DE3206479A1

DE3206479A1 - Hubdrehfluegelklappe

Info

Publication number: DE3206479A1
Application number: DE19823206479
Authority: DE
Inventors: Franz 7500 Karlsruhe Geißinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1983-09-01
Also published as: FR2522055A1; DE3206479C2

Description

17.02.1982 TR/nl GS 109

Franz Geissinger

tfaldhornstr. 19, 7500 Karlsruhe 1

Hubdrehflügelklappe

Die Erfindung betrifft eine Hubdrehflügelklappe zum
Einsatz in Lüftungasystemen mit Luftleitungsrohren, die einen etwa quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei die Klappe durch die Drehbewegung einer Welle zwangsgesteuert über eine Kulissenführung senkrecht von ihrem Sitz abzuheben und dann um ca. 90° zu verdrehen ist.

Eine bekannte derartige Klappe, dort als "Drosselklappenventil¹' bezeichnet, ist in der DE-PS 22 01 940 beschrieben. Diese Klappe allerdings weist einen runden Querschnitt auf, ist also für Luftleitungssysteme mit etwa quadratischen Luftleitungsrohren nicht geeignet.

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Bei dieaom üroaselklappönventll grot ft ein mit der Welle 'Verbundener Hebel an einen mit der Klappe verbundenen Lagerbock an, der mit einem, in eine Kulissenfüh— rung eingreifenden Führungsbolzen versehen ist. Durch die Drehbewegung wird die Klappe mit einer geringfügigen seitlichen Verschiebung von ihrem Sitz abgehoben und sodann in eine, etwa parallel zur Luftleitung liegenden Lage verschwenkt. Eine derartige Hubdrehbewe— gung ist jedoch nur bei runden Klappenventilen möglich, da hier bereits ein verhältnismäßig geringes Zurückziehen der Klappe vom Sitz genügt, um die Drehbewegung durch die nunmehr freigewordene, durch den Klappensitz begrenzte Öffnung hindurch durchzuführen. Bei etwa quadratischen Klappen wird jedoch eine deutlich größere Wegstrecke benötigt, damit der durch diese Öffnung hindurchgreifende Klappenteil auch tatsächlich hindurchgedreht werden kann. Diese große Wegstrecke ist mit der Kulisse, wie sie beispielsweise in der DE-PS 22 01 940 beschrieben ist, nicht zu erzielen.

Auch bei weiteren bekannten Konstruktionen, beispielsweise nach der DE-AS 22 26 986, sind die dort .gezeigten Verschiebe- beziehungsweise Verschwenkvorrichtungen nicht geeignet, um einen längeren translatorischen Weg beim Abheben der Klappe von ihrem Sitz hervorzurufen.

Allgemein können die bekannten Konstruktionen derartiger Hubdrehflügelklappen nur für runde Klappen beziehungsweise für im Querschnitt runde Luftleitungsrohre verwendet werden. Da jedoch gerade bei größeren lufttechnischen Anlagen aus Platz- und Konstruktionsgründen quadratische Luftleitungsrohre Verwendung finden, können diese bekannten Konstruktionen nicht eingesetzt werden.

Bekannt geworden sind zur Verwendung bei derartigen Luftleitungsrohren mit etwa quadratischem Querschnitt

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Drehflügelklappen, die nicht auf einen Sitz gepreßt werden, sondern deren Abdichtung durch radial an das Gehäuse anpreßbare Luftschläuche erfolgt. Der große Nachteil dieser Drehflügelklappen ist darin zu erblikken, daß zur sicheren Abdichtung auch eine sichere Luftversorgung gehört und daß diese Klappen sehr wartungs- aber trotzdem auch sehr störanfällig sind.

Gesucht wird eine Hubdrehflügelklappe, die 1. in einem, dem etwa quadratischen Querschnitt der /"^ 10 Luftleitungsrohre entsprechenden Gehäuse einzubauen ist, also mit einer etwa quadratischen Klappe, 2.' in geschlossenem Zustand absolut dicht ist, 3. dieser dichte Zustand auch bei Wegfall von Servokräften beibehalten wird und
4. in jeder Lage zwangsgesteuert ist, so daß auf die

Klappe einwirkende Luftkräfte die Klappe nicht verdrehen können.

Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß die Kulissenführung beidseits einer mit der Klappe verbundenen Lagergabel angeordnet ist, die endständig mit in den translatorischen Teil der Kulissenführung eingreifenden Führungsstücken versehen ist sowie mit einem, hinter den Führungsstücken angeordneten, in benachbarten Langlöchern geführten Führungsbolzen, daß zwischen der Lagergabel ein Kniehebelsystem angeordnet ist, bestehend aus einem gelenkig mit der Klappe verbundenen Klappenhebel und einem, gelenkig mit diesem Klappenhebel und fest mit der Welle verbundenen Wellenhebel,

und daß der Wellenhebel mit einem hakenförmigen, den Führungsbolzen steuernden Fortsatz versehen ist.

Bei dieser Anordnung wird die Klappe über das Kniehebelsystera durch eine Drehung der Welle um 18O° sehr weit in der Kulissenführung zurückgezogen. Erst nach

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dieser 180°-Drehung wird die Klappe verschwenkt, wobei diese Schwenkbewegung durch das weite Zurückziehen der Klappe nicht mehr durch den Klappensitz behindert wird. Dies ist, wie bereits erwähnt, bei keiner der bekannten Konstruktionen möglich, da bei all diesen Konstruktionen der translatorisch zurückgelegte Weg verhältnismäßig gering ist, da ja dieser Weg auch bei runden Klappen nur sehr klein sein muß. Erstmals ist es mit der erfindungsgemäßen Konstruktion also möglich, etwa quadratische Klappen beziehungsweise etwa quadratische Klappengehäuse bei der Verwendung von Hubdrehflügelklappen einzusetzen.

Bei der Hubdrehflügelklappe nach der Erfindung kann nunmehr die Klappe, wie bei den bekannten Klappenventilen mit runden Klappen, fest auf den Klappensitz aufgepreßt werden, wodurch sich eine sehr gute Abdichtung ergibt. Diese Abdichtung bleibt auch dann erhalten, wenn die Servokräfte zur Bedienung der Hubdrehflügel— klappe ausfallen, da die Klappe mittels des Khiehebelsystems verkniet werden kann«

Außerdem ist sowohl die translatorische, wie auch die Rotationsbewegung über die Kulissenführung zwangsge— steuert und zwar sowohl über die an der Lagergabel angebrachten Führungsstücke, wie auch über den Führungs— bolzen. Diese Führung ist sogar jeweils doppelt, da Führungsstück und Führungsbolzen im translatorisehen Bereich zusammenwirken und im Rotationsbereich der Kulis senführung die Steuerbewegung sowohl durch den Führungsbolzen hervorgerufen wird, wie auch durch eine Anlagerung des Kniehebelsystems an die Welle.

Damit ist insgesamt die oben gestellte Aufgabe erfüllt, da die Hubdrehflügelklappe nach der Erfindung in Luftleitungssysteme mit etwa quadratischem Querschnitt eingesetzt werden kann, da sie sehr gut ..ab-

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dichtet, da sie auch bei Ausfall der Servokräfte dicht bleibt und da sie in jeder Lage zwangsgesteuert ist.

Auf der Abbildung ist die Ausführung einer derartigen Hubdrehflügelklappe schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Rückansicht der Klappe, Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 eine Teilansicht nach II der Fig. 3, Fig. 4 eine Ansicht der Kulissenführung, Fig. 5 bis

Fig. 10 verschiedene Klappenstellungen.

In einem Klappengehäuse 1 mit etwa quadratischem Querschnitt ist eine Klappe 2 mit ebensolchem etwa quadratischem Querschnitt auf ihren Klappensitz 3 aufgepreßt.

Das Klappengehäuse wird durchdrungen von einer Welle 4, die verdreht wird über einen Servoantrieb (Pneuma— tik-Hydraulikzylinder) 5. Etwa zentral im Gehäuse 1 sind über Winkelbleche 6 Kulissenführungen 7 angeordnet. Die Kulissenführungen 7 weisen Nuten 8, 9, einmal für die .translatorische (8) und einmal für die Rotationsbewegung (9) auf. In der Kulissenführung 7 ist eine Lagerung 10 für die Welle 4 vorgesehen.

An der Klappe 2 befestigt ist eine Lagergabel 11, die mit einem Ausschnitt 12 zum Hindurchtreten der Welle 4 versehen ist. An der Lagergabel 11 sind endständig Führungsstücke 13 angeordnet sowie hinter diesen Füh— rungsstücken 13 in benachbarten Langlöchern 14 ein Führungsbolzen 15· Sowohl die Führungsstücke 13» wie auch der Führungsbolzen 15 greifen in die Nut 8 für die translatorische Bewegung der Klappe 2 ein.

In der Lagergabel 11 angeordnet ist ein Kniehebelsystem 16, bestehend aus zwei Klappenhebeln 17, die gelenkig über einen Bolzen 18 mit der Klappe 2 bezie-

hungsweise der Lagergabel 11 verbunden sind und zwischen sich einen Wellenhebel 19 aufnehmen, der einerseits über einen Bolzen 20 mit dem Klappenhebelpaar 17 und andererseits fest mit der Welle 4 verbunden ist.

In Fig. 6 ist die Klappe in der geschlossenen Stellung dargestellt, wobei das Kniehebelsystem 16 verkniet ist und sich auf dem Führungsbolzen 15 abstützt. Diese Verknieung ist dadurch möglich, daß die Klappe 2 ge— ringfügig federnd an ihren Klappensitz 3 angepreßt wird. In dieser Stellung bleibt also die Klappe, auch bei Wegfall der Servokraft vom Servomotor 5 her mit Sicherheit geschlossen.

Fig. 7 zeigt eine Stellung der Klappe 2 gegen Ende der translatorischen Bewegung, bei der also die Klappe 2 geradlinig von ihrem Sitz abgehoben wird. In dieser Stellung greifen die an der Lagergabel 11 vorgesehenen Führungsstücke 13 noch in die Nut 8 für die translatorische Bewegung ein, ebenso wie der Führungsbolzen In der gezeigten Stellung liegt zwar dieser Führungsbolzen 15 gerade an der Einmündung der Nut 9 für die Rotationsbewegung, jedoch ist durch die Sperre über die Führungsstücke 13 ein Verschwenken der Klappe 2 ausgeschlossen (Fig. 7). Beim Weiterverschwenken des Wellenhebels 19 schiebt der Bauch eines hakenförmigen Fortsatzes 21 den Führungsbolzen 15 über diese Einmündung hinweg, so daß beim Hinausgleiten der Führungs— stücke 13 aus der Nut 8 sowohl diese Führungsstücke wie auch der Führungsbolzen 15 in der Nut 8 tragen.

Erst beim Weiterdrehen des Wellenhebels 19 wird der Führungsbolzen 15 durch den hakenförmigen Fortsatz wieder in die gezeigte Lage verschoben.

Fig. 8 zeigt, wobei lediglich die Kulissenführung 7» die Klappe 8 und die Lagergabel 11 dargestellt sind,

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das Ende der translatorischen Hubbewegung der Klappe 2. In dieser Stellung sind die Führungsstücke 13 aus der Nut 8 für die translatorische Bewegung herausgefahren und der Führungsbolzen 15 befindet sich oberhalb der Einmündung in die Nut 9 für die Rotationsbewegung. Pig. 9 zeigt in gleicher Lage die zurückgefahrene Klappe 2 mit dem Kniehebelsystem 16. Hieraus ist auch ersichtlich, daß der hakenförmige Fortsatz 21 am Wellenhebel 19 den Führungsbolzen 15 in die.in Fig.

8/9 gezeigte Stellung zwangsweise hingeführt hat. Bei einem weiteren Verdrehen der Welle 4 in Richtung des Pfeiles 22 wird nun über den Wellenhebel 19 und den Klappenhebel 17 die Klappe 2 verschwenkt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Die Steuerung erfolgt hierbei einerseits über den Führungsbolzen 15, der in den Nuten 9 für die Rotationsbewegung eingreift, wie auch durch die Abstützung des Klappenhebels 17 auf der Welle 4. Die Führungsstücke 13 laufen hierbei außerhalb der Kulissenführung 7. Auf diese Weise kann die Klappe 2 bis zum Ende der Nut 9 für die Rotationsbewegung geführt werden, in der sie sich in einer parallelen Lage zur Rohrleitung befindet, also den geringsten Luftwiderstand bietet.

Das Zurückführen der Klappe in die geschlossene Stellung geschieht durch eine entgegengesetzte Drehung der Welle 4, wobei die Klappe 2 wiederum über das Kniehebelsystem 16 unter Führung durch den Führungsbolzen 15» der durch den Wellenhebel 19 an der Wandung der Nut 9 entlanggeführt wird, zurückgeführt wird, bis sie parallel zum Klappensitz 3 steht und der Führungsbolzen 15 sich in der Nut 8 für die translatorische Bewegung befindet. Beim Weiterdrehen der Welle 4 knickt das Kniehebelsystem 16 auf, wodurch die Führungsstücke 13 in die Nut 8 für die translatorische Bewegung hineineezogen werden, wie die3 beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist. Der Führungsbolzen 15 wurde bei dieser Be-

wegung durch den Wellenhebel 19 in die in Fig. 7 dargestellte Lage gedrückt, so daß sich der Wellenhebel 19 am Ende dieser Bewegung wieder gegen den Führungsbolzen 15 abstützen kann (Fig. 6).

Claims

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HANS TRAPPENBERQ PATENTINGENIEUR · KARLSRUHE

17.02.1982 TR/nl GS 109

Franz Geissinger

Waldhornstr. 19, 7500 Karlsruhe 1

PATENTANSPRÜCHE

1J. Hubdrehflügelklappe zum Einsatz in Lüftungssystemen mit Luftleitungsrohren,.die einen etwa quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei die Klappe durch die Drehbewegung einer Welle zwangsgesteuert über eine Kulissenführung senkrecht von ihrem Sitz abzuheben und dann um ca. 90° zu verdrehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kulissenführung (7) beidseits einer mit der Klappe (2) verbundenen Lagergabel (11) angeordnet ist, die endständig mit in den translatorischen Teil (8) der Kulissenführung (7) eingreifenden Führungsstücken (13) versehen ist aowie mit einem, hinter

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den Pührungsstücken (13) angeordneten, in benachbarten Langlöchern (14) geführten Pührungsbolzen (15),

daß zwischen der Lagergabel (11) ein Kniehebelsystem (16) angeordnet ist, bestehend aus einem gelenkig mit der Klappe (2) beziehungsweise der Lager— gabel (11) verbundenen Klappenhebel (17) und einem, gelenkig mit diesem Klappenhebel (17) und fest mit der Welle (4) verbundenen Wellenhebel (19). und daß der Wellenhebel (19) mit einem hakenförmigen, den Führungsbolzen (15) steuernden Portsatz (21) versehen ist.
2. Hubdrehflügelklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kulissenführung (7) über Winkelbleche (6) am Klappengehäuse (1) befestigt ist, wobei der obere Schenkel der Winkelbleche (6) im stumpfen Winkel und der untere Schenkel im spitzen Winkel nach unten weist.
3· Hubdrehflügelklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Welle (4) in der Kulissenführung (7) gelagert ist.
4. Hubdrehflügelklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand der Welle (4) vom Klappensitz (3) geringfügig kleiner ist als der Abstand der Welle (4) von der Klappen-Vorderflache bei gestrecktem Kniehebelsystem.(16).