DE2440510A1 - Vorrichtung zur verminderung von stoerendem geraeusch bei einem flussregler fuer luft - Google Patents

Description

Aktiebolaget Svenska Fläktfabriken, Nacka/Schweden

Vorrichtung zur Verminderung von störendem Geräusch bei einem Flußregler für Luft

(Erfinder: L-E Lindeström, A. Wibring)

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung von störendem Geräusch bei einem Flußregler für Luft, der für Konstanthaltung eines verstellbaren Luftflusses in einem Lüftungskanal unabhängig von dem Druck vor dem Regler vorgesehen und von der in der DAS 2 2 51 085 beschriebenen Art ist. Ein solcher Flußregler besteht aus einem Gehäuse, das vorzugsweise einen Abschnitt des Lüftungskanales bildet und eine Druckfläche als fühlenden Teil sowie ein bogenförmiges Ventilblatt als Drosselmittel für den Luftfluß einschließt, die miteinander zu einer Konstruktionseinheit verbunden sind, die in einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Nabe drehbar gelagert ist und eine

beispielsweise von der unteren Wand des Gehäuses vorspringende mit dem bogenförmigen Ventilblatt parallele, ebenfalls bogenförmige feste Schwelle einschließt, und die Nabe zusammen mit der gegenüberliegenden, z.B. oberen Wand des Gehäuses einen festen Drosselspalt für den Luftstrom bildet, während das Drosselmittel zusammen mit der festen Schwelle und genannter oberer Wand des Gehäuses einen veränderlichen Drosselspalt für den Luftstrom bildet, und die Druckfläche und das Ventilblatt so orientiert und

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miteinander verbunden sind, daß sie eine offene Tasche bilden, die der im Raum oberhalb der Druckfläche von dem festen zu dem veränderlichen Drosselspalt strömenden Luft zugewandt ist. Ein Flußregler des hier beabsichtigten Typs ist zwischen der Druckfläche und dem Ventilblatt mit einer öffnung zwecks Kompensierung von Leckage zwischen der genannten Einheit und der festen Schwelle sowie zwecks Ausgleiches des Druckes auf die dem Drosselspalt zugewandte Kante des Ventilblattes mittels eines entsprechenden Druckes auf die der Öffnung zugewandte Kante des Ventilblattes ausgeführt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, das störende Geräusch bei der praktischen Anwendung von seriengefertigten Flußreglern der vorgenannten Art wesentlich vermindern zu können. Eine Vorrichtung, die gezeigt hat, daß sie hohe Ansprüche an Verminderung des störenden Geräusches erfüllt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Raum vor dem bogenförmigen Klappenblatt so ausgefüllt ist, daß er einen vorzugsweise hohlen Körper in Form eines Zylindersektors bildet, der mit seiner Kante dem Luftfluß zugewandt ist, und dessen Sektorseiten mit der angrenzenden Oberfläche der Druckfläche bzw. des Gehäuses Zuflußkanäle für zwei Teilströme des Luftflusses zu den Spalten bilden, und die Zuflußkanäle zur Vermeidung von Wirbelung mit daraus resultierendem störendem Geräusch in den genannten Spalten mit allmählich abnehmender Durchschnittfläche ausgebildet sind. Eine zweckmäßige Ausfuhrungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der sektorähnliche Körper aus dem Klappenblatt, einer vorzugsweise kreisrunden konkaven Fläche, einer vorzugsweise ebenen Fläche sowie zwei, von den zwei Streben der beweglichen Einheit gebildeten Seitenflächen besteht. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die in dem sektorähnlichen Körper enthaltene, vorzugsweise ebene Fläche eine Erstreckung a,längs der Strömungsrichtung des Flusses gerechnet,hat, die im wesentlichen das 0,3-0,4fache der Höhe H des Flußreglers, vorzugsweise 0,3 8 H, ausmacht, daß die Kante des sektorähnlichen Körpers von einer Horizontalebene abgehoben ist, die sich durch die Nabe eine Strecke b, im wesentlichen das 0,l-0,2fache der Höhe H des Flußreglers, vorzugsweise 0,135 H ausmachend erstreckt, und daß die vorzugsweise kreisrunde konkave

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Fläche mit einem Krümmungsradius ausgeführt ist, der 0,3-0,5 H, vorzugsweise 0,42 H entspricht, während das Klappenblatt mit einer so großen Erstreckung, und die obere Wand des Gehäuses, das Dach, mit einer solchen Länge ausgeführt sind, daß die obere Kantenlinie des Klappenblattes und die in Strömungsrichtung des Flusses vordere Kantenlinie bei geschlossener Lage des Flußreglers aneinanderstoßen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, die eine Ausführungsform der Vorrichtung in Form eines Beispieles zeigen.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Vorrichtung an einem Flußregler für Konstanthaltung eines verstellbaren Luftflusses , und

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Körpers in Form eines Zylindersektors, der einen wesentlichen Teil der genannten Vorrichtung ausmacht.

Die verschiedenen beweglichen Teile des Flußreglers sind in einem mit 1 bezeichneten Gehäuse eingeschlossen. Die obere Gehäusewand ist mit la, und die entsprechende untere Wand mit Ib bezeichnet. 2 bezeichnet eine von der unteren Wand vorspringende, bogenförmige, feste Schwelle. 4 ist die zusammenfassende Bezeichnung für eine bewegliche Konstruktionseinheit, die aus einer als fühlender Teil dienenden Druckfläche 7 und einem als Drosselmittel in einigem Abstand von der bogenförmigen Schwelle 2 dienenden bogenförmigen Ventilblatt 5 besteht, während der Raum vor dem bogenförmigen Ventilblatt zur Bildung eines einem Zylindersektor gleichenden, vorzugsweise hohlen Körpers 20 ausgefüllt ist. 12 bezeichnet Streben. Die Einheit 4 ist in ihrer Gesamtheit in einer Nabe 11 um eine Welle 13 drehbar. Die übrigen Teile des Körpers 20, außer dem Ventilblatt 5,. bestehen aus einer vorzugsweise kreisrunden, konkaven Fläche 22 und einer vorzugsweise ebenen Fläche 23. Der Flußregler wird, da die Nabe 11 im wesentlichen in der Mittenebene des Gehäuses liegt, in einen oberen Raum 8 und einen unteren Raum 9 unterteilt. Die Nabe 11 bildet zusammen mit der oberen Wand la einen festen Drosselungsspalt 10, der mittels eines verstellbaren Klappenmittels mit einer Welle 17 veränderlich ist.

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6 bezeichnet einen veränderlichen Drosselungsspalt zwischen der oberen Wand la des Gehäuses und der hinteren Begrenzungsfläche des sektorähnlichen Körpers, d.h. dem beweglichen Ventilblatt 5, dessen obere Kantenlinie mit 5a bezeichnet ist. 21 bezeichnet eine dem Luftfluß entgegengerichtete Kante des einem Zylindersektor gleichenden Körpers. Zwecks leichterer Fertigung und Montage der Druckfläche 7, des Körpers 20 und der Schwelle 2 hat man, anstatt einen engen Spalt gleichmäßiger Breite zwischen dem Ventilblatt 5 und der Schwelle 2 anzuordnen, es vorgezogen, die Schwelle 2 in einigen Abstand von dem Ventilblatt 5 zu legen und das obere Ende der Schwelle mit einer Umbiegung in Form einer versteifenden, umgebogenen Zunge 2b zwecks Schaffung eines engen Spaltes 3 zwischen dem Ventilblatt 5 und der äußeren Kante der genannten festen Schwelle 2 zu versehen. Außerdem wurde die Druckfläche 7 mit einer Verlängerung 7a zur Bildung eines entsprechenden engen Spaltes 3a versehen. 18 bezeichnet eine Öffnung zwischen der Druckfläche 7 und dem Ventilblatt 5, die vorzugsweise mit einer Querschnittfläche in der Größenordnung des 3fachen der Querschnittfläche jedes der vorgenannten Spalte 3 bzw. 3a ausgeführt ist. Der Flußregler kann dadurch, wie es sich gezeigt hat, bei allen vorkommenden Einstellagen des Klappenmittels 16 mit der erforderlichen Genauigkeit arbeiten. Die völlig offene bzw. völlig geschlossene Lage des Klappenmittels entsprechen nachweisbar bei unverändertem Startdruck einer Änderung der durch den Flußregler hindurchlaßbaren Luftmengen von zwischen etwa 4 und 1. In der gezeigten Ausführung ist der Flußregler mit einem Gegengewicht und einer um die Welle 13 gewickelten Feder 15 versehen. Der Flußregler kann mit einer Dämpfungseinrichtung 19 herkömmlicher Art, z.B. einem in einem Zylinder arbeitenden Kolben, ausgerüstet sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wurde der ebenen Fläche 23 in dem sektorähnlichen Körper 20 eine Erstreckung a längs der Strömungsrichtung des Luftflusses gegeben, die das 0,3-0,Ufache der mit H bezeichneten Höhe des Flußreglers am Einlauf ausmacht. Die Kante 21 des sektorähnlichen Körpers 20 ist vorzugsweise von einer Horizontalebene abgehoben ausgebildet, die sich eine mit b bezeichnete Strecke, die dem 0,l-0,2fachen der vorgenannten Höhe H des Flußreglers entspricht, durch die Nabe 11 erstreckt.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform soll der Krümmungsradius der kreisrunden, konkaven Fläche 22 0,3-0,5 mal H, und das Klappenblatt 5, das die hintere Begrenzungsfläche des sektorähnlichen Körpers 20 bildet, mit einer so großen Erstreckung ausgeführt sein, daß dessen obere Kantenlinie 5a bei völlig geschlossener Lage des Flußreglers sich mit der entsprechenden Endkante 24 der oberen Wand la des Gehäuses deckt. Die Montage des bogenförmigen Ventilblattes 5 in seiner richtigen Lage wird dadurch erleichtert, daß den vorgenannten Streben 12 an ihrer von der Verlängerung 7a hochgebogenen Seite 2 5 eine Ecke 2 6 für die Aufnahme der unteren Kante des Ventilblattes 5 in korrekter Lage gegeben wurde. Die obere Kante 5a des Ventilblattes 5 ist durch die obere Spitze der Strebe 12 lagebestimmt, wodurch der Körper 20 von Zylindersektorform vollständig und genau in Beziehung zur Druckfläche 7 und deren Seitenstreben 12 lagebestimmt ist. Dies hat sich als wesentlich erwiesen, damit die Reproduzierbarkeit des Flußreglers bei der Serienherstellung der darin enthaltenen Teile mit guter Genauigkeit erfüllt werden kann.

Diese Ausführung verbürgt auch eine gute Ebenheit und Steifheit der Vorderkante 7a. Die Vorderkante der oberen Wand des Gehäuses, des Daches la, darf, wenn störende Geräuscherzeugung vermieden werden soll, nicht vor die Kante 5a des Klappenblattes in Flußrichtung vorragen. Wenn die Kante 24 des Daches la vor die obere Kante 5a des Klappenblattes vorragt, wird die Kante 24, wie es sich gezeigt hat, bei kleiner v/erdendem Spalt 6 - aufgrund der Drucksteigerung vor dem Regler und der daraus resultierenden Erhöhung der Druckfläche 7 in ihrem Streben der Konstanthaltung des Flusses immer stärker von dem Luftstrom durch den Spalt 6 angeblasen, und dadurch verstärkt Geräusch erzeugt werden. Die Streben 12 und ihr verlängerter Teil 2 5 sollen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer solchen Entfernung von den Seiten des Gehäuses 1 liegen, daß zwischen diesen Seiten und dem die bewegliche Einheit 4 tragenden Körper 20 ein Spalt von 0,5-5 mm, vorzugsweise

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der Größenordnung j_nn mm, erhalten wird, wobei H die vorgenannte Höhe des Flußreglers ist.

Ein Flußregler der vorstehend beschriebenen Art hat folgende Wirkungsweise: Es wird angenommen, daß das Gehäuse 1 in einem oder mittels Flanschen 27 an einen Lüftungskanal angeschlossen liegt,

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in dem ein Luftfluß in Richtung der Pfeile vorstömt. Der Luftf.luß strömt durch den Einlauf im festen Drosselspalt 10 zum Raum und verläßt ihn über den Auslauf im veränderlichen Drosselspalt 6 zum anschließenden Teil des Lüftungskanales. Durch die Geschwindigkeitserhöhung im Einlauf 10 entsteht im Raum 8 ein statischer Unterdruck in Beziehung zum Raum 9. Ober der Druckfläche 7 entsteht somit ein Druckunterschied, der an der Einheit 4 und dem Körper 20 ein Moment um die Welle 13 bewirkt, das bestrebt ist, die Öffnung 6 mit dem Ventilblatt 5 zu schließen. Die Einheit 4, d.h. die Druckfläche 7 und der Körper 20 mit dem Ventilblatt 5 ergeben auf der anderen Seite durch ihre Schwere ein Moment in der entgegengesetzten Richtung. Die Einheit 4 nimmt infolgedessen eine solche Lage ein, in der die zwei einander entgegenwirkenden Momente sich,gegenseitig aufheben. Wenn der Fluß durch eine Druckänderung im Lüftungskanal vor oder nach dem Flußregler dazu neigen sollte, sich zu ändern, wird sich diese Änderung auf die Luftgeschwindigkeit über dem Einlauf 10 auswirken. Dies resultiert auf die vorstehend beschriebene Weise unmittelbar in einem neuen schließenden Moment, das die Druckfläche und den Körper 20 mit dem Ventilblatt in eine neue Lage dreht, in der die beiden Momente einander erneut kompensieren. Damit ist die Geschwindigkeit über dem Einlauf 10 wiederhergestellt. Durch das Konstanthalten der Luftgeschwindigkwit in dem nicht veränderlichen Einlauf 10 verbleibt somit der Fluß durch den 'Luftflußregler konstant.

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Claims (4)

Patentansprüche

1.J Vorrichtung zur Verminderung von störendem Geräusch bei einem Flußregler für Luft zur Konstanthaltung eines verstellbaren Luftflusses in einem Lüftungskanal unabhängig von dem Druck vor dem Regler, bestehend aus einem Gehäuse (1), das vorzugsweise einen Abschnitt des Lüftungskanales bildet und eine Druckfläche (7) als fühlenden Teil sowie ein bogenförmiges Ventilblatt (5) als Drosselmittel für den Luftfluß einschließt, die miteinander zu einer Konstruktionseinheit (4) verbunden sind, die in einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Nabe (11) drehbar gelagert ist und eine - beispielsweise von der unteren Wand (1b) des Gehäuses (1) vorspringende - mit dem bogenförmigen Ventilblatt (5) parallele, ebenfalls bogenförmige feste Schwelle (2) einschließt, und die Nabe (11) zusammen mit der gegenüberliegenden, z.B. oberen Wand (1a) des Gehäuses (1) einen festen Drosselspalt (10) für den Luftstrom bildet, während das Ventilblatt (5 ) zusammen mit der festen Schwelle (2) und genannter gegenüberliegender Wand (1a) des Gehäuses (1) einen veränderlichen Drosselspalt (6) für den Luftstrom bildet, und die Druckfläche (7) und das Ventilblatt (5) so orientiert und miteinander verbunden sind, daß sie eine offene Tasche bilden, die der im Raum (8) oberhalb der Druckfläche (7) von dem festen zu dem veränderlichen Drosselspalt(10 bzw. 6) strömenden Luft zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Raum vor dem bogenförmigen Klappenblatt (5) so ausgefüllt ist, daß er einen vorzugsweise hohlen Körper (20) in Form eines Zylindersektors bildet, der mit seiner Kante (21) dem Luftfluß zugewandt ist, und dessen Sektorseiten mit der angrenzenden Oberfläche der Druckfläche (7) bzw. des Gehäuses (1a) Zuflußkanäle für zwei Teilströme des Luftflusses zu den Spalten bilden, und

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die Zuflußkanäle zur Verhütung von Wirbelung mit daraus resultierendem störendem Geräusch in den genannten Spalten (10 bzw. 6) mit allmählicher abnehmender Durchschnittsfläche ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der sektorähnliche Körper (20) aus dem Klappenblatt (5), einer vorzugsweise kreisrunden konkaven Fläche (22), einer vorzugsweise ebenen Fläche (23) sowie zwei, von den zwei Streben (12) der beweglichen Einheit (4) gebildeten Seitenflächen besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem sektorähnlichen Körper

(20) enthaltene, vorzugsweise ebene Fläche (23) eine Erstreckung (a), längs der Strömungsrichtung des Flusses gerechnet, hat, die im wesentlichen das O,3-0,4fache der Höhe (H) des Flußreglers, vorzugsweise etwa 0,38 H, ausmacht, daß die Kante

(21) des sektorähnlichen Körpers (20) von einer Horizontalebene abgehoben ist, die sich durch die Nabe (11) eine Strecke (b), im wesentlichen das 0,1-0,2fache der Höhe (H) des Flußreglers, vorzugsweise etwa 0,135 H ausmachend, erstreckt, und daß die vorzugsweise kreisrunde konkave Fläche (22) mit einem Krümmungsradius ausgeführt ist, der 0,3-0,5 H, vorzugsweise etwa 0,42 H, entspricht, während das Klappenblatt (5) mit einer so großen Erstreckung, und die obere Wand des Gehäuses, das Dach (1a), mit einer solchen Länge ausgeführt sind, daß die obere Kantenlinie (5a) des Klappenblattes und die in Strömungsrichtung des Flusses vordere Kantenlinie (24) bei geschlossener Lage des Flußreglers aneinanderstoßen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Flußregler mit einer Öffnung (18) zwischen der Druckfläche (7) und dem Ventilblatt (5) zwecks Kompensierung von Leckage zwischen genannter Konstruktionseinheit (4) und der festen Schwelle (2) sowie zwecks Ausgleichs des Druckes auf die dem Drosselspalt (6) zugewandte Kante des Ventilblattes (5) mittels eines entsprechenden Druckes auf die der Öffnung (18) zugewandte Kante des Ventilblattes (5) ausgeführt ist.

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