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Die Erfindung betrifft einen Zugbegrenzer mit einem Gehäuse und mit einer Regelklappe als druckdifferenzabhängig wirksames Verschlusselement einer Nebenlufteinlassöffnung einer Gas führenden Leitung, insbesondere Abgasleitung oder Lüftungsleitung, wobei die Regelklappe an einem die Nebenlufteinlassöffnung umgebenden Rahmen zwischen einer Schließstellung und einer Maximalöffnungsstellung mittels einer Lageranordnung schwenkbeweglich um eine Schwenkachse gelagert ist, so dass sie abhängig von der im Bereich der Nebenlufteinlassöffnung herrschenden Differenz zwischen dem Druck im Außenraum und dem Druck im Innenraum der Gas führenden Leitung ihre die Öffnungsweite der Nebenlufteinlassöffnung bestimmende Stellung ändern kann
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Derartige Zugbegrenzer sind in diversen Bauformen bekannt und in Abgasanlagen von Gebäudeheizungen weitverbreitet im Einsatz. Sie werden auch als Zugregler oder als Nebenluftvorrichtungen bezeichnet. Sie können auch an Leitungen von Lüftungseinrichtungen vorgesehen sein. Die vorliegende Beschreibung nimmt jedoch überwiegend auf den häufigeren Fall des Einsatzes des Zugbegrenzers in Abgasanlagen Bezug.
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In ihrem klassischen Anwendungsfall in Abgasanlagen dienen Zugbegrenzer dazu, den Zug in einem Kamin oder Schornstein bei Brennbetrieb einer daran angeschlossenen Feuerstätte im Wesentlichen konstant zu halten. Sie sollen für eine ständige Druckanpassung in der Abgasstrecke bei sich ändernden Betriebsbedingungen der Feuerstätte oder bei schwankenden Witterungseinflüssen, wie Außentemperatur, Wind usw. sorgen. Die vom Zugbegrenzer vorgenommene Druckanpassung erfolgt durch Beimischung von Nebenluft aus der Umgebung in die Abgasanlage.
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In einer typischen Bauform hat ein Zugbegrenzer der hier betrachteten Art ein topf- oder kastenförmiges Gehäuse, welches in der Installationsanordnung in einer Abgasanlage mit seiner offenen Stirnseite an einer betreffenden Abgasleitung angeschlossen ist, so dass der Innenraum des Zugbegrenzergehäuses zum Innenraum der Abgasleitung hin offen ist, wobei die Verbindungsstelle zwischen Zugbegrenzergehäuse und Abgasleitung jedoch nach außen üblicherweise dicht ist. An der außen liegenden Stirnseite des Zugbegrenzergehäuses befindet sich die Nebenlufteinlassöffnung sowie die schwenkbar um eine normalerweise horizontale Schwenkachse gelagerte Regelklappe, welche in ihrer Schließstellung die Nebenlufteinlassöffnung mit Randüberlapp verschließt. In dieser Schließstellung der Regelklappe strömt dann normalerweise keine Nebenluft vom Außenraum durch die Nebenlufteinlassöffnung hindurch in den Innenraum der Abgasleitung bzw. in den Innenraum des daran angeschlossenen Zugbegrenzergehäuses.
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Sinkt der Druck im Innenraum gegenüber dem Druck an der Außenseite des Zugbegrenzergehäuses, so wird die Regelklappe nach Maßgabe der Druckdifferenz aus ihrer Schließstellung heraus in eine Öffnungsstellung übergehen. Je nach Schwenkstellung der Regelklappe ist die Nebenlufteinlassöffnung dabei mehr oder weniger weit geöffnet, so dass eine mehr oder weniger große Nebenluftmenge in die Abgasleitung einströmen kann.
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Steigt der Druck in der Abgasleitung relativ zum Außendruck an der Regelklappe wieder an, so kann die Regelklappe um ihre Schwenkachse herum in die Schließstellung zurückkippen. Der Zugbegrenzer ist normalerweise auf den Mindest-Zugbedarf der an die Abgasleitung angeschlossenen Feuerstätte einzustellen. Dies geschieht im Betrieb der betreffenden Heizung durch Verschrauben von Einstellgewichten an einem Gegengewichtshebel der Regelklappe.
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Die Abgasleitung ist an einem Kamin bzw. Schornstein angeschlossen oder Teil desselben. Starke atmosphärische Druckschwankungen an der Schornsteinmündung haben Wirkung auch auf den Druck im Inneren der Abgasanlage, so dass etwa bei böigen Winden die Druckverhältnisse am Zugbegrenzer heftig und schnell schwanken können. Derartige Druckwechsel in der Abgasanlage können ferner beim Öffnen einer Tür, beim Zünden oder Abschalten des Brenners usw. auftreten und Klappergeräusche auslösen, welche als lästig empfunden werden. Zum anderen kommt es zu einer erhöhten Abnutzung der Lagerung der Klappe. Auch kann es durch heftiges Anschlagen der Klappe in den Endlagen auf Dauer zu einer Positionsveränderung von Justiermitteln, etwa eines Einstellgewichts, und somit zu einer Veränderung des Regelbereichs des Zugbegrenzers kommen.
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In der
DE 20304825 U1 ist es zur Dämpfung von Klappergeräuschen eines Zugbegrenzers vorgeschlagen, dass eine jeweilige streifenförmige Dichtung am Umfangsrand der Nebenlufteinlassöffnung oder/und am Umfangsrand der Regelklappe vorgesehen ist, wobei diese streifenförmige Dichtung die Funktion eines dichtend und schalldämpfend wirksamen Anschlagpufferelements hat.
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Auch ist bereits vorgeschlagen worden, die Regelklappe innenseitig mit einer schalldämpfend wirksamen Materialschicht zu versehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Zugbegrenzer mit einfachen Mitteln so auszugestalten, dass heftige Anschläge der Regelklappe am Zugbegrenzergehäuse im Nebenlufteinlassregelbetrieb wirksam unterdrückt werden, wobei die dazu getroffenen Maßnahmen keinen Eingriff in die grundsätzliche Konstruktion und Ausgestaltung, insbesondere der Lageranordnung eines gattungsgemäßen Zugbegrenzers erfordern sollten, so dass bedarfsweise eine entsprechende Nachrüstung des gattungsgemäßen Zugbegrenzers leicht möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird es vorgeschlagen, bei einem Zugbegrenzer der eingangs genannten Art eine Dämpfungseinrichtung mit einer an dem Zugbegrenzergehäuse befestigten Bremsanordnung zur Dämpfung der Bewegung der Regelklappe und mit einer zwischen der Bremsanordnung und der Regelklappe angeordneten Kopplungseinrichtung, die ein mit der Regelklappe zur gemeinsamen Bewegung verbundenes Übertragungselement aufweist, vorzusehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Übertragungselement ein von der Regelklappe nach außen abstehendes Blechteil, welches an seinem freien oder von der Regelklappe entfernten Ende eine Verzahnung aufweist, die mit einer Komplementärverzahnung an einem Eingangsglied der Bremsanordnung in Eingriff steht. Ein solches Blechteil ist auf einfache Weise herzustellen und leicht an die geometrischen Voraussetzungen des jeweiligen Bautyps des Zugbegrenzers anzupassen. Es kann z. B. unmittelbar auf die Regelklappe aufgesetzt und damit verschweißt, verlötet oder verklebt sein. Ein solches Blechteil erlaubt durch die Vielfalt seiner Formgebungsmöglichkeiten auch Freiheiten bei der Wahl des Typs und des Ortes der Anbringung der Bremsanordnung an dem Zugbegrenzergehäuse.
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Bevorzugter Anbringungsort des Übertragungselementes ist bei entsprechend ausgestatteten Zugbegrenzern ein mit der Regelklappe verbundener Einstellgewichtshebel, der üblicherweise einen Gewindestab mit einem darauf aufgeschraubten Einstellgewicht aufweist. Der Einstellgewichtshebel liegt bei den meisten Zugbegrenzertypen in jeder Schwenkstellung der Regelklappe außen und erlaubt somit eine einfache Ausgestaltung und Anbringung des Übertragungselementes. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Zugbegrenzertypen.
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Ein Blechteil als Grundelement zur Ausbildung des Übertragungselementes lässt sich auch leicht mit einer Verzahnung versehen. Die Verzahnung stellt ein unkompliziertes und zuverlässiges Mittel zur Ankopplung des Übertragungselementes an das Eingangsglied der Bremsanordnung dar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zähne der Verzahnung des Übertragungselementes auf einem Kreis oder Kreisbogen mit auf der Schwenkachse liegendem Kreismittelpunkt angeordnet. Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform kann die Verzahnung des Übertragungselementes als Innenverzahnung an einem Lochrand ausgebildet sein, die mit einer die Komplementärverzahnung des Eingangsgliedes der Bremsanordnung bildenden Außenverzahnung kämmt.
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Gemäß einer anderen Variante der vorgenannten Ausführungsform ist die Verzahnung des Übertragungselementes als Außenverzahnung ausgebildet, die mit einer die Komplementärverzahnung des Eingangsgliedes der Bremsanordnung bildenden Außenverzahnung oder ggf. Innenverzahnung je nach Ausgestaltung der Bremsanordnung kämmt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung als Rotationsdämpfungseinrichtung ausgebildet. Als Rotationsdämpfungseinrichtungen kommen zahlreiche an sich bekannte Rotationsdämpfer oder Drehdämpfer in Frage, wie sie gelegentlich auch in der Möbeltechnik oder in der Kfz-Ausstattungstechnik verwendet werden. Diese Rotationsdämpfer oder Drehdämpfer haben eingangsseitig üblicherweise ein Zahnrad oder eine Rolle, deren Welle mit einer im Dämpfergehäuse untergebrachten Bremse in Verbindung steht. Dabei kann es sich um eine Reibungsbremseinrichtung handeln, wie sie z. B. in der Drehdämpferanordnung gemäß
DE 4209821 A1 vorgesehen ist. Auch kann es sich um eine Bremseinrichtung handeln, bei der der Bremseffekt aufgrund der Verdrängung eines Fluides durch eine Drosselstelle erzielt wird.
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Geeignete Rotationsdämpfer sind in zahlreichen Bauformen und Baugrößen preiswert am Markt verfügbar. Wie erwähnt, weisen sie üblicherweise als Eingangsglied eine drehbare Welle mit einem darauf sitzenden Zahnrad auf, dessen Verzahnung als Komplementärverzahnung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dienen kann. Die Nutzung eines solchen preiswerten Rotationsdämpfers kleiner Bauform trägt auch dazu bei, dass eine entsprechende Ausführungsform der Erfindung mit einfachen Mitteln preiswert und platzsparend realisierbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kopplungseinrichtung eine mehrgliedrige Hebelanordnung aus gelenkig miteinander verbundenen Hebeln, von denen einer von dem Übertragungselement gebildet oder mit diesem verbunden ist. Vorzugsweise umfasst oder bildet die mehrgliedrige Hebelanordnung ein viergliedriges Drehgelenkgetriebe mit vier parallel zueinander verlaufenden Drehachsen, von denen eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse rahmenfest sind, wobei die erste Drehachse mit der Schwenkachse der Regelklappe zusammenfällt. Vorzugsweise ist auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Dämpfungseinrichtung als Rotationsdämpfungseinrichtung mit einem um eine Drehachse drehbaren Eingangsglied ausgebildet, wobei die Drehachse des Eingangsgliedes mit der zweiten Drehachse des Drehgelenkgetriebes zusammenfällt.
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Die Zwischenschaltung des viergliedrigen Drehgelenkgetriebes zwischen der Regelklappe und der Bremsanordnung der Dämpfungseinrichtung erlaubt je nach Ausgestaltung dieses Getriebes die Wahl unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse und somit auch verschiedene Einstellungen des dynamischen Verhaltens der Kopplungseinrichtung und eine Optimierung des Ansprechverhaltens der Dämpfungseinrichtung. Auch erlaubt das Drehgelenkgetriebe ein gewisses Getriebespiel zur Vermeidung von Klemmeffekten zwischen der Regelklappe und der Bremsanordnung.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung als lineare Dämpfungseinrichtung mit einem Dämpfungszylinder als Bremsanordnung ausgebildet ist, dessen Kolbenstange das Eingangslied der Bremsanordnung bildet und einen außen liegenden Zahnstangenabschnitt hat, der die Komplementärverzahnung aufweist. Auch solche Dämpfungszylinder, bei der der Bremseffekt normalerweise aufgrund der Verdrängung eines Fluides (Gas und/oder Flüssigkeit) durch eine Drosselstelle erzielt wird, sind z. B. als Stoßdämpferzylinder oder Gasfederzylinder in kleinen Bauformen preiswert erhältlich und mit geringem Aufwand an die Erfordernisse der vorliegenden Erfindung anpassbar.
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Die Bremsanordnung kann somit bevorzugt eine Reibungsbremsanordnung sein, dies auch in einer Bauform als Fluidverdrängungsbremsanordnung.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung hat als Bremsanordnung eine Magnetbremsanordnung, bei der die abstoßende bzw. anziehende Wirkung von Magneten zur Erzielung des Bremseffektes genutzt wird.
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In einer Abwandlung der Erfindung kann ein Zugbegrenzer mit einer Magnetbremsanordnung ausgestattet sein, die keiner gegenständlichen Kopplungseinrichtung bedarf, sondern mit geeignet platzierten Magneten oder magnetisierten Bereichen an der Regelklappe und an dem Zugbegrenzergehäuse auskommt, um ein Abbremsen der Regelklappe beim Übergang in eine Endstellung, insbesondere Schließstellung, in der gewünschten Weise zu erzielen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Permanentmagneten oder ferromagnetischen Bereichen. Es kommen insbesondere relativ schwache Magneten in Frage, die z. B. bei Annäherung der Regelklappe an ihre Schließstellung zunehmende Abstoßtendenz zeigen und dabei die Regelklappe bremsen, dies jedoch in einem Maße, dass die Regelklappe ihre Schließstellung erreichen kann. Ein Zugbegrenzer mit einer derartigen Magnetanordnung stellt einen eigenständigen Erfindungsgesichtspunkt dar.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass die Bremsanordnungen eine Bremswirkung bei jeder Bewegung und über den kompletten Bewegungsbereich der Regelklappe zeigt. Auf diese Weise ist das Regelverhalten der Regelklappe insgesamt ein wenig träger gegenüber den konventionellen Regelklappen von Zugbegrenzern nach dem Stand der Technik gemacht worden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung so gestaltet, dass ihre Bremsanordnung bei Bewegung der Regelklappe in einer Bewegungsrichtung, vorzugsweise in Schließbewegungsrichtung stärker bremsend wirksam ist als bei Bewegung der Regelklappe in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung. Dabei kann es im Rahmen einer solchen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Bremsanordnung bei Bewegung der Regelklappe in der betreffenden entgegengesetzten Richtung, vorzugsweise in Öffnungsbewegungsrichtung keine Bremswirkung oder nur minimale Bremswirkung zeigt. Die Regelklappe kann bei der vorzugsweisen Gestaltung der Dämpfungseinrichtung somit bei Unterdruck in der Gas führenden Leitung quasi verzögerungsfrei in die Öffnungsstellung übergehen, wonach sie dann bei entsprechendem Druckausgleich gedämpft in die Schließstellung übergehen kann, so dass es dabei nicht zu einem harten Anschlagen an das Gehäuse des Zugbegrenzers kommt. Klappergeräusche der Regelklappe werden auch auf diese Weise wirksam unterdrückt. Da ein hartes Anschlagen der Regelklappe an das Zugbegrenzergehäuse grundsätzlich vermieden wird, wird auch die Lageranordnung der Regelklappe geschont. Auch ein unbeabsichtigtes Verstellen eines vorhandenen Einstellgewichtes oder dgl. wird durch Unterdrückung eines harten Anschlagens der Regelklappe ans Zugbegrenzergehäuse vermieden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so gestaltet, dass die Bremsanordnung der Dämpfungseinrichtung bei Bewegung der Regelklappe in Schließbewegungsrichtung in einem bestimmten, an die Schließstellung angrenzenden Schwenkwinkelbereich der Regelklappe stärker bremsend wirksam ist als in anderen Schwenkwinkelbereichen. Dies bedeutet, dass die Regelklappe beim Übergang in die Schließstellung erst kurz vor Erreichen der Schließstellung durch die Bremsanordnung gebremst wird, sodass sie schließlich langsam in die Schließstellung übergeht. Auch auf diese Weise wird ein Anschlagen der Regelklappe ans Zugbegrenzergehäuse wirksam unterdrückt. Der Zugbegrenzer hat jedoch sowohl bei Unterdruck als auch bei Überdruck in der gasführenden Leitung ein rasches Ansprechverhalten. Ein entsprechender Schwenkwinkelbereich mit größerer Bremswirkung kann auch an der anderen Endlagenstellung, d. h. Maximalöffnungsstellung der Regelklappe, vorgesehen sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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1–3 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines mit einer Rotationsdämpfungseinrichtung ausgestatteten Zugbegrenzers nach der Erfindung in Frontansicht, Seitenansicht und Draufsicht.
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4 zeigt in einer ausschnittsweisen Detaildarstellung in perspektivischer Ansicht von schräg oben einen vorderen oberen Bereich des Zugbegrenzers aus 1–3 mit den Elementen der Dämpfungseinrichtung.
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5 zeigt in einer ausschnittsweisen Detaildarstellung in perspektivischer Ansicht von schräg unten einen vorderen oberen Bereich des Zugbegrenzers aus 1–3 mit Komponenten der Dämpfungseinrichtung.
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6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine lineare Dämpfungseinrichtung mit einem Dämpfungszylinder für einen Zugbegrenzer.
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7 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zugbegrenzers nach der Erfindung mit einer Rotationsdämpfungseinrichtung.
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8 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Zugbegrenzer, dessen grundsätzliche Bauform der des Ausführungsbeispiels in 1–3 entspricht, jedoch abweichend davon eine gänzlich andere Dämpfungseinrichtung aufweist.
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Das in den 1–5 gezeigte erste Ausführungsbeispiel eines Zugbegrenzers der Erfindung weist ein topfförmiges Gehäuse 2 mit einer offenen rückwärtigen Stirnseite 4 und einer Frontstirnseite 6 auf. Der Zugbegrenzer ist so in eine gasführende Leitung, z. B. Abgasleitung, zu integrieren, dass er mit seiner offenen rückwärtigen Stirnseite 4 nach außen abgedichtet an diese gasführende Leitung (nicht gezeigt) angeschlossen ist, so dass im Wesentlichen gleiche Druckverhältnisse in der Gas führenden Leitung und in dem Zugbegrenzergehäuse 2 im Bereich des Einbauortes herrschen.
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An der Frontstirnseite 6 ist an einem Rahmenblech 8 eine Regelklappe 10 mit einer Lageranordnung 22, 28 schwenkbeweglich um eine näherungsweise in der Ebene des Rahmenbleches 8 quer zur Gehäusezentralachse 14 verlaufende Schwenkachse 12 gelagert. In der in den 1–3 dargestellten normalen Einbaupositionierung verläuft die Schwenkachse 12 horizontal.
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Zur Erläuterung der Ausgestaltung und Wirkung der Regelklappe 10 und der Lageranordnung 22 wird nachstehend auch auf den in 8 im Schnitt dargestellten und mit dem in den 1–3 gezeigten Zugbegrenzer in der Basisausstattung ohne Dämpfungseinrichtung baugleichen Zugbegrenzer Bezug genommen. Komponenten des Ausführungsbeispiels in 8, die Komponenten des Ausführungsbeispiels gemäß 1–5 entsprechen, sind mit korrespondierend gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die Regelklappe 10 ist in den 1–3 und in 8 (dort mit durchgezogenen Linien) in ihrer Schließstellung gezeigt, in der sie die in dem Rahmenblech 8 vorgesehene Nebenlufteinlassöffnung 16 verschließt, so dass der Zugbegrenzer frontseitig nach außen hin im Wesentlichen dicht verschlossen ist. Die Regelklappe 10 stellt ein druckdifferenzabhängig wirksames Verschlusselement der Nebenlufteinlassöffnung 16 dar, wobei sie abhängig von der im Bereich der Nebenlufteinlassöffnung 16 herrschenden Differenz zwischen dem Druck im Außenraum A und dem Druck im Innenraum I ihre die Öffnungsweite der Nebenlufteinlassöffnung bestimmende Stellung ändern kann. Ist der Druck im Außenraum A um ein bestimmtes Maß größer als der Druck im Innenraum I, geht die Regelklappe 10 in einen Öffnungszustand über. In 8 ist die Regelklappe 10 mit unterbrochenen Linien in einer betreffenden Öffnungsstellung angedeutet. Sinkt die Druckdifferenz zwischen dem Außenraum A und dem Innenraum I wieder unter einen bestimmten Wert, so fällt die Regelklappe 10 in an sich bekannter Weise wieder in ihre Schließstellung zurück.
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Die Regelklappe 10 hat einen Verschlussblechabschnitt 18 und einen Gegengewichtshebelabschnitt 20 sowie einen Schwenklagerabschnitt 22. Der Verschlussblechabschnitt 18 der Regelklappe 10 überlappt in der Schließstellung mit einem Randüberlappungsbereich 24 den Umfangsrandbereich 26 der Nebenlufteinlassöffnung 16. Der Verschlussblechabschnitt 18 befindet sich in dem Zugreglergehäuse 2, sodass der Randüberlappungsbereich 24 in der Schließstellung – von außen gesehen – hinter dem Umfangsrandbereich 26 der Nebenlufteinlassöffnung liegt.
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Der Gegengewichtshebelabschnitt 20 befindet sich oberhalb der Schwenkachse 12 außerhalb des Zugreglergehäuses 2. Die Stelle des Durchtritts der Regelklappe 10 durch das Rahmenblech 8 ist ein Spalt 28 in dem Rahmenblech 8, wobei der zweifach abgewinkelte Schwenklagerabschnitt 22 auf dem Rand des Durchtrittsspalts 28 abgestützt ist, so dass die Regelklappe 10 um die horizontale Schwenkachse 12 schwenkbar gelagert ist und zwischen ihrer Schließstellung und Öffnungsstellungen pendeln kann. Der Schwenklagerabschnitt 22 und der Durchtrittsspalt 28 bilden somit eine Schwenklageranordnung. Eine Schwenkwelle oder dgl. ist dabei nicht erforderlich.
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Der einstückig monolithisch mit dem Verschlussblechabschnitt 18 über den Schwenklagerabschnitt 22 verbundene Gegengewichtsabschnitt weist ein auf einem Gewindestift 30 verschraubbares Einstellgewicht 32 auf. Durch Verschrauben des Einstellgewichtes 32, d. h. durch entsprechendes Verlagern des Einstellgewichtes 32 auf dem Gewindestift, kann das Öffnungsverhalten bzw. Schließverhalten der Regelklappe 10 beeinflusst und dem Zugbedarf der mit dem Zugbegrenzer ausgestalteten Gas führenden Leitung entsprechend eingestellt werden.
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Besonderheit des Ausführungsbeispiels gemäß den 1–5 ist eine Dämpfungseinrichtung 34 mit einer an dem Zugbegrenzergehäuse 2 befestigten Bremsanordnung 36 zur Dämpfung der Schwenkbewegung der Regelklappe 10 und mit einer zwischen der Bremsanordnung 36 und dem Gegengewichtsabschnitt 20 der Regelklappe 10 angeordneten Kopplungseinrichtung, die ein mit dem Gegengewichtsabschnitt 20 der Regelklappe 10 zur gemeinsamen Bewegung verbundenes Übertragungselement 38 aufweist. Das Übertragungselement 38 ist ein von dem Gegengewichtsabschnitt 20 parallel zur Schwenkachse 12 abstehendes Blechteil, welches an seinem von der Regelklappe 10 entfernten Ende 40 abgewinkelt ist und ein Loch 41 aufweist, an dem umlaufend eine Innenverzahnung 42 vorgesehen ist. Durch das Zentrum dieses Innenzahnkranzloches 41 verläuft die Schwenkachse 12. Die Innenverzahnung 42 des Übertragungselements 38 steht mit der Außenverzahnung 43 eines Zahnrads 44 eines Rotationsdämpfers 46 kämmend im Eingriff. Der Rotationsdämpfer 46 ist an einem Halteblech 48 befestigt, welches seinerseits außen auf dem Rahmenblech 8 an der Frontstirnseite 6 des Zugbegrenzers fixiert ist. Auch dieses Halteblech 48 ist so an seinem nach oben hin abstehenden freien Ende abgewinkelt und trägt dort den Rotationsdämpfer 46 so, dass die das Zahnrad 44 aufweisende Eingangswelle 45 zumindest näherungsweise auf der Schwenkachse 12 liegt.
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Bei dem Rotationsdämpfer 46 handelt es sich vorzugsweise um einen Miniaturrotationsdämpfer üblicher Bauart und Funktionsweise, welcher in der gezeigten Konstruktion eine Bremseinrichtung für die Regelklappe 10 bildet. Aufgrund seiner internen Funktionsweise setzt der Rotationsdämpfer 46 der Drehung an seinem Zahnrad 44 einen begrenzten Widerstand entgegen. Das Zahnrad 44 des Rotationsdämpfers 46 und das Übertragungselement 38 an der Regelklappe 10 bilden eine Kopplungseinrichtung, welche die Bremswirkung des Rotationsdämpfers 46 auf die Regelklappe 10 überträgt. Die Regelklappe 10 wird somit in ihren Schwenkbewegungen gedämpft und kann somit beim Übergang in ihre Schließstellung oder ggf. in ihre Maximalöffnungsstellung nicht mehr hart gegen das Rahmenblech 8 anschlagen.
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Je nach Bauform und Funktionsweise des Rotationsdämpfers 46 kann die Dämpfungseinrichtung 34 so gestaltet sein, dass die Bremsanordnung bei Bewegung der Regelklappe 10 in Schließbewegungsrichtung, also in Richtung zur Schließstellung hin, stärker bremsend wirksam ist als bei Bewegung der Regelklappe 10 in die entgegengesetzte Öffnungsbewegungsrichtung. Auch die umgekehrte Wirkungsweise ist bei einer Variante des Zugbegrenzers denkbar, so dass die Bremsanordnung 36 bei Bewegung der Regelklappe 10 in Öffnungsbewegung stärker bremsend wirksam ist als bei Bewegung der Regelklappe 10 in Schließbewegungsrichtung.
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Auch kann es vorgesehen sein, dass die Bremsanordnung bei Bewegung der Regelklappe 10 in Schließbewegungsrichtung in einem bestimmten, vorzugsweise an die Schließstellung angrenzenden Schwenkwinkelbereich der Regelklappe 10 stärker bremsend wirksam ist als in anderen Schwenkwinkelbereichen.
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6 zeigt in stark vereinfachter schematisierter Darstellung eine lineare Dämpfungseinrichtung 50, mit der ein gattungsgemäßer Zugbegrenzer erfindungsgemäß ausgerüstet werden kann. Sie umfasst ein drehbar gelagertes Zahnrad 52, welches zum Beispiel an Stelle des abgewinkelten Endabschnitts mit dem Loch 41 mit Innenverzahnung 42 bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Übertragungselement 38 vorgesehen sein könnte, das im Übrigen dem Übertragungselement 38 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen könnte. Dabei ist die Anordnung so gewählt, dass die Achse des Zahnrads 52 in 6 auf der betreffenden Schwenkachse 12 der Regelklappe 10 liegt. Das Zahnrad 52 steht in Eingriff mit einer Zahnstange 54, die längsverschiebbar in einer Zahnstangenführung 56 gelagert ist. Die Zahnstangenführung 46 ist am Zugbegrenzergehäuse 2 befestigt. Die Zahnstange 54 ist mit der Kolbenstange 58 eines Dämpfungszylinders 60 fest verbunden, wobei sie eine axiale Verlängerung der Kolbenstange 58 bildet. Der Dämpfungszylinder kann üblicher Bauart sein. Eine Ausführungsform eines solchen Dämpfungszylinders 60 weist einen die Zylinderkammer teilenden Kolben (nicht gezeigt) der Kolbenstange 58 auf, welcher einen die beiden Teilzylinderkammern miteinander verbindenden Drosselkanal (nicht gezeigt) aufweist. Bei axialer Verschiebung des Kolbens in dem Zylindergehäuse 62 wird somit das in den Zylinderteilkammern (nicht gezeigt) enthaltene Fluid teilweise durch den Drosselkanal gedrückt, wodurch eine Bremswirkung auf den Kolben erzeugt wird, die sich über die Kolbenstange 58 auf die Zahnstange 54 überträgt und schließlich über das Zahnrad 52 und das Übertragungselement 38 die Regelklappe des Zugbegrenzers erreicht. Das Gehäuse 62 des linearen Zylinders 60 ist ebenfalls am Zugbegrenzergehäuse fixiert.
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Details der Anordnung einer linearen Dämpfungseinrichtung 50 an dem Zugbegrenzergehäuse kann dem Fachmann überlassen bleiben. Diesbezüglich gibt es diverse Möglichkeiten. Dies betrifft auch diverse Varianten der Anordnung einer Rotationsdämpfereinrichtung am Zugbegrenzergehäuse.
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Der in 7 gezeigte Zugbegrenzer entspricht in seiner grundsätzlichen Bauform abgesehen von der Ausgestaltung der Dämpfungseinrichtung dem Zugbegrenzer gemäß den 1–3 bzw. 8.
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Merkmale in 7, die Merkmalen in den 1–5 entsprechen, sind mit korrespondierend gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so das insoweit zu deren Erläuterung auf die Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß den 1–5 zurückgegriffen werden kann.
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Der Zugbegrenzer gemäß 7 hat ebenfalls ein topfförmiges Gehäuse 2, an dessen Frontstirnseite 6 ein Rahmenblech 8 vorgesehen ist. In diesem Rahmenblech 8 ist die Nebenlufteinlassöffnung 16 vorgesehen, deren momentane Öffnungsweite von der jeweiligen Schwenkstellung der Regelklappe 10 abhängt. In 7 ist die Regelklappe 10 in ihrer Schließstellung dargestellt. Wie auch bereits bei den vorstehend schon beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist auch bei dem Zugbegrenzer nach 7 die Regelklappe 10 mittels einer Lageranordnung 22, 28 schwenkbeweglich zwischen der Schließstellung und einer Maximalöffnungsstellung um eine näherungsweise in der Ebene des Rahmenbleches 8 quer zur Gehäusezentralachse 14 verlaufende Schwenkachse 12 gelagert.
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Die Dämpfungseinrichtung 34 des Zugbegrenzers in 7 unterscheidet sich in ihrer Anordnung von der Dämpfungseinrichtung des Ausführungsbeispiels der 1–5 unter anderem dadurch, dass die zur Schwenkachse 12 der Regelklappe 10 parallele Drehachse 70 des Eingangsgliedes 44 des Rotationsdämpfers 46 nicht mit der Schwenkachse 12 der Regelklappe 10 zusammenfällt, sondern versetzt dazu verläuft, wobei der Rotationsdämpfer 46 an dem Halteblech 48 drehbar befestigt ist, welches seinerseits außen auf dem Rahmenblech 8 an der Frontstirnseite 6 des Zugbegrenzers fixiert ist. Die Drehachse 70 des Eingangsgliedes 44 des Rotationsdämpfers 46 verläuft bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 quer zur Gehäusezentralachse 14 in etwa auf deren Höhe gemessen vom unteren Rand des Gehäuses 2. Als Kopplungseinrichtung zwischen der Regelklappe 10 und der Bremsanordnung 36 der Dämpfungseinrichtung 34 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ein viergliedriges Drehgelenkgetriebe 138 vorgesehen. Dieses umfasst drei Hebel 72, 74, 76 und vier parallel zueinander verlaufende Gelenkachsen bzw. Drehachsen 12, 80, 82, 70. Eine erste Drehachse entspricht der Schwenkachse 12 der Regelklappe 10 und ist eine Bezug auf das Gehäuse 2 und das Rahmenblech 8 rahmenfeste Drehachse. Zu dem Drehgelenkgetriebe 138 gehört das mit dem Gegengewichtsabschnitt 20 der Regelklappe 10 zur gemeinsamen Bewegung verbundene Übertragungselement 38, das ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1–5 ein von dem Gegengewichtsabschnitt 20 parallel zu der Schwenkachse/ersten Drehachse 12 abstehendes Blechteil ist, welches an seinem von dem Gegengewichtsabschnitt 20 entfernten Ende in Richtung weg von der Gehäusestirnseite 6 nach außen abgewinkelt ist und dort den Hebel 72 des Drehgelenksgetriebes 138 bildet. Der Hebel 72 ist an seinem abstehenden Ende gelenkig mit dem Hebel 74 verbunden. Die gelenkige Verbindung definiert die Gelenkachse 80, welche nicht rahmenfest ist, sondern je nach Stellung der Regelklappe 10 eine andere Position auf einer Kreisbahn einnimmt.
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Der Hebel 74 ist seinerseits an seinem vom Hebel 72 entfernten Ende gelenkig mit dem Hebel 76 an dessen abstehendes Ende verbunden. Die gelenkige Verbindung definiert die Gelenkachse 82, welche ebenfalls nicht rahmenfest ist, sondern je nach Stellung der Regelklappe 10 eine andere Position auf einer Kreisbahn einnimmt. Der Hebel 76 ist mit einer Eingangswelle des Rotationsdämpfers 46 verbunden und steht quer zu deren Drehachse 70 nach außen ab. Die Drehachse 70 entspricht einer zweiten rahmenfesten Gelenkachse des Drehgelenksgetriebes 138.
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Die Zwischenschaltung des viergliedrigen Drehgelenkgetriebes 138 zwischen der Regelklappe 10 und der Bremsanordnung 36 der Dämpfungseinrichtung 34 erlaubt die Wahl unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse und somit auch verschiedene Einstellungen des dynamischen Verhaltens der Kopplungseinrichtung 138 und eine Optimierung des Ansprechverhaltens der Dämpfungseinrichtung 34.
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8 zeigt – wie schon erwähnt – einen Zugbegrenzer des Bautyps, wie er auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel herangezogen wurde, in einem mittigen Vertikalschnitt.
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Abweichend von den vorausgegangenen Beispielen hat der Zugbegrenzer nach 8 jedoch eine nach einem anderen Prinzip funktionierende Dämpfungseinrichtung, nämlich eine im Beispielsfall permanentmagnetische Dämpfungseinrichtung, bei der die abstoßende bzw. anziehende Wirkung von Magneten zur Erzielung eines Bremseffektes genutzt wird. Bei der Darstellung gemäß 8 weist die Regelklappe 10 in der Nähe ihres unteren Endes einen Permanentmagneten 64 zur Bildung einer ggf. teilabgeschirmten lokalen permanentmagnetischen Zone an der Regelklappe 10 auf. Ein weiterer Permanentmagnet 66 befindet sich im Zugbegrenzergehäuse 2 in der Nähe von dessen unterem vorderen Ende. Die Permanentmagneten 64 und 66 sind so gepolt, dass gleichnamige Magnetpole (N, N) außenseitig liegen, sodass mit zunehmender Annäherung der Regelklappe 10 an ihre Schließstellung der Abstand der gleichnamigen Magnetpole immer geringer wird und dabei eine magnetische Kraftwirkung entsteht, die abstoßende Tendenz hat, so dass die Regelklappe 10 in ihrer Schließbewegung eine Bremsung erfährt, sobald sie in die Nähe ihrer Schließstellung gelangt. Durch optimierte Platzierung der Permanentmagneten 64, 66 und Auswahl ihrer magnetischen Stärke kann die Bremswirkung in gewünschter Weise eingestellt werden, und zwar so, dass die Abstoßungstendenz bei Erreichen der Schließstellung durch die Regelklappe 10 neutralisiert ist, oder sogar bei entsprechender Gestaltung und Anordnung der Magneten 64, 66 eine die Regelklappe 10 in der Schließstellung leicht vorspannende magnetische Kraft zur Wirkung kommt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20304825 U1 [0008]
- DE 4209821 A1 [0017]
