DE3504399A1

DE3504399A1 - Absperrvorrichtung mit hubdrehfluegelklappe

Info

Publication number: DE3504399A1
Application number: DE19853504399
Authority: DE
Inventors: Peter Ing.(grad.) 6632 Schwarzenholz Svozil
Original assignee: Dillinger Stahlbau GmbH
Current assignee: Dillinger Stahlbau GmbH
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1986-08-21
Anticipated expiration: 2005-02-09
Also published as: DE3504399C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Absperrvorrichtungen dieser Gattung sind bekannt.

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Die gattungsgemäßen Absperrvorrichtungen haben gegenüber den ebenfalls bekannten Absperrvorrichtungen, die reine Drehflügelklappen aufweisen, welche umfangsseitig senkrecht zur Kanalwandung gegen diese abgedichtet sind und folglich

!5 zum Öffnen nur um eine bezüglich des Kanals etwa mittige Drehachse gedreht zu werden brauchen, den Vorteil, daß eine sichere Abdichtung ohne aufwendige Dichtungen erzielbar ist und der zur Aufrechterhaltung der dichten Schließstellung erforderliche Anpressdruck auf einfache Weise,

2Q z.B. mittels eines dem Fachmann hierfür geläufigen einfachen Kniehebels ohn.e permanente Servokräfte erreicht kann.

Die bekannten gattungsgemäßen Absperrvorrichtungen haben jedoch gegenüber denjenigen mit reinen Drehflügelklappen den Nachteil, daß bei ihnen der Hubweg zwischen der Schließstellung und der Position, an der die Klappe um die Drehachse drehbar ist, ohne mit ihrem Rand an den sich entlang der Kanalwandung erstreckenden Dichtungssitz anzustoßen, sehr groß ist. Wegen der zusätzlichen großen translatorischen Bewegung verstreicht bei den Hubdrehflügelklappen auch wesentlich mehr Zeit als bei den reinen Drehflügelkläppen, bevor sie mit der strukturbedingt begrenzten maximalen Beschleunigung - bzw. Verzögerungsmöglichkeit und Bewegungsgeschwindigkeit aus der Offenstellung in die Schließstellung gelangen. Gerade die Schließzeit ist aber für den Hauptanwendungsbereich solcher Absperrklappen, nämlich das dichte Verschließen des Luft-

kanals in einem Notfalle, besonders wichtig.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Absperrvorrichtungen verläuft die Drehachse in gleicher Weise wie bei denjenigen mit reiner Drehflügelklappe in der üblichen Weise parallel zu einer Längskante des Kanalquerschnitts. Dadurch muß die Klappe über eine Hubstrecke von nahezu der halben Kantenlänge vom Dichtungssitz entfernt sein , um gedreht

XO werden zu können. Daß sie bei den bekannten Hubdrehflügelklappen nicht um die volle Hälfte einer Kantenlänge abgehoben sein muß, wird durch eine gewisse Abschrägung der zur Drehachse senkrechten Seitenkanten der Klappe erreicht, was aber wiederum den Nachteil hat, daß dadurch der freie Kanalquerschnitt gegenüber der optimalen Rechteckform eingeengt wird, und eine solche Engstelle im Kanal ist sehr störend. Die sehr lange Hubstrecke bedingt ihrerseits auch einen Betätigungs- und Fuhrungsmechnismus von relativ hohem. Gewicht, das sich auf die anzustrebende möglichst kurze Schließzeit für die Klappe ebenfalls störend auswirkt.

Gegenüber dem vorstehend geschilderten Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu gestalten, daß zwischen der Position, in der die Klappe gedreht werden kann,und der Schließposition nur eine kleine Hubstrecke erforderlich ist, so daß die generellen Vorteile der Hubdrehflügelklappen gegenüber reinen Drehflügelklappen bei ihr nicht mit dem Nachteil einer erheblich verlängerten Schließzeit erkauft werden muß. Darüber hinaus soll trotzdem der volle, nur um die unvermeidbaren Dichtungsflächen gegenüber dem anschließenden Luftkanal verminderte Querschnitt an der Absperrstelle erreicht werden.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.

Durch die diagonale Anordnung der Drehachse der Hubdrehflügelklappe bei der Erfindung wird die Klappe über Eck gedreht und vermag so mit ihrer einen Flügelhälfte auch bei quadratischem Querschnitt schon_e nach einer sehr kurzen Abhebestrecke beruhrungsfrei an den kanalinnenseitigen Kanten des Dichtungssitzes vorbeizuschlüpfen. Es schließt sich somit bei ihr an die Drehbewegung aus der Offenstellung nur noch eine kleine translatorische Be-

IQ wegung in die Schließstellung an, die im Rahmen der struk turellen Begrenzungen hinsichtlich Beschleunigung, Abbremsung und Bewegungsgeschwindigkeit so kurzzeitig durch geführt werden kann, daß die erreichbare Zeitdauer des Schließvorganges praktisch die gleiche ist wie bei den

!5 bekannten reinen Drehflügelklappen. Damit sind der Hubdrehflügelklappe auch diejenigen Anwendungsgebiete voll eröffnet, bei denen eine möglichst kurze Zeitdauer des Schließvorgangs ebenso wichtig ist, wie die Dichtheit der Absperrklappe im Schließzustand.

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Der Unteranspruch betrifft eine zweckmäßige konstruktive Ausführung der Absperrvorrichtung gemäß dem Hauptanspruch.

ok Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine in einen Luftleitungskanal einfügbare Ab-

sperrvorrichtung mit Hubdrehflügelklappe nach 30

der Erfindung von der Seite gesehen im Schnitt entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 die Absperrvorrichtung nach Fig. 1 in.Ansicht

von vorn für den Betrachter der Fig. 1 von links 35

gesehen, ' .

ι ' ^?m

Fig. 3 eine gegenüber der Ausführung nach Pig. I und abgewandelte Absperrvorrichtung mit Hubdrehflügelklappe nach der Erfindung von der Seite ge-5 'sehen im Schnitt entlang der Schnittlinie III-

III in Fig. 4,

Fig. 4 die Absperrvorrichtung nach Fig. 3 in Ansicht

von vorn für den Betrachter der Fig. 3 von links 10 gesehen, und

Fig. 5 eine Einrichtung zum Prüfen der Absperrvorrichtungen auf Dichtheit, im Querschnitt von der Seite gesehen.

Die in der Zeichnung dargestellte Absperrvorrichtung weist einen kurzen Kanalwandungsabschnitt 1 auf, der im eingebauten Zustand die sich davor und dahinter anschließenden Luftkanäle fortsetzt und an dem auf der für den Betrachter der Fig. 1 rechten Seite ein Dichtungssitz 2 angebracht ist, der einen freien Kanalquerschnitt von quadratischer Form umgibt, der gegenüber dem freien, formgleichen Kanalquerschnitt in den anschließenden Luftleitungskanälen nur so weit eingeengt ist, wie dies zur Erzielung einer ausreichend breiten Dichtungsfläche zwischen ihm und der Hubdrehflügelklappe 3 nötig ist.

Die Form der Hubdrehflügelklappe 3 entspricht dem von der Innenkante 2a begrenzten freien Kanalquerschnitt in der Absperrvorrichtung, doch ist die Hubdrehflügelklappe 3 etwas größer, so daß sie den'Dichtungssitz randseitig rundherum überlappt und so zwischen dem letzteren und ihr eine Dichtungsfläche 4 vorhanden ist.

,.

Die Hubdrehflügelklappe 3 ragt mit einem mittig an ihr befestigten, zu ihr senkrechten Ansatz 5 in eine etwa in Kanalmitte mittels Trägern 7 ortsfest gehaltene Führungsvorrichtung 6 hinein,in der sie mittels dieses Ansatzes 5 zur Durchführung der nachstehend noch näher erörterten Bewegung, zwischen ihrer Schließstellung a und ihrer Offenstellung b (Fig. 1) jederzeit formschlüssig geführt ist.

Bei der Bewegung aus der Schließstellung a in die Offenstellung b wird die Hubdrehflügelklappe 3 zunächst parallel zu sich selbst vom Dichtungssitz 2 abgehoben und über eine Hubstrecke h translatorisch bewegt, und im Anschluß daran wird sie nach Erreichen der an die Führungsvorrichtung 6 herangezogenen Zwischenstellung c um eine Drehachse 8 über 90° in die Offenstellung b gedreht. Das

Schließen der Klappe 3 erfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge.

Die Drehachse 8 erstreckt sich bezüglich der quadratischen Klappe 3 diagonal und durchsetzt den Luftleitkanal ebenso. Sie ist durch die Mittelachse einer Welle 9 gegeben, die in Lagern 10 an der Kanalwandung 1 drehbar gelagert ist und von aussen mittels einer nicht dargestellten Bedienungsvorrichtung gedreht werden kann. An der Welle ist eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Schubkurbel befestigt, deren freies Ende an die Hubdrehflüge1-klappe 3 oder, nahe bei dieser, an den Ansatz 5 angelenkt ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Schubkurbel in der Schließstellung a der Klappe 3 etwas verkniet ihre Strecklage einnimmt, so daß die Klappe 3_rfest gegen die Welle 9 abgestützt, randseitig überall an den Dichtungssitz 2 angepresst wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch Drehen der Welle 9 die über den Ansatz 5 in der Führungseinrichtung 6 geführte Klappe 3 vom Sitz zu lösen und über den Hubweg h zu bewegen., woraufhin zwischen der Welle 9 und'dem mit einer Öffnung 5a für die letztere versehenen Ansatz 5 eine drehfeste Kopplung mit der Welle 9 hergestellt wird, so daß die Klappe 3 dann beim Weiterdrehen der Welle. 9 um deren Mittelachse 8 in die Offenstellung b verschwenkt wird.

Einzelheiten der Führungsvorrichtung und des Betätigungsmechanismus gehören nicht zur Erfindung und werden daher nicht näher erläutert.

Durch die bezüglich des Kanalquerschnitts diagonale Anordnung der Drehachse 8 genügt bereits eine kleine Hubstrecke h, um es der sich über Eck drehenden Hubdrehf lüge 1*- klappe 3 zu ermöglichen, mit ihrer die kritischte Stelle bildenden unteren Ecke berührungsfrei an der entsprechenden Ecke der Innenkante des Dichtungssitzes 2 vorbei-

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schlüpfen zu können, wie dies der strichpunktierte Kreisbogen 11 in Fig. 1 erkennen läßt. Hierfür brauchen keine Änderungen an der optimalen quadratischen Querschnittsform der Klappe 3 und des entsprechenden Kanalquerschnitts vorgenommen zu werden. Die kleine Hubstrecke h bedingt auch einen nur kleinen Überhang der in der Schließstellung a befindlichen Klappe 3 gegenüber der Führungsvorrichtung 6, so daß auch die von der letzteren aufzunehmenden, aus dem Klappengewicht resultierenden Momente nicht groß sind, was einer leichtgewichtigen Bauweise der Betätigungs- und -Führungsvorrichtung und damit der beim Schließen drehend und translatorsich möglichst rasch zu bewegenden Masse zugute kommt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 und Fig. 2 nur hinsichtlich der Gestaltung und Anordnung der Welle 9¹ und der Verstrebung 7' für die Führungsvorrichtung 6. In Fig. 3 und 4 werden daher für die gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 und 2 unverändert gebliebenen Bauelemente die gleichen Bezugszahlen benutzt wie in Fig. 1 und 2.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 ist die Welle 9' nur auf einer Seite der Führungsvorrichtung 6 vorgesehen, so

2g daß für sie außer einem Lager an der Führugnsvorrichtung 6 nur ein weiteres Wellenlager 10 in den Kanalwandungsabschnitt 1 eingebaut zu werden braucht und der das Gehäuse der Absperrvorrichtung bildende Kanalwandungsabschnitt 1 auch nur einmal von der Welle durchdrungen wird. Außerdem

3Q wird mit dem einen Wellenlager 10 auch eine halbe Wellenlänge eingespart. Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsvorrichtung 6 nur mittels einer einzigen Strebe 7' gegen den Kanalwandungsabschnitt 1 abgestützt. Im Bedarfsfalle kann diese Verstre-

g₅ bung auch durch eine solche mit wenigstens zwei Streben,

Claims

Patentansprüche

Absperrvorrichtung mit Hubdrehflügelklappe für Lüftungssysteme mit Luftleitkanälen von im wesentlichen rechteckigem, insbesondere quadratischem, Querschnitt, bei der die Hubdrehflügelklappe in der Schließstellung stirnseitig mit einer sich entlang ihres Randes erstreckenden Dichtfläche an einen den Kanalquerschnitt umgebenden, an einem Kanalwandungsabschnitt angebrachten Dichtungssitz angepresst ist, von dem sie beim Öffnen zunächst um eine vorgegebene Hubstrecke parallel zu sich selbst abgehoben wird, bevor sie durch Drehen um eine bezüglich des Kanals etwa mittige·' Drehachse in die Offenstellung gelangt, in der sie etwa parallel zur Kanallängsrichtung liegt, dadurch gekenn zeichnet, daß in für sich bekannter Weise der von dem Dichtungssitz umschlossene Kanalquerschnitt und die Hubdrehflügelklappe (3) im wesentlichen rechteckig bzw. quadratisch sind und daß sich die Drehachse (8) parallel zu einer Diagonalen der Hubdrehflügelklappe (3) erstreckt.

Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubdrehflügelklappe (3) zur Durchführung ihrer Hub- und Drehbewegung an einer ortsfesten Führungsvorrichtung (6) formschlüssig geführt und durch Drehen einer ihre Drehachse (8) bildenden, über ein Hebelsystem mit ihr verbundenen Welle (9) zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist.

1.3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Führungsvorrichtung (6) etwa in der Mitte des von dem Kanalwandungsabschnitt (1) umgebenen Querschnitts angeordnet und gegen den Kanalwandungsabschnitt (1) verstrebt (7,7') ist.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Welle (9) zu beiden Seiten der Führungsvorrichtung (6) jeweils zu einem in den Kanalwandungsabshnitt (1) eingebauten Wellenlager (10,10) erstreckt.

5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

IQ gekennzeichnet, daß die Welle (9) auch an der Führungsvorrichtung (6) gelagert ist.

6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) von einem in den Kanalwandungsabschnitt (.1) eingebauten Wellenlager

(10) nur bis in die mit einem Lager für sie versehene Führungsvorrichtung (6) reicht.

7. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) an einem Ende aus dem Kanalwandungsabschnitt (1) nach außen vorragt.

8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebung

für die Führungsvorrichtung (6) mindestens zwei sich von ihr zum Kanalwandungsabschnitt (1) erstreckende Streben (7) aufweist, die miteinander einen in einer Ebene senkrecht zur Kanallängsrichtung gemessenen gg Winkel einschließen,der von null Grad und von neunzig Grad wesentlich verschieden ist.

9. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (2) auf der der Hubdrehflügelklappe (3) zugewendeten Stirnseite im Überlappungsbereich mit dieser zwei zueinander parallele, im Abstand angeordnete, sich durchgehend um den freien Kanalquerschnitt herum erstreckende, dicht mit ihm verbundene Dichtungsprofile (12) aus elastischem Material aufweist, daß in den Hohlraum zwischen den Dichtungsprofilen (12) und der dagegen verknieten Hubdrehflügelklappe (3) über eine absperrbare Zuleitung (13,14) ein Prüfgas unter Überdruck einführbar ist und daß an diesen Hohlraum ein Druckmesser (15) angeschlossen ist.