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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Luftdüse zu
schaffen, die wenig Bauraum beansprucht und die mit kostengünstig herstell-
und montierbaren Bauteilen eine einstellbare Drosselung und/oder
Ablenkung des durchtretenden Luftstromes und die Ausbildung von
unterschiedlich gerichteten Luftausströmungen ermöglicht.
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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.
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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
zu gänglich
ist und über
dessen Betätigung
die einseitig schwenkbar gelagerten Segmente im Neigungswinkel verstellbar sind.
Wenn das Düsengehäuse 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 Düsengehäuses 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 Gehäuse
angeordnet sind, so kann der Rahmen so gestaltet sein, dass zwischen
dem Rahmen und der Düsenwand
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.
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Um
das Verschwenken sicherzustellen, weisen die Flächenelemente angeformte oder
aufgesetzte Mitnehmer auf, in denen Leitkurven oder Kulissen eingebracht
sind, in die Mitnahmebolzen an dem Betätigungsring eingreifen. Bei
der eckigen Ausführung
ist dabei der Betätigungsring
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 Betätigungsring
ein entsprechender Ansatz angeformt sein, der eine Leitkurve oder
eine Kulisse 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 Betätigungsring
andererseits oder auch außenseitig
vorgesehen sein, wenn das Gehäuse
einen entsprechenden Raum der Mantelwand zur Verfügung aufweist,
um eine ungehinderte Verschiebung und ein Verschwenken der Kopplungselemente
zu ermöglichen.
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Die
gleiche Technologie ist aber auch auf einen Einsatz anwendbar, also
einen Düseneinsatz, der
in dem Düsengehäuse beabstandet
zur Außenwand
vorgesehen ist. 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.
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Die
Erfindung ist ferner auch einsetzbar, wenn die Luftdüse eine
polygonale Querschnittsfläche
im Austrittsbereich aufweist. Wenn die Drosseleinrichtung diese
Form ebenfalls aufweisen soll, so können die entsprechenden Flächenelemente
so zugeschnitten sein, dass sie einen polygonalen Kegel oder Kegelstumpf
im geschlossenen Zustand bilden. Auch bei dieser Anordnung kann
die Verstellung durch relative Verschiebung des Betätigungsringes innerhalb
des Düsengehäuses oder
innerhalb eines Lagerungseinsatzes erfolgen. Wenn die Luftdüse hingegen
einen runden Querschnitt aufweist, so kann die Betätigung über den
Betätigungsring
auch durch Drehung desselben erfolgen, da dieser dann auch drehbar
gelagert sein kann. Im Falle, dass eine drehbare Betätigung 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
diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
bei Anpassung an das Gehäuse
oder an den Einsatz der Luftstrom durch das Gehäuse 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 das Gehäuse einsetzbar ist, so kann
dieser Lagerkorb zu den Gehäusewänden einen
Abstand aufweisen, worüber
zusätzlich
eine Luftstromaufspaltung und -umlenkung möglich ist.
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Die
Flächenelemente
können
innen an der Innenwand des Gehäuses
direkt oder an einem einsetzbaren Lagerring verschwenkbar befestigt
sein oder aus der Mantelwand des Gehäuses freigeschnitten und an
einer Seite verschwenkbar befestigt oder ausgeformt und über Filmscharniere
gehalten werden. Sie können
also Bestandteil der Gehäusewand
selbst sein oder einer geschlossenen Wand eines Lagereinsatzes.
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 Betätigungsring oder an einem im Gehäuse abgestützten zylinderförmigen Ring
eingreifen. Bei relativer Verschiebung des Betätigungsringes in Längsrichtung
oder durch Drehung werden dabei die entsprechenden Bewegungen in
eine Schwenkbewegung der Flä chenelemente
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
eingebrachten Leitkurven oder Kulissen derart zusammenwirken, dass
bei Verschiebebewegung des Betätigungsringes
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.
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Des
Weiteren ist es möglich,
an der Innenseite der Mantelwand des Gehäuses, an dem Haltering oder
an dem Einsatz innenseitig vorstehend Lagerelemente oder schalenförmige Lagerschuhe,
insbesondere eine 3-Punkt- oder eine 5-Punkt-Lagerung bildend vorzusehen,
die mit gebogenen, federnden Innenseiten einen Düseneinsatz mit kugelförmigem Mantelring
rastend aufnehmen. Obgleich der Kugeleinsatz in jede Richtung ausrichtbar
ist, kann er ebenfalls mit einer Drosseleinrichtung nach der Erfindung
versehen sein, so dass zusätzlich
die Strömung des
Luftstromes durch die Durchtrittsöffnung des Einsatzes veränderbar
ist bzw. der Luftstrom in dem Düsengehäuse 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 Verstell grad 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.
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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.
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Die
Erfindung ist ferner kombinierbar. So kann beispielsweise eine Drosseleinrichtung
in einer Düse
mit einem Einsatz kombiniert werden, der keine Drosseleinrichtung
aufweist, jedoch drehbar oder verschwenkbar gelagert ist, so dass
hierüber
die gewünschte
Strömungsrichtungen
zusätzlich
erzielt oder unterbrochen werden. Es ist ferner möglich, die Einsätze mit
verschiedenen Drosseleinrichtungen zu versehen. Es ist auch möglich, anstelle
eines Betätigungsringes
ein Betätigungsorgan
in Form eines Hebels zu verwenden, der durch Umlegen eine Verstellung
der Flächenelemente über einen
Koppelmechanismus ermöglicht.
Auch kann seitlich zur Düse
ein Stellrad angeordnet sein, über
das die Drosseleinrichtung nach der Erfindung betätigbar ist.
Dies erfolgt dann indirekt über
einen Stellring, der mit dem Stellrad in Wirkverbindung steht und
entweder verschiebbar oder verdrehbar angeordnet ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
Luftleitelement und der Luftleitkegel sind mit einem Betätigungsring
verlagerbar. Hierbei wird vorgeschlagen, dass der Betätigungsring
sowohl am Luftleitelement als auch am Luftleitkegel abgestützt ist.
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Die
Verbindung zwischen dem Betätigungsring
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.
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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.
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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.
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Die
erfindungsgemäß ausgestaltete
Luftdüse
beansprucht wenig Bauraum und ermöglicht mit kostengünstig herstell- und montierbaren
Bauteilen die Ausbildung unterschiedlich gerichteter Luftausströmungen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Darstellung eine Runddüse mit einem Düseneinsatz
in erfindungsgemäßer Ausgestaltung
mit eingedrücktem Betätigungsring,
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2 die
in 1 dargestellte Runddüse mit vorgezogenem Betätigungsring
zur Betätigung
einer innerhalb der Düse
angeordneten Drosseleinrichtung,
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3 einen
Längsschnitt
durch die Düse nach 1 im
eingeschobenen Zustand des Betätigungsringes,
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4 einen
Längsschnitt
durch die Düse nach 2 mit
vorgezogenem Betätigungsring,
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5 einen
Schnitt durch die Düse
nach 1 jedoch mit verschwenktem Einsatz,
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6 eine
Explosionszeichnung einer Düse, wie
sie in den 1 und 2 dargestellt
ist, jedoch mit einem anderen Einsatz, aus dem insbesondere die
Details des Luftleitkegels und die Lagerung der Flächenelemente
ersichtlich sind,
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7 in
einer Explosionszeichnung die Teile einer Düse mit einem anderen Einsatz
und einer anderen Mitkopplungsmechanik für die Flächenelemente,
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8 eine
weitere Explosionszeichnung mit einem geänderten Lagerring und geänderten
Kopplungselementen für
die Flächenelemente,
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9 den
grundsätzlichen
Aufbau einer erfindungsgemäßen Luftdüse in Explosivdarstellung,
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10 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer ersten Stellung des Betätigungsringes,
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11 die
Luftdüse
gemäß 10 in
etwas veränderter
Stellung des Luftleitelementes,
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12 die
Luftdüse
gemäß 10 in
perspektivischer Ansicht,
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13 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer zweiten Stellung des Betätigungsringes,
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14 die
Luftdüse
gemäß 13 in
etwas veränderter
Stellung des Luftleitelementes und
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15 die
Luftdüse
gemäß 14 in
perspektivischer Ansicht.
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Die
in den Zeichnungen dargestellten Luftdüsen sind zur Führung eines
Luftstroms in Heizungs-, Lüftungs-
oder Klimaanlagen geeignet. Derartige Luftdüsen bestehen aus einem Gehäuse, das
in einem Wanddurchbruch einsetzbar ist, zum Beispiel in einer Instrumententafel
eines Kraftfahrzeuges. Das Gehäuse
hat eine vorderseitige Luftausströmöffnung und einen rückseitigen
Anschluss für
einen Luftzuführschacht
oder für
eine Luftzuführleitung.
Ein derartiger Aufbau einer Luftdüse ist an sich bekannt, so dass
nachfolgend nur Merkmale in den Darstellungen näher erläutert werden, die für die vorliegende Erfindung
wesentlich sind.
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In
den 1 bis 5 ist ein erstes Beispiel einer
Luftdüse
nach der Erfindung dargestellt. Die Düse, die in der perspektivischen
Darstellung in den 1 und 2 dargestellt
ist, besteht jeweils aus einem Gehäuse 1, das einen Blendrahmen 1a aufweist.
Bei der Düse
handelt es sich um eine Runddüse.
Diese ist also in einem runden Durchbruch in einem Armaturenbrett
einsetzbar. Durch angeformte oder angebrachte Federn, die beabstandet
zum Blendrahmen vorgesehen sind, wird eine Rastverbindung erreicht.
Zu diesem Zweck wird das Gehäuse 1 in
einen runden Durchbruch in einem Armaturenbrett hineingedrückt. Die
Federn rasten dann hinter die Armaturenbrettwand. Der Gegenhalt
wird durch den Blendrahmen 1a sichergestellt.
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Aus
den 1 und 2 ist ferner ersichtlich, dass
ein Betätigungsring 6 in
das Gehäuse
einfasst. Dieser Betätigungsring
weist im Ausführungsbeispiel
nur einen schwach angedeuteten Blendrahmen auf, der als Griffleiste
ausgebildet ist. Aus 1 ist ferner ersichtlich, dass
innerhalb des Blendrahmens ein Lagering 7 hervorsteht.
Der Lagerring 7 ist als Käfig ausgebildet und an der
Innenseite der Mantelwand des Gehäuses 1 fixiert. Bezüglich der
Ausbildung und der Funktionsweise wird später noch anhand der 6 eingegangen.
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Der
Betätigungsring 6 ist
in 1 in das Gehäuse
eingedrückt
dargestellt und in 2 hervorgezogen. Er ist also
verschiebbar im Gehäuse
gelagert. Er steht mit dem Lagerring 7 nicht in Wirkverbindung, kann
also gegenüber
diesem frei bewegt werden. An dem Lagerring 7 sind Lagerelemente 71 angeformt, die
am Umfang verteilt angeordnet sind. So sind dort sechs solche Lagerelemente 71 dargestellt.
Die Lagerelemente weisen innenseitig eine Bogenform auf, die der äußeren Kugelform
des Mantelringes 13 des Einsatzes 12 entspricht.
Es ist ersichtlich, dass die Stirnflächen an dem Mantelring 13 selbsthaltend
anliegen, so dass dieser in der Lage fixiert ist, aber in jede Richtung
außenseitig
verstellt werden kann, so dass der Kanal 14 innerhalb der
Aufnahme in beliebige Neigungswinkel verstellt werden kann. In dem
Kanal 14 sind ferner um 120° versetzt drei Leitrippen vorgesehen,
um den Luftstrom direkt auf eine Person leiten zu können, wenn
die entsprechende Ausrichtung des Einsatzes erfolgt.
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In
den 3, 4 und 5 ist die
Düse gemäß 1 und 2 jeweils
im Schnitt dargestellt, allerdings mit einem anderen Einsatz 12.
Dieser Einsatz 12 weist einen Mantelring 13 auf,
sowie auf der anderen Seite ein bogenförmiges Verschlussteil 17.
Der Einsatz 12 weist ferner einen Kanal 14 auf,
durch den der Luftstrom von innen nach außen durch die Düse hindurchströmen kann.
Aus der Darstellung ist ersichtlich, dass auch in dem Gehäuse 1 der
Betätigungsring 6 verschiebbar
gelagert ist, er kann also vorgezogen werden, was aus 4 ersichtlich
ist, oder hineingeschoben werden, was aus 3 ersichtlich
ist. Der Betätigungsring 6 ist
mit sechs am Umfang verteilt angeordneten Ansätzen 11 versehen,
die einen schräg
verlaufenden Ast aufweisen, in dem eine Kulisse 18 eingearbeitet
ist. In die Kulisse 18 greift in einen Mitnehmerzapfen 19 ein, der
seitlich oder in einem Schlitz in dem Flächenelement 52 angebracht
ist. Es ist deshalb ersichtlich, dass aus der dargestellten Position
in 3 der Mitnehmerzapfen beim Vorziehen des Betätigungsringes 6 in
der schräg
nach innen im Ansatz 11 verlaufenden Kulisse 18 automatisch
nach innen gedrängt wird
und hierüber
das jeweils zugeordnete Flächenelement 52 um
die obere Schwenkachse 54 nach innen schwenkt, wobei alle
umlaufend vorgesehenen, trapezförmig
zugeschnittenen Flächenelemente
einen Kegelstumpf bilden. Dies ist aus 4 ersichtlich.
Wird nun wiederum auf dem Betätigungsring 6 gedrückt, so
erfolgt eine Bewegungstransformation durch die Schrägen der
Kulisse 18 in umgekehrter Weise und die Flächenelemente 52 nehmen
wiederum die parallele Position zur Gehäusemantelwand ein. Die 3 und 4 zeigen
ferner, dass der Kanal 14 senkrecht ausgerichtet zum Düsengehäuse 1 verläuft. Es
ist ersichtlich, dass der von hin ten eintretende Luftstrom verstärkt durch
den Kanal 14 ausströmt,
wenn die in 4 eingezeichnete Position des
Luftleitkegels 5 eingenommen wird. Aus 5 ist ersichtlich,
dass zumindest in der eingedrückten
Position des Betätigungsringes 6 auch
der Einsatz 12 verschwenkt werden kann, so dass der Kanal 14 nur noch
seitlich eintretende Luft nach unten austreten lässt. Der zwischen dem Mantelring 13 und
dem Kanal vorgesehene Zwischenraum bildet ebenfalls die Möglichkeit,
dass die Luft dadurch ausströmt.
Es ist ersichtlich, dass hierüber
vielseitig eine Ablenkung möglich
ist.
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In 6 ist
ein Gehäuse 1 mit
einer Runddüse
dargestellt, das einen Blendrahmen 1a umlaufend aufweist.
Ferner sind in die Gehäusewand
Lagerungsnuten eingeschnitten. In dieses Gehäuse ist ein Lagerring 7,
der Korbform besitzt, einsetzbar, wobei die an den Lagerelementen 71 und
am Ring 7 vorgesehenen Vorsprünge in die Lagerschlitze der
Wand eingreifen, wodurch der Ring verdrehsicher gelagert ist. Die
Lagerelemente weisen federnde Lagerrippen 72 auf, die innen
eine kreisbogenförmige
Kontur aufweisen, so dass sie gemeinsam ein Lager für den Mantelring 13 eines
Einsatzes 12 bilden. An den Befestigungspunkten der Lagerelemente 71 befinden sich
ferner Schwenklagerformen von Lagerösen, in die die Lagerquerteile
an den Flächenelementen 52 eingreifen,
worüber
die Flächenelemente 52 verschwenkbar
gelagert sind. Die Flächenelemente 52 weisen
ferner mittige, untenseitige Schlitze auf, in die Mitnehmer 9,
nämlich
kleine zapfenförmige
Ansätze, vorstehen.
Diese Mitnehmer 9 rasten in die Leitkurve 81 bzw.
Kulisse 18 an den abgewinkelten Ansätzen 11 ein, die an
einem Betätigungsring 6 untenseitig vorstehend
angebracht sind. Die Ansätze 11 stehen also
nach der Montage innenseitig vor. Es ist somit ersichtlich, dass
durch relative Verschiebung des Betätigungsringes 6 die
Flächenelemente 52 um
ihre Schwenkachsen beim Vorziehen nach außen schwenken und beim Niederdrücken nach
innen und die aus der mittigen Darstellung er sichtliche Luftleitkegelform 5 annehmen.
Alle übrigen
Zwischenpositionen sind ebenfalls einnehmbar.
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Auch
in 7 ist in einer Explosionszeichnung ein ähnliches
Beispiel wie in 6 dargestellt. Das Gehäuse 1 ist
das gleiche, der Lagerring 7 ist ebenfalls korbförmig ausgebildet,
jedoch weist er keine untenseitige Verbindung auf, wie es aus 6 ersichtlich
ist. Er weist also eine reine Zylinderform auf. Des Weiteren sind
am Umfang verteilt Lagerausnehmungen 73 eingezeichnet,
in die die Ansätze 11 an der
Innenseite des Betätigungsringes
geführt
sind. Dabei greifen die Ansätze 11 mit
ihren beiden an den Innenseiten der Schenkel vorgesehenen Mitnehmer 9 in
die Leitkurve 81 in der Lagerrippe 8 ein, die
innenseitig vorstehend an dem Flächenelement 52 vorgesehen
ist, so dass beim Hineinschieben des Betätigungsringes 6 in
das Gehäuse 1 die
schwenkbar am Ring 7 gelagerten Flächenelemente automatisch nach
außen
gedrückt
werden und beim Vorziehen des Betätigungsringes 6 in
die dargestellte Kegelstumpfform zusammengefügt werden. Die Lageransätze an der
Innenseite des Lagerringes 7 weisen innenseitig bogenförmige Lagerabschnitte 20 auf,
die den eingesetzten Ansatz umschließen und diesem einen Lagerhalt
geben, so dass dieser Einsatz 12 ebenfalls in verschiedene
Richtungen ausgeführt werden
kann. In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem das Gehäuse 1 mit
dem Blendrahmen 1a identisch ist mit den in den 6 und 7.
Lediglich der Lagerring 7, der auch als Käfig ausgebildet
ist, weist eine vom Lagerring 7 in 7 abweichende
Struktur auf. Hier sind lediglich Stützrippen als Lagerelemente 71 vorgesehen,
die den Einsatz 12 halten. Abweichend weisen die Flächenelemente 52,
die segmentförmig
zugeschnitten sind, außenseitig
Lagerrippen 8 mit Leitkurven 81 bzw. Kulissen 18 auf.
Diese sind so ausgebildet, dass durch diese von den an den außenseitig
am Betätigungsring 6 vorgesehenen
Ansätzen 11,
die gabelförmig
ausgebildet sind, die Mitnehmer 9 seitlich erfasst werden,
so dass hierüber
die Bewegungstransformation der Schiebebewegung des Betätigungsringes 6 in
dem Gehäuse 1 in
eine Schwenkbewegung der Flächenelemente 52 transformiert
wird.
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Auch
dieses Beispiel zeigt, dass die Kopplungselemente unterschiedliche
Struktur aufweisen. Darüber
hinaus bestehen die Teile selbstverständlich aus Kunststoff, da sie
aus diesem Material billigst hergestellt werden. Die Teile sind
einfach zusammensteckbar, wie aus den Explosionszeichnungen ersichtlich
ist, so dass kein hoher Montageaufwand besteht. Selbst die Schwenklager
können
angespritzte Kunststoffteile sein, da sie keinen zu hohen mechanischen
Belastungen ausgesetzt sind.
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9 zeigt
die Einzelteile einer erfindungsgemäßen Luftdüse in Explosivdarstellung.
Demzufolge umfasst die Luftdüse
ein Gehäuse 1,
einen zylinderförmigen
Ring 2, ein Strömungsteilerelement 3, ein
Luftleitelement 4, einen Luftleitkegel 5 und einen Betätigungsring 6.
Mit diesen Bauteilen können
die Richtung und die Intensität
des aus der Luftdüse
austretenden Luftstroms verändert
werden, indem durch eine Relativverschiebung von Luftleitelement 4,
Strömungsteilerelement 3 und
Luftleitkegel 5 Segmentteile einerseits in eine Öffnungsstellung
und andererseits in eine Verschließstellung innerhalb des zylindrischen
Gehäuses 1 verbringbar
sind.
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Das
Luftleitelement 4 ist drehbar und schwenkbar im Gehäuse 1 abgestützt. Dabei
ist das Luftleitelement 4 beispielsweise im zylinderförmigen Ring 2 gelagert,
der an der Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt ist.
Die Verbindungen zwischen dem Luftleitelement 4 und dem
zylinderförmigem
Ring 2 sowie zwischen dem Ring 2 und dem Gehäuse 1 können als
Rastverbindung oder Kulissenführung ausgestaltet
werden.
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Das
Luftleitelement 4 weist mehrere flächige Segmente 41 auf,
die von der Mittellängsachse
jeweils radial nach außen
verlaufen und eine halbkreisbogenförmige 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.
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Der
Luftleitkegel 5 weist an seinem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt
eine umlaufende Ringkontur 51 auf. An dieser Ringkontur 51 sind mehrere
Kegelsegmente 52 schwenkbar gelagert, die zum Luftleitelement 4 gerichtet
sind.
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Die
Segmente 41 des Luftleitelementes 4 stehen an
ihrem in Strömungsrichtung
vorderen Abschnitt mit dem Luftleitkegel 5 in Wirkverbindung.
Dabei sind das Luftleitelement 4 und der Luftleitkegel 5 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.
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Das
Strömungsteilerelement 3 ist
am Luftleitelement 4 in Strömungsrichtung entgegengesetzt zum
Luftleitkegel 5 angeordnet. Dieses Strömungsteilerelement 3 weist
mehrere flächige
Segmente 31 auf, die ausgehend von der Mittellängsachse
jeweils radial nach außen
verlaufen und eine parallel zur Mittellängsachse 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.
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Die
Konturabschnitte 33 des Strömungsteilerelementes 3 stehen
mit dem Luftleitkegel 5 in Wirkverbindung. Dabei sind das
Strömungsteilerelement 3 und
der Luftleitkegel 5 so zueinander angeordnet, dass die
an der umlaufenden Ringkontur 51 gelagerten Kegelsegmente 52 des
Luftleitke gels 5 in einer vollständig geschwenkten Stellung
an der schräg
abfallenden Kontur 33 der flächigen Segmente 31 des Strömungsteilerelementes 3 anliegen.
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Das
Luftleitelement 4 und der Luftleitkegel 5 können mit
dem Betätigungsring 6 in
ihrer Stellung verlagert werden. Hierfür ist der Betätigungsring 6 am Luftleitelement 4 und
am Luftleitkegel 5 abgestützt, wobei diese Verbindung
alternativ als Rastverbindung oder als Kulissenführung ausgestaltet werden kann.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
sind am Betätigungsring 6 Vorsprünge 61 ausgestaltet,
die mit konturgleichen Aussparungen 53 an der umlaufenden
Ringkontur 51 des Luftleitkegels 5 in Wirkverbindung
gebracht werden. Somit wird eine einfach zu montierende Rastverbindung
erreicht.
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Weiterhin
sind am Betätigungsring 6 sind Aussparungen 62 ausgestaltet,
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.
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Das
Luftleitelement 4 ist gemäß 10 und 13 mit
der Längsachse
in Richtung der Längsachse
des Gehäuses 1 ausgerichtet.
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In 11 und 14 ist
das Luftleitelement 4 in dem Ring 2 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 10 und 13 aus
der Luftdüse
austritt.
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Aus 10 bis 13 ist
eine Stellung der Luftdüse
mit eingedrücktem
Betätigungsring 6 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 5 gelagerten Kegelsegmente 52 nicht geschwenkt.
Die Kegelsegmente 52 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.
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Aus 13 bis 15 ist
eine Stellung der Luftdüse
mit herausgezogenem Betätigungsring 6 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 5 gelagerten Kegelsegmente 52 nach
innen geschwenkt und liegen an der schräg abfallenden Kontur 33 der
flächigen
Segmente 31 des Strömungsteilerelementes 3 an.
Somit ergibt sich eine gegenüber
der Längsachse des
Luftleitelementes 4 aufgefächerte Luftausströmung, die
in 13 und 14 mit
Pfeilen stilisiert ist.
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- 1
- Gehäuse
- 1a
- Blendrahmen
- 2
- zylinderförmiger Ring
- 3
- Strömungsteilerelement
- 31
- flächiges Segment
- 32
- gerade
Außenkontur
- 33
- schräge Außenkontur
- 4
- Luftleitelement
- 41
- flächiges Segment
- 42
- halbkreisbogenförmige Außenkontur
- 43
- gerade
Innenkontur
- 5
- Luftleitkegel
- 51
- umlaufende
Ringkontur
- 52
- Kegelsegment/Flächenelemente
- 53
- Aussparung
an Ringkontur
- 54
- Schwenkachse
- 55
- Lagerungsteile
- 6
- Betätigungsring
- 61
- Vorsprung
- 62
- Aussparung
- 7
- Lagerring
- 8
- Lagerrippe
- 81
- Leitkurven
- 9
- Mitnehmer
- 10
- Schlitze
- 11
- Ansatz
- 12
- Düseneinsatz
- 13
- Mantelring
- 71
- Lagerelement
- 72
- Lagerrippen
- 73
- Lagerausnehmung
- 14
- Kanal/Strömungsrohr
- 15
- Federn
- 16
- Leitrippen
- 17
- Verschlussteil
- 18
- Kulisse
- 19
- Mitnehmerzapfen
- 20
- Lagerabschnitt