DE2618766A1

DE2618766A1 - Vorrichtung im verlauf einer fluidstroemung zum aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten massenstroemung

Info

Publication number: DE2618766A1
Application number: DE19762618766
Authority: DE
Inventors: Allan Elvir Nilsson
Original assignee: Stifab AB
Current assignee: Stifab AB
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1976-11-11
Also published as: NO139302B; FR2309918A1; NO139302C; NO761449L; US4064905A; DK190576A; FI761188A7; SE396250B; GB1518897A; SE7504969L

Description

Patentanwälte DlpL-in^. R. BEETZ sen. ö K. LA-MPRECHT R. «i El il T 2 jr. S, ttelneäorfeti·, 1*.

80-25.523P(25.524H) 28. 4. 1976

Stifab AB, Kindgrensgatan 16,
S-55 2 68 Jönköping, Schweden

Vorrichtung im Verlauf einer Fluidströmung zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten Massenströmung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung im Verlauf einer Fluidströmung, z.B. Luftströmung, zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten Massenströmung im Strömungsverlauf stromab der Vorrichtung unabhängig von Druckänderungen stromauf der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ein Reglergehäuse aufweist mit einem Fluideinlaß, an den der Strömungsverlauf stromauf der Vorrichtung angeschlossen ist, mit einem Fluidauslaß, an den der Strömungsverlauf stromab der Vorrichtung angeschlossen ist, und mit wenigstens einem das Reglergehäuse durchlaufenden Kanal, der sich vom Fluideinlaß, zum Fluidauslaß erstreckt, wobei im Kanal wenigstens ein von der Außenseite des Reglergehäuses her betätigbares bewegliches Drossel-

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element angeordnet ist, dessen Einstellung eine Veränderung des Durchgangsquerschnitts des Kanals bewirkt.

Der Fluidströmungsverlauf, in dem die Vorrichtung nach der Erfindung angeordnet werden soll, kann z.B. aus einem in ein Luftzufuhr- oder Ablaßsystem eingebauten Strömungskanal bestehen. Der Strömungsverlauf kann auch ein Kanal in einer pneumatischen Fördereinheit oder dergleichen sein.

Die Aufgabe, auf der die Erfindung beruht, besteht hauptsächlich in der Schaffung einer neuartigen Vorrichtung mit konstanter Strömung, mit der stromab der Vorrichtung eine im wesentlichen konstante Massenströmung aufrechterhalten werden kann unabhängig von dem im Fluidströmungsverlauf stromauf der Vorrichtung herrschenden Druck. Die Vorrichtung mit konstanter Strömung nach der Erfindung soll hierdurch die Fähigkeit haben, den stromab herrschenden Druck im wesentlichen konstant zu halten innerhalb wenigstens eines begrenzten Veränderungsbereichs des Drucks im Strömungsverlauf stromauf der Vorrichtung. Ein erhöhter oder verminderter Strömungswiderstand im Strömungsverlauf stromab der Vorrichtung soll ebenfalls eine derartige Einstellung der Vorrichtung bewirken, daß die gewünschten Strömungsbedingungen wenigstens im wesentlichen aufrechterhalten werden.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß jedes Drosselelement aus einer im Querschnitt abgewinkelten Drosselklappe besteht mit einem im wesentlichen ebenen vorderen Drosselklappenteil und mit einem hiermit verbundenen im wesentlichen ebenen hinteren Drosselklappenteil, der mit dem vorderen Drosselklappenteil einen stumpfen Winkel bildet, daß die Drosselklappe von einer Drosselklappenwelle getragen wird und daran befestigt ist, die schwenkbar im Reglergehäuse gelagert ist und sich quer durch den Kanal erstreckt, wodurch der Durchgangsquerschnitt

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bestimmt wird in erster Linie durch die Größe eines Spalts zwischen dem hinteren Drosselklappenteil und einem feststehenden Wandteil im Kanal und in zweiter Linie durch einen Zwischenraum zwischen dem vorderen Drosselklappenteil und einem zweiten feststehenden oder beweglichen Wandteil im Kanal, und daß die Einstellage der Drosselklappe im Kanal bestimmt wird durch das Drehmomentengleichgewicht um die Drosselklappenwelle resultierend aus den von der Fluidmassenströmung erzeugten Fluidkräften an den vorderen bzw. hinteren Drosselklappenteilen und aus einem Drehmoment, mit dem die Drosselklappenwelle durch eine entgegenwirkende Masseneinheit oder ein Massenkörpersystern beaufschlagt wird, das von einer von der Außenseite des Reglergehäuses nach außen ragenden Gegengewichtstummelwelle getragen wird und auf diese wirkt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann somit in ihrem Reglergehäuse mit einem, zwei oder mehreren Drosselklappen versehen werden zum Regeln des Durchgangsquerschnitts des Kanals. Die vorderen Teile der Drosselklappen sind diejenigen, die das durch den Reglergehäuseeinlaß auf seinem Weg zum Reglergehäuseauslaß strömende Fluid zuerst trifft.

Weitere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung gemäß dem Hauptanspruch ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Reglergehäuse weist vorteilhaft die Form eines Kastens oder eine kastenähnliche Konstruktion auf, bei der der durch das Reglergehäuse hindurchlaufende Kanal für die Strömung eine im wesentlichen rechteckige oder quadratische äußere Form aufweist. Der Strömungseinlaß des Reglergehäuses nimmt zweckmäßig den größeren Teil des vorderen Endes des Reglergehäuses ein, während der Fluidauslaß in ähnlicher Weise den größeren Teil des hinteren Endes des Reglergehäuses einnimmt. Zur Erzielung einer synchronen Bewegung der Drosselklappen können diese durch ein Verbindungsglied miteinander verbunden sein,

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das entsprechend der Anzahl der Drosselklappen an zwei oder mehr Stellen an den Drosselklappen angelenkt ist. Das Verbindungsglied ist zweckmäßig quer zur Strömungsrichtung im Reglergehäuse und angrenzend an eine Seite des Kanals angeordnet.

Bei einer Ausführungsform mit zwei oder mehr Drosselklappen ist es für jede Drosselklappe zweckmäßig, mit einem quer im Kanal angeordneten Leitblech zusammenzuarbeiten, das jede Drosselklappe mit ihrem eigenen im Reglergehäuse durchlaufenden Kanal versieht. Das Leitblech erstreckt sich vorteilhaft seitlich zwischen den parallelen Seitenwänden des Reglergehäuses und ist im Längsschnitt in Strömungsrichtung durch das Reglergehäuse so abgewinkelt ausgebildet, daß es sich mit einem ebenen vorderen Teil vom Bereich der Drosselklappenwelle abwärts zu einer Linie erstreckt, die parallel zu dieser Drosselklappenwelle unter und stromab der Drosselklappenwelle erstreckt. Das Leitblech setzt sich von dieser Linie aus mit einem ebenen Hinterteil, das parallel zu den oberen und unteren Wänden des Kanals verläuft, nach außen zum Fluidauslaß des Reglergehäuses fort.

Wenn die Vorrichtung nach der Erfindung wenigstens drei identische Drosselklappen im Reglergehäuse aufweist, wobei die Drosselklappen durch ein quer im Kanal angeordnetes gemeinsames Verbindungsglied miteinander verbunden sind, wird der Spalt für die obere Drosselklappe begrenzt durch die obere Wand des Kanals und den hinteren Drosselklappenteil der Drosselklappe. Die Spalte für die übrigen darunter liegenden Drosselklappen werden begrenzt durch die Unterseite der hinteren Teile des zur darüberliegenden Drosselklappe gehörenden Leitblechs und den jeweiligen hinteren Drosselklappenteil. Die Öffnung bzw. der Zwischenraum der untersten Drosselklappe wird durch die untere Wand des Kanals und die Vorderkante des vorderen Teils der Drosselklappe begrenzt, während die Öffnungen der übrigen darüberliegenden Drosselklappen begrenzt

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werden durch die Vorderkante des vorderen Teils der jeweiligen Drosselklappe und der darunterliegenden Drosselklappe.

Bei einer derartigen Ausführungsform regelt somit jede Drosselklappe die Strömung durch den stromab gelegenen Teil ihres üurchgangskanals mit Hilfe ihres hinteren Drosselklappenteils, während der vordere Teil der Drosselklappe das Einströmen von Fluid an der Oberseite der Drosselklappe (die nächste in der darunterliegenden Reihenfolge) in der Vorrichtung beeinflußt. Ausgeführte Versuche zeigten, daß ein Winkel zwischen dem vorderen und hinteren Drosselklappenteil der Drosselklappe in der Größenordnung von 100° bis 140° liegen sollte. Ein Winkel von 120° könnte in vielen Fällen bevorzugt werden. Zur Erzeugung einer einfachen Ausbalancierung der Drosselklappen ist es in vielen Fällen zweckmäßig, daß die Drosselklappenwelle angrenzend an dem vorderen Teil des hinteren Drosselklappenteils angeordnet ist.

Bei einer Ausführungsform mit wenigstens zwei Drosselklappen ist es zv/eckmäßig, daß die Welle einer Drosselklappe an der Außenseite des Reglergehäuses nach außen ragt, wobei sich eines ihrer gelagerten Enden in eine Stummelwelle verlängert, die die Welle für das Gegengewicht der Vorrichtung bildet. Das auf dieser Stummelwelle für das Gegengewicht wirkende Massenkörpersystem weist einen im rechten Winkel zur Welle überstehenden Arm auf, der bezüglich der Welle in der gewünschten radialen Richtung befestigt werden kann. Auf dem Arm befindet sich das Gegengewicht, das auf diesem in verschiedenen Stellungen verriegelt werden kann. Wegen der Einstellbarkeit des Massenkorpersystems, d.h. der Möglichkeit einer Einstellung der Richtung des Arms bezüglich der Welle und/oder der Stellung des Gegengewichts am Arm, werden die gewünschten Veränderungen der Größe der Massenströniung und des stromab gelegenen Drucks ermöglicht. Bei der gewählten Auslegung des Massenkorpersystems kann die Vorrichtung

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auch völlig unabhängig von irgendeiner besonderen Richtung des Strömungsverlaufs verwendet werden, d.h. unabhängig von der Anordnung des Reglergehäuses.

Der Bewegungsbereich der Drosselklappen wird zweckmäßig von irgendeiner Form einer Anschlageinrichtung begrenzt. Diese Anschlageinrichtung kann z.B. die Form einer Einstellschraube annehmen, die am Reglergehäuse befestigt ist und wenigstens eine der Drosselklappen berührt, und kann die Form einer zweiten Einstellschraube oder eines Anschlags für dieselbe oder irgendeine andere Drosselklappe in der Vorrichtung annehmen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Strömungsbild im Längsschnitt (parallel zur Strömung) durch das Gehäuse der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung zum Fluideinlaß des Gehäuses (gesehen von links in Fig. 1);

Fig. 3 eine Seitenansicht des Gehäuses (gesehen von links in Fig. 2);

Fig. 4 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt der Vorrichtung, wobei die Drosselklappen in die maximal dämpfende Stellung geschwenkt sind.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der mit drei synchron wirkenden Drosselklappen versehenen Vorrichtung gezeigt. Ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Reglergehäuse besteht aus einem quaderförmigen Kasten, dessen eines Ende einen Fluideinlaß der Vorrichtung aufnimmt, während das gegenüberliegende Ende einen Fluidauslaß 3 aufnimmt. Vom Fluideinlaß 2 zum Fluidauslaß 3 erstreckt sich ein Durchgangskanal oder Kanal der Vorrichtung, der an den Seiten von Seitenwänden 4 des Regler-

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gehäuses sowie oben und unten von einer Oberseite 5 und einer Unterseite 6 des Reglergehäuses begrenzt ist. Drei quer im Kanal der Vorrichtung angeordnete schwenkbare Drosselklappen sind auf gleiche Weise hergestellt und insgesamt mit 7 bezeichnet. Das Reglergehäuse 1 weist an den Einlaß- und Auslaßseiten der Vorrichtung um die Kanten verlaufende Kantenflansche 8 auf. Die Längskanten an der Oberseite 5 und an der Unterseite 6 des Reglergehäuses weisen ebenfalls ähnliche Kantenflansche 8 auf. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Kanal des Reglergehäuses im Querschnitt rechteckig ist.

Jedes Drosselelement hat die Form einer Drosselklappe 7 mit abgewinkeltem Querschnitt, vgl. Fig. 1 und 4. Eine Drosselklappe 7 weist einen im wesentlichen ebenen vorderen Drosselklappenteil 9 und einen hiermit verbundenen im wesentlichen ebenen hinteren Drosselklappenteil 10 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Winkel &· (Fig. 1) zwischen den Drosselklappenteilen 9 und 10 etwa 120 . Jede Drosselklappe 7 ist an einer Drosselklappenwelle 11 befestigt und wird von dieser getragen. Diese Drosselklappenwelle 11 erstreckt sich quer durch den Kanal und ist im Reglergehäuse drehbar gelagert, wobei die gegenüberliegenden Enden der Drosselklappenwelle 11 Lager- oder Drehzapfen 12 in Bohrungen in den Seitenwänden 4 des Reglergehäuses bilden. Der Lagerzapfen 12 an der Drosselklappenwelle 11 der obersten Drosselklappe 7 setzt sich außerhalb des Reglergehäuses 1 mit einer Verlängerung fort, die eine Gegengewicht-Stummelwelle 13 der Vorrichtung bildet. Diese Stummelwelle trägt das einstellbare Massenkörpersystem der Vorrichtung, das in Fig. 2 und 3 insgesamt mit 14 bezeichnet ist.

Sowohl das Reglergehäuse 1 als auch die Drosselklappen 7 können zweckmäßig aus Blechmaterial hergestellt werden. Die Drosselklappe 7 kann hierdurch zweckmäßig durch Punktschweißen

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zweier Platten miteinander hergestellt werden, zwischen denen die Drosselklappenwellen 11 vor dem Verschweißen der Platten angeordnet wurden. Wie am klarsten aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist jeder Drosselklappe 7 ein Leitblech 15 zugeordnet, das quer zum Kanal im Reglergehäuse angeordnet ist. Die drei für gewöhnlich parallelen Leitbleche 15 erstrecken sich seitlich zwischen den parallelen Seitenwänden 4 des Kanals. Jedes Leitblech 15 ist an beiden Seitenwänden mittels einer Schraube befestigt, die durch einen von einem vorderen geneigten Leitblechteil 17 aus aufwärts gebogenen Ansatz 16 verläuft, und ist mittels zweier oder mehrerer Schrauben befestigt, die durch einen von einem waagerechten hinteren Leitblechteil des Leitblechs 15 aus aufwärts gebogenen Kantenflansch 19 verlaufen. Das Leitblech 15 für jede Drosselklappe 7 erstreckt sich von einer Stelle unmittelbar vor der und angrenzend an die tragende Drosselklappenwelle 11 der Drosselklappe 7 stromab zu einer Stelle im Bereich des Fluidauslasses 3 des Reglergehäuses 1. Die Drosselklappenwelle 11 ist für jede Drosselklappe 7 unmittelbar hinter deren Knicklinie 20 gelegen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Drosselklappen 7 so im Kanal des Reglergehäuses 1 angeordnet, daß sich ein gewisser Arbeitsspalt 21 zwischen den Seitenkanten 22 der Drosselklappen 7 und den Seitenwänden 4 bildet. Im Arbeitsspalt 21 an einer Seite der Drosselklappen 7 ist ein senkrecht ausgerichtetes Verbindungsglied 23 angeordnet (vgl. Fig. 2), mit dem die hinteren Drosselklappenteile 10 der Drosselklappen 7 verbunden sind für eine synchrone Bewegung der Drosselklappen. Das Verbindungsglied 23 ist über daran befestigte Achsen oder Zapfen mit den Drosselklappenteilen 10 verbunden. Die freien Enden dieser Zapfen sind in Durchgangsbohrungen im Verbindungsglied 23 aufgenommen und können aus Stangen bestehen, die an die Unterseite der Drosselklappenteile 10 geschweißt sind. Wenn die Drosselklappenteile 10 aus zwei aufeinander befestigten Platten bestehen, können die im Verbindungsglied 23 aufgenommenen Zapfenenden die freien

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linden von zwischen den Platten angeordneten Verstärkungsstangen oder -drähten sein. Die so zwischen den Drosselklappen 7 und dem Verbindungsglied 23 ausgebildeten Zapfen sind insgesamt mit 24 bezeichnet.

Das oben angegebene und insgesamt mit 14 bezeichnete Massenkörpersystem wird von der Gegengewicht-Stummelwelle 13 getragen und umfaßt drei Hauptteile, nämlich eine Einstellplatte 25, die starr am Wellenstummel 13 befestigt ist, einen Gegengewicht-Arm 26, der radial und im wesentlichen unter rechtem Winkel zur Stummelwelle 13 absteht, und ein Gegengewicht 28, das mittels einer Schraube 27 in unterschiedlichen Stellungen am Arm unbeweglich befestigbar ist. Der Arm 26 ist an einem im wesentlichen flachen Kopf 29 befestigt, der mit einer Bohrung versehen ist zur Aufnahme des äußeren mit Gewinde versehenen Endes der Stummelwelle 13. Der Kopf 29 und hierdurch auch der Arm 26 werden mittels einer Flügelmutter 30 auf dem mit Gewinde versehenen äußeren Ende gehalten. Auf der dem Reglergehäuse 1 zugewandten Seite des Kopfs 29 ist ein überstehender Zapfen 31 vorgesehen, der in Einstellbohrungen 32 paßt, die längs dem Umfang der Einstellplatte 25 vorgesehen sind, Wenn der Arm 26 in einer bestimmten gewünschten radialen Stellung bezüglich der Drosselklappenwelle 11 eingestellt werden soll, wird dies durch Lösen der Flügelmutter 30 ausgeführt, um dem Kopf 29 ein Wegbewegen von der Seitenwand und ein ausreichendes Herausziehen des daran befestigten Zapfens 31 aus der Einstellbohrung 32, in die er eingriff, und eine Bewegung zu einer neuen Einstellbohrung 32 zu ermöglichen, die die neue gewünschte Stellung darstellt. Anschließend daran wird die Flügelmutter 30 wieder angezogen. Die Einstellung des Massenkörpersystems 14 wird dann durch Lösen der Schraube 27 ausgeführt, so daß das Gegengewicht 28 auf dem Arm 26 in eine gewünschte Stellung bewegt werden kann. Danach wird die Schraube 27 wieder angezogen zum Befestigen des Gegengewichts 28 in seiner neuen Stellung.

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Die Stellung der minimalen Drosselung für das die drei Drosselklappen 27 enthaltende Drosselsystem wird durch einen Zapfen oder Vorsprung 33 (vgl. Fig. 1 und 3) bestimmt, der die äußerste abwärts geschwenkte Stellung für den hinteren Drosselklappenteil IO der oberen Drosselklappe 7 bestimmt. Die zweite Extremstellung der Vorrichtung, entsprechend der maximalen Strömungsdrosselungswirkung der Drosselklappen (und hierdurch der Drosselungswirkung der Vorrichtung) ergibt sich aus Fig. 4. In diesem Fall hat der auf die Drosselklappen 7 wirkende Fluidströmungsdruck diese Drosselklappen so geschwenkt, daß der hintere Drosselklappenteil 10 der oberen Drosselklappe 7 seine Hinterkante 34 in Berührung mit der Oberseite 5 des Strömungskanals gebracht hat. In Fig. 4 ist gestrichelt die Stellung der Drosselklappe 7 gezeigt, die einem geregelten Gleichgewicht zwischen den beschriebenen Extremstellungen nach Fig. 1 und 4 entspricht. In dieser gestrichelt gezeigten Stellung der Drosselklappen 7 strömt das Fluid durch die Spalte 35 zwischen der Hinterkante des hinteren Drosselklappenteils 10 der Drosselklappen 7 und der Oberseite 5 des Strömungskanals bzw. den Unterseiten der hinteren Leitblechteile 18 der Leitbleche 15 und durch die jalousieähnlichen Öffnungen bzw. Zwischenräume 36 zwischen den Vorderkanten der vorderen Drosselklappenteile 9 und der Oberseite der darunterliegenden Drosselklappe 7 oder (für die unterste Drosselklappe) der Unterseite 6 des Strömungskanals.

Als Ergebnis der besonderen Auslegung der Drosselklappen 7 und des Vorhandenseins des Massenkörpersystems 14 tritt bei jeder beliebigen Massenströmung durch die Vorrichtung (innerhalb deren Betriebsbereich) eine Gleichgewichtsstellung ein, die bestimmt ist durch das Drehmomentengleichgewicht um die Drosselklappenwellen 11 als Ergebnis der Fluidkräfte, die die jeweilige Massenströmung an den vorderen bzw. hinteren Drosselklappenteilen jeder Drosselklappe erzeugt, und des Drehmoments, das vom Massenkörpersystem 14 erzeugt wird und die jeweilige Drosselklappenwelle 11 (direkt oder indirekt) beeinflußt.

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Das letztere Drehmoment kommt direkt über die Gegengewicht-Stununelwelle 13 für die obere Drosselklappe 7 und indirekt über das Verbindungsglied 23 für die darunterliegenden übrigen Drosselklappen.

Der Betrieb der als Strömungsregler arbeitenden Vorrichtung wird im folgenden kurz beschrieben.

Es sei angenommen, daß die Vorrichtung in einem Fluidströmungsverlauf so angeordnet ist, daß der Fluideinlaß der Vorrichtung stromauf und deren Fluidauslaß stromab zur Strömungsrichtung angeordnet ist. Die Massenströmung im Kanal kommt zuerst in Berührung mit den vorderen Drosselklappenteilen 9 der Drosselklappen 7, wenn sie durch den Fluideinlaß der Vorrichtung eintritt, und versucht hierdurch die durch das Verbindungsglied 23 vereinigten Drosselklappen 7 im Gegenuhrzeigersinn (gemäß Fig. 1) so zu schwenken, daß die hinteren Enden der Drosselklappenteile 10 nach oben zur Oberseite 5 des Strömungskanals bzw. zur Unterseite der hinteren Leitblechteile 18 geschwenkt werden. Als Ergebnis des abgewinkelten Querschnitts der Drosselklappen 7 trifft die Strömung die nun nach oben über die waagerechte Ebene geschwenkten hinteren Drosselklappenteile 10, nachdem sie die vorderen Drosselklappenteile 9 passiert hat und übt auf die Drosselklappenteile 10 eine Kraft aus, die bestrebt ist, die Drosselklappen 7 in der entgegengesetzten Richtung (im Uhrzeigersinn) in die Richtung zu schwenken, in der die Wirkung der Strömung an den Drosselklappenteilen 9 versucht, diese zu schwenken. Hierdurch entsteht eine Gleichgewichtsstellung, in der die Strömungskräfte an den Drosselklappenteilen 9 und 10 durch die Wirkung der Kraft des Massenkörpersystems 14 an den Drosselklappen 7 ausgeglichen ist. Die an den Hinterkanten der hinteren Drosselklappenteilen 10 entstehenden Spalte 35 der in Gleichgewichtseinstellung befindlichen Drosselklappen 7 bestimmen hierdurch insgesamt die Strömung, die durch die als Regler wirkende

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Vorrichtung hindurchtreten kann. Die Öffnung 36 an der Vorderkante des vorderen Drosselklappenteils 9 der untersten Drossel klappe 7 beeinflußt ebenfalls die GesamtStrömung durch die Vorrichtung in einem gewissen geringeren Ausmaß. Wenn ein größerer Massenstrom versucht, durch den Kanal der Vorrichtung hindurchzutreten, nachdem sich darin ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat, wird er durch die auf die vorderen Drosselklappenteile 9 der Drosselklappen 7 wirkende erhöhte Strömungskraft so behindert, daß sich nun ein Spalt 35 einstellt, der kleiner ist als der beim vorhergehenden Gleichgewichtszustand. Trotz des auf diese Weise verminderten gesamten Durchtrittsquerschnitts kann eine unveränderte Strömung durch die Vorrichtung hindurchtreten, da die in den Fluideinlaß der Vorrichtung je Querschnittsflächeneinheit und Zeiteinheit strömende Fluidmenge größer ist als vorher. Es stellt sich somit ein neuer Gleichgewichtszustand ein als Ergebnis der Wirkung der neuen Strömung auf die Drosselklappen teile 9 und 10 der Drosselklappen 7. Wenn stattdessen eine geringere Strömung je Querschnittsflächeneinheit zur Vorrichtung geliefert wird, findet eine umgekehrte Einstellung der Drosselklappen 7 statt, bei der die Größe der Spalte 35 zunimmt .

Die Größe der Strömung, die durch den Durchgangskanal der Vorrichtung hindurchtreten kann, und der Druck des jeweiligen Flu ids werden durch das einstellbare Massenkörpersystem 14 bestimmt. Wenn eine Zunahme der Strömung durch die Vorrichtung erwünscht ist, wird das -Gegengewicht 28 auf dem Arm 26 weiter nach außen bewegt. Dies bedeutet, daß größere Strömungskräfte benötigt werden, um die Drosselklappen 7 in eine Gleichgewichtsstellung zu schwenken, d.h. mit anderen Worten, daß der Reglereinstellung auf eine erhöhte Drosselung hin entgegengewirkt wird. Es gibt eine weitere Möglichkeit für das Verändern der Regelwirkung der Vorrichtung. Diese besteht darin, daß der Zapfen 31 des Kopfs 29 des Massenkörpersystems

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in eine andere als die bereits verwendete Einstellbohrung 3 2 eingreift. Die letztgenannte Möglichkeit für eine Veränderung der radialen Richtung des Arms 26 bezüglich der Gegengewicht-Stummelwelle 33 (und hierdurch bezüglich der Drosselklappen 7) ist ebenfalls von Bedeutung, da diese konstruktive Auslegung des Massenkörpersystems 14 eine derartige Anordnung der Vorrichtung ermöglicht, daß ein Gleichgewichtszustand unabhängig davon eingestellt v/erden kann, ob der Strömungsverlauf, in dem die Vorrichtung angeordnet ist, waagerecht, senkrecht oder in irgendeiner Zwischenstellung zwischen diesen beiden extremen Richtungen verläuft.

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Claims

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Patentansprüche

' 1.) Vorrichtung im Verlauf einer Fluidströmung, z.B. Luftströ-"^ mung, zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten Massenströmung im Strömungsverlauf stromab der Vorrichtung unabhängig von Druckänderungen stromauf der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ein Reglergehäuse aufweist mit einem Fluideinlaß, an den der Strömungsverlauf stromauf der Vorrichtung angeschlossen ist, mit einem Fluidauslaß, an den der Strömungsverlauf stromab der Vorrichtung angeschlossen ist, und mit wenigstens einem das Reglergehäuse durchlaufenden Kanal, der sich vom Fluideinlaß zum Fluidauslaß erstreckt, wobei im Kanal wenigstens ein von der Außenseite des Reglergehäuses her betätigbares bewegliches Drosselelement angeordnet ist, dessen Einstellung eine Veränderung des Durchgangsquerschnitts des Kanals bewirkt, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Drosselelement aus einer im Querschnitt abgewinkelten Drosselklappe (7) besteht mit einem im wesentlichen ebenen vorderen Drosselklappenteil (9) und einem hiermit verbundenen im wesentlichen ebenen hinteren Drosselklappenteil (10), der mit dem vorderen Drosselklappenteil (9) einen stumpfen Winkel (Oi) bildet, daß die Drosselklappe (7) von einer Drosselklappenwelle (11) getragen wird und daran befestigt ist, die schwenkbar im Reglergehäuse (1) gelagert ist und sich quer durch den Kanal erstreckt, wodurch der Durchgangsquerschnitt bestimmt wird in erster Linie durch die Größe eines Spalts (35) zwischen dem hinteren Drosselklappenteil (10) und einem ersten, feststehenden Wandteil im Kanal und in zweiter Linie durch einen Zwischenraum (36) zwischen dem vorderen Drosselklappenteil (9) und einem zweiten feststehenden oder beweglichen Wandteil im Kanal, und daß die Einstellage der Drosselklappe (7) im Kanal

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bestimmt wird durch das Drehmomentengleichgewicht um die Drosselklappenwelle (11) resultierend aus den von der Fluidmassenströmung erzeugten Fluidkräften an den vorderen und hinteren Drosselklappenteilen (9, 10) und aus einem Drehmoment, mit dem die Drosselklappenwelle (11) durch ein einstellbares Massenkörpersystem (14) beaufschlagt wird, das von einer von der Außenseite des Reglergehäuses (1) nach außen ragenden Gegengewichtstummelwelle (13) getragen wird und auf diese wirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reglergehäuse (1) kastenförmig ist mit einem durchlaufenden Kanal von im wesentlichen rechteckigem oder quadratischem Außenquerschnitt, wobei das vordere Ende des Reglergehäuses (1) den Fluideinlaß und dessen hinteres Ende den Fluidauslaß (3) aufnimmt, und daß im Kanal wenigstens zwei an getrennten und parallelen Drosselklappenwellen (11) befestigte identische Drosselklappen (7) angeordnet sind, deren hintere Drosselklappenteile (10) durch ein Verbindungsglied (23) miteinander verbunden sind, das eine synchrone Bewegung der Drosselklappen (7) vorsieht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Drosselklappe (7) ein Leitblech (15) angeordnet ist, das quer zum Kanal angebracht und im Reglergehäuse

(1) befestigt ist, und daß sich das Leitblech (15) zwischen parallelen Seitenwänden des Kanals erstreckt und mit einem ebenen vorderen Leitblechteil (17) in Strömungsrichtung vom Dereich der Drosselklappenwelle (11) abwärts zu einer Linie erstreckt, die unterhalb und stromab der Drosselklappenwelle (11) parallel zu dieser verläuft, wobei sich das Leitblech (15) von dieser Linie aus abwärts mit einem ebenen hinteren Leitblechteil (18), der parallel zu oberen

(5) und unteren (6) Wänden des Kanals zum Fluidauslaß (3) verläuft, zum Fluidauslaß (3) fortsetzt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

im durchlaufenden Kanal wenigstens drei identische Drosselklappen (7) angeordnet sind, die für eine synchrone Bewegung durch ein gemeinsames Verbindungsglied (23) miteinander verbunden sind, wobei der Spalt (35) der oberen Drosselklappe (7) von der oberen Wand (5) des Kanals und dem hinteren Drosselklappenteil· (10) begrenzt ist, daß die Spalte (35) der übrigen darunterliegenden Drosselklappen (7) vom hinteren Drosselklappenteil (10) der jeweiligen Drosselklappe (7) und der Unterseite des hinteren. Leitblechteils (18) des darüberliegenden Leitblechs (15) begrenzt sind, und daß der Zwischenraum (36) des untersten Leitblechs (15) von der unteren Wand (6) des Kanals und der Vorderkante des vorderen Drosselklappenteils (9) begrenzt ist, während die übrigen darüberliegenden Zwischenräume (3b) von einer darunterliegenden Drosselklappe (7) und einer Vorderkante des vorderen Drosselklappenteils . (9) einer darüberliegenden Drosselklappe (7) begrenzt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ( öl) zwischen den vorderen und hinteren Drosselklappenteilen (9 bzw. 10) jeder Drosselklappe im Bereich von 100 bis 140 liegt und vorzugsweise etwa 120 beträgt, und daß die Drosselklappenwelle (11) jeder Drosselklappe (7) angrenzend an den vorderen Teil des hinteren Drosselklappenteils (10) der Drosselklappenwelle (7) gelegen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Massenkörpersystern (14) einen quer zur Gegengewichtstummelwelle (13) überstehenden Arm (26) aufweist, der aus einer Verlängerung des äußeren ^ndes einer Drosselklappenwelle (11) an einer der Drosselklappen

(7) besteht und bezüglich der Gegengewichtstummelwelle (13) in einer gewünschten radialen Richtung verriegelbar ist,

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und einen Gegengewichtkörper (28) aufweist, der in unterschiedlichen Stellungen auf dem Arm (26) verriegelbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich jeder Drosselklappe (7) in einer Extremlage von einer im Reglergehäuse (1) befestigten Anschlageinrichtung (33) begrenzt ist, an der eine der Drosselklappen (7) mit der Unterseite ihres hinteren Drosselklappenteils (10) anstoßen kann,,und daß die andere Extremlage durch das Anstoßen der Oberseite des hinteren Drosselklappenteils (10) einer Drosselklappe (7) an einem im Kanal darüberllegenden feststehenden Wandabschnitt (5 oder 15) begrenzt ist.

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