DE2251085B2 - Durchflussmengenregler, vorzugsweise fuer luft und andere gasfoermige medien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchflußmengenregler, vorzugsweise für Luft und andere gasförmige Medien, zur Konstanthaltung einer einstellbaren Durchflußmenge in einem Lüftungskanal unabhängig von dem Druck vor dem Regler, bestehend aus einem Gehäuse, das einen Abschnitt des Lüftungskanales bildet, einet Druckfläche als fühlendes Teil und einem bogenförmigen Ventilblatt als Drosselmittel für den Durchfluß, wobei die Druckfläche und das Ventilblatt zu einer konstruktiven Einheit miteinander verbunden sind, die an einpr quer zur Strömungsrichtung im Gehäuse angeordneten Nabe drehbar gelagert ist und eine vorzugsweise von einer unteren Wand des Gehäuses hervorragende, mit dem bogenförmigen Ventilblatt parallele, ebenfalls bogenförmige Schwelle einschließt, wobei die Nabe zusammen mit der gegenüberliegenden, vorzugsweise oberen Wand des Gehäuses einen festen Drosselspalt mit einer Klappe für die Einstellung des Durchtrittsquerschnittes und das Ventilblatt zusammen mit der festen Schwelle und der oberen Wand des Gehäuses einen veränderlichen Drosselspalt für den Gasstrom bildet, und die Druckfläche und das Ventilblatt derart ausgerichtet und miteinander verbunden sind, daß sie eine in Strömungs

richtung des Gases offene Tasche bilden.

Bei bekannten Durchflußmengenreglern dieser Art (vergleiche DT-OS 18 02 489) ist es notwendig, eine mglichst gute Abdichtung zwischen dem bogenförmigen Ventilblatt und der dazu parallelen ebenfalls bogenförmigen Schwelle vorzusehen, damit möglichst wenig Luft aus dem Raum unter der Druckfläche abfließen und die Charakteristik und Genauigkeit des Reglers dadurch nicht beeinträchtigt werden kann. Es ist deshalb zweckmäßig, zwischen dem bogenförmigen Ventilblatt und der bogenförmigen Schwelle nach Möglichkeit eine Labyrinthdichtung sowie eine verstellbare Dichtleiste vorzusehen. Derartige besondere Vorkehrungen, wie beispielsweise eine möglichst geringe Spaltbreite oder die Anordnung einer Labyrinthdichtung oder dergleichen komplizieren derarte Durchflußmengenregler erheblich, erhöhen ihre Herstellungskosten und erschweren ihre Fertigung.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Durchflußmengenregler der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß er auch ohne die Einhaltung enger Toleranzen auf einfache Weise hergestellt werden kann und dabei zumindest eine vergleichbare Regelgenauigkeit erbringt.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Druckfläche und dem Ventilblatt eine Öffnung vorgesehen wird.

Ein auf die erfindungsgemäße Weise ausgestalteter Durchflußmengenregler weist folgende Vorteile auf:

1. Im Betrieb des Reglers erzeugt der statische Druck auf der Steuerkante des Ventilblattes eine Kraft, die die Wirkungsweise des Reglers zwangläufig beeinflußt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der öffnung zwischen der Druckfläche und dem Ventilblatt wird nun eine gegenüber der Steuerkante abgewandte weitere Kante gebildet, auf die ebenfalls der statische Druck wirkt. Da die Steuerkante und die Kante im Bereich der öffnung einander abgewandt sind, wirken auch die durch den atatischenDruck auf beide Kanten ausgeübten Kräfte in entgegengesetzter Richtung. Die Kräfte haben darüber hinaus dieselbe Größe, so daß ein Kräfteauslgeich hergestellt wird, der regelmäßig eine wesentlich höhere Genauigkeit, d. h. wesentlich geringere Abweichungen von der eingestellten Durchflußmenge innerhalb des Arbeitsbereiches erbringt.

2. Die öffnung bewirkt ferner, daß Luft aus dem Raum über der Druckfläche durch den zwischen der bogenförmigen Schwelle und dem bogenförmigen Ventilblatt gebildeten Spalt fließt. Dadurch wird der Anteil der aus dem Raum unter der Druckfläche durch den Spalt abfließenden Luft reduziert, ohne daß hierzu Vorkehrungen für eine Verringerung des Spaltes getroffen werden müssen. Derartige Vorkehrungen erbringen bei der Fertigung der Regler bekanntlich erhebliche Nachteile, da sie zur Einhaltung enger Toleranzen bzw. zur Anordnung von Dichtungsteilen zwingen, die die Herstellung der Regler zwangsläufig verteuern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Durchflußmengenreglers ist die feste Schwelle an ihrem der oberen Wand des Gehäuses zugewandten Ende zu einem versteifenden Balken umgebogen, dessen vorragende Kante mit dem bogenförmigen Ventilblatt einen engen Spalt bildet, wobei die Druckfläche mit einer Verlängerung ausge-

stattet ist, die mit dem bogenförmigen Teil der Schwelle einen weiteren engen Spalt bildet Dadurch wird auf fertigungstechnisch einfache Weise im Bereich des oberen Endes der bogenförmigen Schwelle eine Drosselstelle hergestellt, die die er-t ünschte Abdichtung s gegenüber dem bogenförmigen Ventilblatt noch verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, die als Beispiel zwei Austührungsformen eines Durchflußmengenreglers zeigen.

F i g. I zeigt einen Längsschnitt eines ersten Reglers, und

F i g. 2 zeigt einen entsprechenden Längsschnitt eines mit Gegengewicht und Feder versehenen zweiten Reglers.

In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 1 ein die beweglichen Teile des Reglers völlig einschließendes Gehäuse, dessen obere Wand mit ta und dessen untere Wand mit 16 bezeichnet sind. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine von der unteren Wand hervorragende Schwelle. 4 bezeichnet zusammenfassend eine konstruktive bewegliche Einheit, die aus einer als fühlendes Teil dienenden Druckfläche 7, einem bogenförmigen Ventilblatt 5, das als Drosselmittel dient (und in dem gezeigten Beispiel im Abstand von der bogenförmigen Schwelle 2 liegt) und aus Streben 12 zusammengesetzt ist. Die Einheit ist als Ganzes in einer Nabe 11 um eine Achse 13 drehbar. Durch die Lage der Nabe 11 im wesentlichen in der Mittelebene des Gehäuses wird der Regler in einen oberen, mit 8 bezeichneten, und einen unteren, mit 9 bezeichneten Raum unterteilt. Die Nabe 11 bildet zusammen mit der oberen Wand la einen festen Drosselspalt 10, der mittels einer verstellbaren Klappe 16, deren Achse mit 17 bezeichnet ist, in seinem Querschnitt verändert werden kann 6 bezeichnet einen veränderlichen Drosselspalt zwischen der oberen Wand la des Gehäuses und dem beweglichen bogenförmigen Ventilblatt 5. Um Herstellung und Montage der Druckfläche 7, des Ventilblattes 5 und der Schwelle 2 zu erleichtern, ist anstelle des an sich üblichen engen Spaltes zwischen dem Ventilblatt und der Schwelle, diese Schwelle 2 im Abstand von dem Ventilblatt 5 angeordnet und das obere Ende der Schwelle mit einer Umbiegung in Form eines versteifenden Balkens 2a versehen worden, wodurch zwischen dem Ventilblatt 5 und der äußeren Kante 26 des Balkens 2a ein enger Spalt 3 geschaffen wird. Darüber hinaus ist die Druckfläche 7 zur Schaffung eines weiteren engen Spaltes 3a mit einer Verlängerung la versehen.

Die Bezugszahl 18 bezeichnet eine öffnung zwischen der Druckfläche 7 und dem Ventilblatt 5, die gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform mit einer Fläche in der Größenordnung des Dreifachen der Fläche jedes der genannten Spalte 3 bzw. 3a ausgeführt ist. Es hat sich gezeigt, daß tier Regler dadurch bei allen vorkommenden Einstellagen der Klappe 16 mit der erforderlichen Genauigkeit arbeiten kann. Die völlig offene bzw. völlig geschlossene Lage der Klappe bewirkt eine Durchflußmengenänderurig im Verhältnis 4 :1, bei unverändertem Startdrjck.

In Fig.2 bezeichnen 14 ein Gegengewicht und 15 eine Feder. Der Regler kann mit einer Dämpfungsvorrichtung 19 herkömmlicher Art, z. B. einem in einem Zylinder arbeitenden Kolben, ausgerüstet sein.

Der Regler arbeitet nun folgendermaßen: Es wird angenommen, daß das Gehäuse 1 in einen Lüftungskanal derart eingebaut ist, daß die Luft von links nach rechts strömt. Der Durchfluß erfolgt durch den Einlaß über den festen Drosselspalt 10 zum Raium 8 und erfolgt weiter in den Auslaß durch den veränderlichen Drosselspalt 6. Durch die Geschwindigkeitserhöhung im Einlaß ensteht im Raum 8 im Verhältnis zum Raum 9 ein statischer Unterdruck. An der Druckfläche J wirkt, somit eine Druckdifferenz, die an der Einheit 4 um die Achse 13 ein Moment erzeugt, das bestrebt ist, den Spalt 6 mit dem Ventilblatt 5 zu schließen. Die Einheit 4, d. h. die Druckfläche 7 und das Ventilblatt 5, erzeugt aufgrund ihres Gewichtes ein Moment in entgegengesetzter Richtung. Die Einheit 4 nimmt infolgedessen eine Lage ein, in der die zwei einander entgegenwirkenden Momente sich gegenseitig aufheben. Sollte sich der Durchfluß durch eine Druckänderung im Lüftungskanal vor oder nach dem Regler ändern, so wirkt sich diese Änderung auf die Luftgeschwindigkeit in dem Raum 8 aus. Daraus resultiert unmittelbar eine Änderung der Momente, so daß die Druckfläche 7 und das Ventilblatt 5 eine neue Lage einnehmen, in der die beiden Momente einander kompensieren und dadurch die Geschwindigkeit in dem Raum 8 wiederhergestellt wird. Durch das Konstanthalten der Luftgeschwindigkeit in dem festen Drosselspalt 10 verbleibt somit die Durchflufimenge durch den Regler konstant.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Durchflußmengenregler, vorzugsweise für Luft und andere gasförmige Medien, zur Konstanthaltung einer einstellbaren Durchflußmenge in einem Lüftungskanal unabhängig von dem Druck vor dem Regler, bestehend aus einem Gehäuse, das einen Abschnitt des Lüftungskanales bildet, einer Druckfläche als fühlendes Teil und einem bogenförmigen Ventilblatt als Drosselmittel für den Durchfluß, wobei die Druckfläche und das Ventilblatt zu einer konstruktiyen^: Einheit, miteinander verbunden sind, die an einer quer zur Strömungsrichtung im Gehäuse angeordneten Nabe drehbar gelagert ist und eine vorzugsweise von einer unteren Wand des Gehäuses hervorragende, mit dem bogenförmigen Ventilblatt parallele, ebenfalls bogenförmige Schwelle einschließt, wobei die Nabe, zusammen mit der gegenüberliegenden, vorzugsweise oberen Wand des Gehäuses einen festen Drosselspalt mit einer Klappe für die Einstellung des Durchtrittsquerschnittes und das Ventilblattt zusammen mit der festen Schwelle und der oberen Wand des Gehäuses einen veränderlichen Drosselspalt für den Gasstrom bildet, und die Druckfläche und das Ventilblatt derart ausgerichtet und miteinander verbunden sind, daß sie eine in Strömungsrichtung des Gases offene Tasche bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckfläche (7) und dem Ventilblatt (5) eine öffnung (18) vorgesehen ist.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Schwelle (2) an ihrem der oberen Wand (la) des Gehäuses (1) zugewandten Ende zu einem versteifenden Balken (2a) umgebogen ist, dessen vorragende Kante (2b) mit dem bogenförmigen Ventilblatt (5) einen engen Spalt (3) bildet, und daß die Druckfläche (7) mit einer Verlängerung (7a) ausgestattet ist, die mit dem bogenförmigen Teil der Schwelle (2) einen weiteren engen Spalt (3a) bildet.