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Die
Erfindung betrifft eine Luftdüse
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Luftdüsen der
gattungsgemäßen Art
sind in verschiedenartigen Ausführungen
bekannt. Die Luftdüsen
weisen überwiegend
innerhalb des Gehäuses Drosselklappen
auf, die mit einem Betätigungsmechanismus
zwischen einer Verschließposition
und einer Öffnungsposition
verschwenkt oder verdreht werden können. Im Gehäuse sind
weiterhin vertikale und/oder horizontale Lamellen angeordnet, um
den Luftstrom in gewünschter
Richtung aus der Düse
zu führen.
In Abhängigkeit
der jeweils konkreten Konstruktion sind die Lamellen entweder fest
mit dem Gehäuse
verbunden oder verschwenkbar im Gehäuse abgestützt. Bei allen Luftdüsen der
bekannten Art ist es bekannt, die Rückseite des Gehäuses mit
einem Luftzuführschacht
bzw. einem flexiblen Schlauch, über
den die Luft zugeführt
wird, zu verbinden. Solche Luftdüsen
werden insbesondere in Fahrgastzellen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
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Aus
der
DE 68 11 796 U ist
eine Luftdüse
mit zentraler, stufenlos gesteuerter Verschluss- und Luftmengenregelung
sowie getrennter Einstellung der Luftrichtung in Kraftfahrzeugen
bekannt, bei denen ein vorderes Gehäuseteil gegenüber einem
hinteren Gehäuseteil
verdrehbar ist. Das vordere Gehäuseteil weist
eine Regelklappe auf, die in einem Regelbereich von 90° betätigbar ist.
Zu diesem Zweck ist ein Kreissegment mit einer Verzahnung an der
Schwenkachse der Klappe vorgesehen. Diese Verzahnung greift in eine
zahnstangenförmige
Kontur an dem verdrehbaren ersten Gehäuseteil ein und lässt sich
entsprechend der Drehung des ersten Teils um 90° verschwenken, wodurch der Luftstrom
drosselbar ist.
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Die
EP 0 810 112 A2 beschreibt
eine Runddüse
für den
Einsatz in Kraftfahrzeugen, bei der in einem vorderen Rahmen, der
in das Gehäuse
der Luftdüse
eingesetzt ist, schwenkbewegliche Klappen angeordnet sind. Sofern
ein Druck auf die Klappen ausgeübt
wird, werden diese geöffnet
und verschwenkt. Gleichzeitig wird über eine Mitkopplung die eine Klappe
in dem Gehäuse
verschwenkt, um die Luft bei geöffneter
vorderer Klappenanordnung durchlassen zu können und bei geschlossener
Anordnung den Luftstrom zu unterbinden.
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Aus
der
DE 100 46 721
A1 ist eine Luftdüse bekannt,
die vorzugsweise in der Armaturentafel in einem Kraftfahrzeug eingebaut
ist. Diese Luftdüse weist
ein ortsfestes, an einen Lüftungskanal
angeschlossenes Lagerelement auf, in dem ein diesem gegenüber dreh-
und schwenkbar ausgebildetes kugelabschnittsförmiges Lüftungsteil angeordnet ist. Vorderseitig
sind neben einer verschließbaren
Mittenöffnung
um diese herum Luftdurchlässe
in Form von Bohrungen angeordnet, die mittels Verschlussstopfen
verschließbar
sind. Die Strömungsrichtung
aller Luftdurchlässe
erfolgt nach vorn aus dem Kugelkopf.
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In
der
DE 101 36 636
A1 wird eine Luftdüse für Fahrzeuge
beschrieben, bei der Luftklappen mit zugeordneten Achszapfen in
Ausnehmungen eines ringförmigen
Innengehäuses
verschwenkbar gelagert sind. Das Innengehäuse mit den Luftklappen wird
drehbeweglich und axial gesichert in einem ringförmigen Außengehäuse montiert.
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Ein
wesentlicher Nachteil der als Stand der Technik benannten Luftdüsen besteht
darin, dass sie aus zahlreichen Einzelteilen mit oftmals komplizierten
Konturen zusammengefügt
werden. Dies erfordert aufwendige und kostenintensive Herstellungsverfahren.
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Hingegen
kann die aus der
DE
103 21 518 A1 bekannte Luftdüse mit relativ geringem Kosten- und
Montageaufwand hergestellt werden. Diese Luftdüse besteht aus lediglich zwei
Gehäuseteilen,
die gegeneinander relativ verdrehbar zusammengefügt sind. Die beiden Teile sind über eine
Drehlagerverbindung miteinander gekoppelt, so dass eine relative Verdrehung
zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil der Luftdüse möglich ist.
Im Bereich der Drehlagerverbindung ist vorzugsweise eine Drosselklappe
eingebracht. Diese Drosselklappe kann aus einer in Richtung der
Längsachse
der Luftdüse
ausgerichteten Öffnungsstellung
in eine quer verlaufende Verschließstellung verschwenkt werden.
Hierfür ist
eine Wirkverbindung zwischen dem vorderen Gehäuseteil und der Drosselklappe
vorgesehen, in deren Folge ein Verdrehen des vorderen Gehäuseteils ein
Verschwenken der Drosselklappe bewirkt. Dies wird durch eine am
vorderen Gehäuseteil
ausgestaltete Kulissenbahn realisiert, in der ein Mitnahmeansatz
für ein
Steuerelement der Drosselklappe geführt ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung der aus der
vorgenannten Offenlegungsschrift des Anmelders bekannten Luftdüse dar,
die nunmehr so ausgebildet sein soll, dass weitere Möglichkeiten
zur Verstellung der Drosselklappe geschaffen werden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch Ausgestaltung einer Luftdüse
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche,
deren technische Merkmale im Ausführungsbeispiel näher beschrieben sind.
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Bei
einer erfindungsgemäß ausgestalteten Luftdüse weist
der vordere Gehäuseteil
an seiner zur vorderseitigen Luftaustrittsöffnung gegenüberliegenden
Stirnfläche
eine kreisringförmige
Kontur auf, die von einem ebenen Abschnitt in einen Abschnitt mit
einer zahnstangenförmigen
Kontur übergeht.
Der zahnstangenförmigen
Kontur wird eine Baugruppe zugeordnet, die eine Zahnradkontur zur
Betätigung der
Drosselklappe aufweist. Diese Baugruppe ist jeweils neben der Zahnradkontur
mit einer ebenen Kontur ausgestaltet, die auf der ebenen kreisringförmigen Kontur
des vorderen Gehäuseteils
abstützbar ist.
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Somit
wird während
des Eingriffs von zahnstangenförmiger
Kontur und Zahnradkontur eine Schwenkbewegung der Drosselklappe
erreicht. Die Größe der hierbei
realisierten Relativbewegung zwischen Gehäuse und Drosselklappe ist von
der Übersetzung
der Verzahnung abhängig.
Sofern die jeweils ebenen Konturen miteinander in Verbindung stehen, wird
die Lage der Drosselklappe nicht verändert. Folglich kann mit dieser
Luftdüse
trotz des einfachen Aufbaus ein sehr großer Anströmungsbereich realisiert werden.
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Weiterhin
ergeben sich neben diesen funktionellen Vorteilen auch Kostenvorteile,
weil lediglich eine geringe Anzahl von Bauteilen benötigt wird.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
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Es
zeigen:
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1 den
grundsätzlichen
Aufbau einer erfindungsgemäßen Luftdüse in Seitenansicht,
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2 die
in 1 gezeigte Ausführung in einer anderen Stellung
der Drosselklappe,
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3 die
in 1 gezeigte Ausführung mit unveränderter
Stellung der Drosselklappe wie in 2, jedoch
mit einer anderen Stellung des vorderen Gehäuseteils,
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4 die
Luftdüse
in Schnittdarstellung mit Darstellung alternativer Stellungen von
Drosselklappe und Lamelleneinsatz,
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5 den
grundsätzlichen
Aufbau der Luftdüse
mit perspektivischer Darstellung der einzelnen Baugruppen und
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6 eine
modifizierte Ausführung
der Luftdüse
mit perspektivischer Darstellung der einzelnen Baugruppen.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Luftdüse 1 ist zum Auslass
eines Luftstroms aus einem Luftzuführschacht oder einer Luftzuführleitung
in Heizungs-, Lüftungs-
oder Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, geeignet. Die
Luftdüse 1 weist
ein Gehäuse 2 mit
einer vorderseitigen Luftaustrittsöffnung 3 und mit einem
rückseitigen
Anschluss 4 für
einen Luftzuführschacht
oder eine Luftzuführleitung auf.
Das Gehäuse 2 besteht
aus einem vorderen Teil 5 und einem hinteren Teil 6.
Diese beiden Gehäuseteile 5 und 6 sind
zueinander verdrehbar und gegeneinander abzuggesichert verbunden.
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Im
Bereich der Drehlagerverbindung zwischen dem vorderen Gehäuseteil 5 und
dem hinteren Gehäuseteil 6 ist
eine im Gehäuse 2 gelagerte
Drosselklappe 7 angeordnet. Die Drosselklappe 7 ist
aus einer in Richtung der Längsachse
der Luftdüse 1 ausgerichteten Öffnungsstellung
in eine quer verlaufende Verschließstellung verschwenkbar. Hierfür ist eine Wirkverbindung
zwischen dem vorderen Gehäuseteil 5 und
der Drosselklappe 7 derart vorgesehen, dass durch ein Verdrehen
des vorderen Gehäuseteils 5 ein Verschwenken
der Drosselklappe 7 erfolgt.
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Hierfür weist
der vordere Gehäuseteil 5 an seiner
Stirnfläche,
die der Luftaustrittsöffnung 3 gegenüberliegt,
eine kreisringförmige
und zunächst ebene
Kontur 8 auf. Die ebene kreisringförmige Kontur 8 geht
abschnittsweise in eine zahnstangenförmige Kontur 9 über. Diese
Stirnfläche
des vorderen Gehäuseteils 5 steht
mit einer Baugruppe 10 zur Betätigung der Drosselklappe 7 in
Wirkverbindung. Die Baugruppe 10 weist eine Zahnradkontur 11 und
jeweils neben der Zahnradkontur 11 eine ebene Kontur 12 auf.
Die Baugruppe 10 kann einteilig mit der Drosselklappe 7 ausgestaltet
werden. Hierbei werden die Baugruppe 10 und die Drosselklappe 7 beispielsweise
als ein gemeinsames Kunststoffteil gespritzt. Alternativ kann die
Baugruppe 10 auch als ein separates Bauteil ausgestaltet
werden, das an der Drosselklappe 7 montiert wird. Die Bewegungskopp lung
zwischen dem Gehäuseteil 5 und
der Drosselklappe 7 wird mittels der Baugruppe 10 erreicht,
indem die zahnstangenförmige
Kontur 9 mit der Zahnradkontur 11 und die ebene
kreisringförmige
Kontur 8 mit der ebenen Kontur 12 in Wirkverbindung
gebracht werden. Dabei werden die zahnstangenförmige Kontur 9 und
die Zahnradkontur 11 mit gleicher Zähnezahl ausgestaltet, gemäß der Zeichnung
beispielsweise mit jeweils vier Zähnen.
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Am
vorderen Gehäuseteil 5 kann
an der vorderseitigen Luftaustrittsöffnung 3 ein Dekorring 13 ausgestaltet
werden. Am Dekorring 13 können, in der Zeichnung nicht
näher dargestellt,
Symbole bezüglich
der jeweiligen Stellung der Drosselklappe 7 angebracht
werden. Ebenso können
hier Strukturen eingeprägt
werden, um die Handhabung des vorderen Gehäuseteils 5 für den Nutzer
zu verbessern.
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Weiterhin
ist im Bereich der vorderseitigen Luftaustrittsöffnung 3 vorzugsweise
ein Lamelleneinsatz 14 angeordnet. Dieser Lamelleneinsatz 14 kann gemäß 4 und 5 als
separates und schwenkbares Bauteil ausgestaltet werden. Ebenso ist
es gemäß 6 möglich, dass
der Lamelleneinsatz 14 baueinheitlich mit dem vorderen
Gehäuseteil 5 ausgestaltet
wird.
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1 zeigt
die Luftdüse 1 in
Verschließstellung,
die Drosselklappe 7 ist quer zur Richtung der Längsachse
der Luftdüse 1 ausgerichtet.
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2 zeigt
die Luftdüse 1 nach
einer kleinen Drehung des Dekorrings 13 und somit des vorderen Gehäuseteils 5 in
der Öffnungsstellung.
Zwischen zahnstangenförmiger
Kontur 9 und Zahnradkontur 11 ist der gesamte
mit Zähnen
ausgestaltete Konturabschnitt abgefahren worden, und die Drosselklappe 7 ist
nunmehr in Richtung der Längsachse
der Luftdüse 1 ausgerichtet.
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Zwischen
den Darstellungen in 2 und 3 ist ein
längerer
Abschnitt zurückgelegt
worden, in dem die ebene Kontur 12 der Baugruppe 10 an
der ebenfalls ebenen Kontur 8 entlang geführt worden
ist. Durch die Ausgestaltung dieser ebenen Konturen 8 und 12 erfolgt
in diesem Bewegungsabschnitt des vorderen Gehäuseteils 5 keine Lageänderung
der Drosselklappe 7.
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3 zeigt
die Endstellung mit Anschlag der Baugruppe (10) zur Betätigung der
Drosselklappe 7, wobei die zahnstangenförmige Kontur 9 des
vorderen Gehäuseteils 5 nunmehr
an der ebenen Kontur 12 der Baugruppe 10 anschlägt. Ausgehend
von der in 1 dargestellten Verschließstellung
erfolgt dies erst, nachdem der vordere Gehäuseteil 5 eine Bahn von
fast 360° durchlaufen
hat, so dass mit dieser Luftdüse
ein sehr großer
Anströmungsbereich
möglich
ist.
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In 6 ist
eine modifizierte Ausführung
mit etwas verändertem
Grundaufbau dargestellt. Dabei ist der vordere Gehäuseteil 5 nicht
verdrehbar ausgelegt, sondern feststehend. Somit wird eine Baugruppe
weniger benötigt
als bei der Ausführung
der 1 bis 5, es ergeben sich jedoch einige
Einschränkungen
bezüglich
der möglichen
Luftablenkung.
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- 1
- Luftdüse
- 2
- Gehäuse
- 3
- Luftaustrittsöffnung
- 4
- Luftzuführung
- 5
- vorderer
Gehäuseteil
- 6
- hinterer
Gehäuseteil
- 7
- Drosselklappe
- 8
- kreisringförmige Kontur
- 9
- zahnstangenförmige Kontur
- 10
- Baugruppe
zur Betätigung
der Drosselklappe
- 11
- Zahnradkontur
- 12
- ebene
Kontur
- 13
- Dekorring
- 14
- Lamelleneinsatz