DE3333800A1

DE3333800A1 - Steuereinrichtung mit integrierter hydraulischer uebersetzung fuer eine in einer oeffnung angeordnete verschliessbare klappe

Info

Publication number: DE3333800A1
Application number: DE19833333800
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 8400 Regensburg Vetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1983-09-19
Publication date: 1985-04-04

Description

Anlage 2
Beschreibung der Steuereinrichtung mit integrierter hydraulischer Übersetzung für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe Steuereinrichtung mit integrierter hydraulischer Übersetzung für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., wobei das Stellglied mit einem Dehnmedium gefüllt ist, gemäß Patentschrift 21 38 947.
Steuereinrichtungen dieser Art sind z.B. aus der US-Patentschrift 32 98 298 bekannt, bzw. der deutschen Patentschrift 21 38 947.!Diese Patentschriften zeigen eine Lüftungsklappe, die entweder durch einen Metallbalg mit Gasfüllung verstellbar sind, oder mit einem Dehnmedium gefüllt sind, die m Gegensatz zum gasförmigen Dehnmedium ausreichende Stellkräfte für Klappen, insbesondere für Lichtkuppeln, erzeugen.
Eine weitere Klappenbetätigung zeigt das DE-GBM 18 98 097.
Hier wird eine Lüftungsklappe mit Hilfe einer Bi-Metallfeder bewegt. Auch hier stehen Kräfte in der Größenordnung, xe sie bei Steuer- und Sicherheitsvorrichtungen, insbesondere für Lichtkuppeln, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., benötigt werden, nicht zur Verfügung. Bei allen weiterhin bekannt gewordenen Steuereinrichtungen für Klappen, insbesondere Gewächshausfenster, wird mit der hydraulischen Übersetzung die im wesentlichen flächenproportional zum Dehngefäß und zur Kolbenstange sind, gearbeitet. Naturgemäß muß bei den vergleichsweise geringen Volumenausdehnungen der bekannt gewordenen Dehnmedien mit sehr kleinen Kolbenstangendurchmessern gearbeitet werden. Die Folge ist eine hohe Anfälligkeit der Kolbenstangen gegen Biegebelastung und damit allgemein bekannt hohe Ausfallraten dieser Geräte.
Der Erfindung liegt dieAufgabe zugrunde, eine Steuer-und Sicherheitsvorrichtung für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., aufzuzeigen, die eine integrierte hydraulische Übersetzung aufweist, ohne mit nachteilig geringen Kolbenstangendurchmessern arbeiten zu müssen.
Die Aufgabenstellung soll besonders wirtschaftlich reaTisiert werden und die problematisch hohen Ausfallraten der be-kannt gewordenen Geräte vermeiden. Weiterhin soll die Möglichkeit aufgezeigt werden, eine integrierte Gasrückzugsfeder, gemäß P 33 05 139.9 oder eine Rückzugsfeder entsprechend dem Stand der Technik anzubauen, bzw. zu verwenden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellglied als Druckgefäß ausgebildet ist, das das Dehnmedium enthält und mindest an einer Stelle des Druckgefäßes eine Kolbenstange als Stellglied nach außen geführt wird. Zusätzlich befindet sich im Druckgefäß ein abgedichteter Kolben, der an der Wandung des Dehngefäßes druckdicht abdichtet und mit einem weiteren Kolben verbunden ist, der durch einen an der Wandung des Dehngefäßes festgelegten gedichteten Bodens ragt. Auf diesen Kolben wirkt wiederum die hydraulische Kraft des Dehnmediums. Dadurch wird erreicht, daß der eine Teil des Dehnmediums über die Kolbenstange den zur Verfügung stehenden Volumenraum des zweiten herausragenden Kolbens temperaturproportional oder doch zumindest durchproportional verändert. Durch diese Vorgehensweise kann nun ggf. mehrfach hintereinandergeschaltet, ein sehr hohes Obersetzungsverhältnis eingestellt werden, ohne daß die herausragende Kolbenstange unzulässig kleine Durchmesser erhält.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens ist die Möglichkeit, den herausragenden Kolben mit einer Kolbenstange zu verbinden, die einen kleineren Durchmesser als die Arbeitskolbenstange hat, und diese auf der gegenüberliegenden Seite durch das Druckgefäß abgedichtet herausgeführt wird. Es entsteht somit eine Relativoberfläche, die hydraulisch wirksam ist. Durch, geeignete Wahl der beiden Kolbenstangendurchmesser kann die hydraulische Obersetzung unabhängig von den Kolbenstangendurchmessern des Arbeitskolbens gewählt werden. Im Grenzfall wäre die hydraulische Übersetzung unendlich, wenn beide Kolbenstangendurchmesser gleich groß sind.
Vorteilhafterweise kann bei dieser Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens an der Kolbenstange die gegenüber der Arbeitskolbenstange liegt, eine Zug- oder Druckfeder nach dem Stand der Technik, angebaut werden, und somit ausreichende Rückzugskräfte realisiert werden, oder auch eine Gasrückzugsfeder eingebaut werden, gem. P 33 05 139.9.
Nachfolgend werden die beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steuergeräts näher erläutert.
Figur 1 Dort wird das Druckgefäß (1) entsprechend P 21 38 947 mit gut wärmeleitenden Einlagen versehen (z.B. Rippenrohr), oder auch nur ein Glattrohr verwendet. Das Druckgefäß ist mit Dehnmedium (2) gefüllt. Das Druckgefäß (1) ist gegenüber beiden Kolbenstangen über Dichtungen (3) und (3) abgedichtet. Die Kolbenstange (4) ist die Arbeitskolbenstange, entsprechend Beschreibung, (4) ist die gegenüberliegende durchstehende Kolbenstange, die in Verbindung mit (4) die hydraulische Obersetzung gemäß Durchmesserwahl sicherstellt. An dieser Kolbenstange (4) kann nun eine Rückstellkraft angreifen.
Symbolisch dargestellt durch den geknickten Pfeil.
Figur 2 Dort wird das Druckgefäß (1) entsprechend P 21 38 947 mit gut wärmeleitenden Einlagen versehen (z.B. Rippenrohr), oder auch nur ein Glattrohr verwendet. Das Druckgefäß ist mit Dehnmedium (2) gefüllt. Das Druckgefäß (1) ist gegenüber der Arbeitskolbenstange (4) über eine Dichtung (3) abgedichtet. Das Druckgefäß (1) ist dem Arbeitskolben gegenüberliegend über eine Dichtung (3) i.V.ffl. einem Bodenstück druckdicht abgedichtet. Der Bodenkolben (6) ist über eine Dichtung (3) gegenüber der Innenwandung des Dehngefäßes abgedichtet und schließt einen Volumenraum, gefüllt mit Dehnmedium (2) ab. Der Bodenkolben ist beweglich ausgeführt und mit einer Kolbenstange (5) der Druckseite gegenüberliegend, ausgebildet. Die Kolbenstange (5) wird über Dichtungen (3) ebenfalls hydraulisch dicht, gegenüber ein zweites Volumendehnmedium (2) abgedichtet. Die Durchführungsdichtung (3) werden z:B. über eine Einrollung (7) gestellfest (unverrückbar gegenüber Dehngefäß) festgelegt.
Im Falle der Erwärmung des Dehnvolumens (2) wird nun auf den Kolben (5) eine Bewegung eingeleitet, die über (6) das Dehnvolumen (2) über die Volumensveränderung infolge Erwärmung hinausgehend, verändert wird. Dadurch wird die Kolbenstange (4) entsprechend der Geometrie des über setzungsverhältnisses bzw. der resultierenden Volumensänderungsarbeiten bewegt.
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Claims

Patentansprüche: 1) Steuereinrichtung mit integrierter hydraulischer über setzung für eine in einer Offnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere für Lichtkuppeln, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., die zum Be- und Entlüften bei Temperaturänderungen (z.B. im Brandfall) mit Hilfe eines Stellgliedes selbständig öffnet, wobei das Stellglied mit einem Dehnmedium gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als Druckgefäß (1) ausgebildet ist, daß das Dehnmedium (2) eine Flüssigkeit oder pastös ist, und daß an mindestens einer Stelle des Druckgefäßes ein Arbeitskolben gegenüber Druckgefäß (1) abgedichtet herausragt, wobei entweder mit zwei unterschiedlichen Kolbenstangendurchmessern gearbeitet wird, oder mit mindest einem zusätzlichen, im Druckgefäß befindlichen, hydraulischen Stellkolben, gearbeitet wird.
2) Steuereinrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben aus zwei unterschiedlichen Durchmessern besteht, und der Durchmesse.rsprung innerhalb des Dehnmediums bzw. Dehngefäßes angeordnet ist.
3) Steuereinrichtung nach Anspruch 1), 2), dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmessersprung der Kolbenstange entweder durch Form- oder Kraftschluß erzeugt wird.
4) Steuereinrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Arbeitskolben innerhalb des Druckgefäßes derart angeordnet ist, daß das vorhandene Dehnvolumen zumindest etwa halbiert wird, und dadurch über eine zusätzliche Durchführungsdichtung für diesen Arbeitskolben eine resultierende hydraulische Übersetzung sichergestellt wird.
5) Steuereinrichtung nach Anspruch 1) und 4) dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsdichtung (3) entweder stoff- oder formschlüssig an der Innenwand des Druckgefäßes festgelegt wird und gleichzeitig gedichtet wird.
6) Steuereinrichtung nach Anspruch 1), 4), 5) dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Dehnvolumens in dieser Form mehrmals durchgeführt wird, so daß eine Multiplikation des Ubersetzungseffektes erreicht wird.
7) Steuereinrichtung nach Anspruch 1) und 4) dadurch gekennzeichnet, daß Kombinationen beider Systeme vorgenommen werden.