DE9303288U1 - Air duct system - Google Patents
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Description
SCHAKO Metallwarenfabrik Ferdinand Schad KGSCHAKO metal goods factory Ferdinand Schad KG
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LuftführungssystemAir duct system
Die Erfindung betrifft ein Luftführungssystem mit einem Rohrabschnitt, in welchem eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Drosselklappe angeordnet ist, wobei der Drehachse ein Kraftspeicher zugeordnet ist, der die Drosselklappe gegen den Luftstrom in Öffnungslage bewegt.The invention relates to an air duct system with a pipe section in which a throttle valve is arranged that is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation, wherein the axis of rotation is associated with an energy accumulator that moves the throttle valve into the open position against the air flow.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE-OS 39 17 360 oder der DE-OS 41 35 758 bekannt. Sie dient dazu, den Luftstrom innerhalb eines Luftführungssystems zu regeln. Dies geschieht durch ein Drehen der Drosselklappe um die Drehachse, wobei die Drosselklappe den freien Querschnitt innerhalb des Rohrabschnittes mehr oder weniger schließt.Such an arrangement is known, for example, from DE-OS 39 17 360 or DE-OS 41 35 758. It serves to regulate the air flow within an air duct system. This is done by rotating the throttle valve around the axis of rotation, whereby the throttle valve more or less closes the free cross-section within the pipe section.
Die bislang bekannten Einrichtungen zum Regeln der Stellung der Drosselklappe haben den Nachteil, daß die Regelung nur zwischen zwei Endlagen erfolgt, welche einen maximalen und einen minimalen Luftstrom gewährleisten. Der maximale Luftstrom ist dann gegeben, wenn die Drosselklappe sich in etwa in der Ebene der Längsachse des Rohrab-The previously known devices for controlling the position of the throttle valve have the disadvantage that the control only takes place between two end positions, which ensure a maximum and a minimum air flow. The maximum air flow is achieved when the throttle valve is approximately in the plane of the longitudinal axis of the pipe section.
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schnittes befindet. Der minimale Luftstrom hängt dagegen von dem Kraftspeicher ab, wobei bei den bisher bekannten Systemen kein maximal mögliches Schließen des Rohrquerschnittes erfolgt, da die Drosselklappe immer in einem Winkel zur Längsachse stehen bleibt. Dies liegt vor allem daran, daß die Einstellung der Drosselklappe während des Betriebs des Luftführungssystems nicht starr, beispielsweise mittels eines Motors, erfolgen kann, sondern gewünscht wird, daß sich die Drosselklappe auch Unterschieden in Luftstrommengen anpassen kann. Daher ist der Kraftspeicher so ausgelegt, daß sich die Drosselklappe laufend während dem Betrieb des Luftführungssystems je nach Stärke des Luftstromes verändert, wobei allerdings eine Rückführung in eine gewünschte Lage durch den Kraftspeicher erfolgt. Eine Dämpfung der Drosselklappenbewegung wird meist mittels eines bekannten Dämpfers durchgeführt.section. The minimum air flow, on the other hand, depends on the energy storage device, whereby the maximum possible closing of the pipe cross-section does not occur in the systems known to date, since the throttle valve always remains at an angle to the longitudinal axis. This is mainly due to the fact that the throttle valve cannot be set rigidly during operation of the air duct system, for example by means of a motor, but it is desired that the throttle valve can also adapt to differences in air flow volumes. Therefore, the energy storage device is designed in such a way that the throttle valve changes continuously during operation of the air duct system depending on the strength of the air flow, although it is returned to a desired position by the energy storage device. Damping of the throttle valve movement is usually carried out using a known damper.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftführungssystem der o.g. Art zu entwickeln, bei welchem die Steuerung der Drosselklappenbewegung wesentlich verbessert und erweitert wird.The present invention is based on the object of developing an air guidance system of the above-mentioned type in which the control of the throttle valve movement is significantly improved and expanded.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Drehachse eine Einrichtung zugeordnet ist, welche die Drosselklappe gegen die Kraft des Kraftspeichers schließt.This task is solved by assigning a device to the axis of rotation which closes the throttle valve against the force of the energy accumulator.
Dies bedeutet, daß nicht nur ein maximaler und ein minimaler Volumenstrom, letzterer je nach Kraft des Luftstromes und Gegenkraft des Kraftspeichers, zugelassen wird, sondern, daß es schlußendlich auch in einer weiteren Endlage zum Schließen des Klappenflügels kommt. In dieser Schließlage soll der Klappenflügel den Rohrabschnitt möglichst weitgehend verschließen, was natürlich nicht bedeutet, daß ein luftdichter Abschluß stattfindet. Zwischen der Drosseiklappe und der Innenwand des Rohrabschnittes wird es immer kleine Spalte geben, die auch bewußt offengehalten werden, damit eine geringe Leckluftmenge in die RäumeThis means that not only a maximum and a minimum volume flow is permitted, the latter depending on the force of the air flow and the counterforce of the energy storage device, but that the flap also closes in a further end position. In this closed position, the flap should close the pipe section as much as possible, which of course does not mean that it is airtight. There will always be small gaps between the throttle flap and the inner wall of the pipe section, which are also deliberately kept open so that a small amount of leakage air can enter the rooms.
fließen kann. Hierdurch findet ein sehr geringer Luftaustausch statt, wodurch ein Lüften der Räume, beispielsweise nachts, erfolgt, so daß in den Räumen kein "Mief" entsteht. Dieser geringe Luftaustausch ist aber so gering, daß es weder, wie bei den bisher bekannten Systemen, zu Zugerscheinungen noch zu einem unerwünscht hohen Wärmeverlust durch die Stellung der Drosselklappe kommt.can flow. This results in a very small exchange of air, which means that the rooms are ventilated, for example at night, so that no "smell" develops in the rooms. However, this small exchange of air is so small that it neither leads to drafts, as with previously known systems, nor to an undesirably high heat loss due to the position of the throttle valve.
Bevorzugt soll die Einrichtung zum endgültigen Schließen der Drosselklappe aus einem einfachen mechanischen Gestänge bestehen, damit der Aufwand so gering wie möglich gehalten wird. Gewählt wird deshalb eine Druckstange, die in etwa in Richtung der Längsachse verläuft und mit einem Haken in eine Stellscheibe eingreift, wobei die Stellscheibe wiederum der Drehachse aufgesetzt ist. Die Stellscheibe hat dabei den Vorteil, daß sie gleichzeitig auch eine Verbindungsmöglichkeit zu dem oben beschriebenen Dämpfer und/ oder auch zu dem Kraftspeicher ermöglicht.Preferably, the device for the final closing of the throttle valve should consist of a simple mechanical rod so that the effort is kept as low as possible. A push rod is therefore chosen that runs roughly in the direction of the longitudinal axis and engages with a hook in an adjusting disc, whereby the adjusting disc in turn is placed on the axis of rotation. The adjusting disc has the advantage that it also enables a connection to the damper described above and/or to the energy storage device.
Jenseits des Hakens wird die Druckstange von einem Druckschenkel eines Drehhebels beaufschlagt, wobei dieser Drehhebel wiederum um einen Drehbolzen dreht. Der Drehhebel ragt dabei in eine Laufrichtung eines Schlittens ein, der nahe seiner Endlage auf diesen Drehhebel auftrifft und den Drehhebel um den Drehbolzen dreht, so daß der Druckschenkel die Druckstange mit Druck beaufschlagt. In dieser Lage befindet sich der Haken an der Stellscheibe exzentrisch zum Mittelpunkt der Drehachse für die Drosselklappe in einer Position, in der er die Drosselklappe in die endglültige Schließlage führt. Diese Position ist bevorzugt in einer Ebene senkrecht zu der o. g. Längsachse des Rohrabschnittes angeordnet. D.h., der Haken folgt bei seiner exzentrischen Drehbewegung um den Mittelpunkt der Drehachse der Ebene der Drosselklappe. Damit wird immer das günstigste Hebelverhältnis erreicht.Beyond the hook, the pressure rod is acted upon by a pressure arm of a rotary lever, whereby this rotary lever in turn rotates around a pivot pin. The rotary lever protrudes in the direction of travel of a slide, which hits this rotary lever near its end position and rotates the rotary lever around the pivot pin so that the pressure arm applies pressure to the pressure rod. In this position, the hook on the adjusting disc is eccentric to the center of the axis of rotation for the throttle valve in a position in which it guides the throttle valve into the final closed position. This position is preferably arranged in a plane perpendicular to the above-mentioned longitudinal axis of the pipe section. This means that the hook follows the plane of the throttle valve during its eccentric rotation around the center of the axis of rotation. This always achieves the most favorable lever ratio.
Die Beaufschlagung des Drehhebels zum Schließen der Drosselklappe erfolgt bevorzugt über einen Schlitten, der wiederum mit einer Lochleiste in Verbindung steht, die beispielsweise in der DE-OS 39 17 360 beschrieben ist. Diese Lochleiste steht mit ihren Löchern mit der Zahnung eines Zahnradsegmentes in Eingriff, wobei dieses Zahnradsegment wiederum einer Welle eines Motors aufsitzt.The rotary lever for closing the throttle valve is preferably actuated via a slide, which in turn is connected to a perforated strip, which is described, for example, in DE-OS 39 17 360. This perforated strip has holes that engage with the teeth of a gear segment, which in turn sits on a motor shaft.
Auf diese einfache Art und Weise ist es möglich, mit dem Stellmotor abends die Drosselklappe in eine Schließstellung zu bringen, bei der die Räume nicht auskühlen können, bei der jedoch ein sehr geringer Luftauslaß zum Lüften der Räume stattfindet.In this simple way, it is possible to use the actuator to move the throttle valve into a closed position in the evening, where the rooms cannot cool down, but where a very small amount of air is released to ventilate the rooms.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
5Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing, which shows in
5
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Volumenstromreglers, montiert auf einem Rohrabschnitt eines entsprechenden Luftführungssystems;Fig. 1 is a side view of a volume flow controller according to the invention, mounted on a pipe section of a corresponding air duct system;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Volumenstromregler und den Rohrabschnitt gem. Fig. 1.Fig. 2 is a top view of the volume flow controller and the pipe section as per Fig. 1.
Gem. Fig. 1 sitzt einem Rohrabschnitt 1 eines nicht näher dargestellten Luftführungs- bzw. Klimasystems ein Volumenstromregier 2 auf. Dieser Volumenstromregler 2 besteht im wesentlichen aus einer eigentlichen Einstellvorrichtung 3 und einem Regler 4.According to Fig. 1, a volume flow regulator 2 is mounted on a pipe section 1 of an air duct or air conditioning system (not shown in detail). This volume flow regulator 2 essentially consists of an actual adjustment device 3 and a regulator 4.
Über die Einstellvorrichtung 3 wird eine nicht näher dargestellte Drosselklappe in dem Rohrabschnitt 1 bedient, welche je nach dem Querschnitt des Rohrabschnitts 1 rund oder oval sein kann oder eine andere geometrische Form einnehmen kann. Dabei dreht die Drosselklappe um eine Drehachse 5.The adjustment device 3 is used to operate a throttle valve (not shown in detail) in the pipe section 1, which, depending on the cross-section of the pipe section 1, can be round or oval or can have another geometric shape. The throttle valve rotates about a rotation axis 5.
Im Bereich der Einstellvorrichtung 3 ist der Drehachse 5 eine Stellscheibe 6 aufgesetzt, wobei die Stellscheibe 6 drehfest mit der Drehachse 5 gekoppelt ist. Exzentrisch zu der Drehachse 5 ist die Stellscheibe 6 über ein Zugelement 7, beispielsweise eine Kugelkette, mit einem Federstreifen 8 verbunden und zwar an dessen freiem Ende 9, gegenüber dem ein nicht näher gezeigtes Ende an einer Seitenwand 10 eines Gehäuses 11 für die Einstellvorrichtung 3 festliegt. Das freie Ende 9 des Federstreifens 8 kann von der Seitenwand 10 in Richtung y abheben, wobei dann die Stellscheibe 6 in Richtung &zgr; um die Drehachse 5 dreht undIn the area of the adjustment device 3, an adjusting disk 6 is placed on the rotation axis 5, whereby the adjusting disk 6 is coupled to the rotation axis 5 in a rotationally fixed manner. Eccentrically to the rotation axis 5, the adjusting disk 6 is connected to a spring strip 8 via a tension element 7, for example a ball chain, at its free end 9, opposite which an end not shown in detail is fixed to a side wall 10 of a housing 11 for the adjustment device 3. The free end 9 of the spring strip 8 can lift off from the side wall 10 in the direction y, whereby the adjusting disk 6 then rotates in the direction ζ around the rotation axis 5 and
sich die Drosselklappe schließt. Eine derartige Stellung des Federstreifens 8 ist gestrichelt angedeutet.the throttle valve closes. Such a position of the spring strip 8 is indicated by a dashed line.
Die Freigabe des Federstreifens 8 erfolgt durch Verschieben eines Schlittens 12 in Richtung x, da der Federstreifen 8 in einem nur gestrichelt angedeuteten Kanal 13 des Schlittens 12 geführt ist. Wird der Schlitten 12 in Richtung &khgr; verschoben, wird mehr und mehr von dem Federstreifen 8 freigegeben, so daß dieser Federstreifen 8 einem Zug des Zugelementes 7 nachgeben kann. Dadurch kann wiederum die Drosselklappe immer mehr von dem freien Querschnitt des Rohrabschnittes 1 verschließen.The spring strip 8 is released by moving a slide 12 in the x direction, since the spring strip 8 is guided in a channel 13 of the slide 12, which is only indicated by a dashed line. If the slide 12 is moved in the x direction, more and more of the spring strip 8 is released, so that this spring strip 8 can give way to a pull of the pulling element 7. This in turn allows the throttle valve to close more and more of the free cross section of the pipe section 1.
Gelangt der Schlitten 12 in die Nähe seiner Endlage, so trifft er dort mit seiner Rückseite 14 auf einen Drehhebel 15, der an einem Drehbolzen 16 angeordnet ist. Dieser Drehhebel 15 besitzt einen Druckschenkel 17, welcher auf das hintere Ende einer Druckstange 18 auftrifft. Diese Druckstange 18 ist einerseits nahe des Druckschenkels 17 in einem Führungsprofil 19 entgegen der Richtung &khgr; verschiebbar gelagert und greift andernends mit einem Haken 20 in eine Bohrung in der Stellscheibe 6 ein.When the slide 12 comes close to its end position, its rear side 14 hits a rotary lever 15 that is arranged on a pivot pin 16. This rotary lever 15 has a pressure leg 17 that hits the rear end of a pressure rod 18. This pressure rod 18 is mounted on the one hand near the pressure leg 17 in a guide profile 19 so that it can move in the opposite direction to the direction x and on the other hand engages with a hook 20 in a hole in the adjusting disk 6.
In der in Fig. 2 gezeigten Endlage liegt dabei die Druckstange 18 einer Anschlagrolle 21 auf, die ebenfalls in der Stellscheibe 6 sitzt. Ferner ist auch der Haken 20 exzentrisch zu der Drehachse 5 mit der Stellscheibe 6 verbunden, so daß nach Drehung der Stellscheibe 6 um die Drehachse 5 in die Drehrichtung &zgr; beim Schließsen der Drosselklappe ein günstiges Kräfteverhältnis für die Druckstange 18 hergestellt wird, indem die Lage des Hakens 20 in der dann erreichten Position unterhalb der Drehachse 5 erreicht ist, wobei sich eine Verbindung des Zugelementes 7 mit der Stellscheibe 6 oberhalb der Drehachse 5 befindet.In the end position shown in Fig. 2, the push rod 18 rests on a stop roller 21, which is also located in the adjusting disk 6. Furthermore, the hook 20 is also connected to the adjusting disk 6 eccentrically to the axis of rotation 5, so that after the adjusting disk 6 has rotated about the axis of rotation 5 in the direction of rotation ζ, a favorable force ratio is created for the push rod 18 when the throttle valve is closed, in that the position of the hook 20 is reached in the position then reached below the axis of rotation 5, with a connection of the tension element 7 to the adjusting disk 6 being located above the axis of rotation 5.
Wird jetzt mittels des Schlittens 12 auf den Drehhebel 15 ein Druck ausgeübt, so drückt der Druckschenkel 17 dieIf pressure is now exerted on the rotary lever 15 by means of the slide 12, the pressure leg 17 presses the
Verbindungsstange 18 entgegen der Richtung x, wodurch die Drehachse 5 nochmals um ein Stück gedreht wird. Damit erfolgt
ein endgültiges Schließen der Drosselklappe in dem Rohrabschnitt 1.
5Connecting rod 18 in the opposite direction to the x direction, whereby the axis of rotation 5 is rotated once again. This results in the final closing of the throttle valve in the pipe section 1.
5
Um das günstigste Hebelverhältnis zum Schließen der Drosselklappe zu erreichen, befindet sich der Haken 20 in der in Fig. 2 gezeigten Öffnungslage der Drosselklappe in etwa in der Ebene der geöffneten Drosselklappe, welche durch die strichpunktierte Längsachse A des Rohrabschnittes 1 angedeutet ist. Dabei geht diese Längsachse A durch einen Mittelpunkt M der Drehachse 5. In Schließlage befindet sich der Haken 20 dagegen in einer Ebene, welche etwa senkrecht zur Längsachse A durch den Mittelpunkt M verläuft.In order to achieve the most favorable lever ratio for closing the throttle valve, the hook 20 is located in the opening position of the throttle valve shown in Fig. 2 approximately in the plane of the opened throttle valve, which is indicated by the dash-dotted longitudinal axis A of the pipe section 1. This longitudinal axis A passes through a center point M of the axis of rotation 5. In the closed position, however, the hook 20 is located in a plane which runs approximately perpendicular to the longitudinal axis A through the center point M.
Der Schlitten 12 ist im übrigen über nicht näher gezeigte Profilstreifen mit einer Lochleiste 22 verbundem, wobei die entsprechenden Löcher 23 der Lochleiste 22 mit einer Zahnung 24 eines Zahnradsegmentes 25 in Eingriff gebracht werden können. Das Zahnradsegment 25 ist einer Drehwelle 26 aufgesetzt, welche mit einem nicht näher gezeigten Motor in dem Regler 4 in Verbindung steht. Wird der Motor in Gang gesetzt, dreht er die Drehwelle 26, wobei das Zahnradsegment 25 die Lochleiste 22 in Richtung &khgr; verschiebt.The carriage 12 is also connected to a perforated strip 22 via profile strips (not shown in detail), whereby the corresponding holes 23 of the perforated strip 22 can be brought into engagement with a toothing 24 of a gear segment 25. The gear segment 25 is mounted on a rotary shaft 26, which is connected to a motor (not shown in detail) in the controller 4. When the motor is started, it rotates the rotary shaft 26, whereby the gear segment 25 displaces the perforated strip 22 in the direction x.
Dabei nimmt die Lochleiste 22 den Schlitten 12 mit.The perforated strip 22 takes the carriage 12 with it.
Oberhalb der Lochleiste 22 befindet sich eine Skala 27, über welche die Stellung des Schlittens 12 abgelesen werden kann. Verbindungselemente zwischen Lochleiste 22 und Schlitten 12 sind mit 28 gekennzeichnet.Above the perforated strip 22 there is a scale 27, on which the position of the slide 12 can be read. Connecting elements between the perforated strip 22 and the slide 12 are marked with 28.
Sofern das Zugelement 7 als Kugelkette ausgebildet ist, erfolgt eine Verbindung dieser Kugelkette mit der Stellscheibe 6 durch ein Einschieben der letzten Kugel in einen Schlitz 29. Nahe diesem Schlitz 29 ist die Stellscheibe 6 über einen mit einem Haken 30 in die Stellscheibe 6 eingesetzte Stange 31 mit einem Dämpfer 32 verbunden. Ein Aus-If the tension element 7 is designed as a ball chain, this ball chain is connected to the adjusting disc 6 by inserting the last ball into a slot 29. Close to this slot 29, the adjusting disc 6 is connected to a damper 32 via a rod 31 inserted into the adjusting disc 6 with a hook 30. A
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führungsbeispiel dieses Dämpfers 32 ist in der DE-OS 41 35 758 gezeigt und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. An example of this damper 32 is shown in DE-OS 41 35 758 and is therefore not described in more detail here.
Der Dämpfer 32 ist beiseits über Wellenstummel 33 mit einem Montagewinkel 34 verbunden, der wiederum an dem Gehäuse 11 befestigt ist. Aufgabe des Dämpfers 32 ist es, Unterschiede im Luftstrom innerhalb des Rohrabschnittes 1 entgegenzuwirken, so daß ein Flattern der Drosselklappe im wesentlichen vermieden wird.The damper 32 is connected via shaft stub 33 to a mounting bracket 34, which in turn is attached to the housing 11. The task of the damper 32 is to counteract differences in the air flow within the pipe section 1, so that fluttering of the throttle valve is essentially avoided.
Claims (7)
101. Air guidance system with a pipe section (1) in which a throttle valve is arranged which is mounted so as to be rotatable about a rotation axis (5), wherein the rotation axis (5) is associated with a force accumulator (8) which moves the throttle valve against an air flow into the opening position,
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