DE10147108A1 - Klappe für Luftwege in Belüftungs- und Temperiervorrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klappe für Luftwege in Belüftungs- und Temperiervorrichtungen, wobei die Klappe eine im wesentlichen flächige Ausgestaltung mit einer Betätigungsachse aufweist, wobei die flächige Form einer entsprechenden Abriegelung, Umlenkung oder sonstigen Beeinflussung eines Luftstromes angepaßt ist, wobei die Klappe (1) zur Erzielung einer höheren Steifigkeit und zur Erzielung eines höheren Flächenträgheitsmomentes als Hohlkörper mit einem Hohlraum (6) ausgebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Klappe für Luftwege in Belüftungs- und Temperiervorrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Es ist bekannt, bei den Belüftungs- und Temperiervorrichtungen, insbesondere Belüftungs- und Temperiervorrichtungen wie Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen die Luftwege mit drehbaren Klappen zu öffnen und abzusperren. Diese Luftklappen weisen üblicherweise eine zentrale Welle auf, von der diametral sich gegenüberliegende Klappenflügel sich von der Welle wegerstrecken. Je nach Gehäuse oder Luftweg können derartige Klappen eine rechteckige oder runde flächige Ausgestaltung aufweisen. Bei derartigen ebenen Luftklappen ist von Nachteil, daß diese bezüglich ihrer Steifigkeit und ihrer äußeren Erscheinung mehr oder weniger auf die ebene Form begrenzt sind. Um die Steifigkeit zu erhöhen, können derartige Luftklappen auf den Klappenflügeln eine Rippung aufweisen. Diese Rippung verursacht jedoch einen unerwünschten Strömungswiderstand sowie die Erzeugung von Strömungsgeräuschen und Vibrationen. Die Erhöhung der Steifigkeit durch eine Verdickung der Klappe, insbesondere eine Materialverdickung der Flügel führt zwar zu einer höheren Steifigkeit, verursacht aber höhere Materialkosten und es treten Produktionsschwierigkeiten auf, insbesondere sind derartige Bauteile nicht dimensionsstabil, d. h. bei ihrer Herstellung bzw. Anwendung treten größere Toleranzen auf als erwünscht. Ferner lassen sich höhergewichtige Klappen schlechter bewegen und bedingen einen höheren Aufwand im Bewegungs- bzw. Antriebsapparat für diese Klappen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, Luftklappen insbesondere für Luftwege in Belüftungs- und Temperiervorrichtung insbesondere von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die bei einer hohen Steifigkeit und bei einem hohen Flächenträgheitsmoment eine optimale Luftströmung erlauben, wobei die Geräuschentwicklung und der Vibrationseintrag gering sind. Eine weitere Aufgabe ist es, derartige Luftklappen anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar sind und eine hohe Dimensionsstabilität aufweisen.
• Die Aufgaben werden mit einer Luftklappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Erfindungsgemäß werden Luftklappen verwendet, die im sog. "Fluent Injection Technology"-Verfahren hergestellt sind. Bei dem "Fluent Injection"-Verfahren unterscheidet man das GIT ("Gas Injection Technology")-Verfahren und das WIT ("Water Injection Technology")-Verfahren. Hiermit können die Unzulänglichkeiten des üblicherweise für derartige Luftklappen angewendeten Spritzpreßverfahrens umgangen werden. Dieses Verfahren unterscheidet sich vom konventionellen Spritzgieß- oder Spritzpreßverfahren dadurch, daß die Form nur teilweise mit Kunststoffmaterial gefüllt wird. Anschließend wird mit einer Injektionseinrichtung, insbesondere einer Art Injektionsnadel Luft, Stickstoff, Kohlendioxid oder Wasser in die Form eingespritzt, wobei das Fluid die geschmolzene Kunststoffmasse an die Formwandungen andrückt und einen Hohlkörper ausbildet. Dieses Verfahren kann mit einem Multikomponenteneinspritzverfahren kombiniert werden, insbesondere um Dichtlippen an den Längskanten der Klappe zu schaffen.
• Erfindungsgemäß weist eine Luftklappe somit einen insbesondere zentralen Hohlraum auf, wobei die Klappe im Bereich ihrer freien Längskanten, wie üblich, relativ flach und eben ausgebildet ist. Im Bereich des Hohlraumes hat das Klappenmaterial einen Abstand zur neutralen Linie, so daß ein hohes Flächenträgheitsmoment und eine hohe Steifigkeit erreicht wird. Da durch dieses Verfahren Materialanhäufungen und Inhomogenitäten insbesondere auch bei der Gewichtsverteilung nicht befürchtet werden müssen, kann die äußere Form der Klappe erheblich freier gestaltet werden. Die äußere Erscheinung kann an den Luftstrom derart angepaßt werden, daß in bestimmten Klappenstellungen der Luftstrom in einer bestimmten Weise gelenkt wird. Ferner kann die Konturierung derart erfolgen, daß Turbulenzen oder Wirbel vermieden oder minimiert werden. Ferner kann die hohe Steifigkeit ohne außen aufgebrachte Rippen, d. h. ohne Geräusch und Vibrationsentwicklung gewährleistet werden. Wenn dies gewünscht wird, kann der Hohlraum der Klappe entsprechend der gewünschten Luftströmung beispielsweise eine Parallelogrammform, eine Bomben- oder Tropfenform oder dergleichen aufweisen, wobei die Oberfläche eine Konturierung derart aufweisen kann, daß an gewünschten Stellen Strömungsumschläge von einer laminaren in eine turbulente Strömung erreicht werden.
• Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine erfindungsgemäße Klappe in einem Querschnitt zeigt.
• Eine erfindungsgemäße Klappe 1 wird im folgenden anhand eines Koordinatenkreuzes mit einer X- und einer Y-Achse definiert. Die Klappe 1 weist in etwa zentralmittig, d. h. im Schnittpunkt der X- und Y-Achse des Bezugskoordinatensystems eine durchgehende Welle 2 zum Verschwenken der Klappe 1 auf. Bezogen auf die X- Richtung ist beiderseitig der Welle 2 je ein Klappenflügel 3, 4 angeordnet. Der Welle 2 in X-Richtung gegenüberliegend enden die Flügel 3, 4 mit freien Längskanten 5. Im Bereich der freien Längskante 5 ist die Klappe 1 flacheben ausgebildet. Im Bereich der Welle 2 ist um die Welle 2 herum in der Klappe 1 ein Hohlraum 6 ausgebildet. Der Hohlraum 6 wird bezüglich der Y-Achse von einer oberen Wandung 7 und einer unteren Wandung 8 begrenzt. Der Hohlraum 6 kann im Querschnitt parallelogrammförmig ausgebildet sein, er kann jedoch auch beliebige andere Formen aufweisen, z. B. kann er zum erzielen bestimmter Strömungseffekte tropfen- oder bombenförmig oder in sonst einer Weise ausgebildet sein.
• Die Wandungen 7, 8, die den Hohlraum 6 begrenzen, sind von der neutralen Faser, die in diesem Fall durch die X-Achse gebildet wird, entfernt und erhöhen hierdurch die Steifigkeit der Klappe 1. Die Welle 2 verläuft in dem Hohlraum 6, wobei die Welle 2 an den nicht gezeigten, auf einer normal zur Y- und X-Achse stehenden Z-Achse befindlichen Endbereichen einer erfindungsgemäßen Klappe 1 durch flachebene Endbereiche der Klappe 1 führt und dort festgelegt ist. Es ist ferner möglich, in den flachen Endbereichen der Klappe 1 anstelle einer durchgehenden Welle Wellenstummel vorzusehen. Die Klappe 1 kann neben der gezeigten Form auch lediglich eine einseitig gewölbte Form, eine Tragflächenform oder eine sichel- oder C-artig gewölbte form, jeweils mit einem Hohlraum 6, aufweisen.
• Bei der erfindungsgemäßen Klappe ist von Vorteil, daß diese eine erhöhte Steifigkeit bei einer geringeren Geräusch- und Vibrationsentwicklung aufweist, wobei die Klappe zudem strömungsoptimiert ausgebildet sein kann.

Claims (7)

1. Klappe für Luftwege in Belüftungs- und Temperiervorrichtungen, wobei die Klappe eine im wesentlichen flächige Ausgestaltung mit einer Betätigungsachse aufweist, wobei die flächige Form einer entsprechenden Abriegelung, Umlenkung oder sonstigen Beeinflußung eines Luftstromes angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) zur Erzielung einer höheren Steifigkeit und zur Erzielung eines höheren Flächenträgheitsmomentes als Hohlkörper mit einem Hohlraum (6) ausgebildet ist.

2. Klappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (6) derart ausgebildet ist, daß die Klappe im Querschnitt parallelogrammförmig, bomben- oder tropfenförmig, tragflächenförmig, sichel- oder C-förmig oder in anderer Weise eine Luftströmung beeinflußend ausgebildet ist.

3. Klappe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe im "Fluent Injection Technology"-Verfahren hergestellt ist.

4. Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe eine durchgehende Welle (2) zum Verschwenken der Klappe (1) aufweist.

5. Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) beiderseitig der Welle (2) je einen Klappenflügel (3, 4) aufweist, wobei die Klappenflügel (3, 4) in ebene Randbereiche mit freien Längskanten (5) auslaufen.

6. Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) nach dem Multikomponenteneinspritzverfahren hergestellt ist.

7. Klappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der freien Längskanten (5) Dichtlippen ausgebildet sind.