DE2823735A1

DE2823735A1 - Control of gaseous medium flow through pipe - uses flap bent near supporting shaft and acting against spring bias but never completely closing pipe cross=section

Info

Publication number: DE2823735A1
Application number: DE19782823735
Authority: DE
Inventors: Emil Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-03
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1979-12-06

Abstract

The pipe clear cross-section can be varied by a flap rotatable about a diametral shaft by the flow pressure against the pressure of a spring. The flap is bent near its axis of rotation. One of its sides is in the open position parallel to the pipe axis, and in its closed position oblique to the axis and pointing backward. The other side is in its open position oblique and pointing forward, and in the closed position perpendicular to the pipe axis. The flap (4) covers only part of the whole surface which would in the closed position completely close the pipe clear cross-section.

Description

'Regler für die Strömung eines gasförmigen 'Regulator for the flow of a gaseous

Mediums in einer Leitung" (Zusatz zu Patent 23 33 694) Die Erfindung betrifft einen Regler für die Strömung eines gasförmigen Mediums in einer Leitung, bei dem der freie Leitungsquerschnitt durch eine Klappe veränderbar ist, die auf eine nahe einer Querschnittsmittelachse angeordneten Welle durch die Strömung gegen eine Federkraft im Schließsinne verdrehbar ist und nahe der Welle gewinkelt ist, wobei ihr einer Schenkel in Offnungsstellung im wesentlichen parallel zur Leitungsachse nach hinten und in Schließstellung schräg nach hinten und ihr anderer Schenkel in Öffnungsstellung schräg nach vorne und in Schließstellung im wesentlichen rechtwinklig zur Leitungsachse ausgerichtet ist, nach Patent 23 33 694. Medium in a line "(addendum to patent 23 33 694) The invention relates to a regulator for the flow of a gaseous medium in a line, in which the free line cross-section can be changed by a flap that opens a wave arranged near a cross-sectional center axis through the flow against a spring force can be rotated in the closing direction and is angled near the shaft, one leg of which in the open position is essentially parallel to the line axis backwards and in the closed position obliquely backwards and her other leg in Open position obliquely forward and in the closed position essentially at right angles is aligned to the line axis, according to patent 23 33 694.

Ein solcher Regler zeichnet sich durch Arbeitsfähigkeit in einem grossen Regelbereich bis hinunter zu sehr niedrigen Vordrücken sowie durch eine Reihe weiterer Vorzüge aus.Such a regulator is characterized by its ability to work in a big way Control range down to very low pre-pressures and a number of others Advantages.

Die gewünschte Strömungsmenge lässt sich durch entsprechende Bemessung der Federkraft einstellen. Für stärkere Strömungen wird eine stärkere oder stärker vorgespannte Feder angewandt und umgekehrt. Naturgemäss hat das Grenzen, an denen die Klappe ihre Funktionsfähigkeit zu verlieren beginnt.The desired flow rate can be determined by appropriate dimensioning adjust the spring force. For stronger currents one becomes stronger or stronger pre-tensioned spring applied and vice versa. Naturally, that has Limits at which the valve begins to lose its functionality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regler für besonders grosse Strömungsmengen zu schaffen.The invention is based on the object of a controller for particularly to create large amounts of flow.

Die Erfindung geht zu diesem Zweck aus von einem Regler der eingangs bezeichneten Art und sieht vor, dass die Klappe nur einen Teil derjenigen vollen Fläche einnimmt, mit der sie in der Schließstellung den freien Leitungsquerschnitt ganz verschließen würde.For this purpose, the invention is based on a controller of the initially described designated type and provides that the flap only part of those full Area with which it occupies the free line cross-section in the closed position would close completely.

Gegenüber der üblichen, vollen Klappe weist die Klappe nach der neuen Erfindung also Ausschnitte auf. Diese Ausschnitte vergrössern in jeder Klappenstellung den freien Durchgangsquerschnitt und damit die Strömungsmenge. Zugleich verringern sie die Angriffskräfte der Strömung auf die Klappe, so dass man diese mit geringerer Federkraft und dadurch differenzierter, genauer arbeiten lassen kann, zumal auch die Lagerkräfte verkleinert werden.Compared to the usual, full flap, the flap points to the new one Invention so excerpts. These sections enlarge in every valve position the free passage cross-section and thus the flow rate. Reduce at the same time they reduce the attack forces of the flow on the flap, so that one can lower it with them Spring force and thus can work more differentiated, more precisely, especially as well the bearing forces are reduced.

Die Klappe verliert ihre Regelfähigkeit, wenn der Vordruck diejenige Höhe überschitet, bei der die Klappe ihre Schließstellung erreicht; der Regeldruck steigt dann proportional mit dem Vordruck an. Das berührt jedoch die zahlreichen Anwendungsfälle nicht, in denen die Vordruckschwankungen im wesentlichen auf einen Bereich beschränkt sind, der unterhalb der genannten Grenze bleibt.The flap loses its ability to regulate when the form is the one Exceeds the height at which the flap reaches its closed position; the control pressure then increases proportionally with the pre-pressure. However, this affects the numerous Not applications in which the form pressure fluctuations essentially on one Are restricted to the range that remains below the stated limit.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein oder beide Klappenschenkel zumindest in einem Abstand von der Klappenwelle nur ein quer zur Klappenwelle sich erstreckendes Mittelfeld der genannten vollen Fläche ganz oder in einem äusseren Abschnitt einnimmt bzw. einnehmen.As an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that one or both flap legs at least at a distance from the flap shaft only a central field of said full area extending transversely to the valve shaft take or take in whole or in an outer section.

Die in den äusseren Abschnitten des Mittelfelds auf die Klappenschenkel ausgeübten Strömungskräfte haben die grössten Hebelarme, erzeugen also die grössten Drehmomente auf die Klappenwelle und damit auch die grösste Drehmomentdifferenz, die als resultierendes Moment die Klappe gegen die Federkraft verdreht. Nach dem vorstehenden Ausgestaltungsvorschlag verkleinern sich daher die die Regeltätigkeit der Klappe bewirkenden Momente weniger als die Klappenfläche und die von dieser abhängige gesamte Anströmkraft.Those in the outer sections of the midfield on the valve legs The flow forces exerted have the largest lever arms, i.e. they generate the largest Torques on the valve shaft and thus also the greatest torque difference, which, as a resultant moment, rotates the flap against the spring force. After this The above design proposal therefore reduce the size of the Regular activity the flap causing moments less than the flap surface and that of this dependent total flow force.

Das ist von besonderem Vorteil, wenn bei der gewünschten Vergrösserung des Durchgangsquerschnitts und dementsprechenden Verkleinerung der Klappenfläche die Regelkräfte bzw. -momente sonst zu klein werden oder jedenfalls unter ihre günstigen Grössen sinken würden.This is of particular advantage when at the desired magnification the passage cross-section and the corresponding reduction in the flap area the control forces or torques otherwise become too small or at least below their favorable ones Sizes would decrease.

Mit der örtlichen Verteilung der verbleibenden Klappenfläche ist auch eine gewisse Einflußnahme auf die Kennlinie des Reglers möglich.With the local distribution of the remaining valve area is also a certain influence on the characteristic of the controller is possible.

In diesem Sinne kann man die auf das genannte Mittelfeld reduzierten Klappenschenkel z.B. nach aussen oder nach innen verbreitern oder in anderer Weise ungleich, aber auch mit gleichmässiger Breite, gestalten. Die Klappensehenkel können z.B. auch mit einem Arm an der Klappenwelle sitzen.In this sense one can reduce the to the mentioned midfield Widen the flap legs e.g. outwards or inwards or in another way unevenly, but also with an even width. The valve handles can E.g. sit with one arm on the valve shaft.

Schließlich wird vorgeschlagen, dass die Klappe ein entlang der Klappenwelle und der Winkelung zwischen den beiden Klappenschenkeln - rechtwinklig zu dem vorgenannten Mittelfeld - sich erstreckendes Mittelfeld vollständig einnimmt, dass mit anderen Worten die Klappe im Bereich der Knickung vollständig erhalten bleibt.Finally, it is proposed that the flap be one along the flap shaft and the angle between the two flap legs - perpendicular to the aforementioned Midfield - extending midfield completely occupies that with others Words the flap is completely preserved in the area of the kink.

Das ist aus Festigkeitsgründen wie auch aus Herstellungsgründen vorteilhaft. Die Klappe bleibt sich stabil, die Welle kann in der Knickung liegen und hier abgestützt und dementsprechend sparsam dimensioniert bleiben. Die Fertigung kann in Bezug auf die Befestigung der Klappe an der Welle, die Welle selbst und ihre Lagerung die gleiche sein wie bei den Reglern mit vollen Klappen.This is advantageous for reasons of strength as well as for manufacturing reasons. The flap remains stable, the shaft can lie in the kink and be supported here and accordingly remain sparingly dimensioned. Manufacturing can be in terms of the attachment of the flap to the shaft, the shaft itself and its storage be the same as for the regulators with full keys.

Die Strömungsmenge kann durch die Zusatzerfindung gegenüber dem Regler nach der Haupterfindung durchaus verdoppelt werden, beispielsweise von 200 auf 400 m3/Std.. Der schon beim Regler nach der Haupterfindung geringe Druckverlust wird hier noch einmal erheblich verringert.The flow rate can by the additional invention compared to the controller can be doubled according to the main invention, for example from 200 to 400 m3 / h. The pressure loss already low in the regulator according to the main invention here again considerably reduced.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.The drawings show an embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt einen Strömungsregler im Längsschnitt gemäss Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 zeigt den Strömungsregler in einem dazu senkrechten Längsschnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1.Fig. 1 shows a flow regulator in a longitudinal section along line I-I in Fig. 2, Fig. 2 shows the flow regulator in a longitudinal section perpendicular thereto according to line II-II in FIG. 1.

Ein rohrförmiges Reglergehäuse 1 mit rundem Leitungsquerschnitt ist unter Einschiebung bis zu zwei nicht gezeichneten Sicken in eine Luftleitung, Gasleitung oder Flüssigkeitsleitung einsetzbar.A tubular regulator housing 1 with a round line cross-section is inserting up to two not shown beads in an air line, gas line or liquid line can be used.

In etwa 3 t Abstand von der Querschnittsmittelachse, bezogen auf den Durchmesser des Gehäuses 1, ist eine mit einer Spitzenlagerung 2 verhene Welle 3 angeordnet. An der Welle 3 sitzt eine in ihrem Längsschnitt mittig um etwa 300 gewinkelte Klappe 4. Sie ist an der Welle 3 befestigt, indem drei Klemmkörper, von denen der mittlere mit 5 und die beiden äusseren mit 6 bezeichnet ist bzw. sind, mit einem Absatz auf der Winkelkante sitzen und hier mit einem Fortsatz 7 die Klappe durchsetzen, der jeweils mit einer Bohrung auf der Welle 3 sitzt und eine in die Bohrung führende axiale Schraube aufweist, mittels derer die Welle 3 und die Klappe 4 vor dem Absatz aneinandergeklemmt sind. Die in Fig. 1 zu erkennende betreffende Schraube des mittleren Klemmkörpers 5 ist eine an ihrem Ende eine Öse 8 aufweisende Stiftschraube, die mit ihrer etwas grösseren Länge einen Hebelarm 9 bildet. Die beiden äusseren Klemmkörper 6 sind vor der Winkelkante der Klappe als zylindrische Gegengewichte ausgebildet, die die Schwerelinie der Klappe in die Drehachse der Welle legen. Hinter der Welle 2 erstreckt sich in der Axialrichtung des rohrförmigen Gehäuses 1 eine Scheibe 10, deren hinteres Ende annähernd halbkreisförmig gerundet ist. In der Öffnungsstellung, die durch die Scheibe 10 festgelegt ist, steht der eine Schenkel der Klappe 4 in Anlage an der Scheibe 10 parallel zur Rohrachse nach hinten und der andere Schenkel ist schräg nach vorne ausgerichtet. In der strichpunktiert dargestellten Schließstellung fällt der letztere Schenkel in eine Querschnittsebene des rohrförmigen Gehäuses 1, und der erstere Schenkel steht schräg nach hinten.At a distance of about 3 t from the cross-sectional center axis, based on the Diameter of the housing 1 is a shaft 3 provided with a point bearing 2 arranged. On the shaft 3 sits a centrally angled by about 300 in its longitudinal section Flap 4. It is attached to shaft 3 by three clamping bodies, one of which is the middle with 5 and the two outer ones with 6 is or are, with a Heel sit on the angular edge and push through the flap here with an extension 7, each seated with a hole on the shaft 3 and one leading into the hole has axial screw, by means of which the shaft 3 and the flap 4 in front of the paragraph are clamped together. The relevant screw of the middle one can be seen in FIG Clamping body 5 is a stud screw having an eyelet 8 at its end, which forms a lever arm 9 with its somewhat greater length. The two outer clamps 6 are designed as cylindrical counterweights in front of the angled edge of the flap, which place the gravity line of the flap in the axis of rotation of the shaft. Behind the wave 2, a disk 10 extends in the axial direction of the tubular housing 1, whose rear end is rounded approximately in a semicircle. In the open position, which is determined by the disc 10, is one leg of the flap 4 in Plant on the disc 10 parallel to the pipe axis to the rear and the other leg is oriented at an angle to the front. In the closed position shown in dash-dotted lines the latter leg falls into a cross-sectional plane of the tubular housing 1, and the former leg is inclined backwards.

Gegenüber dem Hebelarm 9 ist in die Wandung des Reglergehäuses 1 ein Rohrstutzen 11 mit einem Aussengewinde eingesetzt, auf dem eine Schraubkappe 12 von verhältnismässig grosser axialer Länge sitzt. An der Stirnwand dieser Schraubkappe ist ein durch den Rohrstutzen 11 in den Leitungsquerschnitt hineinragender und hier an seinem Ende mit einem Querstift 13 versehener Stab 14 befestigt.Opposite the lever arm 9 is in the wall of the controller housing 1 Pipe socket 11 inserted with an external thread, on which a screw cap 12 of relatively large axial length sits. On the front wall of this screw cap is a protruding through the pipe socket 11 in the line cross-section and here at its end with a transverse pin 13 provided rod 14 is attached.

An den Stab 14 ist eine Schraubenfeder 15 in der Weise angesetzt, dass sie mit einigen Windungen an dem Querstift 13 vorbei auf ihn aufgedreht worden ist. Das andere Ende der Schraubenfeder 15 ist in die Öse 8 des Hebelarms 9 eingehakt. Durch Drehung der Schraubkappe 12 kann die wirksame Federlänge nach Bedarf eingestellt werden.A helical spring 15 is attached to the rod 14 in such a way that that it has been screwed onto him with a few turns past the transverse pin 13 is. The other end of the helical spring 15 is hooked into the eyelet 8 of the lever arm 9. By turning the screw cap 12, the effective spring length can be adjusted as required will.

Die Klappe 3 regelt bei verschiedenen Vordrücken die gleiche Strömungsmenge ein, indem sie unter der Einwirkung der auf sie treffenden Strömung gegen die Kraft der Schraubenfeder 15 den Leitungsquerschnitt mehr oder weniger weit verschließt. Die Scheibe 10 hat dabei die Aufgabe, Turbulenzen hinter dem vorderen Klappenschenkel zu verhindern.The flap 3 regulates the same flow rate at different admission pressures one by acting against the force under the action of the current hitting them the helical spring 15 closes the line cross-section to a greater or lesser extent. The disc 10 has the task of preventing turbulence behind the front flap limb to prevent.

So weit ist der Regler aus dem Hauptpatent 23 33 694 und der ersten Zusatzanmeldung P 24 48 271 bekannt.So far is the controller from the main patent 23 33 694 and the first Additional application P 24 48 271 known.

Abweichend von den bekannten Reglern, in denen die Klappe den in Fig. 2 strichpunktiert gezeichneten Umriß 16 hat, mit dem sie in der Schließstellung den freien Leitungsquerschnitt ganz verschließt, weist die Klappe 4 gemäss Fig. 1 und 2 vier Ein- bzw.Deviating from the known regulators, in which the flap is the one shown in Fig. 2 has a dash-dotted outline 16 with which it is in the closed position completely closes the free line cross-section, the flap 4 according to FIG. 1 and 2 four single or

Ausschnitte 17 auf, derart, dass nur ein an der Welle 3 sitzender Rumpf 18 und zwei in der Mitte rechtwinklig von diesem ausgehende Fahnen 19 und 20 von der ursprünglichen Klappe übrig geblieben sind.Cutouts 17 in such a way that only one seated on the shaft 3 Body 18 and two in the middle at right angles from this outgoing flags 19 and 20 are left of the original flap.

Die Regelung vollzieht sich hier auf den von dem Rumpf 18 und vor allem den Fahnen 19 und 20 erfassten Querschnittsbereichen der Leitung. Auf den übrigen, durch die Ausschnitte 17 entstandenen Bereichen des Leitungsquerschnitts fließt die Luft ungehindert hindurch, auch dann noch, wenn die Klappe ihre Schließstellung erreicht. Der Regler ist solchermassen für grössere Strömungsmengen geschaffen.The regulation takes place here on that of the fuselage 18 and above especially the flags 19 and 20 recorded cross-sectional areas of the line. On the remaining areas of the line cross-section created by the cutouts 17 the air flows unhindered through, even if the flap reached their closed position. The regulator is designed for larger flow rates created.

Claims

Claims 1. Regulator for the flow of a gaseous medium in a line in which the free line cross-section can be changed using a flap is, which on a near a cross-sectional center axis arranged shaft through the Flow is rotatable against a spring force in the closing direction and close to the shaft is angled, one leg of which is essentially parallel in the open position to the line axis to the rear and in the closed position obliquely to the rear and you other leg in the open position obliquely forward and in the closed position in the is oriented essentially at right angles to the line axis, according to patent 23 33 694, that the flap (4) only has one Part (18-20) of that full surface (16) occupies with which it is in the closed position would completely close the free line cross-section.

2. Regulator according to claim 1, characterized in that one or both Flap legs at least at a distance from the flap shaft (3) only one transversely to the flap shaft extending middle field (19, 20) of said full area (16) in its entirety or in an outer section.

3. Regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the Flap (4) one along the flap shaft (3) and the angle between the two Flap legs extending middle field (18) completely occupies.

4. Regulator according to claim 2 or 3, characterized in that the one or both of the valve legs move outwards or after widened or widened inside.

5. Regulator according to claim 2 or 3, characterized in that the one or the two flap legs (19; 20) essentially of uniform width to have.

6. Regulator according to one of claims 2-5, characterized in that that one or both flap legs with one arm on the flap shaft sits or sit.