DE2313341C3 - Vorrichtung zum Verstellen eines Steuer- oder Regelorgans einer Lüftungsoder Klimaanlage - Google Patents
Vorrichtung zum Verstellen eines Steuer- oder Regelorgans einer Lüftungsoder KlimaanlageInfo
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Description
Ι.ΙΛ
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen eines Steuer- oder Regelorgans einer
Lüftungs- oder Klimaanlage, insbesondere eines den Querschnitt einer Luftdurchlaßöffnung ändernden Organs,
wobei das pneumatisch betätigbare Arbeitselement des Steuer- oder Regelorgans über eine
Steuerdruckleitung beaufschlagbar ist die mit einem Speiseanschluß zur Verbindung mit einem den Anlagendruck
führenden Luftkanal, mit einem insbesondere thermostatisch änderbaren Austrittsquerschnitt und mit
einer die Verbindung mit dem Arbeitselement ermöglichenden Abzweigstelle versehen ist.
Aus DE-OS 2i 37 492 ist eine Vorrichtung dieser Art
bekannt bei der im Luftkanal eine öffnung vorgesehen ist, die mittels einer Klappe mehr oder weniger
abgedeckt werden kann. Die Steuerdruckleitung ist stromaufwärts vor der öffnung an den Luftkanal
angeschlossen. Der Austrittsquerschnitt ist mittels einer Scheibe, die auf einem Bimetallstreifen montiert sein
kann, mehr oder weniger stark abdeckbar. Das Arbeitselement dient zur Verstellung der Klappe. Diese
nimmt eine Gleichgewichtslage ein, bei der der Druck im Arbeitselement gleich dem hinter der öffnung im
Kanal herrschenden Druck ist.
In Lüftungs- oder Klimaanlagen sind Druckschwankungen unvermeidlich. Die Ausnutzung des Kanaldrucks
zur Steuerung von pneumatischen Arbeitselementen mußte daher auf Klappen beschränkt werden,
die auf der einen Seite vom Kanaldruck und auf der anderen Seite vom Steuerdruck beaufschlagt werden. In
diesem Fall wirken sich nämlich die Kanaldruckschwankungen zu beiden Seiten der Klappe etwa gleich aus,
und es ergibt sich eine zufriedenstellende Regelung.
Die Beschränkung auf die Steuerung von Klappen, die auf der dem Steuerdruck gegenüberliegenden Seite vom
Kanaldruck beaufschlagt sind, stellt eine störende Beschränkung dar.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art so auszugestalten, daß sie eine wesentlich größere Freiheit in der Art der Druckbeaufschlagung der
Arbeitselemente bei zumindest gleich gut bleibender Funktion der damit zu verstellenden Steuer- oder
Regelorgane zuläßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Speiseanschluß und der Abzweigstelle
ein Druckregler, der durch Abblasen seinen Ausgangsdruck etwa konstant hält, und eine dem
Druckregler nachgeschaltete Drossel angeordnet sind.
Die Erfindung liegt in der besonderen Anordnung einer an sich bekannten Drossel (DE-PS 12 04 901) und
eines nach dem Prinzip eines Überdruckventils arbeitenden Druckreglers bei Lüftungs- oder Klimaanlagen.
Arn Ausgang ucs Druckreglers siehi unäuliäugig von
den üblichen Druckänderungen in einer Lüftungs- oder Klimaanlage ein etwa konstanter Ausgangsdruck zur
Verfügung. Dieser Ausgangsdruck treibt einp.n Luftstrom durch die Drossel, der von der jeweiligen Größe
des veränderbaren Austrittsquerschnitts abhängt Infolgedessen ergibt sich hinter der Drossel ein das
Arbeitselement betätigender Druck, der praktisch nur durch die Größe des änderbaren Austrittsquerschnitts
definiert ist. Die Vorrichtung läßt sich daher für die
verschiedensten Arbeitselemente unabhängig davon anwenden, ob das zu betätigende Steuer- oder
Regelorgan durch Druckänderungen beeinflußt wird, die denjenigen am Speiseanschluß der Steuerdruckleitung entsprechen. Man kann auch, wenn das Arbeitselement Regelorgane im Luftkanal betätigen soll, dieser
ersten Regelung eine zweite Regelung in Abhängigkeit von den Druckschwankungen überlagern, indem man
diese direkt auf das Regelorgan einwirken läßt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abblasöffnung des Druckreglers zwischen einer festen
Widerlagerfläche und der Unterkante der nach unten gerichteten Seitenwand eines vertikal beweglich gelagerten, vom zugeführten Druck von unten beaufschlagten Topfes mit vorgegebenem Gewicht gebildet Das
konstante Gewicht nimmt eine die Größe der Abblasöffnung bestimmende Gleichgewichtslage ein, in
der der im Topfinneren herrschende Druck gleich dem auf den wirksamen Topfquerschnitt bezogenen Topfgewicht ist Der Topf kann durch beliebige Gewichte
beschwert werden. Da die in einer Lüftungs- oder Klimaanlage zur Verfügung stehenden Drücke aber
ohnehin nicht sehr groß sind, genügt es in der Regel, lediglich das Gewicht des Topfes selber zu verwenden.
Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß die einen wesentlichen Teil des Topfquerschnitts einnehmende Lufteintrittsöffnung unterhalb des Topfes
vorgesehen ist Die Luft wird daher mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit etwa gleichmäßig in das
Topfinnere geleitet, so daß die Lage des Topfes praktisch nur durch den im Topfinneren herrschenden
statischen Druck bestimmt ist
Insbesondere kann unterhalb der Lufteintrittsöffnung ein sich horizontal gelagerter Filterkörper mit einem
dem Topfquerschnitt entsprechenden Querschnitt angeordnet sein. Dieser Filterkörper hält nicht nur
Schmutzteilchen zurück, sondern sorgt auch dafür, daß die Luft gleichmäßig verteilt in den Topfinnenraum
eintritt und daher gleichmäßig durch die Abblasöffnung austreten kann.
Hierbei kann der Filterkörper mit seinem Rand zwischen einem mit dem Speiseanschluß versehenen
Gehäuseunterteil und einem die Widerlagerfläche und die Lufteintrittsöffnung tragenden Gehäuseoberteil
mittels einer die Teile gegeneinander drückenden Klemmvorrichtung eingespannt sein. Der Rand des
Filterkörpers dient dann gleichzeitig zur Abdichtung des Gehäuseraums gegen die Atmosphäre.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Topf auf einem vertikalen Schaft geführt, der eine nach oben
gerichtete Bohrung und Radialdurchbrüche als Austrittsöffnungen aufweist. Durch die Doppelfunktion des
Schafts ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau.
Wenn der Schaft eine Schulter zur Anlage des Gehäuseoberteils und ein Gewinde zur Aufnahme einer
am Gehäuseunterteil anliegenden Mutter aufweist, kann er als weitere Funktion diejenige der Klemmvorrichtung übernehmen.
Anbringung der Vorrichtung vorgesehen sein. Wenn der Träger an der Wand oder einem anderen ortsfesten
Bauteil angebracht ist, werden über den Schaft alle Teile der Vorrichtung gehalten.
s Zweckmäßigerweise liegt auf der Oberseite der Bohrung des Schaftes eine die Drossel bildende Blende
auf. An dieser Stelle ist die Drossel leicht zugänglich. Sie kann gereinigt oder ausgetauscht werden. Des weiteren
kann der Schaft oben und stromabwärts der Drossel
lü einen Verteiler tragen, der einen Stutzen zum Anschluß
des änderbaren Austrittsquerschnitts der Steuerdruckleitung und mindestens einen zweiten Stutzen zum
Anschluß eines Arbeitselements aufweist Vielfach empfiehlt es sich, den Verteiler zum Anschluß mehrerer
Arbeitselemente auszubilden. Auf diese Weise gelingt es, alle wesentlichen Bauteile der Vorrichtung auf dem
Schaft zu sammeln.
Mit besonderem Vorteil ist gleichachsig zur Blende im Eingang zum mit dem änderbaren Austrittsquer
schnitt der Steuerdruckleitung verbundenen Stutzen
eine Drosselbohrung vorgesehen. Mit Hilfe dieser Drosselbohrung kann ein Teil des dynamischen Drucks
des aus der Blende austretenden Luftstrahls in einen statischen Druck umgeformt werden.
Sodann ist es vorteilhaft, wenn die Unterkante des
Topfes spitz ausgeführt ist Die Abblasöffnung wird daher zumindest einseitig durch eine Linie begrenzt
Damit wird der Gefahr begegnet, daß unterhalb der Kante eine Saugwirkung entsteht, die den Topf nach
unten ziehen würde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 eine Ausführungsform wesentlicher Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt und
Fig.3 in einem Diagramm den Druck P im Arbeitselement in Abhängigkeit von der Größe der
änderbaren Austrittsöffnung.
In einer Klimaanlage wird aufbereitete Luft mit einer bestimmten Temperatur und Feuchtigkeit über einen
den Anlagendruck führenden Luftkanal 1 mehreren Verteilerkanälen 2 und 3 zugeführt. Im Verteilerkanal 2
befindet sich eine öffnung 4, die durch einen
Zylinderabschnitt 5 mehr oder weniger abdeckbar ist.
Der Zylinderabschnitt ist mittels einer Stange 6 um eine Achse 7 schwenkbar, die mit der Zylinderachse
übereinstimmt An der Stange 6 greift die Zugstange 8 eines pneumatisch betätigten Arbeitselements 9 an, dem
eine Feder 10 entgegenwirkt. Im Verteilerkanal 3 ist eine ähnliche Vorrichtung vorgesehen, deren Bauteile
mit einem Apostroph versehen sind. Hinzu kommt, daß das Arbeitselement 9' in einem Raum 11 untergebracht
ist, der mit dem Kanal 3 hinter der öffnung 4' in
Verbindung steht Hier wird die Stellung des Zylinderabschnitts 5' zusätzlich von dem auf die Oberseite des
Arbeitselements 9' wirkenden Druck des Kanals 3 beeinflußt Die Arbeitselemente 9 und 9' sind hier als
Balgelemente dargestellt; sie können aber auch jede
hi) beliebige andere bekannte Form haben.
An dem Luftkanal 1 ist ein Speiseanschluß 12 einer Steuerdruckleitung 13 vorgesehen, die einen änderbaren Ausirittsquerschnitt 14 aufweist, welche·· n:i; Hilfe
eines Bimetallstreifens 15 mehr oder weniger stark
bi verschlossen werden kann. An einer Abzweigstelle 16
dieser Leitung ist ein Verteiler 17 vorgesehen, von dem zwei Schlauchleitungen 18 und 19 zu den Arbeitselementen 9 und 9; führen.
Zwischen den Speiseanschluß 12 und die Abzweigstelle 16 ist ein Druckregler 20 geschaltet, der eine
Abblasöffnung 21 aufweist. Ihn nachgeschaltet ist eine
Drossel 22. Da trotz s:h wankenden Drucks in dem Luftkanal 1 der Druck hinter dem Druckregler 20
konstant gehalten wira, tritt an der Drossel 22 ein von de* Größe des Austrittsquerschnitts 14 abhängiger
Druckabfali auf, der zu einem definierten Druck an der Abzweigstelle 16 führt.
Bei der Konstruktion nach Fig.2 ist der Speisean- \ύ
Schluß 12 vorgesehen, der zur Verbindung mit dem Kanal 1 mit einem Flansch 23 und einer Gegenmutter 24
versehen ist Der Speiseanschluß ist an einem Gehäuseunterteil 25 befestigt, das einen kreisförmigen
Querschnitt hat und mit einem Flansch 26 versehen ist. : * Es bildet zusammen mit einem Gehäuseoberteil 27, das
einen Gegenflansch 28 aufweist einen Raum 29, in welchem ein Filterkörper 30 vorgesehen ist Dessen
zwischen den Flanschen 26 und 28 befindlicher Rand 31 dient als Dichtung und zum Festhalten des Filterkörpers,
wenn die Gehäuseteile 25 und 27 zwischen einer Schulter 32 eines Schaftes 33 und einer auf ein Gewinde
34 geschraubten Mutter 35 gegeneinander gedruckt werden. Das Gehäuseoberteil bildet an seiner Oberseite
eine Widerlagerfläche 36 und weist innerhalb dieser Fläche eine Lufteintrittsöffnung 37 in der Form
mehrerer großflächiger Durchbrüche auf.
Auf einem oberen Abschnitt 38 des Schaftes 33 ist ein ein vorgegebenes Gewicht aufweisender Topf 39
vertikal geführt Er besitzt die Seitenwand 40, deren i■:>
Unterkante 41 zusammen mit der Widerlagerfläche 36 eine ringförmige Abblasöffnung 42 bildet Die Unterkante
41 bildet im Querschnitt eine Spitze 43.
Der Schaft 33 weist eine nach oben gerichtete Bohrung 44 auf, die mit dem Innenraum 45 des Topfes 39 -H
über Austrittsöffnungen 46 in Form radialer Durchbrüche in Verbindung steht Eine Schutzabdeckung 47 ist
mit Hilfe einer Mutter 48 ebenfalls gegen eine Schulter 49 des Schaftes 33 geklemmt.
Auf das obere Ende des Schaftes 33 ist der Verteiler -to
17 unter Zwischenlage einer Dichtung 50 aufgeschraubt. Der Verteiler weist einen ersten Stutzen 51 zum
Anschluß eines zum Austrittsquerschnitt 14 führenden Schlauches und zwei Stutzen 52 und 53 zum Anschluß
der Leitungen 18 und 19 auf. Innerhalb des Verteilt« 1?
an der Stirnseite der Bohnin.g 44 befindet sich die
Drossel 22 in der Form einer Blende 54. Axial mil ihr ausgerichtet ist im Eingang des Stutzens eine weitere
Drosselbohrung 55 vorgesehen.
Wenn Luft veränderlichen Drucks P1 über den
Speiseanschluß 12 zugeführt wird, verteilt sie sich im
Raum 29 und tritt durch den Filierkörper 30, in dem sie
weiter gleichmäßig verteilt wird, und die Eintrittsöffniiiig
37 in den Innenraum 45 des Topfes 39. Hierbei wird der Topf 39 angehoben, bis das Gewicht des Topfes
gleich dem Druck P2 im Topfinnenraum 45 mal der wirksamen Topfquerschnittsfläche ist In dieser Gleichgewichtslage
.' trömt eine bestimmte Luftmenge über die
Abblasoffnunj; 42 nach außen. Der Rest der Luft mit
dem konstanten Druck P2 gelangt über die Austrittsöffnungen 46 und die Bohrung 44 zur Blende 54. Der
Druckabfall an dieser Blende, der von der Größe des änderbaren Austrittsquerschnitts 14 abhängt, führt in
den Verteilerstutzen 52 und 53 zu einem Druck P 3, der demnach ein veränderlicher Steuerdruck ist.
In F i g. 3 ist dieser Druck PZ über dem Abstand a des
Bimetallstreifens 15 von dem Ende der Steuerdruckleitung 13 aufgetragen. Für eine bestimmte Länge des
Verbindungsschlauches zwischen dem Stutzen 51 und diesem Leitungsende ergibt sich die Funktion L1. Bei
einem Schlauch geringerer Länge ergibt sich die Funktion L 2 und bei einem sehr kurzen Schlauch die
Funktion L 3. In allen Fällen ergibt sich ein Proportionalbereich Δ P3, in welchem annähernd proportionale
Verhältnisse herrschen. Selbstverständlich kann man durch Auswechseln des Einsatzes mit der Drosselbohrung
55 eine Anpassung an verschiedene Schlauchlängen derart vornehmen, daß in allen Fällen die gleiche
Funktion auftritt
Ein Träger 56 ist mittels einer Mutter 57 ebenfalls am Schaft 33 angebracht Er dient der Befestigung der
Vorrichtung an einem ortsfesten Bauteil oder einer Wand.
Statt einer automatischen Regelung mittels Bimetallstreifen kann auch eine Einstellung von Hand oder eine
Regelung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit oder irgendeiner anderen Größe vorgenommen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Verstellen eines Steuer- oder Regelorgans einer Lüftungs- oder Klimaanlage,
insbesondere eines den Querschnitt einer Luftdurchlaßöffnung ändernden Organs, wobei das pneumatisch
betätigbare Arbeitselement des Steuer- oder Regelorgans über eine Steuerdruckleitung beaufschlagbar
ist, die mit einem Speiseanschluß zur Verbindung mit einem den Anlagendruck führenden to
Luftkanal, mit einem insbesondere thermostatisch änderbaren Austrittsquerschnitt und mit einer die
Verbindung mit dem Arbeitselement ermöglichenden Abzweigstelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Speisean-Schluß (12) und der Abzweigstelle (16) ein Druckregler
(20), der durch Abblasen seinen Ausgangsdruck etwa konstant hält, und eine dem Druckregler
nachgeschaltete Drossel (22) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abblasöffnung (42) des Druckreglers (20) zwischen einer festen Widerlagerfläche
(36) und der Unterkante (41) der nach unten gerichteten Seitenwand (40) eines vertikal beweglich
gelagerten, vom zugeführten Druck von unten beaufschlagten Topfes (39) mit vorgegebenem
Gewicht gebildet ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Topfes (39) die einen
wesentlichen Teil des Topfquerschnitts einnehmende Lufteintrittsöffnung (37) vorgesehen ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Lufteintrittsöffnung (37)
ein horizontal gelagerter Filterkörper (30) mit einem dem Topfquerschnitt entsprechenden Querschnitt
angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (30) mit seinem Rand
(31) zwischen einem mit dem Speiseanschluß (12) versehenen Gehäuseunterteil (25) und einem die
Widerlagerfläche (36) und die Lufteintrittsöffnung
(37) tragenden Gehäuseoberteil (27) mittels einer die Teile gegeneinander drückenden Klemmvorrichtung
(32,33,35) eingespannt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (39) auf
einem vertikalen Schaft (33) geführt ist, der eine nach oben gerichtete Bohrung (44) und Radialdurchbrüche
als Austrittsöffnungen (46) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch so gekennzeichnet, daß der Schaft (33) eine Schulter
(32) zur Anlage des Gehäuseoberteils (27) und ein Gewinde (34) zur Aufnahme einer am Gehäuseunterteil
(25) anliegenden Mutter (35) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (33) ein Träger (56)
zur ortsfesten Anbringung der Vorrichtung vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der t>o
Bohrung (44) des Schaftes (33) eine die Drossel (22) bildende Blende (54) aufliegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (33) oben
und stromabwärts der Drossel (22) einen Verteiler ^ (17) trägt, der einen Stutzen (51) zum Anschluß des
änderbaren Austrittsquerschnitts (14) der Steuer-(52, 53) zum Anschluß eines Arbeitselements (9, 9')
aufweist
11. Vorrichtung nach Anspruch s und 10, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichachsig zur Blende (54) im Eingang zum mit dem änderbaren Austrittsquerschnitt
der Steuerdruckleitung verbundenen Stutzen (51) eine Drosselbohrung (55) vorgesehen ist
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (41)
des Topfes (39) spitz ausgeführt ist
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