DE2720462A1 - Verstellbarer stroemungsregulator - Google Patents

Description

PRIORITÄT: 31. August 1976

Die Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren, das Strömungsvolumen konstant haltenden Strömungsregulator für die Verwendung bei einkanaligen oder zweikanaligen Klimaanlagen. Diese Strömungsregulatoren können an jedem Ausgang einer Klimaanlage angeordnet sein. Bei den üblichen einkanaligen und zweikanaligen Klimaanlagen, die durch Veränderung des Strömungsvolumens arbeiten, ergeben Änderungen in Strömungsvolumen der Luft eine Änderung des Drucks in den Kanälen, wobei sich Rückwirkungen auf andere Strömungsregulatoren in einer Klimaanlage ergeben.

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Herkömmliche Strömungsregulatoren sind mit automatisch betätigten flexiblen Vorhängen ausgerüstet, wobei sich der Druck und das Strömungsvolumen entsprechend den Anforderungen an die Klimaanlage ändern.

Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Strömungsregulator zu schaffen, der ein konstantes Luftströmungsvolumen innerhalb bestimmter Grenzen über einen weiten Bereich von Luftströmungsvolumina sicherstellt, und zwar unabhängig von Änderungen des Drucks im Kanalsystem.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Schwenkarm-Schwenkpunkt-Prinzip verwendet, wobei die Lage des Schwenkpunkts verstellbar ist. Der Schwenkpunkt kann entweder von Hand oder mechanisch über eine große Strecke verschoben werden. Durch diese Verschiebung des Schwenkpunkts wird das Luftströmungsvolumen durch den Regulator verändert, indem die flexiblen Vorhänge innerhalb eines üblichen perforierten Gehäuses entsprechend verstellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach im Aufbau, wirtschaftlich in der Herstellung und vorzüglich für den vorgesehenen Zweck geeignet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftströmungsregulators, welcher einen umgekehrt wirkenden Mechanismus aufweist und auf einem herkömmlichen Strömungsregulatorgehäuse - gestrichelt dargestellt - angeordnet ist;

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Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1; Fig. 3 eine Aufsicht von Fig. 1; und

Fig. 4 eine bruchstückhafte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem direkt wirkenden Mechanismus.

In den Zeichnungen stehen gleiche Bezugszeichen für entsprechende Teile in den verschiedenen Figuren.

Ein typisches Strömungsregulatorgehäuse 1O ist auf einem Ausgang eines (nicht gezeigten) Kanalsystems angeordnet. Das Strömungsregulatorgehäuse besitzt nach unten divergierende Seitenplatten 11, die Perforationen 12 aufweisen. Luft tritt normalerweise vom unteren Ende 13 des Strömungsregulatorgehäuses 10 ein und durch die Perforationen 12 in den zu klimatisierenden Raum aus. Ein Paar flexibler Vorhänge 14 sind bei 15 an der Oberseite des Strömungsregulatorgehäuses angelenkt. Sie bestehen normalerweise aus Neopren oder einem ähnlichen Material. Sie können in Richtung des Doppelpfeils 16 nach außen oder nach innen geschwenkt werden und regeln das Strömungsvolumen der Luft durch das Gehäuse in Abhängigkeit des durch diese Luft ausgeübten Drucks. Bei einer indirekt wirkenden Vorrichtung befinden sich diese Vorhänge normalerweise in der Offenstellung, während sie bei einem direkt wirkenden Mechanismus normalerweise in der Geschlossenstellung sind.

Ein Betätigungsmechanismus 17 für den Strömungsregulator ist an der Oberseite des Gehäuses angebracht. Eine U-förmige Halteschiene 18 ist an dieser Oberseite mit Hilfe von Schrauben und Muttern 19 angeschraubt und eine U-Schiene 20 ist auf dieser U-förmigen Halteschiene mittels Nieten befestigt.

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Außerdem ist eine U-Schiene 21 etwa in der Mitte der U-förmigen Halteschiene 18 befestigt und erstreckt sich vertikal nach oben, wobei sie an einer Seite ein Verstellorgan für den Schwenkpunkt trägt, das in üblicher Weise über einen Luftanschluß 23 pneumatisch betätigt werden kann. Auf der anderen Seite der U-Schiene 21 steht im rechten Winkel ein Anschlagträger 24 ab, der im wesentlichen parallel zur U-förmigen Halteschiene 1 8 verläuft aber von dieser einen Abstand aufweist. Ein Paar Anschläge 25 sind an diesem Anschlagträger 24 an beliebiger Stelle und in beliebigem Abstand zueinander befestigbar. Ein Schwenkbalken 26 ist an einem Ende mittels einer Drehzapfenverbindung 27 mit dem oberen Ende eines Verbindungsglieds 28 verbunden, das seinerseits mittels einer Drehzapfenverbindung 29 mit dem oberen Ende eines Betätigungsstabs 30 verbunden ist, welcher für öffnung und Schließung der Vorhänge 14 sorgt. Es ist ersichtlich, daß eine Vertikalbewegung des Betätigungsstabs 30 die Vorhänge 14 mittels eines in Fig. 2 zu sehenden Verbindungsglieds öffnet und schließt. Das andere Ende des Schwenkbalkens 26 ist über eine Drehzapfenverbindung 32 mit dem oberen Ende eines Verbindungsglieds 33 verbunden, an welchem das obere Ende einer Strömungsregulierfeder 34 befestigt ist. Das untere Ende der Strömungsregulierfeder 34 ist mit einer Einstellschraube 35 verbunden, die sich durch einen Halter 36 erstreckt und mittels zweier Muttern 37 justiert ist. Ein Paar Stabilisierungsschienen 38 für den Schwenkbalken ist zu beiden Seiten des Schwenkbalkens 26 in der Nähe der Drehzapfenverbindung 32 mittels einer eigenen Drehzapfenverbindung 39 verbunden. Die anderen Enden der Stabilisierungsschienen 38 sind über eine Drehzapfenverbindung 40 am entgegengesetzten Ende der U-förmigen Halteschiene 18 angelenkt. Für den Schwenkbalken 26 ist eine Schwenkvorrichtung vorgesehen, welche aus Schwenkrollen 41 und einer Schwenkwelle

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besteht, die ihrerseits mit Verbindungsqliedern 43 verbunden ist. Ein Anschlagszapfen 44 erstreckt sich durch die anderen Enden der Verbindungsglieder 43 und durch ein Ende einer Schiebestange 45, die aus dem Verstellorgan 22 herausragt. Der Anschlagzapfen 44 wirkt mit den bereits erwähnten Anschlägen 25 zusammen und beschränkt somit die Verschiebung der Schwenkwelle 42, wodurch die Hebelwirkung des Schwenkbalkens 26 verändert wird. Leichte Zugfedern 46 (Fig. 1) erstrecken sich zwischen Stiften 47 in der Nähe eines Endes des Schwenkbalkens und einem Federnhalter 48 an der U-förmigen Halteschiene 18. Sie dienen als Rückzugsfedern für den Regulator. Diese Zugfedern 46 sorgen unter normalen Bedingungen dafür, daß die Vorhänge 14 sich in der Geschlossenstellung befinden, wobei die Stabilisierungsschienen 38 den Schwenkbalken 26 am äußeren Ende stabilisieren und diesen mit der Schwenkwelle 42 in Kontakt halten.

Wie bereits erwähnt, besitzt der Regelmechanismus, der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist, eine umgekehrte Wirkung. Es ist also der Strömungsregulatur normalerweise offen, wodurch eine einstellbare Luftströmung ermöglicht wird. Durch Verschiebung des Schwenkpunkts, also der Schwenkwelle 42 wird erreicht, daß die Luftströmung auf einen kleineren Wert oder sogar 0 abnimmt, wenn eine vollständige Abschaltung nötig ist.

Bei einem direkt wirkenden Mechanismus, wie er teilweise in Fig. 4 zu sehen ist, befindet sich der Strömungsregulator normalerweise in der Geschlossenstellung, so daß keine Luftströmung stattfindet. Durch Verschiebung des Schwenkpunkts öffnet sich also der Regulator und ermöglicht, daß die Luftströmung bis zu einem Maximum bzw. bis zur maximalen Kapazität des Strömungsregulators zunimmt.

Bezüglich der Fig. 4 ist darauf hinzuweisen, daß die U-Schiene 21A umgedreht ist, so daß das Verstellorgan 22 sich gegenüber Fig.

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auf der anderen Seite befindet.

Die Verbindungsglieder 43A besitzen hier die Form eines Winkelarms, der einerseits mit der Schiebestange 45A und andererseits mit den Scbwenkrollen 41A verbunden ist.

In Fig. 4 sind gegenüber den Fig. 1 bis 3 entsprechende Teile dadurch gekennzeichnet, daß ein "A" hinzugefügt wurde.

Der Strömungsregulator wird auf einer Testvorrichtung in der Fabrik vor der Installierung geeicht. Er wird dadurch geeicht, daß die Einstellschraube 35 und die Muttern 37 solange verdreht werden, bis die gewünschte Luftströmung erhalten worden ist. Ein Eichmaßstab (m /min) kann dann an einer Seite des Anschlagträgers 24 befestigt werden und die Anschläge 24 werden dann nach Bedarf an den Maximum- und Minimumstellungen befestigt. Der Strömungsregulator wird dann bei verschiedenen Eingangsdrücken geprüft, um sicherzustellen, daß die Luftströmung innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Der Strömungsregulator kann dann in der üblichen Weise am Ausgang einer Klimaanlage befestigt werden.

Das Meßinstrument ist bei dieser Ausführungsform ein pneumatischer Thermostat (nicht dargestellt), der in dem zu klimatisierenden Raum angeordnet ist. Die Luftströmung durch den Raum wird durch ein oder mehrere Strömungsregulatoren, die den obigen Regelmechanismus aufweisen, geregelt. Der Raumthermostat (nicht dargestellt) gestattet die Zufuhr von Druckluft zum Verstellorgan 22 für den Schwenkpunkt, wenn eine Erhöhung der Luftströmung gewünscht wird. Er läßt jedoch Luft aus dem Verstellorgan 22 heraus, wenn eine Abnahme der Luftströmung erfolgen soll. Dies geschieht bei einem direkt wirkenden Mechanismus.

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Bei einem umbekehrt wirkenden Mechanismus erfolgt die Betätigung entgegengesetzt.

Das Verstellorgan 22, das auf pneumatischem Wege arbeitet, wird normalerweise durch Druckluft betätigt, die einen Druck von

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nicht mehr als 1,4 kp/cm aufweist. Der Betriebsdruckbereich geht üblicherweise herunter bis zu 0,35 kp/cm . Beispielsweise besitzt ein pneumatisches Verstellorgan einen Arbeitsbereich

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von 0,35 bis 0,7 kp/cm oder 0,56 bis 0,91 kp/cm . Dies bedeutet, daß bei dem niedrigeren Druck das Verstellorgan sich zu bewegen beginnt und die Bewegung beim höheren Druck zu Ende ist.

Wenn Druckluft aus dem pneumatischen Verstellorgan abgelassen wird, dann sorgt eine innere Feder (nicht dargestellt) dafür, daß das Verstellorgan in die normale Ausgangslage zurückkehrt.

Bei einer einkanaligen Klimaanlage, welche Luft zu mehreren Ausgängen mit jeweils einem Strömungsregulator liefert, findet folgendes statt:

Unter Vollastbedingungen liefern die Strömungsregulatoren die erforderliche Menge Luft in die zu klimatisierenden Räume. Ein oder mehrere Strömungsregulatoren können durch einen einzigen Raumthermostat geregelt werden. Unter Vollastbedingungen ist die maximale Luftströmung aus jedem Strömungsregulator erforderlich, weshalb der Thermostat vollen Regeldruck zum Verstellorgan 22 führt, wodurch der Schwenkpunkt so eingestellt wird, daß die Vorhänge 14 eine maximale Luftströmung gestatten.

Wenn die Sollwertabweichung im zu klimatisierenden Raum kleiner wird, dann befühlt der Thermostat diese Änderung und läßt Luft aus dem Verstellorgan 22 aus, wodurch der Schwenkpunkt und damit auch die Lage der Vorhänge 14 so verstellt wird,

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daß die Luftströmung durch den Strömungsregulator kleiner wird.

Diese Verstellung des Schwenkpunkts und der Vorhänge setzt sich als Antwort auf den Regeldruck vom pneumatischen Thermostat solange fort, bis der Sollwert erreicht ist.

Es ist klar, daß bei Verwendung mehrerer Strömungsregulatoren eine Veränderung der Strömung auch eine Veränderung des Drucks im Kanalsystem nach sich zieht.

Wenn sich nun der Luftdruck an einem bestimmten Strömungsregulator ändert, dann gestattet der Regelmechanismus es, daß sich die Vorhänge 14 entsprechend einer solchen Druckänderung verschieben. Wenn der Druck geringer wird, dann öffnen sich die Vorhänge 14, so daß die erforderliche Menge Luft hindurchgeht. Wenn dagegen der Druck zunimmt, dann reagiert der Regelmechanismus in umgekehrter Weise, so daß die Vorhänge sich weiter schließen um die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Die Vorhänge 14 werden fortlaufend entsprechend dieser Druckänderungen verstellt, so daß bei jeder bestimmten Schwenkpunktlage innerhalb enger Grenzen eine weitgehend konstante Luftströmung stattfindet.

Ein solcher Regelmechanismus kann an Ausgängen, in denen Heizschlangen vorgesehen sind, verwendet werden. Dabei ist dieser Regelmechanismus dann so ausgeführt, daß er entsprechend dem Wärmebedarf wirkt. Bei Verwendung einer Heizschlange wird normalerweise die Luftströmung verringert, wenn die Heizschlangen eine entsprechende Wirkung hervorgerufen haben.

Bei einer Klimaanlage mit Doppelkanalsystem liefert ein Kanal kalte Luft und der andere warme Luft. Dabei sind die Kanäle mit mehreren Strömungsregulatoren verbunden. Eine solche

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Klimaanlage ist allgemein bekannt. Einzelheiten sind deshalb hier nicht gezeigt.

Der sich ändernde Bedarf an Luftzuführung in die zu klimatisierenden Räume verursacht Druckänderungen in den Kanälen, woraus Änderungen in der Strömung durch die Kanäle resultieren. Bei Doppelkanalsystemen kann die Strömung in den Kaltluft- und Warmluftkanälen in Abhängigkeit vom Bedarf in den zu klimatisierenden Räumen innerhalb eines weiten Bereichs variieren, woraus weite Druckänderungen resultieren. Der erfindungsgemäße Strömungsregulator spricht dabei in ähnlicher Weise an, wie es bei einem einkanaligen System weiter oben beschrieben wurde, so daß eine konstante Luftströmung trotz Änderungen im Druck aufrechterhalten wird.

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L e e r s e 11 e

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ( 1 .ι Einstellbarer Strömungsregulator für Luftzuführungssysteme mit einem Strömungsregulatorgehäuse und flexiblen verstellbaren Vorhängen innerhalb dieses Gehäuses, gekennzeichnet durch einen Betätigungsstab (30) für die flexiblen Vorhänge (14) und eine Einrichtung zur Bewegung dieser Vorhänge, wobei diese Einrichtung einen Träger (18), einen Schwenkbalken (26), der mit einem Ende am Betätigungsstab (30) angelenkt ist, eine Schwenkeinrichtung (42), die durch den Träger (18) unterstützt wird und den Schwenkbalken (26) trägt, und eine justierbare Belastungseinrichtung (34), die mit dem anderen Ende des Schwenkbalkens (26) verbunden ist, aufweist.
2. 2. Strömungsregulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die justierbare Belastungseinrichtung aus einer Zugfeder (46) besteht, die sich zwischen den erwähntem anderen Ende des Schwenkbalkens (26) und einem Verankerungspunkt (36) erstreckt, wobei auch eine Einrichtung (35, 37) zur Justierung der Spannung in der Feder (46) vorgesehen ist.
3. 3. Strömungsregulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Stabilisierungsschiene (38) aufweist, die mit einem Ende am Träger (18) und mit dem anderen Ende in der Nähe des anderen erwähnten Endes des Schwenkbalkens (26) angelenkt ist.
4. 4. Strömungsregulator nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinrichtung (42)

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   ORIGINAL INSPECTEO

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   innerhalb Grenzen relativ zum Schwenkbalken (26) verstellbar ist, wodurch die Hebelcharakteristiken des Schwenkbalkens verändert und damit auch die Regelwirkung der justierbaren Belastungseinrichtung (34) auf die Betätigung der flexiblen Vorhänge (14) verändert wird.
5. 5. Strömungsregulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (22) zur Einstellung der Lage der Schwenkeinrichtung (42) und außerdem eine Einrichtung zur Begrenzung dieser Einstellung aufweist, wobei die letztgenannte Einrichtung ein Paar justierbarer Anschläge (25) besitzt, die gegenüber dem Halter (18) verschoben und eingestellt werden können, wobei auch eine Einrichtung (43) vorhanden ist, die die Schwenkeinrichtung (42) mit den Anschlägen (25) verbindet.
6. 6. Strömungsregulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinrichtung Rollen (41), eine Rollenschiene (2O), die auf dem Halter (18) befestigt ist und auf der die Rollen hin- und herrollen können, und ein Verbindungsglied (45) zum Verstellorgan (22) aufweist, wobei die Einrichtung (43), welche die Schwenkeinrichtung und die Anschläge verbindet am anderen Ende des Verbindungsglieds (45) befestigt ist.
7. 7. Strömungsregulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Verstellorgan für die Bewegung der Schwenkein- . richtung (42) zwischen den Anschlägen (25) aufweist, wobei dieses Verstellorgan aus einer pneumatischen Kolbeneinheit besteht, das mit einer Quelle für Regelungsluft verbunden ist.

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8. 8. Strömungsregulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Verstellorgan für die Bewegung der Schwenkeinrichtung (42) zwischen den Anschlägen (25) aufweist, wobei dieses Verstellorgan aus einer pneumatischen Kolbeneinheit besteht, das mit einer Quelle für Regelungsluft verbunden ist.

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