichtung in seiner Ausrichtung feststellbar
ist, wobei zumindest eine Lagerstelle von außerhalb des Strömungskanals
zur Veränderung der
Ausrichtung des Anschlages zugänglich
ist, wobei die Schwenkachse der Regelklappe an dem Anschlag vorgesehen
ist und wobei die Rückstelleinrichtung
mit dem Anschlag verbunden, insbesondere an dem Anschlag angebracht
ist.
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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 als Feder ausgebildete Rückstelleinrichtung erzeugt
wird, kompensiert wird. Bei Änderung
der Strömungsverhältnisse ändert sich
auch die Schwenkstellung der Regelkappe, so dass so der Volumenstrom
selbsttätig
in dem Strömungskanal
geregelt wird.
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Sofern
die in der Offenstellung der Regelklappe strömende Volumenstrommenge verändert werden
soll, muss der die Offenstellung der Regelklappe begrenzende Anschlag
in seiner Ausrichtung verändert
werden, so dass in der Offenstellung der freie verbleibende Strömungsquerschnitt
verändert wird.
Als Nachteil erweist sich, dass die Montage derartiger Volumenstromregler
aufwändig
und insoweit kostenintensiv ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Volumenstromregler anzugeben, der einfacherer
und schneller montierbar ist und im Schadensfall die Regeklappe
und/oder der Anschlag schnell getauscht werden kann (können).
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass zumindest eine der von außerhalb
des Strömungskanals
zugänglichen
Lagerstellen des Anschlages durch ein von außerhalb des Strömungskanals
durch eine Ausnehmung eingeschobenes Lagerstellenelement ausgebildet
ist, das kürzer
als der Durchmesser des Strömungskanals
ist und nur die Lagerung des Anschlages auf dieser Seite bildet.
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Der
Anschlag kann durch ein oder durch zwei erfindungsgemäße Lagerstellenelemente
gelagert sein. Sofern nur ein erfindungsgemäßes Lagerstellenelement vorgesehen
ist, braucht die eine der beiden Lagerstellen von außen nicht
zugänglich
zu sein. Die von außen
nicht zugängliche
Lagerstelle kann beispielsweise aus einer in der Innenwandung des
Strömungskanals
eingelassenen Vertiefung bestehen, die der Ausnehmung für die andere
Lagerstelle in etwa gegenüberliegend
angeordnet ist. In die Vertiefung greift der Anschlag beispielsweise
mit einem Wellenabschnitt ein. Die andere Lagerstelle ist von außerhalb
des Strömungskanals
zugänglich
und wird von dem erfindungsgemäßen Lagerstellenelement
gebildet. Selbstverständlich
können
auch beide Lagerstellen von außen
zugänglich
sein und von je einem erfindungsgemäßen Lagerstellenelement gebildet
sein.
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Die
Rückstelleinrichtung
kann mit dem Anschlag so verbunden, insbesondere am Anschlag angebracht
sein, dass die Federcharakteristik bei Verschwenken des Anschlags
im Wesentlichen unverändert
ist. Als Rückstelleinrichtung
kann eine Blattfeder vorgesehen sein, deren eines Ende mit dem Anschlag
und deren anderes Ende mit der Regelklappe zusammenwirkt. Die Blattfeder
kann, vorzugsweise auf der der Regelklappe abgewandten Seite, an
dem Anschlag befestigt sein. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen
von Rückstelleinrichtungen,
beispielsweise eine Zugfeder, denkbar, deren eines Ende mit dem
Anschlag und deren anderes Ende mit der Regelklappe zusammenwirkt.
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Zumindest
ein Lagerstellenelement kann bezogen auf den Strömungskanal nach außen seitlich vorstehend
ausgebildet sein. Dies erleichtert die Zugänglichkeit beispielsweise zum
Zwecke der Demontage des Lagerstellenelementes. Selbstverständlich kann
das Lagerstellenelement auch gegenüber der Außenkontur des Strömungskanals
zurückversetzt ausgebildet
sein.
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Zumindest
ein Lagerstellenelement kann rotationsübertragend mit dem Anschlag
verbunden sein. So kann beispielsweise das Lagerstellenelement an
dem dem Anschlag zugewandten Ende einen Schlitz aufweisen, mit dem
das Lagerstellenelement seitlich auf den Anschlag aufgesteckt wird. Auch
andere Ausführungsformen,
die eine Übertragung
der Rotation ermöglichen,
wie z. B. eine eckige Ausführung
des freien Endes des Lagerstellenelementes sind selbstverständlich denkbar.
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Sofern
lediglich eine manuelle Verstellung des Anschlages vorgenommen erwünscht ist,
kann an dem aus dem Strömungskanal
herausragenden Ende des Lagerstellenelementes beispielsweise ein Handrad
vorgesehen sein. Bei motorischer Verstellung können an dem freien Ende geeignete Übertragungsbauteile,
wie z. B. ein Zahnrad, vorgesehen sein. Durch Verdrehung des Lagerstellenelementes kann
der Anschlag in seiner Ausrichtung verändert werden. Sofern das Lagerstellenelement
gegenüber der
Außenkontur
des Strömungskanals
zurückversetzt
ausgebildet ist, kann beispielsweise das Lagerstellenelement stirnseitig
ein Schlitz oder eine Verzahnung aufweisen, so dass mittels eines
geeigneten Werkzeuges ein Verdrehen möglich ist.
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Zumindest
ein Lagerstellenelement kann als Zapfen ausgebildet sein.
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Zumindest
ein Zapfen kann an dem in das Innere des Strömungskanals hineinragenden
Ende eine Buchse aufweisen. Bei einer solchen Ausführungsform
weist der Anschlag beispielsweise eine Welle auf, wobei die Länge der
Welle, beispielsweise einer Metallwelle geringer als der Innendurchmesser des
Strömungskanals
ist. Nach Einführen
der Einheit aus Anschlag und Regelklappe werden die Zapfen durch
die beiden Ausnehmungen auf das jeweilige Ende der Welle aufgesteckt.
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An
dem Anschlag kann eine mit dem Zapfen korrespondierende Lagerschale
vorgesehen sein. Diese Lagerschale kann an einer Seite des Anschlages
vorgesehen sein. Dann ist die Drehachse des Anschlages unter Bildung
eines Hebelarmes in einem Abstand zu dem Anschlag vorgesehen. Selbstverständlich können die
Lagerschalen aber auch so angeordnet sein, dass die Drehachse des
Anschlages innerhalb der generellen Ebene des Anschlages liegt.
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Zumindest
ein Zapfen kann einen Begrenzungsanschlag, insbesondere einen als
Kragen ausgebildeten Begrenzungsanschlag, zur Begrenzung des Einschiebweges
des Zapfens in die Ausnehmung aufweisen.
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Zum
Verhindern einer Verlagerung eines Zapfens aus der Montageposition
in Längserstreckung
dieses Zapfens kann der betreffende Zapfen eine mit dem Strömungskanal
zusammenwirkende Sicherungseinrichtung aufweisen.
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Als
Sicherungseinrichtung kann an zumindest einem Zapfen ein zumindest
bereichsweise, mit der Innenseite des Strömungskanals zusammenwirkender
Vorsprung, vorgesehen sein. Dieser Vorsprung hintergreift nach Einführen des
Zapfens in die Ausnehmung die Innenseite des Strömungskanals, so dass zum Lösen des
Zapfens eine Gegenkraft überwunden
werden muss.
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Als
Sicherungseinrichtung kann zumindest ein Zapfen in dem Bereich,
der in der Montageposition mit dem Innenrand der Ausnehmung in Kontakt ist,
eine den Innenrand der Ausneh mung zumindest teilweise aufnehmende
Sicherungsnut vorgesehen sein.
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Das
Lagerstellenelement kann aus Kunststoff ausgebildet sein. Dabei
bietet sich an, wenn das Lagerstellenelement hinreichend flexibel
und/oder auch hitzebeständig
ausgebildet ist. Selbstverständlich
sind auch andere geeignete Materialien denkbar.
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Der
Anschlag und/oder die Regelklappe können aus Kunststoff ausgebildet
sein.
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An
dem Lagerstellenelement kann ein mit dem Anschlag zusammenwirkendes
Rastelement, insbesondere ein als Rastvorsprung ausgebildetes Rastelement,
vorgesehen. Dieses verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen des
betreffenden Lagerstellenelementes von dem Anschlag im montierten
Zustand.
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Der
Volumenstromregler kann als Einschub ausgebildet sein. In diesem
Fall kann er in einen bauseitigen Kanalabschnitt einer klimatechnischen Anlage
eingeschoben werden.
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Die
Schwenkachse der Regelklappe kann in der Drehachse des Anschlages
liegen, so dass die Regelklappe und die Drehachse um dieselbe Achse drehbar
sind. Selbstverständlich
können
die Schwenkachse der Regelklappe und die Drehachse des Anschlages
auch im Abstand zueinander angeordnet sein. Es liegt auf der Hand,
dass die Achse(n) nicht durchgehend ausgebildet sein muss (müssen), sondern
auch aus kleineren Achsabschnitte bestehen kann (können).
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Die
Regelklappe kann mittels einer eine Rotation ermöglichenden Clipsverbindung
an dem Anschlag befestigt ist. Denkbar sind beispielsweise zwei
an der Regelklappe ange formte Clipse, die gegenüber dem anschlagseitigen Lager
ein gewisses Übermaß aufweisen.
Der Anschlag kann als Lager beispielsweise eine durchgehende Welle
oder eine der Anzahl der Clipse entsprechende Anzahl an Achsabschnitten
aufweisen.
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Jede
Clipsverbindung kann in einem aus der generellen Ebene hervorstehenden,
insbesondere rinnenförmig
ausgebildeten Teilbereich, angeordnet sein, so dass die Schwenkachse
der Regelklappe in der generellen Ebene der Regelklappe liegt.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Volumenstromreglers.
Das erfindungsgemäße Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst die Regelklappe an dem
Anschlag befestigt wird und dann der Anschlag mit der daran angebrachten
Regelklappe an dem Strömungskanal
mittels wenigstens einem Lagerstellenelement dadurch befestigt wird,
dass jedes Lagerstellenelement von außerhalb des Strömungskanals durch
die ihm zugeordnete Ausnehmung zur drehbaren Befestigung des Anschlages
eingeschoben wird.
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Bei
der Montage kann zunächst
die Regelklappe an dem Anschlag befestigt werden. Dies kann beispielsweise
schon werkseitig erfolgen, während die
Endmontage beispielsweise erst vor Ort auf der Baustelle durchgeführt werden
kann. Die Einheit bestehend aus Regelklappe und Anschlag wird dann
in den Strömungskanal
eingeführt.
Bei Erreichen der Montageposition werden – sofern zwei erfindungsgemäße Lagerstellenelemente
vorgesehen sind – die beiden
erfindungsgemäßen Lagerstellenelemente von
außen
durch die jeweilige Ausnehmung zur drehbaren Befestigung des Anschlages
eingeführt.
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Sofern
bei der Montage nur ein erfindungsgemäßes Lagerstellenelement eingesetzt
wird, wird das betreffende Lagerstellenelemente vorzugsweise dann
von außen
durch die betreffende Ausnehmung zur drehbaren Befestigung des Anschlages
geführt, nachdem
die Lagerung der anderen Lagerstelle, die beispielsweise nicht von
außen
zugänglich
ist, hergestellt worden ist. Die von außen nicht zugängliche
Lagerstelle kann beispielsweise aus einer in der Innenwandung des
Strömungskanals
eingelassenen Vertiefung bestehen, die der Ausnehmung für die andere Lagerstelle
in etwa gegenüberliegend
angeordnet ist. In die Vertiefung greift der Anschlag beispielsweise mit
einem Wellenabschnitt ein.
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Im
Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schräge
Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Gegenstand,
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2 eine
Innenansicht des Gegenstandes nach 1,
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3 einen
Schnitt durch den Gegenstand nach 2 in Richtung
III-III,
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4 eine
Draufsicht auf einen Anschlag mit zwei montierten Lagerstellenelementen,
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5 den
Gegenstand nach 4 in einer schrägen Draufsicht
mit noch nicht montierten Lagerstellenelementen,
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6 die
Bereiche "X" und "Y" aus 4,
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7 das
eine Lagerstellenelement mit angeformtem Handrad,
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8 das
andere Lagerstellenelement,
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9 eine
schräge
Draufsicht auf einen Anschlag mit eingesetzter Welle zur Lagerung
der Regelklappe,
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10 den
Bereich "Z" aus 9,
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11 einen
Schnitt in Richtung XII-XII durch den Gegenstand nach 12,
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12 eine
andere Ansicht des Gegenstandes nach 9,
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13 eine
schräge
Draufsicht auf eine Regelklappe,
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14 den
Anschlag und die Regelklappe vor der Montage,
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15 den
Gegenstand nach 14 im montierten Zustand,
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16–18 eine
andere Ausführungsform
der Erfindung.
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In
allen Figuren werden für
gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen
verwendet.
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In 1 ist
ein Strömungskanal 1 mit
einer im Inneren um eine quer zur Strömungsrichtung (Pfeil 2)
ausgerichteten Schwenkachse 3 drehbar gelagerten Regelklappe 4 dargestellt.
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Die
Regelklappe 4 wird unter der Einwirkung von in Strömungsrichtung
(Pfeil 2) auf die Regelklappe 4 wirkenden Strömungskräften gegen
eine Rückstellkraft
verschwenkt. Die Rückstellkraft
wird dabei von einer Rückstelleinrichtung
erzeugt, die in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Blattfeder 5 ausgebildet
ist.
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In 3 wurde
die Regelklappe 4 aufgrund eines in Richtung des Pfeils 2 strömenden Volumenstromes
gegen die von der Blattfeder 5 erzeugte Rückstellkraft
schon ein wenig aus der Offenstellung in ihre Schließstellung
in Richtung des Pfeils 6 verschwenkt.
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Wie
in den Figuren dargestellt, befindet sich auf der Abströmseite der
Regelklappe 4 ein Anschlag 7, der die Offenstellung
der Regelklappe 4 begrenzt. Der Anschlag 7 ist
in den dargestellten Ausführungsbeispielen
um eine Drehachse 8 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 8 in
der Schwenkachse 3 der Regelklappe 4 liegt. Die
Drehachse 8 und die Schwenkachse 3 sind in etwa
mittig bezogen auf den Querschnitt des Strömungskanals 1 angeordnet.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
die Blattfeder 5 endseitig beispielsweise mittels einer
Befestigungseinrichtung 9, beispielsweise eines Clips oder
einer Schraube, an dem der Drehachse 8 des Anschlages 7 abgewandten
Endes des Anschlages 7 befestigt. Andere Befestigungsmöglichkeiten, wie
z. B. Schweißen
etc., sind durchaus denkbar.
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Wie
insbesondere aus 9 ersichtlich, weist der Anschlag 7 zwei
Lagerschalen 10 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
unter Bildung eines Hebelarmes in einem Abstand zu der generellen
Erstreckung des Anschlages 7 vorgesehen sind. Zur Verstärkung sind
noch Versteifungsrippen 11 vorgesehen. Zwischen den Lagerschalen 10 ist eine
durchgehende Welle 12 vorgesehen, die zur Befestigung der
Regelklappe 4 mit dem Anschlag 7 dient.
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Dies
ist in den 13 bis 15 im
Detail dargestellt. So weist die Regelklappe 4 zwei im
Abstand zueinander angeordnete Clipse 13 auf, mittels deren
die Regelklappe 4 auf die Welle 12 des Anschlages 7 aufgeclipst
wird und infolge eines Übermaßes der
Clipse 13 drehbar auf der Welle 12 befestigt ist.
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Beide
Clipsverbindung sind in einem aus der generellen Ebene hervorstehenden
rinnenförmig ausgebildeten
Teilbereich 14 der Regelklappe 4 angeordnet, so
dass die Schwenkachse 3 der Regelklappe 4 in der
generellen Ebene der Regelklappe 4 liegt.
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Bei
den in den Figuren gezeigten Volumenstromreglern wird der Anschlag 7 durch
zwei erfindungsgemäße als Zapfen
ausgebildete Lagerstellenelemente 15 gelagert. Hierzu weist
der Strömungskanal 1 im
Bereich beider Lagerstellen zwei Ausnehmungen 16 auf, durch
die von außen
die Lagerstellenelemente 15 eingeführt werden können. Die
Lagerstellenelemente 15 weisen im Bereich des dem Anschlag 7 zugewandten
Endes eine seitliche Abflachung 17 auf, die mit einer korrespondierenden
Abflachung 18 in der anschlagseitigen Lagerschale 10 korrespondieren,
so dass damit eine Übertragung
einer Rotation auf die Regelklappe 4 möglich ist.
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Wie
beispielsweise aus 6 ersichtlich, weist das in
dieser Darstellung links dargestellte Lagerstellenelement 15 ein
angeformtes Handrad 19 auf. Dieses erlaubt eine manuelle
Verstellung des Anschlages 7. Selbstverständlich kann
auch ein geeigneter motorischer Stelltrieb an dem Handrad 19 angreifen.
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Wie
beispielsweise aus 6 ersichtlich, weist das in
dieser Darstellung rechts dargestellte Lagerstellenelement 15 einen
als Kragen 20 ausgebildeten Begrenzungsanschlag zur Begrenzung
des Einschiebweges des Lagerstellenelementes 15 in die Ausnehmung 16 auf.
Bei dem anderen Lagerstellenelement 15 verhindert das Handrad 19 ein
zu weites Einschieben.
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Beide
Lagerstellenelemente 15 weisen jeweils ein als Rastvorsprung
ausgebildetes Rastelement 21 auf, das in eine entsprechende
anschlagseitige Rastausnehmung 22 eingreift. Hierdurch
wird ein unbeabsichtigtes Lösen
verhindert. Um ein Einschieben zu ermöglichen, weisen beide Lagerstellenelemente 15 im
Bereich des Endes, der in den Anschlag 7 eingeschoben wird,
einen Schlitz 23 auf.
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Für die Montage
wird zunächst,
so wie es in den 14 und 15 dargestellt
ist, die Regelklappe 4 auf die Welle 12 des Anschlages 7 aufgeclipst. Selbstverständlich bedarf
es keiner durchgehenden Welle 12. Der Anschlag 7 kann
im Bereich der Clipse 13 auch nur Achsabschnitte beispielsweise
in Form von Laschen aufweisen, mit denen die Clipse 13 der Regelklappe 4 korrespondieren.
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Im
Anschluss daran wird der Anschlag 7 zusammen mit der Regelklappe 4 in
das Innere des Strömungskanals 1 eingeführt. Dann
wird durch die eine Ausnehmung 16 das eine Lagerstellenelement 15 in
die Lagerschale 10 des Anschlages 7 eingeführt. Das
weitere Lagerstellenelement 15 wird durch die andere Ausnehmung 16 in
die andere Lagerschale 10 eingeführt.
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Durch
Verdrehung des Handrades 19 kann die Neigung des Anschlages 7 eingestellt
und mittels einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung, bei der
es sich beispielsweise um eine Schraube handeln kann, fixiert werden.
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Zur
Dämpfung
der Regelklappe 4 infolge plötzlicher Volumenstromschwankungen
innerhalb des Strömungskanals 1 ist
bei den Ausführungsbeispielen
auf der Abströmseite
der Regelkappe 4 ein Balg 24 vorgesehen, der ortfest
an dem Anschlag 7 befestigt ist. Der Balg 24 weist
eine Einlassöffnung 25 auf,
die im Bereich der Anströmseite
der Regelklappe 4 vorgesehen ist.
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In
den 16 bis 18 ist
eine Ausführungsform
dargestellt, bei dem die beiden durch die Schwenkachse 3 unterteilten
Regelklappenteilbereiche gegeneinander abgewinkelt sind. In Abhängigkeit
von dem Öffnungsgrad
der Regelklappe 4 bilden sich unterschiedliche freie Querschnitte
oberhalb und unterhalb der Schwenkachse 3 in dem Strömungskanal 1.
Durch die größere untere
Halbellipse der Regelklappe 4, was in 16 unten
dargestellt ist, erfolgt ein besseres Ansprechverhalten bei kleinen
Differenzdrücken.
Der besseren Übersicht
ist in den 16 bis 18 nur
die Regelklappe 4 und nicht die weiteren Bauteile, wie
z. B. der Anschlag 7, dergestellt.
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Selbstverständlich können auch
andere Maßnahmen
anstelle der seitlichen Abflachung 17, z.B. eine Ausgestaltung
als Vierkant, vorgesehen werden, um eine Übertragung der Rotation von
dem Lagerstellenelement 15 auf den Anschlag 7 zu
ermöglichen.
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Der
Volumenstromregler kann auch als Einschub ausgebildet sein, der
in einen Strömungsabschnitt
einer klimatechni schen Anlage eingeführt wird. In diesem Fall ist
an dem einen Lagerstellenelement 15 kein Handrad 19 angeformt.