EP1134507B1 - Volumenstromregler - Google Patents

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EP1134507B1
EP1134507B1 EP01105453A EP01105453A EP1134507B1 EP 1134507 B1 EP1134507 B1 EP 1134507B1 EP 01105453 A EP01105453 A EP 01105453A EP 01105453 A EP01105453 A EP 01105453A EP 1134507 B1 EP1134507 B1 EP 1134507B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
leaf spring
disc
force
spring assembly
lever arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01105453A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1134507A2 (de
EP1134507A3 (de
Inventor
Werner Wildeboer
Thomas Harms
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1134507A2 publication Critical patent/EP1134507A2/de
Publication of EP1134507A3 publication Critical patent/EP1134507A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1134507B1 publication Critical patent/EP1134507B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/75—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity for maintaining constant air flow rate or air velocity

Definitions

  • the invention relates to a volumetric flow controller for ventilation systems with a projecting into a line end or channel piece and rotatable by a pivot shaft with a lever arm flap, wherein the lever arm engages a spring force generated by a spring system of a Klappen Wegstellmimik spring force, the spring system consists of a leaf spring or a leaf spring package, whose one end transmits a spring force to the flap, and a force generating means for generating a force acting on the leaf spring or the leaf spring package force to deflect the leaf spring or the leaf spring packet between its / both ends and a fixing device for fixing the deflection of the leaf spring or of the leaf spring package is present.
  • a volumetric flow regulator of the above mentioned type is known in which the force generating means is formed by a rotatable cam to which one end of the leaf spring is attached.
  • the cam is rotated and then fixed with the fixing in the new position, the leaf spring is pivoted and bent, while at the same time conforms to the cam. This reduces the free bending length of the spring.
  • a Klapp Wegstellmimik created with progressive restoring behavior, which is adjustable by a simple and only change to another flow.
  • a lever is known with which can be adjusted in the angular position of a flap, which serves to control a volume flow.
  • the positions of the control lever are infinitely adjustable.
  • a cam plate is fixed on the axis of the actuating lever, which is located at a point on a supported with both ends firmly held in the housing leaf spring.
  • the invention has for its object to provide a volumetric flow controller with a formed by a spring system Klappen Wegstellmimik in which can be realized targeted the necessary ratios of spring preload to the remaining rising spring characteristic.
  • the force generating means has an eccentrically mounted on a rotation axis disc which is arranged such that upon adjustment of the disc about the axis of rotation, the leaf spring or the leaf spring package undergoes a compressive force.
  • the force-generating device has an eccentrically mounted on a rotation axis disc and a loop disc which is connected via a loop with the leaf spring or the leaf spring package for guiding the leaf spring or the leaf spring package, the disc and the loop wheel are arranged such that upon adjustment of the disc, the position of the loop disc is changed so that the leaf spring or the leaf spring package undergoes a compressive or tensile force.
  • the leaf spring or the leaf spring package undergoes a compressive force when the disc and the loop wheel is on the pivot shaft for the flap side facing the leaf spring or the leaf spring package, while it experiences a tensile force when the disc and the loop wheel are located on the side of the leaf spring or the leaf spring packet applied by the pivot shaft for the flap.
  • the force generating means comprises a pivot shaft with a lever arm which is connected in the central region of the leaf spring or the leaf spring package with the leaf spring or the leaf spring package, wherein the pivot shaft is arranged such that at Adjustment of the lever arm, the leaf spring or the leaf spring package undergoes a tensile force.
  • a connecting wire may be provided for connecting the lever arm with the leaf spring or the leaf spring package.
  • a connecting wire may be provided.
  • the invention is based on the surprising finding that by the stationary, but rotatable end of the leaf spring or the leaf spring assembly in combination with the force generating device decoupling the Einspannticians the leaf spring or the leaf spring package from the spring preload and the spring characteristic, the ratio of the Leaf spring or the Blattfederunmaschine depends, significant touch point is possible.
  • the volume flow controller according to the invention also has the advantage that can be dispensed with a complex construction and using a leaf spring package thick leaf springs, which can be the economizer to produce cheaper.
  • Figure 1 shows a side view of a channel piece 1 with a volumetric flow controller according to the present invention, of which only an upper housing part 10 of a Klappschreibstellmimik with a flow direction arrow 10a mounted thereon and a dial 11 with two Einstelllaschen 11a, a fixing nut 11b, a volume flow scale 11c and a Einstell adapter 11d are shown.
  • the fixing nut 11b is seated on a rotation axis 15 with a threaded end.
  • the channel piece 1 has at its ends in each case a bead 2a for a lip seal and a stop bead 2b.
  • Figure 2 shows a plan view in the direction of A on the channel piece 1 of Figure 1.
  • the flow regulator has a projecting into the channel piece 1 and by a pivot shaft 7 with a lever arm 7a rotatable flap, wherein the lever arm 7a generated by a spring system of a Klappen Wegstellmimik Spring force hinged attacks.
  • the Klappenschreibstellmimik of which only a lower housing part 3, the upper housing part 10, the dial 11 and the rotation axis 15 with a thread at its end, on which the fixing nut 11b is located, are shown.
  • FIG 3 shows a sectional view taken along the line III-III of Figure 2.
  • the rotatable means of the pivot shaft 7 flap 4 can be seen.
  • a stop 13 is provided.
  • damping device such as a bellows or a piston-cylinder system compensated.
  • both types of damping devices are conceivable, wherein when using a bellows, the pressure load between the stop 13 and the flap 4 additionally resulting restoring force is taken into account.
  • FIG. 4a shows a view of a flap return mimic of a particular embodiment of the volume flow regulator according to the invention with a relaxed leaf spring packet.
  • the volumetric flow regulator results practically from a combination of the flap (not shown) which can be rotated in the channel 1, the pivot shaft 7 of which has a lever arm 7a, and the flap return mimic represented here.
  • the Klappen Wegstellmimik comprises the leaf spring package 5, one end of which is connected by means of a connecting wire 7b with the lever arm 7a and the other end 8 fixed, but rotatably attached to the housing lower part 3.
  • the Klappen Wegstellmimik comprises an eccentrically mounted on the axis of rotation 15 disc 9, which is arranged such that upon adjustment of the disc 9 about the axis of rotation 15, the leaf spring package 5 only at one point 21 experiences a compressive force (see Figure 4b).
  • the position of the point 21 moves with the adjustment of the disc 9 about the axis of rotation 15 to approximately a circular line. It is only approximately a circular path, since the end portion of the leaf spring package 5 is bent.
  • an approximately circular path is important for the exact function and in particular for adapting the area of application of the volumetric flow controller. It also results from the fact that the disc 9 is a circular disc.
  • the leaf spring package 5 is thus deflected for a biased and thus biased, on the other hand, the ratio of the Blattfederemaschine is changed so that upon rotation of the flap 4, a more increasing restoring force is achieved. It is thus changed the spring characteristic.
  • the decoupling of the stationary, but rotatably mounted end 8 of the leaf spring package 5 from the contact point of the disc 9 can be necessary for the adjustment of the volume flow controller to higher flow rates ratios of Realize bias to remaining increasing spring characteristic targeted.
  • a change in the contour and the position of the disc 9 can contribute to the optimization of the control behavior.
  • a change in the contour of the disc 9 may be necessary to linearize the setting scale. So z.
  • the disc 9 are formed so that a mean volume flow (50% adjustment), which would normally set by 22.5 degrees, for example by means of a rotation of the disc 9, would be achieved at a 45 degree rotation of the disc 9.
  • the disk 9 would first have a lower eccentricity and ultimately again at 100% full eccentricity.
  • the resulting disc would then have an outer contour that no longer corresponds to that of a circle. If the disc 9 is moved from its initial position in which the Blattfederpaktet 5 is almost relaxed, rather than in the direction of deflection in the opposite direction, it gives the leaf spring package completely free. This is possible for a so-called zero setting. In this, the flap 4 is virtually released, so that it is transverse to the flow in the flow channel and shuts off the flow channel piece as much as possible. There then remains only the zero leakage.
  • FIG. 5a shows a view of a valve return mimic of a further particular embodiment of the volume flow regulator according to the invention with a relaxed leaf spring packet.
  • the flap return mimic has a different force generation device than that shown in FIGS. 4a and 4b.
  • This has an eccentrically mounted on a rotation axis 15 disc 9 and a loop disc 14 which is connected via a loop 20 with the leaf spring package 5 for guiding the leaf spring package, wherein the disc 9 and the loop disc 14 are arranged such that upon adjustment of the disc 9, the position of the loop disc 14 is changed so that the leaf spring package 5 experiences a compressive force only at one point 21. This leads to a deflection, as shown in Figure 5b.
  • FIG. 6a shows a view of a valve return mimic of a further particular embodiment of the volume flow regulator according to the invention with a relaxed leaf spring packet, which differs from the valve return mimic shown in FIGS. 5a and 5b differs in that the disc 9 and the loop disc 14 are located on the other side of the leaf spring package 5.
  • a tensile force for bending the leaf spring package 5 is generated instead of a pressure.
  • the disk 9 fixed and the FIGS. 4a, 4b, 5a, 5b, 6a and 6b shown end 8 of the leaf spring package 5 adjustable and rotatable.
  • FIG. 6b shows the flap return mimic of FIG. 6a with a bent leaf spring packet.
  • Figure 7a shows a view of a dial 11 from the front
  • Figure 7b shows the dial 11 of Figure 7a from behind.
  • the dial 11 is arranged in the manner of a disc 9 with eccentrically arranged bore 22, which is a centrally located in the dial 11 bore 23 and the bore 22 are superimposed so that an axis of rotation 15 through both bores (22 and 23) can.
  • the setting wheel may have adjusting pockets 11a and an adjusting pointer 11d.
  • the adjusting wheel may be a plastic injection-molded component.
  • the Eisntellung is performed by a servomotor (not shown).
  • FIGs 8a and 8b show a view of a Klapp Wegstellmimik another particular embodiment of the volume flow controller according to the invention with a relaxed leaf spring package or bent leaf spring package.
  • the flap return mimic has a force generating device in the form of a pivot shaft 24, on which would then sit a dial (not shown), with a lever arm 16 which is connected in the central region of the leaf spring package 5 via a connecting wire 17 to the leaf spring package 5, the pivot shaft 24 is arranged such that upon adjustment of the lever arm 16, the leaf spring package 5 undergoes a tensile force and is bent, as shown in Figure 8b.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Volumenstromregler für raumlufttechnische Anlagen mit einer in ein Leitungsende oder Kanalstück ragenden und mittels einer Schwenkwelle mit einem Hebelarm drehbaren Klappe, wobei an dem Hebelarm eine von einem Federsystem einer Klappenrückstellmimik erzeugte Federkraft angreift, das Federsystem aus einer Blattfeder oder einem Blattfederpaket besteht, deren/dessen eines Ende eine Federkraft auf die Klappe überträgt, und eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer an der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket angreifenden Kraft zum Durchbiegen der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes zwischen ihren/seinen beiden Enden sowie eine Fixiereinrichtung zum Fixieren der Durchbiegung der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes vorhanden ist.
  • Bekannte, mechanisch selbsttätige Volumenstromregler sind teilweise sehr aufwendig gebaut und benötigen eine präzise Justierung bei deren Montage. Damit reagieren sie auch auf kleine Fertigungsungenauigkeiten sehr sensibel. Dies insbesondere, wenn deren Klappenrückstellmimiken gekoppelt bzw. komplex sind, da sich das Rückstellmoment eines in der Klappenrückstellmimik verwendeten Federsystems als komplexe Berechnung bzw. Kombination aus Federeigenschaften, Grad der Federverformung, verbleibenden Federlängen, Veränderung der Wirkrichtung der Rückstellkraft und Veränderung des wirksamen Hebelarms ergibt.
  • Aus US-A-5 398 728 ist ein Volumenstromregler der oben genannten Art bekannt, bei dem die Krafterzeugungseinrichtung durch eine drehbare Kurvenscheibe gebildet wird, an der ein Ende der Blattfeder befestigt ist. Wenn die Kurvenscheibe gedreht und dann mit der Fixiereinrichtung in der neuen Position fixiert wird, so wird die Blattfeder verschwenkt und durchgebogen, wobei sie sich zugleich an die Kurvenscheibe anschmiegt. Dadurch verringert sich die freie Biegelänge der Feder. Auf diese Weise wird eine Klappenrückstellmimik mit progressivem Rückstellverhalten geschaffen, die durch eine einfache und einzige Veränderung auf einen anderen Volumenstrom einstellbar ist.
  • Aus EP-A-0 780 642 ist ein Stellhebel bekannt, mit dem sich in die Winkelstellung einer Klappe einstellen läßt, die zur Steuerung eines Volumenstroms dient. Die Positionen des Stellhebels sind stufenlos einstellbar. Um den Stellhebel in der jeweils eingestellten Position zu fixieren, ist auf der Achse des Stellhebels eine Kurvenscheibe befestigt, die sich an einem Punkt an einer mit beiden Enden fest im Gehäuse gehaltenen Blattfeder abstützt. Beim Verschwenken des Stellhebels wird die Kurvenscheibe gedreht und dadurch die Blattfeder durchgebogen, so daß sie der Verdrehung einen gewissen Widerstand entgegensetzt und zugleich eine Reibungskraft erzeugt, um den Stellhebel in der jeweiligen Position zu halten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Volumenstromregler mit einer durch ein Federsystem gebildeten Klappenrückstellmimik zu schaffen, bei der sich die notwendigen Verhältnisse von Federvorspannung zur verbleibenden steigenden Federkennlinie zielgerechter realisieren lassen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Volumenstromregler der Eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das andere Ende der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes ortsfest aber drehbar befestigt ist und daß die Krafterzeugungseinrichtung lediglich an einer Stelle an der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket angreift.
  • Dabei kann gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß die Krafterzeugungseinrichtung eine exzentrisch auf einer Drehachse angebrachte Scheibe aufweist, die derart angeordnet ist, daß bei Verstellung der Scheibe um die Drehachse die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket eine Druckkraft erfährt.
  • Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, daß die Krafterzeugungseinrichtung eine exzentrisch auf einer Drehachse angebrachte Scheibe und eine Schlaufenscheibe aufweist, die über eine Schlaufe mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket zur Führung der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets verbunden ist, wobei die Scheibe und das Schlaufenrad derart angeordnet sind, daß bei Verstellung der Scheibe die Lage der Schlaufenscheibe so verändert wird, daß die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket eine Druck- oder Zugkraft erfährt. Die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket erfährt eine Druckkraft, wenn sich die Scheibe und das Schlaufenrad auf der der Schwenkwelle für die Klappe zugewandten Seite der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets befindet, während es eine Zugkraft erfährt, wenn sich die Scheibe und das Schlaufenrad auf der von der Schwenkwelle für die Klappe angewandten Seite der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets befinden.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Krafterzeugungseinrichtung eine Schwenkwelle mit einem Hebelarm aufweist, der im mittleren Bereich der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket verbunden ist, wobei die Schwenkwelle derart angeordnet ist, daß bei Verstellung des Hebelarms die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket eine Zugkraft erfährt.
  • Dabei kann zur Verbindung des Hebelarms mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket ein Verbindungsdraht vorgesehen sein.
  • Schließlich kann gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfmdung zur Verbindung des Hebelarms mit dem zugeordneten Ende der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets ein Verbindungsdraht vorgesehen sein.
  • Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch das ortsfeste, aber drehbare Ende der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets in Kombination mit der Krafterzeugungseinrichtung eine Entkopplung des Einspannpunkts der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets vom für die Federvorspannung und die Federkennlinie, die von dem Verhältnis der Blattfeder bzw. der Blattfederpaketteile abhängt, maßgeblichen Berührpunkt möglich wird. Durch die Verwendung eines Blattfederpakets anstelle einer einzigen Blattfeder lassen sich auch kritische Biegespannungen vermeiden. Neben einer zielgerechteren Realisierung der notwendigen Verhältnisse von Federvorspannung zur verbleibenden steigenden Federkennlinie weist der erfindungsgemäße Volumenstromregler auch den Vorteil auf, daß auf eine aufwendige Konstruktion und bei Verwendung eines Blattfederpakets dicke Blattfedern verzichtet werden kann, wodurch sich der Volumenstromregler preisgünstiger herstellen läßt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
    • Figur 1 eine Seitenansicht eines Kanalstückes mit einem Volumenstromregler gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • Figur 2 eine Draufsicht in Richtung A auf des Kanalstück von Figur 1;
    • Figur 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III - III von Figur 2;
    • Figur 4a eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket;
    • Figur 4b eine Ansicht der Klappenrückstellmimik von Figur 4a mit durchgebogenem Blattfederpaket,
    • Figur 5a eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket;
    • Figur 5b eine Ansicht der Klappenrückstellmimik von Figur 5a mit durchgebogenem Blattfederpaket;
    • Figur 6a eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket;
    • Figur 6b eine Ansicht der Klappenrückstellmimik von Figur 6a mit durchgebogenem Blattfederpaket;
    • Figur 7a eine Ansicht auf eines Einstellrades von vorne,
    • Figur 7b eine Ansicht auf eines Einstellrades von Figur 7a von hinten;
    • Figur 8a eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket; und
    • Figur 8b eine Ansicht der Klappenrückstellmimik von Figur 8a mit durchgebogenem Blattfederpaket.
  • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Kanalstückes 1 mit einem Volumenstromregler gemäß der vorliegenden Erfindung, von dem lediglich ein Gehäuseoberteil 10 einer Klappenrückstellmimik mit einem darauf angebrachten Strömungsrichtungspfeil 10a und ein Einstellrad 11 mit zwei Einstelllaschen 11a, einer Fixiermutter 11b, einer Volumenstromskala 11c und einem Einstellzeiger 11d gezeigt sind. Die Fixiermutter 11b sitzt auf einer Drehachse 15 mit einem Gewindeende. Das Kanalstück 1 weist an seinen Enden jeweils eine Sicke 2a für eine Lippendichtung und eine Anschlagsicke 2b auf.
  • Figur 2 zeigt eine Draufsicht in Richtung A auf das Kanalstück 1 von Figur 1. Der Volumenstromregler weist eine in das Kanalstück 1 ragende und mittels einer Schwenkwelle 7 mit einem Hebelarm 7a drehbare Klappe auf, wobei an den Hebelarm 7a eine von einem Federsystem einer Klappenrückstellmimik erzeugte Federkraft gelenkig angreift. Neben dem Kanalstück 1 befindet sich die Klappenrückstellmimik, von der hier nur ein Gehäuseunterteil 3, das Gehäuseoberteil 10, das Einstellrad 11 sowie die Drehachse 15 mit einem Gewinde an ihrem Ende, auf dem sich die Fixiermutter 11b befindet, gezeigt sind.
  • Figur 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie III- III von Figur 2. Deutlich ist die mittels der Schwenkwelle 7 drehbare Klappe 4 zu erkennen. Weiterhin ist ein Anschlag 13 vorgesehen. Die bei über ein Federsystem gehaltenen Klappen bekannten Drehschwingungen werden gewöhnlich mit einer Dämpfungseinrichtung, wie z. B. einem Balg oder einem Kolben-Zylinder-System, kompensiert. Bei dem vorliegenden Volumenstromregler sind im Prinzip beide Arten von Dämpfungseinrichtungen denkbar, wobei bei Benutzung eines Balges die durch Druckbelastung zwischen dem Anschlag 13 und der Klappe 4 zusätzlich entstehende Rückstellkraft zu berücksichtigen ist.
  • Figur 4a zeigt eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket. Der Volumenstromregler ergibt sich praktisch aus einer Kombination der in dem Kanal 1 drehbaren Klappe (nicht gezeigt), deren Schwenkwelle 7 einen Hebelarm 7a aufweist, und der hier dargestellten Klappenrückstellmimik. Die Klappenrückstellmimik umfaßt das Blattfederpaket 5, dessen eines Ende mittels eines Verbindungsdrahts 7b mit dem Hebelarm 7a verbunden ist und dessen anderes Ende 8 ortsfest, aber drehbar an dem Gehäuseunterteil 3 befestigt ist. Weiterhin umfaßt die Klappenrückstellmimik eine exzentrisch auf der Drehachse 15 angebrachte Scheibe 9, die derart angeordnet ist, daß bei Verstellung der Scheibe 9 um die Drehachse 15 das Blattfederpaket 5 lediglich an einer Stelle 21 eine Druckkraft erfährt (siehe Figur 4b). Die Position der Stelle 21 wandert mit der Verstellung der Scheibe 9 um die Drehachse 15 auf näherungsweise einer Kreislinie. Es handelt sich dabei nur um näherungsweise eine Kreisbahn, da der Endbereich des Blattfederpakets 5 verbogen wird. Eine annähernd kreisförmige Bahn ist jedoch für die exakte Funktion und insbesondere zum Anpassen des Einsatzbereiches des Volumenstromreglers wichtig. Sie ergibt sich zudem daraus, daß die Scheibe 9 eine kreisrunde Scheibe ist. Durch Verstellen der Scheibe 9 wird somit das Blattfederpaket 5 zum einen durchgebogen und damit vorgespannt, zum anderen wird das Verhältnis der Blattfederpaketteile so geändert, daß bei einer Drehung der Klappe 4 eine stärker zunehmende Rückstellkraft erreicht wird. Es wird somit die Federkennlinie verändert. Mit der Entkopplung des ortsfesten, aber drehbar gelagerten Endes 8 des Blattfederpakets 5 vom Berührpunkt der Scheibe 9 lassen sich die für die Einstellung des Volumenstromreglers auf höhere Volumenströme notwendigen Verhältnisse von Vorspannung zu verbleibender steigender Federkennlinie zielgerechter realisieren. Eine Veränderung der Kontur sowie der Lage der Scheibe 9 können dabei zur Optimierung des Regelverhaltens beitragen. So kann eine Veränderung der Kontur der Scheibe 9 unter Umständen zu Linearisierung der Einstellskala notwendig sein. So könnte z. B. die Scheibe 9 so ausgeformt werden, daß ein mittlerer Volumenstrom (50 %-Einstellung), der normalerweise beispielsweise mittels einer Drehung der Scheibe 9 um 22,5 Grad eingestellt würde, bei einer 45 Grad-Drehung der Scheibe 9 erreicht würde. Dazu müßte die Scheibe 9 zunächst eine geringere Exzentrizität und letztendlich wieder bei 100 % die volle Exzentrizität aufweisen. Die resultierende Scheibe würde dann eine äußere Kontur aufweisen, die nicht mehr derjenigen eines Kreises entspricht. Wird die Scheibe 9 aus ihrer Ausgangslage, in der das Blattfederpaktet 5 nahezu entspannt ist, anstatt in die Durchbiegerichtung in die entgegengesetzte Richtung verstellt, so gibt sie das Blattfederpaket völlig frei. Dies ist für eine sogenannte Nulleinstellung möglich. Bei dieser wird die Klappe 4 praktisch freigegeben, so daß sie sich quer zur Strömung im Strömungskanal stellt und das Strömungskanalstück so weit wie möglich absperrt. Es verbleibt dann lediglich die Nulleckage.
  • Figur 5a zeigt eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket. Die Klappenrückstellmimik weist eine von der in den Figuren 4a und 4b gezeigten abweichende Krafterzeugungseinrichtung auf. Diese weist eine exzentrisch auf einer Drehachse 15 angebrachte Scheibe 9 und eine Schlaufenscheibe 14 auf, die über eine Schlaufe 20 mit dem Blattfederpaket 5 zur Führung des Blattfederpakets verbunden ist, wobei die Scheibe 9 und die Schlaufenscheibe 14 derart angeordnet sind, daß bei Verstellung der Scheibe 9 die Lage der Schlaufenscheibe 14 so verändert wird, daß das Blattfederpaket 5 eine Druckkraft lediglich an einer Stelle 21 erfährt. Dies führt zu einer Durchbiegung, wie sie in Figur 5b gezeigt ist.
  • Figur 6a zeigt eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket, die sich von der in den Figuren 5a und 5b gezeigten Klappenrückstellmimik darin unterscheidet, daß die Scheibe 9 und die Schlaufenscheibe 14 sich auf der anderen Seite des Blattfederpakets 5 befinden. Dadurch wird anstelle einer Druck- eine Zugkraft zum Durchbiegen des Blattfederpakets 5 erzeugt. Selbstverständlich ist es zum Durchbiegen des Blattfederpakets auch möglich, die Scheibe 9 ortsfest und das in den Figuren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b gezeigte Ende 8 des Blattfederpakets 5 verstell- und drehbar zu gestalten.
  • Figur 6b zeigt die Klappenrückstellmimik von Figur 6a mit durchgebogenem Blattfederpaket.
  • Figur 7a zeigt eine Ansicht eines Einstellrades 11 von vorne, während Figur 7b das Einstellrad 11 von Figur 7a von hinten zeigt. Das Einstellrad 11 ist in der Weise über einer Scheibe 9 mit exzentrisch angeordneter Bohrung 22 angeordnet, das eine mittig in dem Einstellrad 11 vorgesehene Bohrung 23 und die Bohrung 22 übereinander liegen, so daß sich eine Drehachse 15 durch beide Bohrungen (22 und 23) erstrecken kann. Wie bereits in Figur 1 gezeigt, kann das Einstellrad Einstellaschen 11a und einen Einstellzeiger 11d aufweisen. Das Einstellrad kann ein Kunststoff- Spritzguß-Bauteil sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Eisntellung von einem Stellmotor (nicht gezeigt) durchgeführt wird.
  • Figuren 8a und 8b zeigen eine Ansicht einer Klappenrückstellmimik einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers mit entspanntem Blattfederpaket bzw. durchgebogenem Blattfederpaket. In dieser Ausführungsform weist die Klappenrückstellmimik eine Krafterzeugungseinrichtung in Form einer Schwenkwelle 24, auf der dann ein Einstellrad (nicht gezeigt) sitzen würde, mit einem Hebelarm 16, der im mittleren Bereich des Blattfederpakets 5 über einen Verbindungsdraht 17 mit dem Blattfederpaket 5 verbunden ist, wobei die Schwenkwelle 24 derart angeordnet ist, daß bei Verstellung des Hebelarms 16 das Blattfederpaket 5 eine Zugkraft erfährt und durchgebogen wird, wie es in Figur 8b gezeigt ist.
  • Allen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket in zwei unterschiedlich lange Teile aufgeteilt wird. Das Verhältnis der Längen beider Blattfedern bzw. Blattfederpaketteile ist für die erzielbare Rückstellkraft sowie deren Zunahme bei Drehung der Klappe (Änderung bzw. Zunahme der Federkennlinie) entscheidend.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Strömungskanalstück
    2a
    Sicke
    2b
    Anschlagsicke
    3
    Gehäuseunterteil
    4
    Klappe
    5
    Blattfederpaket
    7
    Schwenkwelle
    7a
    Hebelarm
    7b
    Verbindungsdraht
    8
    Ende
    9
    Scheibe
    10
    Gehäuseoberteil
    10a
    Strömungsrichtungpfeil
    11
    Einstellrad
    11a
    Einstellasche
    11b
    Fixiermutter
    11c
    Volumenstromskala
    11d
    Einstellzeiger
    13
    Anschlag
    14
    Schlaufenscheibe
    15
    Drehachse
    16
    Hebelarm
    17
    Verbindungsdraht
    20
    Schlaufe
    21
    Stelle
    22
    Bohrung
    23
    Bohrung
    24
    Schwenkwelle

Claims (6)

  1. Volumenstromregler für raumlufttechnische Anlagen mit einer in ein Leitungsende oder Kanalstück (1) ragenden und mittels einer Schwenkwelle (7) mit einem Hebelarm (7a) drehbaren Klappe (4), wobei an dem Hebelarm (7a) eine von einem Federsystem einer Klappenrückstellmimik erzeugte Federkraft angreift, das Federsystem aus einer Blattfeder oder einem Blattfederpaket (5) besteht, deren/dessen eines Ende eine Federkraft auf die Klappe (4) überträgt, und eine Krafterzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen einer an der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket (5) angreifenden Kraft zum Durchbiegen der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes (5) zwischen ihren/seinen beiden Enden sowie eine Fixiereinrichtung zum Fixieren der Durchbiegung der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes (5) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (8) der Blattfeder bzw. des Blattfederpaketes (5) ortsfest, aber drehbar befestigt ist und daß die Krafterzeugungseinrichtung (9) lediglich an einer Stelle (21) an der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket (5) angreift.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungseinrichtung eine exzentrisch auf einer Drehachse (15) angebrachte Scheibe (9) aufweist, die derart angeordnet ist, dass bei Verstellung der Scheibe (9) um die Drehachse (15) die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket (5) eine Druckkraft erfährt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungseinrichtung eine exzentrisch auf einer Drehachse (15) angebrachte Scheibe (9) und eine Schlaufenscheibe (14) aufweist, die über eine Schlaufe (20) mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket (5) zur Führung der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets (5) verbunden ist, wobei die Scheibe (9) und das Schlaufenrad (14) derart angeordnet sind, dass bei Verstellung der Scheibe (9) die Lage der Schlaufenscheibe (14) so verändert wird, dass die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket (5) eine Druck- oder Zugkraft erfährt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungseinrichtung eine Schwenkwelle (24) mit einem Hebelarm (16) aufweist, der im mittleren Bereich der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets (5) mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket (5) verbunden ist, wobei die Schwenkwelle (24) derart angeordnet ist, dass bei Verstellung des Hebelarms (16) die Blattfeder bzw. das Blattfederpaket (5) eine Zugkraft erfährt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Hebelarms (16) mit der Blattfeder bzw. dem Blattfederpaket (5) ein Verbindungsdraht (17) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Hebelarms (7a) mit dem zugeordneten Ende der Blattfeder bzw. des Blattfederpakets (5) ein Verbindungsdraht (7b) vorgesehen ist.
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