-
Die
Erfindung betrifft eine Luftdüse
zur Führung
eines Luftstroms aus einem Luftzuführschacht oder aus einer Luftzuführleitung
in Heizungs-, Lüftungs-
oder Klimaanlagen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmalen.
-
EP 0 810 112 A2 beschreibt
eine Luftdüse
für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen,
die ein zylinderförmiges
Gehäuse
mit schwenkbaren Lamellen an der Luftausströmöffnung aufweist. Die Lamellen
sind mit einer im Gehäuse
schwenkbar gelagerten Schließklappe
derart gekoppelt, dass in Abhängigkeit der
Lamellenstellung das Ausströmen
eines Luftstroms aus der Düse
freigegeben oder unterbunden wird. Somit kann zwar die Intensität des austretenden Luftstroms
verändert
werden, jedoch nicht dessen Ausströmrichtung. Der Luftstrom kann
lediglich in Längsrichtung
an der Vorderseite der Düse
ausströmen.
Dies wird von den Fahrzeuginsassen zumindest bei starken Luftströmungen als
unangenehm empfunden.
-
Aus
DE 20 2004 004 229
U1 ist eine Luftdüse
bekannt, die einen direkten und/oder diffusen Luftaustritt ermöglicht.
Hierfür
weist diese Luftdüse im
vorderen Bereich zusätzliche
Luftleitmittel oder Ausströmöffnungen
auf, mit denen der Luftstrom radial zur Längsachse der Düse abgelenkt
werden kann.
-
Mit
einer Luftdüse
gemäß
DE 20 2004 016 983
U1 kann der austretende Luftstrom ebenfalls unterschiedlich
ausgerichtet werden. Hier sind mehrere Horizontallamellen durch
ein Koppelelement miteinander verbunden, welches eine abgestimmte
Bewegung der Horizontallamellen bewirkt. Für eine diffuse Ausströmung werden
die Lamellen durch das Koppelelement aufgefächert. Somit ist alternativ
eine direkte Belüftung
mit gebündeltem
Luftstrahl oder eine diffuse Belüftung
mit aufgefächertem
Luftstrahl möglich.
-
DE 103 39 339 A1 beschreibt
eine weitere Luftdüse
mit unterschiedlichen Ausströmvarianten. Bei
dieser Luftdüse
wird der Strömungskanal
im Düsengehäuse in zwei
baulich voneinander getrennte Teilströmungskanäle aufgeteilt, die ineinander
liegend angeordnet sind. Der innere Teilströmungskanal ist schwenkbar gelagert
und ermöglicht
eine Richtungsänderung
des ausströmenden
Luftstroms. Im äußeren Teilströmungskanal,
der fest gelagert ist, sind Strömungsschikanen
angeordnet, die eine Verwirbelung der durchströmenden Luft bewirken. Mit dieser
Luftdüse
können
in einfacher Handhabung unterschiedliche Luftströmungen realisiert werden. Allerdings
ist hierfür
ein erheblicher Bauraum-, Bauteil- und Kostenaufwand notwendig.
-
Es
ist ferner bekannt, in dem Gehäuse
einer Düse
eine oder zwei Schließklappen
vorzusehen, die über
einen Verstellmechanismus über
ein Stellrad oder einen Stellring betätigbar sind. Zu diesem Zweck
ist ein Zahnrad an einem vorstehenden drehbar gelagerten Lagerbolzen
befestigt, der die Schließklappe
trägt,
mit welchem Zahnrad eine Zahnstange zusammenwirkt, die durch Bewegungstransformation
die Schließklappe
um 90° schwenkt und
damit in eine Öffnungsstellung
bzw. Verschließstellung
verbringt oder aber auch in Zwischenstellungen. Bei anderen Vorrichtungen
ist eine Kurbel vorgesehen, die über
ein Gestänge
mit einem Stellrad verbunden ist, so dass über dieses Kurbelgetriebe ein
Verschwenken ermöglicht
wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Luftdüse zu
schaffen, die wenig Bauraum beansprucht und die mit kostengünstig herstell-
und montierbaren Bauteilen eine zusätzlich ein stellbare Drosselung
und/oder Ablenkung des durchtretenden Luftstromes und die Ausbildung
von unterschiedlich gerichteten Luftausströmungen zu einer bereits im
Gehäuse
vorhandenen, schwenkbar gelagerten Schließklappe ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Luftdüse
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand von Unteransprüchen,
deren technische Merkmale in Ausführungsbeispielen näher beschrieben
werden.
-
Die
Erfindung kombiniert zwei unterschiedliche Einstellmöglichkeiten
der Luftdüse
miteinander. Zum einen ist an der die runde Luftausströmöffnung bildenden
Mantelwand des Gehäuses
ein Befestigungsring drehbar gelagert, der über eine Koppelmechanik mit
der mindestens einen Schließklappe
derart in Wirkverbindung steht, dass bei Drehung des Betätigungsrings
in eine Richtung die mindestens eine Schließklappe aus einer achsparallelen Öffnungsstellung
in eine quer zur Längsachse
des Gehäuses
verlaufenden Schließstellung
oder bei entgegengesetzter Drehung in umgekehrter Richtung verschwenkt.
Dabei kann selbstverständlich
auch jede Zwischenstellung eingenommen werden. Zum anderen ist in
die Luftausströmöffnung ein
Düseneinsatz, z.
B. ein Runddüseneinsatz,
als Luftleitelement eingesetzt, das mindestens ein einen Strömungskanal bildendes
Kanalrohr aufweist, durch den die Luft bei geöffneter Schließklappe
strömt.
Dieser Düseneinsatz
kann mittels kugelsegmentförmiger
Kontur gelagert und damit in mehrere Richtungen verstellbar, oder
verschwenkbar gelagert sein, so dass die Ausströmrichtung durch das Kanalrohr
und die gegebenenfalls seitlich vorhandenen Strömungsöffnungen in gewünschter
Weise eingestellt werden kann. Das Kanalrohr ist in dem Luftleitelement
längsverschiebbar oder
drehbar daran gelagert oder es ist auf dem Kanalrohr ein Stellring
vorderseitig aufgebracht, der entweder verschoben werden kann oder
drehbar gelagert ist. Die Innenkontur des Kanalrohres kann grundsätzlich rund,
eckig oder polygonal gestaltet sein.
-
An
den beweglichen Teilen sind rückseitig Betätigungsvorrichtungen
vorgesehen, die in Wirkverbindung mit segmentförmig ausgebildeten Flächenelementen
einer den Luftstrom veränderbaren Drosseleinrichtung
stehen. Diese Flächenelemente, die
um einseitig und quer zur Strömungsrichtung
verlaufende Achsen schwenkbar im Luftleitelement gelagert sind,
lassen sich durch Verschieben oder Drehen der Einstellmittel zu
einem geschlossenen Luftleitkegel zusammenschwenken und bei umgekehrter Bewegungsrichtung
der Einstellmittel auseinander schwenken. Die Flächenelemente sind dabei so
segmentiert ausgeführt,
dass beispielsweise eine Pyramide, ein Pyramidenstumpf, ein Kegelstumpf,
ein Kegel oder ein Trichter gebildet werden kann. Zwischen den beiden
Stellungen, der Schließ-
und der Öffnungsstellung,
bei der die Flächenelemente
im Wesentlichen achsparallel zu der Achse des Kanalrohres verlaufen,
können
diverse gefächerte
Zwischenstellungen eingenommen werden. Soweit hier von einem Kanalrohr
die Rede ist, so bedeutet dies nichts anderes, als dass ein Durchgang
in dem Luftleitelement vorgesehen ist. Dieses Rohr kann auch abgestuft
ausgebildet sein, also beispielsweise einen Abschnitt mit einem
geringerem Durchmesser, bzw. Fläche,
und beispielsweise vorderseitig einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser,
bzw. Fläche,
aufweisen.
-
Die
Funktion ist offensichtlich. Durch die Verstellmöglichkeit der Schließklappe
durch den Betätigungsring
kann der Luftdurchsatz durch die Düse insgesamt gesteuert bzw.
gedrosselt oder gar abgestellt werden. Durch die Verstellmöglichkeit
des Einsatzes kann darüber
hinaus die Ableitung des Luftstromes innerhalb der Düse und beim
Austritt verändert
werden, bis hin zu einem diffusen Austritt. Die Hauptströmung durch
das Kanalrohr, in welchem sich auch ein Luftleiteinsatz befinden
kann, kann ebenfalls gesteuert werden, so dass beispielsweise bei
hohem Frischluftbedarf der Austrittsstrahl auf eine Person ausgerichtet
werden kann, wobei die Durchtrittsgeschwindigkeit durch das Kanalrohr
größer ist
als durch den seitlichen Diffusor, der sich außen an dem Kanalrohr anschließt und sich
bis zur Wandung des Gehäuses der
Düse erstreckt.
-
Das
Luftleitelement ist drehbar und/oder schwenkbar im Gehäuse abgestützt und
weist mehrere flächige
Segmente auf, die außenseitig
eine gebogene Kontur aufweisen oder an einer Kugelscheibenmantelwand
anliegen bzw. an dieser befestigt oder angeformt sind, soweit der
Einsatz aus Kunststoff besteht. Die Außenkontur stützt sich
an einer konturenangepassten Lagerwand des Gehäuses ab. Die flächigen Segmente,
die ausgehend von der Mittenlängsachse
des Luftleitelements jeweils radial sich nach außen erstrecken, liegen mit
ihrer bogenförmigen
Außenkontur
oder halbkreisförmigen
Außenkontur
an einer entsprechend ausgeformten Innenwand des Düsengehäuses an
bzw. gleitet die verbindenden Mantelwand in einer kugelkalottenförmigen Aufnahme
des Gehäuses.
Die Segmente stehen mit ihrem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt mit
den die Luftleitkegel bildenden Flächenelementen in Wirkverbindung.
Die Flächenelemente
sind schwenkbar an den Segmenten gelagert. Das Luftleitelement mit
dem Kanalrohr und dem Luftleitkegel ist mit dem Betätigungsring
bzw. unmittelbar verlagerbar, so dass die Strömungsrichtung einstellbar ist.
-
Die
Drosseleinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass sie aus segmentförmigen
Flächenelementen
zusammengesetzt ist. Diese Segmente stehen in Wirkverbindung mit
einem Betätigungsring,
der von außen
zugänglich
ist und über
dessen Betätigung
die einseitig schwenkbar gelagerten Segmente im Neigungswinkel verstellbar sind.
Wenn der Luftdüseneinsatz
eckig ist und in diesem eckigen Gebilde eine Drosseleinrichtung
nach der Erfindung eingesetzt werden soll, so kann diese grundsätzlich auch
eckig oder auch rund vorgesehen sein, je nachdem, welche Luftströmungsverhältnisse gesteuert
werden sollen. Im Falle einer eckigen Anordnung können die
Segmente an den Längsseiten aus
einfachen Klappen bestehen, die einzeln oder gemeinsam im Neigungswinkel
zur Längsachse
des Düseneinsatzes
verstellbar sind. Die seitlichen Segmente sollten zweckmäßigerweise
ein Dreiecksprofil aufweisen, so dass ein Trichter in einer trichterförmigen Drosseleinrichtung
erzielbar ist, wenn alle Flächenelemente
aufeinanderzugeklappt sind. Wenn diese Flächenelemente in einem gesonderten
Rahmen im Düseneinsatz
angeordnet sind, so kann der Rahmen so gestaltet sein, dass zwischen
dem Rahmen und der Einsatzwand noch ein Zwischenraum verbleibt,
so dass eine seitliche Strömung
möglich
ist, obgleich der Trichter im geschlossenen Zustand keine Luft mehr
durchlässt.
Die Länge
der einzelnen segmentförmigen
Flächenelemente
kann aber auch so gewählt
sein, dass bodenseitig noch ein Luftspalt entsteht. Ebenso können die
Flächenelemente
so ausgebildet sein, dass zwischen den jeweils benachbarten ein
Spalt entsteht, so dass auch bei Bildung eines Trichters eine Strömung durch
diese Spalten möglich
ist. Die Anzahl der verwendeten Flächenelemente ist ebenfalls
frei wählbar.
Es kann auch beispielsweise über
die Längsseiten
nur ein einziges Flächenelement
vorgesehen sein, was diese Verstellmöglichkeit eröffnet.
-
Um
das Verschwenken sicherzustellen, weisen die Flächenelemente angeformte oder
aufgesetzte Mitnehmer auf, in denen Leitkurven oder Kulissen eingebracht
sind, in die Mitnahmebolzen an den beweglichen Stellflächen, wie
Kanalrohr oder Stellring, eingreifen. Bei der eckigen Ausführung ist
der Stellring stets so im Gehäuse
zu lagern, dass er vor- und rückschiebbar
und von außen
zugänglich
ist. In diesem Fall werden die longitudinalen Kräfte über den Kopplungsmechanismus
auf die verschwenkbar gelagerten Flächenelemente in eine Schwenkbewegung
transferiert. Natürlich
kann auch an dem Stellring ein entsprechender Ansatz angeformt sein,
der eine Leitkurve oder eine Ku lisse aufweist, in die ein an dem
Flächenelement
vorstehender Bolzen eingreifen kann, um die Bewegungstransformation
vorzunehmen. Je nach Bauausführung
können
dabei die entsprechenden Kopplungselemente innenseitig an dem Flächenelement
einerseits und dem Stellring andererseits oder auch außenseitig
vorgesehen sein, wenn die Bautiefe des Gehäuses dies zulässt, um eine
ungehinderte Verschiebung und ein Verschwenken der Flächenelemente
zu ermöglichen.
Dabei ist es gleich, ob der Einsatz um eine horizontale oder vertikale
Achse verschwenkbar ist oder einen Kugelring oder ein kugelförmiges Gehäuse aufweist
und drehbar innerhalb des rechteckförmigen oder quadratischen Querschnittes
angeordnet ist.
-
Im
Falle, dass eine drehbare Betätigung
der Drosseleinrichtung des Einsatzes gewünscht ist, muss dafür Sorge
getragen werden, dass die Kopplungselemente Ansätze mit Leitkurven aufweisen,
in die der jeweilige Mitnehmerbolzen an dem Flächenelement oder am Betätigungsring
bei komplementärer Ausführung schrägseitig
entlang gleiten kann, damit eine Bewegungstransformation dazu führt, dass
die V-förmig
zugeschnittenen Segmente zusammen zu einem Kegel aus mehreren Teilflächen zusammengeführt werden
können.
Auch dieser Kegel kann durch Längenbemessung
als Kegelstumpf ausgeführt
sein oder auch als geschlossener Kegel. Es ist ersichtlich, dass
durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
bei Anpassung an das Kanalrohr oder an den Einsatz der Luftstrom
durch das Kanalrohr gänzlich
unterbrochen werden kann, er kann aber auch nur teilweise unterbrochen
oder durch Mittenstellungen verteilt abgelenkt werden, wodurch beispielsweise
auch diffuse Austritte möglich
sind. Wenn darüber hinaus
die Flächenelemente
in einem Lagerkorb gelagert sind, der in den Düseneinsatz einsetzbar ist,
so kann dieser Lagerkorb zu den Gehäusewänden einen Abstand aufweisen,
worüber
zusätzlich
eine Luftstromaufspaltung und -umlenkung möglich ist.
-
Die
Flächenelemente
können
auch innen an der Innenwand des Kanalrohres direkt oder an einem einsetzbaren
Lagerring verschwenkbar befestigt sein oder aus der Mantelwand des
Kanalrohres freigeschnitten und an einer Seite verschwenkbar befestigt oder
ausgeformt und über
Filmscharniere gehalten sein. Sie können also Bestandteil der Mantelwand des
Kanalrohres selbst oder einer geschlossenen Wand eines Lagereinsatzes
sein. Als Kopplungselemente können
an den Flächenelementen
Lagerrippen längs
oder in Längsrichtung
schräg
verlaufend angeformt oder angebracht sein, in denen Leitkurven,
Kulissen oder Längsausnehmungen
eingebracht sind, in die Mitnehmer an einem verschiebbaren oder
drehbaren Stellring oder an dem Kanalrohr eingreifen. Bei relativer
Verschiebung des Betätigungsringes
in Längsrichtung
oder durch Drehung werden dabei die entsprechenden Bewegungen in eine
Schwenkbewegung der Flächenelemente
transferiert. An den Flächenelementen
können
außen- oder
innenseitig oder in Längsschlitzen
auch Mitnehmer vorgesehen sein, die mit Leitkurven oder Kulissen
in Ansätzen
an dem Betätigungsring
oder mit solchen, in einem darin gelagerten zylinderförmigen Ring
oder dem Kanalrohr eingebrachten Leitkurven oder Kulissen derart
zusammenwirken, dass bei Verschiebebewegung des Stellringes die
segmentförmigen
Flächenelemente
verschwenken und den Luftdurchdringungsquerschnitt verändern. Die
Ansätze können auch
so ausgeformt sein, dass diese bei Drehung des Betätigungsringes
die Flächenelemente beim
Zusammenwirken mit den Mitnehmern verschwenken. Die Lagerrippen,
die die Lagerelemente bilden, können
federnd ausgebildet sein, ebenso auch die Lagerschuhe. Es ist aber
auch möglich,
anstelle von federnden Lagerrippen Schenkel vorzusehen, die von
einer Blatt- oder
Schraubenfeder als Druckfeder angeordnet gegen den kugelförmigen Mantelring
des Einsatzes gedrückt
werden.
-
Obgleich
der Kugeleinsatz in jede Richtung ausrichtbar ist, kann er ebenfalls
mit einer Drosseleinrichtung nach der Erfindung versehen sein, so dass
zusätzlich
die Strö mung
des Luftstromes durch die Durchtrittsöffnung des Einsatzes veränderbar
ist bzw. der Luftstrom in dem Düsengehäuse durch
die Schließklappensteuerung
insgesamt. An der Gehäusewand
oder dem Haltering können
auch Tragarme in den Innenraum des kugelförmigen Halteringes mit abgewinkelten
Abschnitten eingreifen, an denen Lagerelemente oder Lagerschuhe
nach außen
vorstehend vorgesehen sind, so dass auch eine Lagerung über eine
innenseitige Aufnahme möglich
ist, um den Einsatz entsprechend in verschiedenen Richtungen ausrichten
zu können.
Der Verstellgrad ist dabei von der Kugelinnenform des Einsatzes
im Wesentlichen bestimmt. Bei einer solchen Ausführung empfiehlt es sich, vorderseitig
vor dem Kugeleinsatz eine Drosseleinrichtung nach der Erfindung
in die Durchdringungsöffnung
einzusetzen bzw. Wandabschnitte des vorderen Teiles des Durchbruches
schwenkbeweglich zu lagern und über
einen eingesetzten Betätigungsring
zu verschwenken. Auch hierüber
ist eine zusätzliche
Veränderung
des Luftstromes möglich.
-
Die
Schwenkachsen der einzelnen Flächenelemente
können
entweder so angeordnet sein, dass das Zusammenführen der Flächenelemente in Sicht auf die
Düse hinten
erfolgt oder aber auch umgekehrt nach vorn. In entsprechender Weise
müssen
dann die Kopplungselemente so gelegt werden, dass das Verschwenken
entweder durch Ziehen in die Verschließstellung oder in die Öffnungsstellung
oder umgekehrt durch Drücken
erfolgt. In entsprechender Weise kann auch bei einer runden Anordnung
mit rundem Betätigungsring
durch Links- oder Rechtsdrehung ein Schließen oder Öffnen bewirkt werden.
-
Eine
Ausgestaltungsform der Luftdüse
umfasst ein Luftleitelement und einen Luftleitkegel. Das Luftleitelement
ist drehbar und schwenkbar im Gehäuse abgestützt und weist mehrere flächige Segmente
mit einer halbkreisbogenförmigen
Außenkontur
auf, die ausgehend von der Mittellängsachse jeweils radial nach
außen
verlaufen.
-
Diese
Segmente stehen an ihrem in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt mit dem Luftleitkegel in Wirkverbindung. Der
Luftleitkegel weist an seinem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt eine
umlaufende Ringkontur auf, an der mehrere zum Luftleitelement gerichtete
Kegelsegmente schwenkbar gelagert sind.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die flächigen halbkreisbogenförmigen Segmente
an ihrem zur Mittellängsachse
des Luftleitelementes gerichteten inneren Abschnitt jeweils eine
gerade und parallel zur Mittellängsachse
des Luftleitelementes verlaufende Kontur aufweisen. Somit können das Luftleitelement
und der Luftleitkegel vorzugsweise so zueinander angeordnet werden,
dass die an der Ringkontur gelagerten Kegelsegmente in einer nicht geschwenkten
Stellung an der geraden Kontur der halbkreisbogenförmigen Segmente
anliegen.
-
Als
weitere Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass dem Luftleitelement
ein Strömungsteilerelement
zugeordnet wird, das am Luftleitelement in Strömungsrichtung entgegengesetzt
zum Luftleitkegel angeordnet ist. Dieses Strömungsteilerelement weist mehrere
flächige
Segmente auf, die ausgehend von der Mittellängsachse jeweils radial nach
außen verlaufen
und eine zunächst
parallel zur Mittellängsachse
verlaufende Außenkontur
aufweisen, die in ihrem in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt schräg nach
innen zur Mittellängsachse
abfällt.
Somit können
das Strömungsteilerelement
und der Luftleitkegel vorzugsweise so zueinander angeordnet werden, dass
die an der Ringkontur gelagerten Kegelsegmente in vollständig geschwenkter
Stellung an der schräg
abfallenden Kontur der flächigen
Segmente anliegen.
-
Das
Luftleitelement und der Luftleitkegel sind mit einem Stellring verlagerbar.
Hierbei wird vorgeschlagen, dass der Stellring sowohl am Luftleitelement
als auch am Luftleitkegel abgestützt
ist. Die Verbindung zwischen dem Stellring und dem Luftleitkegel
und/oder dem Luftleitelement kann als Rastverbindung ausgestaltet
werden. Dies wird beispielsweise erreicht, indem am Betätigungsring
Vorsprünge
ausgestaltet sind, die mit konturgleichen Aussparungen an der Ringkontur
vom Luftleitkegel in Wirkverbindung gebracht werden.
-
Alternativ
kann diese Verbindung als Kulissenführung ausgestaltet werden.
Dies wird beispielsweise erreicht, indem am Betätigungsring Aussparungen ausgestaltet
sind, in denen jeweils ein Abschnitt der flächigen Segmente des Luftleitelementes geführt wird.
-
Eine
besonders gute Handhabung ergibt sich, sofern das Luftleitelement
in einem zylinderförmigen
Ring gelagert wird, der an der Innenwand des Gehäuses abgestützt ist. Hierbei können die
Verbindungen zwischen Luftleitelement und zylinderförmigem Ring
sowie zwischen zylinderförmigem
Ring und Gehäuse
alternativ als Rastverbindung oder auch als Kulissenführung ausgestaltet
werden.
-
In
einer Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass an dem Kanalrohr Kulissenbahnen
in Längs- und/oder
in Bogenform nach hinten zur Führung
eines Lagerbolzens an einem Flächenelement
vorgesehen sind, wobei der Bolzen vorzugsweise mittig im Flächenelement,
beabstandet zur Schwenkachse desselben, in einem Spalt vorgesehen
ist, in den die Rippe mit der Kulissenführung eingesetzt ist, und dass
eine longitudinale Bewegung des Kanalrohres in eine Schwenkbewegung
der Flächenelemente
umsetzbar ist. Dies stellt eine vereinfachte Ausführung dar.
Die Wände
können
mit der Kulissenführung
parallel zu den flächigen
Segmenten angeordnet sein. Ferner können die Flächenelemente oberhalb des Führungsschlitzes
mittels Querbolzen in einer Lagerausnehmung des flächigen Segments
gelagert sein.
-
Der
Betätigungsring
kann in einer Ringwand eine Kulissenbahn aufweisen, in die die Kulissenbahn
eingearbeitet ist. In diese Kulissenbahn greift ein Bolzen an einem
Lenk- oder Zughebel ein. Mit der Drehbewegung des Betätigungsringes
wird durch den Verlauf der Kulissenbahn der Lenk- oder Zughebel,
der mit einer Kurbel in Wirkverbindung steht, verschwenkt, wodurch
die mindestens eine Schließklappe
ebenfalls verschwenkt wird.
-
Die
Flächensegmente
können
so ausgestaltet sein, dass sie im geschlossenen Zustand spitz zusammenlaufen,
derart, dass die Luftströmung
nur außerhalb
des Kanalrohres entlang zu gleiten vermag. Die Flächenelemente
brauchen nicht als Einzelteile an besonderen Bauteilen abgestützt sein,
sie können auch
an der Mantelwand des Kanalrohres direkt oder an einem einsetzbaren
Lagerring verschwenkbar befestigt sein oder aus der Mantelwand des
Kanalrohres freigeschnitten und an einer Seite verschwenkbar befestigt
oder ausgeformt und über
ein Filmscharnier gehalten sein. An den Flächenelementen können außen- oder
innenseitig oder in Längsschlitzen
oder Kulissen Mitnehmer vorgesehen sein, die mit Leitkurven oder
Kulissen in Ansätzen
an dem Stellring oder mit solchen in einem darin gelagerten zylinderförmigen Ring
eingebrachten Leitkurven oder Kulissen derart zusammenwirken. Bei
der Verschiebebewegung des Stellringes oder des Kanalrohres die
segmentförmigen
verschwenken Flächenelemente
und verändern den
Luftdurchdringungsquerschnitt. Die Ansätze können auch so ausgeformt sein,
dass diese bei Drehung des Stellringes die Flächenelemente bei Zusammenwirken
mit den Mitnehmern verschwenken.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Innenseite
der Mantelwand des Gehäuses,
an dem Haltering oder an dem Einsatz innenseitig vorstehend Lagerelemente
oder schalenförmige
Lagerschuhe, insbesondere eine 3-Punkt-, 4-Punkt- oder 5-Punkt-Lagerung
bildend, vorgesehen sind, die mit ihren gebogenen federnden Innenseiten
einen Düseneinsatz
mit kugelförmigem
Mantelring rastend und schwenkbeweglich aufnehmen, oder dass an
der Gehäuse wand
oder an dem Haltering Tragarme mit in den Innenraum des kugelförmigen Mantelrings
hineinreichende abgewinkelte Abschnitte vorgesehen sind, an denen
Lagerelemente oder Lagerschuhe nach außen vorstehend, gegen die Innenseite
des kugelförmigen
Mantelrings drückend,
vorgesehen sind.
-
Die
erfindungsgemäß ausgestaltete
Luftdüse
beansprucht wenig Bauraum und ermöglicht mit kostengünstig herstell- und montierbaren
Bauteilen die Ausbildung unterschiedlich gerichteter Luftausströmungen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
ergänzend
erläutert.
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 in
einer perspektivischen Darstellung eine Düse mit einem Düseneinsatz
in erfindungsgemäßer Ausgestaltung
mit eingedrücktem
Stellring,
-
2 die
in 1 dargestellte Düse im Längsschnitt mit eingedrücktem Stellring
zur Betätigung
einer innerhalb des Düseneinsatzes
angeordneten Drosseleinrichtung und quergestellter Schließklappe,
-
3 einen
Längsschnitt
durch die Düse nach 1 im
eingeschobenen Zustand des Stellringes und längs ausgerichteter Schließklappe,
-
4 einen
Längsschnitt
durch die Düse nach 2 mit
eingeschobenem Stellring und verschwenktem Einsatz,
-
5 in
einer perspektivischen Darstellung die Düse nach 1 jedoch
mit vorgezogenem Stellring bzw. Kanalrohr,
-
6 einen
Längsschnitt
durch die Düse nach 5 mit
geschlossener Schließklappe,
-
7 die
Düse nach 6 mit
verschwenktem Einsatz,
-
8 eine
Explosionszeichnung eines Einsatzes für ein vereinfacht dargestelltes
rundes Düsengehäuse mit
einem Lagerring und Kopplungselementen für die Flächenelemente,
-
9 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer ersten Stellung des Stellringes
am Einsatz,
-
10 die
Luftdüse
gemäß 9 in
etwas veränderter
Stellung des Luftleitelementes,
-
11 die
Luftdüse
gemäß 9 in
perspektivischer Ansicht,
-
12 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer zweiten Stellung des Stellringes,
-
13 die
Luftdüse
gemäß 12 in
etwas veränderter
Stellung des Luftleitelementes und
-
14 die
Luftdüse
gemäß 13 in
perspektivischer Ansicht.
-
In
den 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Luftdüse
dargestellt. Die Luftdüse
weist ein nahezu quadratisches Gehäuse 1 auf. Dieses
Gehäuse 1 ist,
wie auch die übrigen
Teile, aus Kunststoff gefertigt. Die Ecken dieses quadratischen
Gehäuses 1 sind
abgerundet. Mit dem Gehäuse 1 ist
eine nicht dargestellte Luftzuführleitung
verbindbar. In dem Gehäuse 1 sind rückseitig
zwei Wellen mit Exzentern 21 in Form flacher Elemente vorgesehen.
Die Exzenter 21 sind außenseitig angeordnet, während die
Wellen durchgehend verlaufen. Auf diesen Wellen sind zwei verschwenkbare
Schließklappen 22 vorgesehen,
die aus einer Verschließstellung,
die in den 2, 4, 6 und 7 dargestellt
ist, in eine Öffnungsstellung
verbringbar sind, die aus der 3 ersichtlich ist.
Zum Zwecke der synchronen Verstellung sind die beiden Exzenter 21 über ein
Brückenelement 23 miteinander
verbunden. Dieses Brückenelement 23 ist drehbar
an den Außenexzenterpunkten
angelenkt. Das Brückenelement 23 weist
ferner einen Mitnehmer 24 in Form eines Bolzens auf, der
in ein Langloch 25 eines Hebelarms eines Schwenkhebels 26 eingreift,
der verschwenkbar gelagert ist, und zwar parallel zu den Achsen
der Schließklappen 22.
-
Dieser
zwei Hebel aufweisende Schwenkarm 26 ist mit einem Mitnahmezapfen
versehen, der in einer Kulisse 27 des Übergreifrandes 28 eines
Betätigungsrings 2 greift.
Die Kulisse 27 ist so ausgeführt und verläuft ansteigend,
so dass bei relativer Verdrehung des Betätigungsrings 2 gegenüber dem Gehäuse 1 der
Schwenkhebel 26 verschwenkt wird. Über den zweiten Hebelarm mit
dem Langloch 25 wird dabei der zapfenförmige Mitnehmer 24 an
dem Brückenelement 23 mit
dem Brückenelement 23 verschoben.
Diese Verschiebebewegung wird über
die Exzenter 21 als Rotationsbewegung auf die Schließklappen 22 übertragen,
so dass diese aus der Schließposition
gemäß 2 in
die Öffnungsposition gemäß 3 verschwenken.
-
Völlig unabhängig von
dieser Verstellmöglichkeit
der Schließklappen,
die auch jede Zwischenstellung einnehmen können, arbeitend ist ein Düseneinsatz
in Form eines Luftleitelements 4 in den Düsenkopf
des Gehäuses 1 einge setzt,
der eine eigene Luftdrosseleinrichtung aufweist. Das Luftleitelement 4 besteht
aus einem abgestuften Kanalrohr 3, das einen Stellring 60 als
festen Bestandteil aufweist. Das Kanalrohr 3 ist in dem
Luftleitelement 4 längsverschieblich
gelagert. Innenseitig ist ein Einsatz 29 mit Verteilrippen
eingesetzt, die auch außenseitig
am Rohr vorgesehen sind und in Flächenelemente mit Kulissenbahnen 6 übergehen,
wobei die Kulissenbahnen 6 leicht bogenförmig nach
außen
verlaufend vorgesehen sind und jeweils mit an einem Flächenelement 7 angebrachten
Mitnehmer 9 in Wirkverbindung stehen.
-
Der
Einsatz 4 stützt
sich mit umlaufend im gleichen Teller vorgesehenen flächigen Segmenten 41 an
einer bogenförmig
ausgebildeten Ringfläche 14 ab,
die innerhalb des vorderen Gehäuseteils
vorgesehen ist. Durch diese bogenförmige Anpassung kann der als
Luftleitelement 4 vorgesehene Einsatz in verschiedene Schrägstellungen
verbracht werden, was beispielsweise aus den 4 und 7 ersichtlich
ist. Der austretende Luftstrom kann hierüber also ausgerichtet werden.
Die flächigen
Segmente 41 weisen darüber
hinaus Lagerstellen 15 auf, in die ein Lagerzapfen an einem
Flächenelement 7 der
Drosseleinrichtung 8 schwenkbar eingesetzt ist. Zu diesem
Zweck ist in das Flächenelement 7 mittig
ein Spalt eingebracht, in welchen die Rippe mit der eingebrachten
Kulisse 6 geführt
ist. Die Kulisse 6 der Rippe greift dabei auf einen Mitnahmezapfen 9 in dem
mittigen Schlitz des Flächenelements 7 auf.
Diese Anordnung bewirkt beim Verschieben des Kanalrohres 3 eine
Bewegungstransformation.
-
Aus 2 ist
ersichtlich, dass bei eingedrücktem
Kanalrohr 3 über
die Kulisse 6 der Rippen die Flächenelemente 7 derart
verschwenkt werden, dass sie einen geschlossenen Trichter in Kegelstumpfform
bilden, so dass nur ein eingeschränkter Luftstrom durch das Kanalrohr 3 strömen kann.
Die Enden der segmentförmigen
Flächenelemente 7 können dabei
so ausgeformt sein, dass ein völli ges Verschließen ermöglicht wird.
Soll also über
das zentrische Kanalrohr 3 ein Luftstrom nicht austreten,
so ist es lediglich erforderlich, das Kanalrohr 3 in die
in den 3 und 4 dargestellten Positionen durch Aufdrücken auf
den Stellring 60 zu verbringen. In dieser Position strömt also
die Luft außen
durch das Luftleitelement 4 hindurch. Der Luftstrom kann
dabei auch über
die hinteren Schließklappen 22 verändert werden,
zu welchem Zweck der Betätigungsring 2 gedreht
wird, so dass die Schließklappen 22 aus
der Schließstellung
in die in 3 dargestellte Öffnungsstellung
verschwenken oder verschiedene Zwischenstellungen einnehmen können. Auch
hierüber
sind eine Drosselung und Veränderung
des Luftstroms möglich,
so dass eine individuelle Einstellung des Luftstroms ermöglicht wird.
-
3 zeigt
die in 2 im Längsschnitt
dargestellte Düse
mit einer geöffneten
Schließklappe 22, die
durch Drehung des Betätigungsringes 2 nach links
durch die Kulisse 27 und den eingreifenden Zapfen in der
Endrehstellung in diese Position verbracht ist.
-
4 zeigt
die in 2 dargestellte Düse mit einem nach unten verschwenkten
Luftleitelement 4 mit geschlossener Drosseleinrichtung 8.
Soll nun die Drosseleinrichtung 8 geöffnet werden, so dass durch
das Kanalrohr 3 Luft strömen kann, so ist es erforderlich,
das Kanalrohr 3 über
den Stellring 60 vorzuziehen, wie dies aus 5 ersichtlich
ist. In diesem Fall wird durch die Kurvenform der Kulisse 6 in der
Rippe das jeweilige Flächenelement 7 nach
außen
verstellt, zu welchem Zweck der Mitnehmer 9 in der Kulisse 6 entlang
gleitet.
-
Die Öffnungsstellung
ist in den 6 und 7 dargestellt.
Nun kann die Luft sowohl außenseitig
am Kanalrohr 3 entlang strömen als auch durch das Kanalrohr 3.
Durch die Fächerung
der segmentierten Flächenelemente 7 ist
darüber
hinaus eine Verwirbelung des Luftstroms gegeben, so dass in gewünschter
Weise durch die V-Spalt-Bildung ein diffuser Austritt ebenfalls
möglich
ist.
-
Die
Erfindung liegt also in der Kombination einer an sich bekannten
Einstelleinrichtung für
die Schließklappe 22 mit
einer weiteren Drosseleinrichtung 8 an oder in dem Einsatz.
Die Teile sind allesamt aus Kunststoff gefertigt. Es können aber
auch Zierringe als Stellringe oder als Betätigungsring verwendet werden,
die aus Metall bestehen oder eloxiert sind oder galvanisch metallisiert
sind. Dies bleibt der optischen Gestaltung überlassen.
-
8 zeigt
die Einzelteile einer Luftdüse
in Explosivdarstellung, wobei die Verstellmittel und die Kopplungsglieder
und die Schließklappe 22,
die in diesem Beispiel rund ausgelegt sein müssten, nicht eingezeichnet
sind. Demzufolge umfasst die Luftdüse ein Gehäuse 1, einen zylinderförmigen Ring 20, ein
Strömungsteilerelement 30,
ein Luftleitelement 4, einen Luftleitkegel 50 und
einen Stellring 60. Mit diesen Bauteilen können die
Richtung und die Intensität des
aus der Luftdüse
austretenden Luftstroms verändert
werden. Durch eine Relativverschiebung von Luftleitelement 4,
Strömungsteilerelement 30 und Luftleitkegel 50 Segmentteile,
nämlich
Flächenelemente 7,
werden diese einerseits in eine Öffnungsstellung
und andererseits in eine Verschließstellung innerhalb des Luftleitelementes 4 verbracht.
-
Das
Luftleitelement 4 ist drehbar und schwenkbar im Gehäuse 1 abgestützt. Dabei
ist das Luftleitelement 4 beispielsweise im zylinderförmigen Ring 20 gelagert,
der an der Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt ist.
Die Verbindungen zwischen dem Luftleitelement 4 und dem
zylinderförmigem
Ring 20 sowie zwischen dem Ring 20 und dem Gehäuse 1 können als
Rastverbindung oder Kulissenführung ausgestaltet
sein. Das Luftleitelement 4 weist mehrere flächige Segmente 41 auf,
die von der Mittellängsachse
jeweils radial nach außen
verlaufen und eine halbkreis bogenförmige Außenkontur 42 aufweisen. An
den zur Mittellängsachse
gerichteten inneren Abschnitt weisen die Segmente 41 jeweils
eine gerade und parallel zur Mittellängsachse des Luftleitelementes 4 verlaufende
Kontur 43 auf. Der Luftleitkegel 50 weist an seinem
in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt eine umlaufende Ringkontur 51 auf. An
dieser Ringkontur 51 sind mehrere Kegelsegmente 7 schwenkbar
gelagert, die zum Luftleitelement 4 hin gerichtet sind.
Die Segmente 41 des Luftleitelementes 4 stehen
an ihrem in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt mit dem Luftleitkegel 50 in Wirkverbindung. Dabei
sind das Luftleitelement 4 und der Luftleitkegel 50 so
zueinander angeordnet, dass die an der umlaufenden Ringkontur 51 gelagerten
Kegelsegmente 52 in nicht geschwenkter Stellung an der
geraden Kontur 43 der Segmente 41 anliegen.
-
Das
Strömungsteilerelement 30 ist
zusätzlich
am Luftleitelement 4 in Strömungsrichtung entgegengesetzt
zum Luftleitkegel 50 angeordnet. Dieses Strömungsteilerelement 30 weist
mehrere flächige Segmente 31 auf,
die ausgehend von der Mittenlängsachse
jeweils radial nach außen
verlaufen und eine parallel zur Mittenlängsachse verlaufende Außenkontur 32 aufweisen.
Diese gerade Kontur 32 geht in ihrem in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt in eine schräg
nach innen in Richtung der Mittellängsachse abfallende Kontur 33 über.
-
Die
Konturabschnitte 33 des Strömungsteilerelementes 30 stehen
mit dem Luftleitkegel 50 in Wirkverbindung. Dabei sind
das Strömungsteilerelement 30 und
der Luftleitkegel 50 so zueinander angeordnet, dass die
an der umlaufenden Ringkontur 51 gelagerten Kegelsegmente 52 des
Luftleitkegels 50 in einer vollständig geschwenkten Stellung
an der schräg
abfallenden Kontur 33 der flächigen Segmente 31 des
Strömungsteilerelementes 30 anliegen.
-
Das
Luftleitelement 4 und der Luftleitkegel 50 können mit
dem Stellring 60 in ihrer Stellung verlagert werden. Hierfür ist der
Betätigungsring 60 am
Luftleitelement 4 und am Luftleitkegel 50 abgestützt, wobei diese
Verbindung alternativ als Rastverbindung oder als Kulissenführung ausgestaltet
werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind am Stellring 60 Vorsprünge 61 vorgesehen,
die mit konturgleichen Aussparungen 53 an der umlaufenden
Ringkontur 51 des Luftleitkegels 50 in Wirkverbindung
gebracht werden. Somit wird eine einfach zu montierende Rastverbindung
erreicht. Weiterhin sind am Stellring 60 Aussparungen 62 eingebracht,
in denen jeweils ein in Strömungsrichtung
vorderer Abschnitt der flächigen
Segmente 41 des Luftleitelementes 4 geführt wird.
Somit wird eine einfach zu montierende Kulissenführung realisiert. Das Luftleitelement 4 ist
gemäß 9 und 12 mit
der Längsachse
in Richtung der Längsachse
des Gehäuses 1 ausgerichtet.
-
In 10 und 13 ist
das Luftleitelement 4 in dem Ring 20 in seiner
Relativposition gegenüber dem
Gehäuse 1 geschwenkt
worden, so dass der Luftstrom – unabhängig von
seiner konkreten und nachfolgend erläuterten Form – in einer
etwas anderen Richtung als in 9 und 12 aus
der Luftdüse
austritt.
-
Aus 9 bis 12 ist
eine Stellung der Luftdüse
mit eingedrücktem
Betätigungsring 60 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 50 gelagerten Kegelsegmente bzw. Flächenelemente 7 nicht
geschwenkt. Die Kegelsegmente 7 liegen an der geraden Innenkontur 43 der
flächigen
Segmente 41 des Luftleitelementes 4 an. Somit
ergibt sich über
die gesamte Breite des Luftleitelementes 4 eine zu dessen Längsachse
parallele Luftausströmung,
die in 2 und 3 mit Pfeilen stilisiert ist.
-
Aus 12 bis 14 ist
eine Stellung der Luftdüse
mit herausgezogenem Betätigungsring 60 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 50 gelagerten Kegelsegmente 52 nach
innen geschwenkt und liegen an der schräg abfallenden Kontur 33 der
flächigen
Segmente 31 des Strömungsteilerelementes 30 an.
Somit ergibt sich eine gegenüber
der Längsachse des
Luftleitelementes 4 aufgefächerte Luftausströmung, die
in 12 und 13 mit
Pfeilen stilisiert ist.
-
- 1
- Gehäuse
- 2
- Betätigungsring
- 3
- Schließklappe
- 5
- Kanalrohr
- 6
- Rippe
- 7
- Flächenelement
- 8
- Drosseleinrichtung
- 9
- Mitnehmer
- 10
- Schlitze
- 11
- Ansatz
- 12
- Düseneinsatz
- 13
- Mantelring
- 14
- Ringfläche
- 15
- Lagerstelle
- 20
- zylinderförmiger Ring
- 21
- Exzenter
- 22
- Schließklappe
- 23
- Brückenelement
- 24
- Mitnehmer
- 25
- Langloch
- 26
- Schwenkhebel
- 27
- Kulisse
- 28
- Übergreifrand
- 29
- Einsatz
- 33
- Strömungsteilerelement
- 31
- flächiges Segment
- 32
- gerade
Außenkontur
- 33
- schräge Außenkontur
- 4
- Luftleitelement
- 41
- flächiges Segment
- 42
- halbkreisbogenförmige Außenkontur
- 43
- gerade
Innenkontur
- 50
- Luftleitkegel
- 51
- umlaufende
Ringkontur
- 52
- Kegelsegment/Flächenelemente
- 53
- Aussparung
an Ringkontur
- 54
- Schwenkachse
- 55
- Lagerungsteile
- 60
- Stellring
- 61
- Vorsprung
- 62
- Aussparung
- 70
- Lagerring
- 71
- Lagerelement
- 80
- Lagerrippe
- 81
- Leitkurven