DE941569C

DE941569C - Belueftungsvorrichtung mit selbsttaetiger Regelung der Durchflussmenge

Info

Publication number: DE941569C
Application number: DEP9612A
Authority: DE
Inventors: Johannes Petrus Hekelaar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-04-21
Filing date: 1953-04-21
Publication date: 1956-04-12
Also published as: BE519302A; GB739392A; US2749833A; LU32127A1; FR1075974A; NL77033C; CH314252A

Description

Belüftungsvorrichtung mit selbsttätiger Regelung der Durchflußmenge Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung mit selbsttätiger Regelung der Durchflußmenge. Es ist bekannt, Gebäude mittels -in Wanddurchbrüchen der Außenwände angebrachter Lüftungsvorrichtungen zu lüften. Bekannte Systeme dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß der Lüftungsgrad stark vom Winddruck abhängt, so daß bei einem starken Wind in dem zu lüftenden Raume ein unangenehmer Zug entstehen kann.
Um diesem Nachteil vorzubeugen, ist vorgeschlagen worden, eine rechteckige Belüftungsöffnung mit einer Anzahl übereinanderhängender dachförmiger Klappen auszurüsten. Der zwischen diesen Klappen durchstreichende bzw. dagegenstoßende Luftstrom wird einigermaßen abgelenkt, wodurch auf die Klappen ein von der Windkraft abhängiger Druck ausgeübt wird, welcher die Klappen aus ihrem Gleichgewichtszustand bringt und hierdurch die dem Luftstrome zur Verfügung stehende Durchgangsöffnung verkleinert. Die durchströmende Luftmenge soll auf . diesem Wege selbsttätig geregelt werden.
Diese Vorrichtung hat im Gebrauch große Nachteile. Die Klappen nehmen nämlich nicht einen zu einer bestimmten Windkraft gehörenden Stand ein, sondern fangen um diesen Stand je länger desto stärker. zu schwingen an, besonders. wenn die Windkraft nicht zu klein ist. Vön einer richtigen Regelung kann also hier nicht die Rede sein. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei starken Schwingungen die Klappen kräftig aufeinanderstoßen, wodurch ein störendes Geklapper entsteht. Auch können die Klappen bei einer bestimmten Luftgeschwindigkeit nicht eine, sondern zwei verschiedene Stellungen einnehmen, abhängig davon, ob die Klappen durch Zunahme oder durch Abnahme des Winddruckes in eine solche Stellung gebracht werden. Die geschilderten Nachteile dürften hauptsächlich auf Luftwirbel zurückzuführen sein, welche zwischen und unmittelbar hinter den Klappen entstehen und den auf die Klappen einwirkenden, ihre Stellung bestimmenden Luftdruck stark schwanken lassen.
Auch das Zusammenspiel des Luftdruckes und der Trägheitskräfte kann ein Schwingen der Klappen verursachen, wenn sie durch plötzliche Änderung des Luftdruckes schnell in eine andere Stellung gebracht werden. Die geschilderten Erscheinungen können bei allen Lüftungsvorrichtungen auftreten, bei denen die Klappen sowohl auf den Winddruck reagieren (wobei sie. eine Bewegung machen, deren Richtung mehr oder weniger mit derjenigen des Winddruckes zusammenfällt oder ihr entgegen gerichtet ist, abhängig davon, ob der Winddruck zu- oder abnimmt) als auch zugleich die Durchgangsöffnung des Luftkanals ändern müssen.
Die Belüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung bezweckt, die oben geschilderten Nachteile zu beheben. Sie besteht aus einem in eine Lüftungsleitung oder eine Lüftungsöffnung einzubauenden Gehäuse, versehen mit einem Schieber, dessen Bewegungsrichtung senkrecht oder ungefähr senkrecht zu der Richtung der von ihm zu steuernden Luftströmung steht, einem mit diesem Schieber gekoppelten Glied (Fahne), dessen Lage durch die Bewegungsenergie der auf dasselbe einwirkenden Luftströmung verändert werden kann und dabei das Bestreben hat, den Schieber aus der »offenen« in die »geschlossene« Stellung zu bringen, und einem Glied (z-B. Feder), welches das Bestreben hat, den Schieber in die »offene« Stellung zu bringen, und zwar mit einer Kraft, die um so größer ist, je weiter der Schieber von der »offenen« Stellung entfernt ist, so da.B diese Glieder derart zusammenwirken, daß der Schieber um so weiter öffnet, je geringer die Bewegungsenergie der Luftströmung ist, und daß zu jeder Größe der Bewegungsenergie der Luftströmung eine bestimmte Größe der Öffnung gehört.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung macht den Schieber für den auf ihn einwirkenden Winddruck unempfindlich und erlaubt es, der Fahne eine derartige Form zu geben, daß sie keine für ihre Stabilität gefährlichen Luftwirbel erzeugt, und den Schieber an einem Platz anzuordnen, wo derartige Wirbel nicht zu befürchten sind.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mit Vorteil nicht nur zur Belüftung von Gebäuden, sondern auch zur Belüftung von Schiffen, Flugzeugen und Landfahrzeugen benutzt werden, insbesondere von Kraftwagen, in denen bei hohen Fahrgeschwindigkeiten kein unangenehmer Zug auftreten darf: Die Vorrichtung wird mit Bezug auf, die einige Ausführungsbeispiele wiedergebene Zeichnung näher beschrieben, wobei Fig. i im vertikalen Schnitt. eine in der Außenwand eines Gebäudes eingemauerte Vorrichtung darstellt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der, Vo=ftung ebenfalls im Vertikalschnitt wiedergibt und Fig. 3 einen Schnitt einer dritten Ausfüh#arm darstellt, die vorzugsweise zur Lüftung vou Kraftwagen angewendet werden kann.
In Fig. i gibt die Ziffer i die Außenre- eiues. Gebäudes an. Die Luft strömt in Pfeilrichtung durch eine Öffnung 3 in eine Leitung q, des Gehäuses: z und wird von einer Leitfläche 5 gegen eine Fahne i2 gerichtet, welche den Luftstrom aus seiner Rich-tniig ablenkt. Hierdurch wird eine nach unten gerichtete Kraft auf die Fahne ausgeübt, deren Größe von. Wmddruck abhängt. Die Fahne 12 ist mit einem in uurrflttelbarer Nähe der Gehäusewand 6 vorgesehenen Schieber 13 starr verbunden, so- daß-eine nach unten gerichtete Bewegung der Fahne eine Verkleinerung der in der Wand 6 vorgesehenen Ausströmöffnung 7 zur Folge hat. Die Luft strömt durch diese Öffnung in einen Kanal 8 und von hier aus in den zu lüftenden Raum.
Die Fahne 12 und der mit ihr verbundene Sch%eber13 können an einem Paar straff gespannter, glatter Metalldrähte 14. entlang gleiten, welche durch die Löcher 47, 48 in Fahne und Schieber gehen. Um die Drähte sind Spiralfedern 15 angebracht, die eine nach oben ge= richtete .Kraft auf die Fahne ausüben. Eine Vergrößerung des Winddruckes zwingt die Fahne, bis in den Stand herunterzugehen, in dem der zugenommene Federdruck den Winddruck ausgleicht.
Da der Schieber 13 jeder Bewegung der Fahne 12 folgt, hat eine Zunahme des Winddruckes eine nach unten gerichtete Verstellung des Schiebers zur Folge und hiermit auch eine Verkleinerung der Öffnung 7. Es ist möglich, oberhalb einer bestimmten Minimalgröße des auf die Fahne 12 ausgeübten Winddruckes, bei dem auch das Gewicht der Fahne und des Schiebers mitgerechnet werden muß - dessen Auswirkung von der Spannung der Federn 15 abhängt -, die Zuhiftmenge innerhalb weiter Grenzen von dem Winddruck abhängig zu machen, und zwar durch eine geeignete Wahl der Federn 15 und der Weite der Öffnung 7. In den meisten Fällen wird eine Fahnenverstellung genügen, die von dem Winddruck ungefähr abhängig ist.
Um die den Bewegungen der Fahne entgegenwirkende Reibung soweit wie möglich zu verringern, wird zwischen der Fahne und dem Gehäuse ein kleines Spiel gelassen. Hierdurch-entsteht aber eine Verbindung zwischen dem Raum ii unterhalb der Fahne und dem Raum oberhalb derselben. Um zu verhindern, daß der Luftdruck im Raum ii zu. stark anwächst, wodurch der auf die Fahne 12 nach unten wirkende Luftdruck in unerwünschtem Maße verringert oder gar aufgehoben würde, wird dieser Raum mittels einer Leitung g, die im Lüftungskanal 8 mündet, entlüftet.
Wo vom auf die Fahne einwirkenden Winddruck die Rede ist, wird immer der effektive Winddruck gemeint, das ist der nach unten wirkende Winddruck, verringert um den im Raum ii herrschenden Gegendruck.
Das Gehäuse 28 in Fig. 2 besitzt eine Eintrittsöffnung 29 und eine Austrittsöffnung 30. Die in das Gehäuse hineinströmende Luft wird durch eine Leitfläche 31 gegen eine im Gehäuse um eine Achse 16 drehbare Fahne 32 gerichtet. Ein kreisbogenförmiger Schieber 21 ist mittels der Arme ig schwenkbar auf einer sich im Yzümmungsmittelpunkt des Schiebers befindenden Achse befestigt und mit der Fahne 32 mittels eines Hebels 18 und einer Hubstange 17 verbunden. Ein Gegengewicht 22 wirkt dem auf die Fahne 32 einwirkenden Winddruck entgegen und ist bestrebt, den Schieber zusammen mit der mit ihm verbundenen Fahne in die in Fig. 2 angegebene »offene« Stellung zu bringen. Der unter der Fahne 32 befindliche Raum 24 wird mittels einer oder zweier bei 27 in die Luftleitung 22 mündender Leitungen 26 entlüftet. Die Resultierende des vom Luftstrom auf den Schieber 21 ausgeübten Druckes geht stets durch die Achse io, so daß dieser Druck keinen Einfluß auf den Stand des Schiebers ausüben kann.
Die Bezugsziffer 42 in Fig. 3 gibt eine Leitung an, die z. B. am vorderen Ende des Wagens Luft empfängt; eine andere Luftleitung 43 mündet im Innern des Wagens aus. Beide Leitungen sind an ein trommelförmiges Gehäuse 38, 44 und einen in ihm um eine Achse 34 schwenkbar angebrachten Körper 46 angeschlossen. Dieser umfaßt einen kreisförmigen.Schieber 45, eine Fahne 33, welche unter Einwirkung des Winddruckes den Körper 46 um seine Achse mehr oder weniger verdreht, wodurch die der Luft zur Verfügung stehende Durchflußöffnungsweite 52 geändert wird, und aus zwei den Schieber und die Fahne miteinander verbindenden Seitenwänden. Zwischen diesen und mit diesen fest verbunden befindet sich eine gekrümmte Leitfläche- 35, welche einen Teil des Luftstromes direkt gegen die Fahne richtet, wodurch der auf diese ausgeübte Winddruck vergrößert wird. Die Gegenkraft wird von einer Spiralfeder 36 geliefert, welche mit einem Ende an der nicht drehbaren Achse 34 und mit dem anderen Ende an einem Rand der Leitfläche befestigt ist.
Die Feder 36 hat das Bestreben, den Körper 46 in den in der Figur angegebenen Stand zu drehen, in welcher Lage die Fahne 33 an einem Nocken 51 des Gehäuses anliegt und die Durchflußöffnung 52 vollständig vom Schieber freigegeben ist. Die Fahne 33 liegt ungefähr radial zum trommelförmigen Gehäuse und besitzt einen inneren Rand 37, welcher als Kreisbogen ausgebildet ist und teilweise um die Achse 34 greift. Eine Scheidewand 49 ist derart im Gehäuse angebracht, daß in ihm ein die Leitung 42 fortsetzender Kanal gebildet wird. Der Innenrand dieser Scheidewand schließt sich mit kleinem Spiel dem gekrümmten Teil 37 der Fahne an. Ein ebenfalls nur geringes Spiel besteht zwischen den Seitenwänden des Körpers 46 und denjenigen des Gehäuses. Hierdurch kann nur eine kleine Luftmenge in den Raum 50 zwischen der Scheidewand 49 und der Fahne 33 eintreten. Dieser Raum wird mittels einer oder zweier Leitungen entlüftet, die in diesem Raum bei 39 münden und bei 41 hinter der Eintrittsöffnung 52 der Leitung 43 angeschlossen sind, so daß auf die Fahne 33 kein unerwünschter Gegendruck ausgeübt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Belüftungsvorrichtung mit selbsttätiger Regelung der Durchflußmenge, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Lufteintritts- und einer Luftaustrittsöffnung, einen Schieber, dessen Bewegungsrichtung senkrecht oder ungefähr senkrecht zu der Richtung der von ihm zu steuernden Luftströmung steht, ein mit diesem Schieber gekoppeltes Glied (Fahne), dessen Lage durch die Bewegungsenergie der auf dasselbe einwirkenden Luftströmung verändert werden kann und das dabei das Bestreben hat, den Schieber aus der »offenen« in die »geschlossene« Stellung zu bringen, und ein Glied (z. B. Feder), das das Bestreben hat, den Schieber in die »offene« Stellung zu bringen, und zwar mit einer Kraft, die um so größer ist, je weiter der Schieber von der »offenen« Stellung entfernt ist, so daß diese Glieder derart zusammenwirken, daß der Schieber um so weiter öffnet, je geringer die Bewegungsenergie der Luftströmung ist. z. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Gehäuse eintretende Luftstrom durch eine Leitfläche (5, 31, 35) gegen die Fahne gerichtet wird. 3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (5) und die Fahne (i2) derart zueinander liegen, daß sie in dem Gehäuse (2) eine ungefähr U-förmige Leitung bilden, derart, daß die Scheidewand zwischen den benachbarten Leitungsteilen durch die Leitfläche (5) und mindestens ein Teil der beide Leitungsteile nach unten abschließenden Krümmerwand durch die Fahne (12) gebildet wird. 4. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahne (12, 32 oder 33) mit geringem Spiel in das Gehäuse (2, 28 oder 38, 44) paßt. 5. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hinter der Fahne liegende Raum (1-1, 24 oder 5o) durch eine in die Luftaustrittsleitung (8, 3o oder 43) mündende Leitung (g, 26 oder 40) entlüftet wird. 6. Belüftungsvorrichtung nach einem de r_ Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahne (12) mit einem ebenen Schieber (13) fest verbunden ist und Fahne und Schieber in der Schieberebene an einer Führung (14) entlang bewegt werden können. 7. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahne (32) um eine Achse (16) gedreht werden kann und mittels eines Kuppelgliedes (17) mit einem um eine andere Achse (2o) drehbaren Hebelsystem (ig, 22) verbunden ist, welches einen kreisbogenförmigen Schieber (21) trägt, dessen Krümmungsmittelpunkt mit der zweiten Achse (2o) zusammenfällt. B. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche z bis 5,. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (38, 4q.) trommelförmig ausgebildet ist und _ in ihm ein einen kreisbogenförmigen Schieber (45) und eine ungefähr radial stehende Fahne (33) umfassender Körper (q6) schwenkbar befestigt ist. .g. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (35) mit dem Körper (46) starr verbunden ist und nur einen Teil der durch das Gehäuse (38, 44) strömenden Luft gegen die Fahne (33) richtet. Angezogene Druckschriften Britische Patentschrift Nr. 569 ox3.