DE102005013479A1

DE102005013479A1 - Verschluss-System für einen Strömungskanal

Info

Publication number: DE102005013479A1
Application number: DE200510013479
Authority: DE
Inventors: Michael Müller
Original assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Current assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-09-28

Abstract

Ein Verschluss-System für eine in einem Gehäuse gebildete und von einer Dichtfläche berandete Durchströmöffnung hat eine Verschlussklappe, die in einer Schließstellung die Durchströmöffnung abdeckt und an ihrem Außenrand auf der Dichtfläche aufliegt und in einer Öffnungsstellung von der Durchströmöffnung beabstandet ist. Zur Vermeidung von störenden Schließgeräuschen ohne Beeinträchtigung der Dichtfunktion hat die Verschlussklappe einen flachen Rahmen aus starrem Material mit freien Zwischenräumen. Die Zwischenräume des Rahmens werden von einem mit dem Rahmen fest verbundenen flächigen Dichtelement aus flexiblem Material überspannt. Das Dichtelement ragt über den Außenrand des Rahmens hinaus. An dem Gehäuse ist wenigstens ein Anschlagelement gebildet, an dem das Dichtelement mit einem einen Zwischenraum des Rahmens überspannenden Bereich unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung anstößt. Das Dichtelement wirkt in seinem den Zwischenraum des Rahmens überspannenden Bereich wie eine elastische Membran, die in ihrer Mitte ausgelenkt bzw. eingedrückt wird, wenn sie auf dem Anschlagelement am Gehäuse auftrifft. Dabei wird kinetische Energie der Verschlussklappe in Verformungsenergie umgesetzt, der Schließvorgang also bedämpft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschluss-System für eine in einem Gehäuse gebildete und von einer Dichtfläche berandete Durchströmöffnung, mit einer Verschlussklappe, die in einer Schließstellung die Durchströmöffnung abdeckt und an ihrem Außenrand auf der Dichtfläche aufliegt und in einer Öffnungsstellung von der Durchströmöffnung beabstandet ist.

Verschluss-Systeme dieser Art werden in Heizungs- und/oder Klimaanlagen von Fahrzeugen benötigt. In diesem Fall ist das strömende Medium Luft. Verschlussklappen, die allein durch die Druckdifferenz über der Durchströmöffnung bewegt werden, neigen dazu, beim Schließen ein dumpfes Geräusch zu erzeugen, wenn ihr Außenrand mit relativ hoher Geschwindigkeit auf der Dichtfläche am Gehäuse auftrifft. Zur Reduzierung dieses Geräusches wurde bereits vorgeschlagen, Dämpfungselemente aus elastischem Material an der Dichtfläche anzuordnen. Diese Dämpfungselemente können aber die Dichtfunktion beeinträchtigen. Sind sie zu hart, so verbleibt ein Spalt an der Dichtfläche; sind sie zu weich, dann sind sie wirkungslos.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verschluss-System für eine Durchströmöffung geschaffen, mit dem die Entstehung von störenden Schließgeräuschen verhindert wird, ohne die Dichtfunktion zu beeinträchtigen. Gemäß der Erfindung hat die Verschlussklappe einen flachen Rahmen aus starrem Material mit freien Zwischenräumen. Die Zwischenräume des Rahmens werden von einem mit dem Rahmen fest verbundenen flächigen Dichtelement aus flexiblem Material überspannt. Das Dichtelement ragt über den Außenrand des Rahmens hinaus. An dem Gehäuse ist wenigstens ein Anschlagelement gebildet, an dem das Dichtelement mit einem einen Zwischenraum des Rahmens überspannenden Bereich unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung anstößt. Das Dichtelement wirkt in seinem den Zwischenraum des Rahmens überspannenden Bereich wie eine elastische Membran, die in ihrer Mitte ausgelenkt bzw. eingedrückt wird, wenn sie auf dem Anschlagelement am Gehäuse auftrifft. Dabei wird kinetische Energie der Verschlussklappe in Verformungsenergie umgesetzt, der Schließvorgang also bedämpft. Eine Beeinträchtigung der Dichtfunktion wird vermieden, weil das Dichtelement dem Anschlagelement über einen relativ großen Hub ausweichen kann und weil der Außenrand des Dichtelements eine elastische Dichtlippe bildet, die mit einer glatten Dichtfläche am Gehäuse zusammenwirken kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Dichtelement aus einem Schaummaterial mit hoher innerer Dämpfung, während der Rahmen aus einem starren Kunststoff besteht. Eine so ausgebildete Verschlussklappe ist formstabil, leicht und kostengünstig herstellbar.

In Weiterbildung besteht der Rahmen aus mehreren geschlossenen Rahmenteilen. Eines der Rahmenteile begrenzt einen mittleren freien Zwischenraum, und das Anschlagelement wirkt mit dem den mittleren freien Zwischenraum überspannenden Abschnitt des Dichtelements zusammen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Verschluß-Systems;
2 eine Schnittansicht einer Luftklappe des Verschluß-Systems von 1;
2A eine vergrößerte Teilansicht „X" aus 2;
3 eine schematische Perspektivansicht einer Luftklappe gemäß einer ersten Ausführungsvariante;
4 eine schematische Draufsicht eines Kunststoffrahmens für eine Luftklappe gemäß einer weiteren Ausführungsvariante; und
5 eine schematische Draufsicht eines Kunststoffrahmens für eine Luftklappe gemäß einer weiteren Ausführungsvariante.
Das in 1 dargestellte Verschluß-System ist Bestandteil einer Heizungs- und/oder Klimaanlage in Fahrzeugen. Ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gehäuse hat eine Gehäusewand 12, in der eine längliche Durchströmöffnung gebildet ist, die durch eine gewölbte Luftklappe 14 verschließbar ist. Die Luftklappe 14 ist an ihrem oberen schmalen Rand mit einer Achse 16 schwenkbar im Gehäuse 10 gelagert. Die in der Gehäusewand 12 gebildete Durchströmöffnung ist durch einen aufgekanteten Streifen 18 berandet. Die Luftklappe 14 besteht aus einem Kunststoffrahmen 20, der aus mehreren geschlossenen Rahmenteilen zusammengesetzt ist, und aus einem flächigen Dichtelement 22 in Form einer Schaumstoffmatte, in die der Kunststoffrahmen 20 eingebettet ist. Die in 1 gewählte Phantomdarstellung läßt den Kunststoffrahmen 20 durch das Material der Schaumstoffmatte hindurchscheinen; bei praktischen Implementierungen ist von dem Kunststoffrahmen 20 allenfalls der aus der Schaumstoffmatte austretende obere Rand zu sehen, an dem sich die Schwenklagerung befindet. Das Dichtelement 22 ragt über den Umfangsrand des Kunststoffrahmens 20 hinaus und bildet dort eine flexible Dichtlippe, die mit der die Durchströmöffnung berandenden Dichtfläche zusammenwirkt. Das flächige Dichtelement überspannt die von den Rahmenteilen des Kunststoffrahmens 20 gebildeten freien Zwischenräume und schließt diese luftdicht ab.
Die Luftklappe 14 wird allein durch die Druckdifferenz bewegt, die zwischen der strömungsaufwärts und der strömungsabwärts gelegenen Seite der Durchströmöffnung auftreten kann. 1 zeigt die Luftklappe 14 in ihrer Schließ stellung. Bei der Bewegung in die Schließstellung kann das freie Ende der schwenkbaren Luftklappe 14 eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen. Um bei Erreichen der Schließstellung ein dumpfes Schließgeräusch zu vermeiden, ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die nun näher erläutert wird.
Ein mittlerer Rahmenteil 20a des Kunststoffrahmens 20 bildet einen mittleren freien Zwischenraum, der von einem mittleren Abschnitt 24 des Dichtelements überspannt und verschlossen wird, Dieser mittlere Abschnitt 24 des Dichtelements liegt auf einem Anschlagelement 26 auf, das durch sich quer über die Durchströmöffnung 28 (2) erstreckende Stege in einer mittleren Position am Gehäuse gehalten wird. Das Anschlagelement 26 besteht aus einem mittleren Anschlagnoppen 26a und einem diesen umgebenden Anschlagring 26b. Der mittlere Anschlagnoppen 26a ragt in Richtung der Luftklappe 14 um das Maß „D" weiter vor als der Anschlagring 26b. Das Maß „D" beträgt vorteilhafterweise etwa 1 mm oder weniger. Bei der in 2 gezeigten Schließstellung der Luftklappe 14 liegt diese mit dem eine Dichtlippe bildenden Umfangsrand des Dichtelements 22 auf der Dichtfläche 12a auf, die an der Gehäusewand 12 die Durchströmöffnung 28 berandet. Schon bevor die Schließstellung erreicht ist, kommt das Dichtelement im Bereich des mittleren Abschnitts 24 am freien Ende des Anschlagnoppens 26a zur Auflage. Bei der Weiterbewegung der Luftklappe 14 in die Schließstellung wird das Dichtelement in diesem Bereich gedehnt und elastisch verformt, wie in 2A veranschaulicht. Das Dichtelement der Luftklappe 14 gelangt im Bereich des Abschnitts 24 schließlich auch an dem Anschlagring 26b zur Auflage. Durch die Verformung der Luftklappe 14 bzw. ihres Dichtelements im Abschnitt 24 wird kinetische Energie abgebaut, wodurch der Schließvorgang gedämpft und das Schließgeräusch ganz erheblich reduziert wird. Die Dichtwirkung wird hingegen nicht beeinträchtigt, weil die Dichtlippe am Umfang des Dichtelements 22 flächig und unbehindert auf der Dichtfläche 12a aufliegen kann.
Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Luftklappe von allgemein quadratischer Form. Der Kunststoffrahmen besteht aus einem quadra tischen Außenrahmen und einem allgemein runden Innenrahmen, der mit dem Außenrahmen durch Stege verbunden ist.
Bei der Ausführungsform nach 4 ist auch der Innenrahmen rechteckig und liegt mit seinen Seiten parallel zu denen des Außenrahmens.
Bei der Ausführungsform nach 5 ist der Innenrahmen wiederum rechteckig, jedoch sind seine Seiten um 45° gegenüber den Seiten des Außenrahmens verdreht.
Bei allen Ausführungsformen hat die Luftklappe einen mittleren Zwischenraum, der von dem mittleren Abschnitt 24 des Dichtelements 20 überspannt wird. 3 zeigt gestrichelt auch die Lage des Anschlagelements 26.

Claims

Verschluss-System für eine in einem Gehäuse gebildete und von einer Dichtfläche berandete Durchströmöffnung, mit einer Verschlussklappe, die in einer Schließstellung die Durchströmöffnung abdeckt und an ihrem Außenrand auf der Dichtfläche aufliegt und in einer Öffnungsstellung von der Durchströmöffnung beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe einen flachen Rahmen aus starrem Material mit freien Zwischenräumen aufweist, dass die Zwischenräume des Rahmens von einem mit dem Rahmen fest verbundenen flächigen Dichtelement aus flexiblem Material überspannt werden, dass das Dichtelement über den Außenrand des Rahmens hinausragt und dass an dem Gehäuse wenigstens ein Anschlagelement gebildet ist, an dem das Dichtelement mit einem einen Zwischenraum des Rahmens überspannenden Bereich unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung anstößt.
Verschluss-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Verschlussklappe durch eine Druckdifferenz erfolgt, die über der Durchströmöffnung auftritt.
Verschluss-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement aus einem Schaummaterial mit hoher innerer Dämpfung besteht.
Verschluss-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus einem Kunststoff besteht.
Verschluss-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus mehreren geschlossenen Rahmenteilen zusammengesetzt ist.
Verschluss-System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Rahmenteile einen mittleren freien Zwischenraum begrenzt und das Anschlagelement mit dem den mittleren freien Zwischenraum überspannenden Abschnitt des Dichtelements zusammenwirkt.
Verschluss-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement von die Durchströmöffnung überquerenden Stegelementen gehalten ist.
Verschluss-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement durch einen Anschlagnoppen gebildet ist, der von einem zurückversetzten Anschlagring umgeben ist.
Verschluss-System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe gewölbt ausgebildet ist.