EP0480946B1 - Vorrichtung zum regeln der strömung von gasförmigen oder flüssigen medien, insbesondere luft - Google Patents

Vorrichtung zum regeln der strömung von gasförmigen oder flüssigen medien, insbesondere luft Download PDF

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EP0480946B1
EP0480946B1 EP19900909484 EP90909484A EP0480946B1 EP 0480946 B1 EP0480946 B1 EP 0480946B1 EP 19900909484 EP19900909484 EP 19900909484 EP 90909484 A EP90909484 A EP 90909484A EP 0480946 B1 EP0480946 B1 EP 0480946B1
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EP
European Patent Office
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movable
grid
housing
closing elements
closing members
Prior art date
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EP19900909484
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English (en)
French (fr)
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EP0480946A1 (de
Inventor
Lászlo SANDOR
Zoltán SZALAI
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SANDOR, LASZLO
Original Assignee
Sandor Laszlo
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Publication date
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Priority claimed from HU336489A external-priority patent/HUT54775A/hu
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/86759—Reciprocating

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • the known devices for regulating the flow of gaseous and liquid media have band-shaped blocking elements which are rotatably mounted on one side of their length.
  • the individual blocking elements rest on the adjacent blocking element and block the flow path of the medium.
  • the individual blocking elements can be set apart from one another in the direction of the flow of the medium.
  • the blocking elements of such flow control devices are kinematically connected to one another and are essentially plane-parallel to one another during the movement, the actuating device causes the blocking elements to rotate together.
  • the actuating device can be implemented as a manual device or by means of a pull magnet, an electric motor, a working cylinder or another suitable device.
  • the aim of the invention is to provide a flow regulator device that can be closed easily and safely.
  • Another object of the invention is to provide such a flow control device which can be regulated with a simple actuating device.
  • Another object of the invention is to provide such a flow control device which does not require a separate control device and auxiliary energy.
  • Another object of the invention is to provide such a flow regulator device which can be assembled with a fan and which protects the fan against interference with regard to accident protection.
  • a device for regulating the flow of gaseous and liquid media, in particular air which has a housing, movable locking elements which are transverse to the flow path of the medium and, in the closed position, cover the inner cross section of the housing, and an actuating device which adjoins the movable locking elements .
  • the device is provided with fixed locking elements which interact with the movable locking elements and form a fixed lattice having concentric rings.
  • the movable locking elements are designed as concentric rings and together form an axially displaceable movable grid.
  • the annular blocking elements of the movable grating are adapted to one another to shut off the flow path of the medium.
  • the movable grille is connected to an actuating device acting in the axial direction, which presses the fixed and the movable grille against one another to shut them off, on the other hand they are separated from one another when opened.
  • the locking elements are conic sections, i.e. basically truncated cone shell segments designed with the appropriate wall thickness.
  • the conical surface can of course be modified to improve the medium resistance, e.g. be streamlined.
  • the movable grating is provided with a hub and the hub is mounted so as to be movable in a helical manner on the rotatable axis of the actuating device.
  • the actuating device is an electrical rotating machine or a pull magnet.
  • the electric rotating machine itself can preferably be used as the pull magnet if it is provided with a rotor which can be displaced in the axial direction.
  • the movable grille is connected or integrated with a paddle wheel.
  • the flow control device opens or closes at the same time as the electric rotating machine driving the paddle wheel is started.
  • the movable grating is guided in the housing in an axially movable and non-rotatable manner.
  • This embodiment is particularly advantageous if the hub can be rotated helically on the axis, since the rotation of the axis triggers the axial movement of the non-rotatable movable grating.
  • the actuating device 11 is provided with a pulling device 18 and a chain 16 which is connected to an axle 19 which is biased in the blocking direction by means of a spring 6.
  • On the axis 19 is connected via its screw thread 20 a hub 2 carrying the movable grating 14.
  • the movable grille 14 is guided in the housing 1 so as to be displaceable in the axial direction and is secured against rotation by means of a guide lug 12 fastened to the housing 1.
  • the end of the axle 19 which is further away from the hub 2 is also guided in a housing 17 accommodating the spring 6 so that it can be displaced in the axial direction, the housing 17 being supported on the casing of the housing 1 by means of retaining ribs 10.
  • the embodiment of the flow control device according to the invention illustrated in FIG. 1 functions as follows: In the closed position illustrated in the upper part of the figure, the movable grille 14 is pressed by the hub 2 and, via the axis 19, by the spring 6 against the fixed grille 15, while the movable and fixed locking elements 4, 5 abut the path of the Shut off the air flow. With the aid of the pulling device 18 and via the chain 16, the axis 19 can be displaced in the axial direction against the spring 6 into the position corresponding to the lower half of the figure. The movable locking elements 4 of the movable grille 14 move away from the fixed locking elements 5 of the fixed grille 15, which clears the way for the air flow through the openings between the locking elements 4, 5.
  • a pull magnet can also be installed in the housing 17 instead of the manual solution.
  • FIG. 2 shows a variant of the flow control device according to the invention actuated by means of a motor, which is shown in the upper half of the figure in the closed state and in the lower half of the figure in the open state.
  • the difference from the embodiment illustrated in FIG. 1 is that the axis 19 is connected to an electric rotary machine 7, or at the same time the axis thereof.
  • the screw thread 20 and the rotary machine 7 together form the actuating device 11.
  • the embodiment of the flow control device according to the invention works as follows:
  • the rotary machine 7 rotates the axis 19 which, depending on the direction of rotation, moves the hub 2 and the movable grating 14 fastened thereon via the screw thread 20, since the latter cannot rotate.
  • an extremely large axially directed force can be exerted, which enables secure locking.
  • Figure 3 shows one of those with one in the axial direction Slidable rotor 9 provided electric rotary machine operated embodiment of the flow control device according to the invention, which is combined with an axial fan.
  • the rotary machine 7 is shown in the idle state and in the lower part of the figure in the operating state.
  • the special feature of this combination is that the movable grille 14 is assembled with the paddle wheel 3, the locking elements 4 in the movable grille 14 being held in a concentric position by the blades of the paddle wheel 3.
  • the paddle wheel 3 and the movable grille 14 are assigned to a common hub 2, which is fastened to the axis of the electric rotary machine 7.
  • the actuating device 11 has the following structure:
  • the rotor 9 of the rotary machine 7 is displaceable in the axial direction and the spring 6 arranged in the rest position between the rotary machine 7 and the hub 2 pulls the rotor 9 up to 10-40% of its length out of the stator 8.
  • the spring force of the spring 6 holds the movable grille 14 and the fixed grille 15 in a closed position.
  • the embodiment of the flow control device according to the invention illustrated in FIG. 3 functions as follows:
  • the rotary machine 7 functions as a pull magnet which moves the movable grating 14 fastened to the hub 2 against the spring 6 in the opening direction.
  • the locking elements 4, 5 move away from one another and the rotary machine begins to rotate and thereby also rotates the paddle wheel 3 and the movable grating 14 attached thereto.
  • the rotor 9 of the rotary machine 7 can never be the magnetically optimal one Take up position, because the spring 6 directs him out of this - albeit to a small extent. For this reason, the efficiency of the rotary machine 7 is reduced to a certain extent.
  • the aerodynamic force acting on the paddle wheel 3 if the direction of the air flow corresponds to that of the hollow arrow in the figure.
  • the spring 6 presses the movable locking elements 4 extremely quickly against the fixed locking elements 5 and these brake through mutual friction the device. Due to the effect of the brake friction, the locking elements 4, 5 rub against one another, which further increases their air shut-off capability. It is expedient if the material of the locking elements 4 is harder, because in this case the more easily exchangeable fixed grid 15 wears out faster.
  • FIG. 4 shows a variant of the flow regulator device according to the invention opening with a screw-shaped bolt and a pair of bolt grooves in combination with a radial fan in the closed state
  • FIG. 6 illustrates the same flow regulator device in the opened state.
  • This embodiment differs from the previous one on the one hand in the design of the paddle wheel 3, which is well known to the person skilled in the art, and on the other hand in the solution of the actuating device 11.
  • a helical bolt track 22 is formed, in which a bolt 21 which is inserted into the Hub 2 of the impeller 3 mounted on the axle 19 is fitted, is arranged displaceably.
  • the paddle wheel 3, or more precisely the movable grille 14 attached to the paddle wheel 3, is forced into the closed position by the spring 6.
  • the flow regulator device according to the invention illustrated in FIGS. 4 and 6; works as follows: In the idle state, the movable grille 14 pressed against the fixed grille 15 cannot rotate due to the friction occurring between them. Therefore, when the rotary machine 7 is started, the bolt track 22 located on the rotating axis 19 moves the hub 2 in the direction of the rotary machine 7 as well as the paddle wheel 3 connected to it and the movable grille 14 against the spring 6 via the bolt 21 Due to the braking effect of the air and the inertia, the latch 21 moves along the latch track 22 due to friction, ie the process of opening continues. When switched off, the spring 6 forces the flow regulator device back into the closed state. The steepness of the rise of the bolt track 22, the characteristic of the spring 6 are to be determined in connection with the braking force exerted on the impeller 3 by the air.
  • Figure 5 shows a possible variant of the adaptation of the Locking elements 4.5 on an enlarged scale.
  • the pressure difference acting on the flow regulator device in the closed state acts to a greater extent on the blocking element 4 or 5, the effective surface of which is larger in the plane perpendicular to the axis direction, ie its inclination or conicity is greater. It is advisable to take this into account when opening and closing and when determining the direction of the air flow.
  • FIG. 7 shows an embodiment, similar to that illustrated in FIG. 4, of the flow control device according to the invention, which is combined with an electrical rotary machine with a rotor which can be displaced in the axial direction.
  • the flow control device In the upper part of the figure is the rotary machine 7, the flow control device is closed, while in the lower part of the figure the rotary machine 7 is running and the flow control device is in the open state.
  • the function essentially corresponds to the function of the embodiment illustrated in FIG. 3.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die bekannten zum Regeln der Strömung von gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere Luft dienenden Vorrichtungen weisen bandförmige Sperrelemente auf, die an der einen Seite ihrer Länge drehbar gelagert sind. Beim Schliessen der regelbaren Vorrichtung liegen die einzelnen Sperrelemente auf dem benachbarten Sperrelement auf und sperren den Strömungsweg des Mediums. In geöffnetem Zustand sind die einzelnen Sperrelemente sich voneinander entfernend in Richtung der Strömung des Mediums einstellbar. Die Sperrelemente derartiger Strömungsregelungsvorrichtungen sind kinematisch miteinander verbunden und befinden sich zueinander während der Bewegung im wesentlichen in planparalleler Lage, die Betätigungseinrichtung verursacht ein gemeinsames Verdrehen der Sperrelemente . Hinsichtlich ihrer Ausbildung kann die Betätigungseinrichtung als manuelle Einrichtung oder mittels eines Zugmagneten , eines Elektromotors, eines Arbeitszylinders oder einer sonstigen geeigneten Einrichtung realisiert werden. Derartige Strömungsreglervorrichtungen sind im Handel , ihr Aufbau ist in dem "Müszaki Lexikon" (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1984) (Lexikon der Technik), Band II unter dem Begriff "Luftkanal", unter Bezugnahme der auf der Seite 829 dargestellten Figuren 8 und 9 näher beschrieben.
  • Diese bekannte Lösung hat den Nachteil, dass für die Betätigung der Strömungsreglervorrichtung eine gesonderte Einrichtung auszubilden ist, die auch gesteuert werden müss. Dies ist einerseits kostenaufwendig und beeansprucht andererseits gesonderte Energie. Als weiterer Mangel wäre noch zu erwähnen, dass ihre Absperrfähigkeit unvollkommen ist und somit diese Vorrichtungen für eine sichere Absperrung nicht geeignet sind
  • Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer gut und sicher schliessbaren Strömungsreglervorrichtung.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Strömungsreglervorrichtung, die mit einer einfachen Betätigungseinrichtung regelbar ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Strömungsreglervorrichtung, die keine gesonderte Steuereinrichtung und Hilfsenergie beansprucht.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Strömungsreglereinrichtung, die mit einem Ventilator zusammengebaut werden kann und den Ventilator in Hinsicht auf den Unfallschutz gegen Eingriff schützt.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Das gestellte Ziel wird mit einer Vorrichtung zum Regeln der Strömung von gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere Luft erreicht, welche ein Gehäuse, zum Strömungsweg des Mediums quergerichtete und in geeschlossener Position den Innenquerschnitt des Gehäuses abdeckende bewegbare Sperrelemente sowie eine sich den bewegbaren Sperrelementen anschliessende Betätigungseinrichtung aufweist. Im Sinne der Erfindung ist die Vorrichtung mit mit den bewegbaren Sperrelementen zusammenwirkenden feststehenden Sperrelementen versehen, die ein konzentrische Ringe aufweisendes feststehendes Gitter bilden. Die bewegbaren Sperrelemente sind als konzentrische Ringe ausgebildet und bilden gemeinsam ein axial verschiebbares bewegbares Gitter. In aneinandergepresster Lage sind die ringförmigen Sperrelemente des bewegbaren Gitters den Strömungsweg des Mediums absperrend aneinander angepasst. Das bewegbare Gitter ist an einer in Axialrichtung wirkenden Betätigungseinrichtung angeschlossen, die das feststehende und das bewegbare Gitter zum Absperren aneinanderpresst, beim Öffnen dagegen voneinander entfernt.
  • Bei einer Bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Sperrelemente Kegelschnitte, d.h. im Grunde genommen mit entsprechender Wanddicke ausgebildete Kegelstumpf-Mantelsegmente. Die Kegelfläche kann natürlich zur Verbesserung des Mediumwiderstandes modifiziert, z.B. stromlinienförmig ausgeführt werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das bewegbare Gitter mit einer Nabe versehen und die Nabe ist auf der drehbaren Achse der Betätigungseinrichtung schraubenlinienförmig bewegbar gelagert.
  • Durch diese Ausbildung ist die Verdrehung der Achse auf einfache Weise in eine axiale Bewegung des bewegbaren Gitters bzw. der das bewegbare Gitter tragenden Nabe umsetzbar.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Betätigungseinrichtung eine elektrische rotierende Maschine oder ein Zugmagnet. Als Zugmagnet ist vorzugsweise die elektrische rotierende Maschine selbst verwendbar, falls diese mit einem in Achsenrichtung verschiebbaren Rotor versehen ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das bewegbare Gitter mit einem Schaufelrad verbunden, bzw. integriert.
  • Auf diese Weise kann erreicht werden, dass gleichzeitig mit dem Anlassen der das Schaufelrad antreibenden elektrischen rotierenden Maschine die Strömungsreglervorrichtung öffnet oder schliesst.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das bewegbare Gitter in dem Gehäuse in Achsenrichtung bewegbar und unverdrehbar geführt. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Nabe auf der Achse schraubenlinienförmig verdrehbar ist, da die Verdrehung der Achse die axiale Bewegung des unverdrehbaren bewegbaren Gitters auslöst.
  • Nachstehend werden die Erfindung, deren weitere Merkmale und vorteilhafte Eigenschaften anhand von in der beigelegten Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig.1 eine manuell betätigte Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung,
    • Fig.2 eine mit Zugmagnet betätigte Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung,
    • Fig.3 eine mittels einer elektrischen rotierenden Maschine mit axial verschiebbarem Rotor betätigte Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung in Kombination mit einem axialen Ventilator,
    • Fig.4 eine zum Öffnen mit einem schraubenförmigen Riegel-Riegelnut-Paar versehene Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung in Kombination mit einem Radialventilator im geschlossenen Zustand,
    • Fig.5 ein Detail V der Strömungsreglervorrichtung nach Fig.4, in vergrössertem Massstab,
    • Fig.6 die Strömungsreglervorrichtung nach Fig.4 in geöffnetem Zustand,
    • Fig.7 eine der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform ähnliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung in Kombination mit einer elektrischen Rotationsmaschine mit axial verschiebbarem Rotor.
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Strömung von gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere Luft, die nachstehend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten mediumregelnden Strömungsreglervorrichtungen näher beschrieben wird. Figur 1 zeigt eine manuell betätigte Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung , die in dem oberen Teil der Figur in geschlossenem Zustand und in dem unteren Teil der Figur in geöffnetem Zustand veranschaulicht ist. Die Strömungsreglervorrichtung weist ein Gehäuse 1, zu dem Strömungsweg des Mediums quer angeordnete und in geschlossener Position den Innenquerschnitt des Gehäuses 1 abdeckende bewegbare Sperrelemente 4 sowie eine an den bewegbaren Sperrelementen 4 angeschlossene Betätigungseinrichtung 11 auf. Die Strömungsreglervorrichtung ist weiterhin mit mit den bewegbaren Sperrelementen 4 zusammenwirkenden feststehenden Sperrelementen 5 versehen, welche ein konzentrische Ringe aufweisendes feststehendes Gitter 15 bilden, das mit Stegen in Richtung des Durchmessers verstärkt ist. Die bewegbaren Sperrelemente 4 sind als konzentrische Ringe ausgebildet und bilden gemeinsam ein mittels axial verschiebbarer und in Durchmesserrichtung angeordneter Stege 13 verstärktes bewegbares Gitter 14. In aneinandergepresster Lage liegen die ringförmigen Sperrelemente 4,5 des feststehenden Gitters 15 und des bewegbaren Gitters 14 den Strömungsweg des Mediums absperrend aneinander an, wie dies aus der oberen Hälfte von Figur 1 ersichtlich ist. Das bewegbare Gitter 14 ist mit einer in Achsenrichtung wirkenden Betätigungseinrichtung 11 verbunden.
  • Die Betätigungseinrichtung 11 ist mit einer Zugvorrichtung 18 und einer Kette 16 versehen, die mit einer mittels einer Feder 6 in Sperrichtung vorgespannten Achse 19 verbunden ist. An der Achse 19 schliesst sich über ihr Schraubengewinde 20 eine das bewegbare Gitter 14 tragende Nabe 2 an. Das bewegbare Gitter 14 ist in dem Gehäuse 1 in Achsenrichtung verschiebbar geführt und mittels einer an dem Gehäuse 1 befestigten Führungsnase 12 gegen Verdrehung gesichert. Das von der Nabe 2 weiter entfernte Ende der Achse 19 ist in einem die Feder 6 aufnehmenden Gehäuse 17 ebenfalls in Achsenrichtung verschiebbar geführt, wobei das Gehäuse 17 mittels Halterippen 10 an dem Mantel des Gehäuses 1 abgestützt ist.
  • Die in Figur 1 veranschaulichte Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung funktioniert folgenderweise:
       In der in dem oberen Teil der Figur veranschaulichten geschlossenen Position wird das bewegbare Gitter 14 von der Nabe 2 und über die Achse 19 von der Feder 6 gegen das feststehende Gitter 15 gedrückt, während die bewegbaren und feststehenden Sperrelemente 4,5 aneinander anliegend den Weg der Luftströmung absperren. Mit Hilfe der Zugvorrichtung 18 und über die Kette 16 ist die Achse 19 gegen die Feder 6 in Achsenrichtung in die der unteren Hälfte der Figur entsprechende Position verschiebbar. Dabei entfernen sich die bewegbaren Sperrelemente 4 des bewegbaren Gitters 14 von den feststehenden Sperrelementen 5 des feststehenden Gitters 15, wodurch der Weg der Luftströmung über die Öffnungen zwischen den Sperrelementen 4,5 frei wird. Es ist erkennbar, dass eine kleine axiale Bewegung einen relativ grossen Strömungsquersschnitt freisetzt. In dem Weg des strömenden Mediums verbleiben zwar sowohl das bewegbare Gitter 14 als auch das feststehende Gitter 15, der dadurch verursachte Luftwiderstand kann jedoch durch entsprechende Ausbildung des Querschnittes der Sperrelemente 4,5 auf einen kleinen Wert gehalten werden. In geschlossener Position schliessen sich die kegelartigen Flächen der Sperrelemente 4,5 fest zusammen, wodurch eine wirkvolle Absperrung realisiert werden kann.
  • Da die Nabe 2 über das Schraubengewinde 20 an der Achse 19 befestigt ist, wird das Verdrehen , das während der Funktion ein Lockerwerden verursacht, von einer aus der inneren Mantelfläche des Gehäuses 1 nach innen ragenden Nase 12 verhindert, welche mit einer entsprechenden in Richtung der Erzeugenden ausgebildeten Nut des sich an dem die Sperrelemente 4 tragenden Steges 13 anschliessenden Mantels im Eingriff steht.
  • Natürlich kann anstelle der manuellen Lösung in dem Gehäuse 17 auch ein Zugmagnet eingebaut sein.
  • Figur 2 zeigt eins mittels eines Motors betätigte Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung, die in der oberen Hälfte der Figur im geschlossenen und in der unteren Hälfte der Figur im geöffneten Zustand dargestellt ist. Der Unterschied zu der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform besteht darin, dass die Achse 19 an einer elektrischen Rotationsmaschine 7 angeschlossen ist, oder gleichzeitig auch deren Achse. Das Schraubengewinde 20 und die Rotationsmaschine 7 bilden gemeinsam die Betätigungseinrichtung 11.
  • Die gemäss Figur 2 ausgebildete Ausführunsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung funktioniert wie folgt:
       Die Rotationsmaschine 7 dreht die Achse 19, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung über das Schraubengewinde 20 die Nabe 2 und das daran befestigte bewegbare Gitter 14 in Achsenrichtung bewegt, da sich das letztere nicht drehen kann. In Abhängigkeit von dem Anstieg des Schraubengewindes 20 kann eine äusserst grosse axial gerichtete Kraft ausgeübt werden, das ein sicheres Abschliessen ermöglicht. Um zu grosse Kraftwirkungen zu vermeiden, ist es zweckmässig dafür irgendeine Lösung, zum Beispiel einen in dem Stromkreis der Rotationsmaschine 7 eingefügten auf Krafteinwirkung ansprechenden Trennshalter zu verwenden.
  • Figur 3 zeigt eine von der mit einem in Achsenrichtung verschiebbaren Rotor 9 versehenen elektrischen Rotationsmaschine betätigte Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung, die mit einem axialen Ventilator kombiniert ist. In dem oberen Teil der Figur ist die Rotaationsmaschine 7 im Ruhezustand und in dem unteren Teil der Figur im Betriebszustand dargestellt. Das Besondere dieser Kombination besteht darin, dass das bewegbare Gitter 14 mit dem Schaufelrad 3 zusammengebaut ist, wobei die Sperrelemente 4 in dem bewegbaren Gitter 14 von den Schaufeln des Schaufelrades 3 in konzentrischer Lage gehalten werden. Das Schaufelrad 3 und das bewegbare Gitter 14 sind einer gemeinsamen Nabe 2 zugeordnet, die an der Achse der elektrischen Rotationsmaschine 7 befestigt ist. Die Betätigungseinrichtung 11 hat folgenden Aufbau: Der Rotor 9 der Rotationsmaschine 7 ist in Achsenrichtung verschiebbar und die in Ruhelage zwischen der Rotationsmaschine 7 und der Nabe 2 angeordnete Feder 6 zieht den Rotor 9 bis zu 10-40 % seiner Länge aus dem Stator 8 heraus. Die Federkraft der Feder 6 hält das bewegbare Gitter 14 und das feststehende Gitter 15 in zusammengeschlossener Lage.
  • Die in Figur 3 veranschaulichte Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung funktioniert folgenderweise:
       Beim Einschalten funktioniert die Rotationsmaschine 7 als Zugmagnet, der das an der Nabe 2 befestigte bewegbare Gitter 14 gegen die Feder 6 in Öffnungsrichtung bewegt. Dabei entfernen sich die Sperrelemente 4,5 voneinander und die Rotationsmaschine beginnt sich zu drehen und dreht dabei auch das Schaufelrad 3 und das daran befestigte bewegbare Gitter 14. Infolge der Spannwirkung der Feder 6 kann der Rotor 9 der Rotationsmaschine 7 niemals die in magnetischer Hinsicht optimale Position einnehmen, da die Feder 6 ihn aus dieser - wenn auch in geringem Masse - herauslenkt. Aus diesem Grunde verringert sich in gewissem Masse der Wirkungsgrad der Rotationsmaschine 7. Dies kann zumindest teilweise durch die auf das Schaufelrad 3 wirkende aerodynamische Kraft kompensiert werden, wenn die Richtung der Luftströmung mit der des hohlem Pfeiles in der Figur übereinstimmt. Beim Abstellen drückt die Feder 6 äusserst schnell die bewegbaren Sperrelemente 4 an die feststehenden Sperrelemente 5 und diese bremsen durch gegenseitige Reibung die Vorrichtung. Auf Wirkung der Bremsreibung schleifen sich die Sperrelemente 4,5 aneinander an, wodurch sich ihre Luftabsperrfähigkeit weiter erhöht. Es ist zweckmässig, wenn das Material der Sperrelemente 4 härter ist, weil sich in diesem Falle das leichter austauschbare feststehende Gitter 15 schneller abnutzt.
  • Figur 4 zeigt eine mit einem schraubenförmigen Riegel und einem Riegelnut-Paar öffnende Variante der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung in Kombination mit einem Radialventilator im geschlossenen Zustand, während Figur 6 die gleiche Strömungsreglervorrichtung im geöffneten Zustand veranschaulicht. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden einerseits in der für den Fachmann wohlbekannten Ausbildung des Schaufelrades 3 und andererseits in der Lösung der Betätigungseinrichtung 11. Auf der Achse 19 der Rotationsmaschine 7 ist eine schraubenförmige Riegelbahn 22 ausgebildet, in welcher ein Riegel 21, der in die Nabe 2 des auf die Achse 19 aufgezogenen Schaufelrades 3 eingepasst ist, verschiebbar angeordnet ist.
  • Das Schaufelrad 3, oder genauer genommen das an dem Schaufelrad 3 befestigte bewegbare Gitter 14 wird von der Feder 6 in die geschlossene Position gezwungen.
  • Die in den Figuren 4 und 6 veranschaulichte erfindungsgemässe Strömungsreglervorrichtu; funktioniert folgenderweise:
       Im Ruhezustand kann sich das an das feststehende Gitter 15 angedrückte bewegbare Gitter 14 infolge der zwischen ihnen auftretenden Reibung nicht verdrehen. Deshalb bewegt bei Anlassen der Rotationsmaschine 7 die sich auf der sich drehenden Achse 19 befindliche Riegelbahn 22 über den Riegel 21 die Nabe 2 in Richtung der Rotationsmaschine 7 sowie das daran angeschlossene Schaufelrad 3 und das bewegbare Gitter 14 gegen die Feder 6. Nach dem Aufheben der Reibung bewegt sich der Riegel 21 infolge der Bremswirkung der Luft und der Trägheit weiter entlang der Riegelbahn 22, d.h. dass sich der Vorgang des Öffnens fortsetzt. Beim Abstellen zwingt die Feder 6 die Strömungsreglervorrichtung in den geschlossenen Zustand zurück. Die Steilheit des Anstieges der Riegelbahn 22, die Charakteristik der Feder 6 sind im Zusammenhang mit der durch die Luft auf das Schaufelrad 3 ausgeübten Bremskraft zu bestimmen.
  • Figur 5 zeigt eine mögliche Variante der Anpassung der Sperrelemente 4,5 in vergrössertem Massstab. Die im geschlossenen Zustand auf die Strömungsreglervorrichtung wirkende Druckdifferenz wirkt in grösserem Mass auf dasjenige Sperrelement 4 oder 5 ein, dessen Wirkfläche in der zur Achsenrichtung senkrechten Ebene grösser ist, d.h. dessen Neigung bzw. Konizität grösser ist. Es ist zweckmässig, diesen Umstand bei dem Öffnen und Schliessen und bei der Bestimmung der Richtung der Luftströmung zu berücksichtigen.
  • Figur 7 zeigt eine der in Figur 4 veranschaulichten ähnliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsreglervorrichtung, die mit einer elektrischen Rotationsmaschine mit in Achsenrichtung verschiebbarem Rotor kombiniert ist. In dem oberen Teil der Figur steht die Rotationsmaschine 7, die Strömungsreglervorrichtung ist geschlossen, während in dem unteren Teil der Figur die Rotationsmaschine 7 läuft und die Strömungsreglervorrichtung im geöffneten Zustand ist. Die Funktion stimmt im wesentlichen mit der Funktion der in Figur 3 veranschaulichten Ausführungsform überein.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Regeln der Strömung von gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere Luft, die ein Gehäuse, quer zum Strömungsweg des Mediums angeordnete und im geschlossenen Zustand den Innenquerschnitt des Gehäuses abdeckende bewegbare Sperrelemente, sowie eine mit den bewegbaren Sperrelementen verbundene Betätigunseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit den bewegbaren Sperrelementen (4) zusammenwirkende feststehende Sperrelemente (5) vorgesehen sind, die ein konzentrische Ringe enthaltendes feststehendes Gitter (15) bilden, wobei die bewegbaren Sperrelemente (4) als konzentrische Ringe ausgebildet sind und gemeinsam ein in Achsenrichtung bewegbares Gitter bilden, dass weiterhin in aneinandergepresster Position die ringförmigen Sperrelemente (4,5) des feststehenden Gitters (15) und des bewegbaren Gitters (14) den Strömungsweg des Mediums abdeckend einander angepasst sind, desweiteren das bewegbare Gitter(14) mit einer in Achsenrichtung wirkenden Betätigungseinrichtung (11) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelemente (4,5) Kegelausschnitte sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Gitter (14) mit einer Nabe (2) versehen ist, wobei die Nabe (2) auf der drehbaren Achse (19) der Betätigungseinrichtung (11) entlang einer Schraubenlinie bewegbar gelagert ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (11), eine elektrische Rotationsmaschine enthält.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (11) einen Zugmagnet enthält.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmagnet von einer elektrischen Rotationsmaschine (7) gebildet ist, die mit einem in Achsenrichtung verschiebbaren Rotor (9) versehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Gitter (14) mit einem Schaufelrad (3) verbunden, bzw. darin integriert ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Gitter (14) in dem Gehäuse (1) in Achsenrichtung verschiebbar und relativ zu dem Gehäuse (1) unverdrehbar geführt ist.
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