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Die Erfindung betrifft eine Luftzufuhreinstellvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein mit einer solchen Luftzufuhreinstellvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Es ist allgemein bekannt, dass die meisten Kraftfahrzeuge frontseitig einen Kühlergrill aufweisen, durch den Luft in den Motorraum bzw. zu einem dahinter angeordneten Kühler strömen kann.
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Zur Beeinflussung der Aufwärmung des Motors oder zur Änderung der Aerodynamik des Kraftfahrzeuges ist es außerdem bekannt, den Kühlergrill derart auszugestalten, dass er geöffnet und geschlossen werden kann.
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In dem Dokument wird ein Kühlergrill vorgeschlagen, der eine Vielzahl von Klappen aufweist, die derart gedreht werden können, dass der Kühlergrill geschlossen oder geöffnet wird. In der geöffneten Stellung des Kühlergrills bilden die Klappen Luftleitelemente, die die Luft durch den Kühlergrill hindurch in den Motorraum bzw. zu einem dahinter angeordneten Kühler leiten. In der geschlossenen Stellung hingegen verschließen die Klappen den Kühlergrill, um die Luftströmung durch den Kühlergrill zu unterbinden oder die Aerodynamikeigenschaften des Kraftfahrzeuges zu ändern.
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Jede einzelne der Klappen ist drehbar gelagert und wird zum öffnen bzw. Schließen des Kühlergrills gedreht. Dies führt dazu, dass ein Verstellmechanismus dahingehend komplex bzw. aufwändig aufgebaut sein muss, dass er an jeder einzelnen Klappe angreift, um diese zum öffnen oder Schließen des Kühlergrills drehen zu können.
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Außerdem sind die Klappen des aus dem Stand der Technik bekannten Kühlergrills zumindest in dem Bereich, durch den die Drehachse der jeweiligen Klappe verläuft, aus Stabilitätsgründen materialmäßig stark ausgebildet.
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Dies führt dazu, dass die Klappen nicht dünn ausgebildet werden können, was in dem geöffneten Zustand des Kühlergrills zu einer Verringerung des Volumenstromes der durch den Kühlergrill strömenden Luft führt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine zumindest in Teilaspekten verbesserte und/oder alternative Luftzufuhreinstellvorrichtung zu schaffen.
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Eine Luftzufuhreinstellvorrichtung, insbesondere ein Kühlergrill für ein Kraftfahrzeug, gemäß der Erfindung weist eine Vielzahl von Luftklappen auf, die jeweils derart drehbar sind, dass in einer ersten Stellung der Luftklappen die Luftzufuhreinstellvorrichtung geöffnet und einer zweiten Stellung der Luftklappen die Luftzufuhreinstellvorrichtung geschlossen ist. Die Luftklappen weisen jeweils mindestens ein erstes Luftleitelement und ein zweites Luftleitelement auf, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind und sich bei Drehen der entsprechenden Luftklappe um eine gemeinsame Drehachse drehen.
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Bevorzugt können die Luftklappen jeweils mehr als zwei Luftleitelemente, beispielsweise drei oder vier Luftleitelemente aufweisen.
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Das erste und das zweite Luftleitelement übernehmen in der ersten Stellung der Luftklappen die Funktion, Luft durch die Luftzufuhreinstellvorrichtung zu leiten, wobei das erste und das zweite Luftleitelement bei Drehen der entsprechenden Luftklappe beide um die gemeinsame bzw. gleiche Drehachse gedreht werden. Diese Ausgestaltung der Luftzufuhreinstellvorrichtung ist dahingehend vorteilhaft, dass ein Mechanismus zum Öffnen oder Schließen der Luftzufuhreinstellvorrichtung nicht an jedem Luftleitelement einzeln angreifen muss. Aus diesem Grund kann die Komplexität des Mechanismus verringert bzw. der Mechanismus vereinfacht werden.
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Die Luftleitelemente können flächige, im Querschnitt geradlinig verlaufende Elemente/Anströmungsprofile oder im Querschnitt gekrümmt verlaufende Elemente/Anströmungsprofile sein.
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Bevorzugt sind die ersten Luftleitelemente der Luftklappen so ausgebildet, dass sie sich in der zweiten Stellung der Luftklappen gegenseitig berühren und die Luftzufuhreinstellvorrichtung verschließen.
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Die ersten Luftleitelemente können darüber hinaus so ausgebildet sein, dass sie sich in der zweiten Stellung der Luftklappen bündig bzw. flächenbündig berühren und eine die Luftzufuhreinstellvorrichtung verschließende Fläche ausbilden.
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Dies hat den Vorteil, dass die die Luftzufuhreinstellvorrichtung verschließende Fläche keine Erhebungen aufweist und somit eine aerodynamisch günstige Fläche bildet.
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Bevorzugt verläuft die Drehachse der jeweiligen Luftklappe, um die sich das entsprechende erste und das zweite Luftleitelement drehen, weder durch das erste Luftleitelement noch durch das zweite Luftleitelement.
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Die Luftklappen weisen bevorzugt jeweils einen Befestigungsabschnitt auf, über den die jeweilige Luftklappe drehbar gelagert ist und an dem das erste und das zweite Luftleitelement befestigt sind.
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Diese Ausgestaltung der Luftzufuhreinstellvorrichtung hat den Vorteil, dass die Lüftleitelemente sehr dünn ausgebildet sein können, da der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Luftzufuhreinstellvorrichtung nicht unmittelbar an dem ersten und zweiten Luftleitelement, sondern an dem Befestigungsabschnitt angreifen kann.
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Bevorzugt verläuft die Drehachse zwischen dem ersten und zweiten Luftleitelement.
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Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass, wenn sich die Luftklappen in der ersten Stellung befinden, das auf die jeweilige Luftklappe wirkende Gesamtmoment minimiert werden kann.
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Besonders bevorzugt verläuft die Drehachse zwischen dem ersten und zweiten Luftleitelement derart, dass, im Querschnitt der jeweiligen Luftklappe gesehen, die minimalen Abstände der Luftleitelemente von der Drehachse gleich oder im Wesentlichen gleich sind.
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Beispielsweise kann die Drehachse auch derart in der Mitte zwischen dem ersten und zweiten Luftleitelement verlaufen, dass die Luftleitelemente bezüglich der Drehachse achsensymmetrisch sind.
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Weiterhin bevorzugt kann, im Querschnitt der jeweiligen Luftklappe gesehen, die Drehachse sowohl in bestimmungsgemäßer Anströmungsrichtung der Luftzufuhreinstellvorrichtung als auch quer/senkrecht zur Anströmungsrichtung mittig zwischen dem ersten und zweiten Luftleitelement verlaufen.
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Wenn die Luftklappen beispielsweise jeweils drei Luftleitelemente aufweisen, verläuft die Drehachse bevorzugt durch das Luftleitelement, das zwischen dem ersten und zweiten Luftleitelement angeordnet ist.
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Die Luftzufuhreinstellvorrichtung kann einen Rahmen umfassen, der eine Öffnung festlegt, durch die bestimmungsgemäß Luft strömen kann, wobei die Befestigungsabschnitte der Luftklappen derart angeordnet sind, dass sie in der ersten Stellung der Luftklappen die Öffnung nicht zusätzlich verblocken bzw. die Luftströmung durch die Öffnung nicht beeinträchtigen.
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Beispielsweise können die Befestigungsabschnitte in dem Rahmen derart versenkt sein, dass die Befestigungsabschnitte die Luftströmung nicht beeinflussen bzw. beeinträchtigen.
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Die erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass entweder alle Luftleitelemente oder nur eine bestimmte Untergruppe drehbar bzw. verstellbar ausgestaltet sind.
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Bevorzugt sind die Luftklappen im bestimmungsgemäßen Einbauzustand der Luftzufuhreinstellvorrichtung entweder horizontal oder vertikal angeordnet.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine im Vorhergehenden erläuterte, erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung auf.
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Im Folgenden wird noch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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1A zeigt schematisch die erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung in einer Frontansicht, wobei die Luftzufuhreinstellvorrichtung geöffnet ist.
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1B zeigt schematisch eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung entlang der in 1A gezeigten Schnittlinie 1B-1B.
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2A zeigt schematisch die erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung in einer Frontansicht, wobei die Luftzufuhreinstellvorrichtung geschlossen ist.
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2B zeigt schematisch eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung entlang der in 2A gezeigten Schnittlinie 2B-2B.
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2C zeigt schematisch eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung entlang der in 2A gezeigten Schnittlinie 2C-2C.
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In 1A ist eine erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung in einer Frontansicht gezeigt. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung als Kühlergrill ausgebildet, der auf einer Frontseite eines Kraftfahrzeuges angeordnet wird.
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Die in 1A gezeigte Seite der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung entspricht der vorderen Seite/Anströmungsseite, die bei bestimmungsgemäßem Einbau der Luftzufuhreinstellvorrichtung in ein Kraftfahrzeug in der in 1A gezeigten (negativen) X-Richtung (senkrecht zur Zeichenebene) angeströmt wird. Die positive X-Richtung entspricht bei bestimmungsgemäßem Einbauzustand der Luftzufuhreinstellvorrichtung der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges.
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Die in 1A gezeigte Y-Richtung entspricht der Breitenrichtung der Luftzufuhreinstellvorrichtung bzw. der Anordnungsrichtung der Luftklappen 3 und die Z-Richtung der Höhenrichtung der Luftzufuhreinstellvorrichtung bzw. der Längsrichtung der Luftklappen 3.
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Die Luftzufuhreinstellvorrichtung umfasst ein Rahmenelement 1, das eine Öffnung 2 festlegt, durch die bestimmungsgemäß Luft strömen kann. Der in 1A gezeigte Rahmen 1 kann einteilig oder mehrteilig aufgebaut sein.
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In der Öffnung 2 sind eine Vielzahl von Luftklappen 3 in der Breitenrichtung der Luftzufuhreinstellvorrichtung angeordnet, die, wie im Folgenden beschrieben werden wird, derart drehbar sind, dass in einer ersten Stellung der Luftklappen 3 die Luftzufuhreinstellvorrichtung geöffnet ist und einer zweiten Stellung der Luftklappen 3 die Luftzufuhreinstellvorrichtung geschlossen ist. Die Luftklappen 3 sind bevorzugt bei bestimmungsgemäßem Einbau der Luftzufuhreinstellvorrichtung vertikal angeordnet, können allerdings auch horizontal angeordnet werden.
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1A zeigt die erfindungsgemäße Luftzufuhreinstellvorrichtung in der ersten Stellung der Luftklappen 3, d. h. die Luftklappen 3 sind so angeordnet, dass Luft durch die Öffnung 2 hindurchströmen kann.
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Die Luftklappen 3 umfassen jeweils mindestens ein erstes Luftleitelement 31 und ein zweites Luftleitelement 32. Das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 übernehmen in der in 1A gezeigten ersten Stellung der Luftklappen 3 die Funktion, die Luft, mit der die Luftzufuhreinstellvorrichtung angeströmt wird, durch diese hindurchzuleiten.
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Damit das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 die Öffnung 2 möglichst wenig verblocken bzw. die Durchströmung der Öffnung 2 minimal beeinträchtigen, sind das erste und zweite Luftleitelement 31, 32 entlang ihrer Längsrichtung bzw. der Längsrichtung der jeweiligen Luftklappe 3 möglichst dünn ausgebildet. Anders ausgedrückt sind das erste und zweite Luftleitelement 31, 32 derart dimensioniert, dass ihr Luftwiderstand möglichst gering ist.
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Wie im Folgenden erläutert werden wird, können das einer Luftklappe 3 entsprechende erste und zweite Luftleitelement 31, 32 gemeinsam um eine Drehachse der entsprechenden Luftklappe 3 gedreht werden.
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In 1B ist eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung entlang der in 1A gezeigten Schnittlinie 1B-1B gezeigt.
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Wie hieraus ersichtlich ist, sind die Luftklappen 3 jeweils an einem schematisch gezeigten Lager 4, durch das die Drehachse der jeweiligen Luftklappe 3 verläuft, drehbar gelagert. Die Drehachse der jeweiligen Luftklappe 3 verläuft weder durch das erste Luftleitelement 31 noch durch das zweite Luftleitelement 32, was den Vorteil mit sich bringt, dass in der in 1A und 1B gezeigten ersten Stellung der Luftklappen 3 das auf die jeweilige Luftklappe 3 wirkende Gesamtmoment verringert werden kann. Anders ausgedrückt, wird durch das erste Luftleitelement 31 während der Fahrt eines mit der erfindungsgemäßen Luftzufuhreinstellvorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeuges ein auf die entsprechende Luftklappe 3 wirkendes Moment erzeugt, da das erste Luftleitelement 31 in einem Abstand von der Drehachse angeordnet ist bzw. die Drehachse nicht durch das erste Luftleitelement 31 verläuft. Das zweite Luftleitelement 32 ist ebenfalls in einem Abstand von der Drehachse angeordnet, wobei die Drehachse zwischen dem ersten und dem zweiten Luftleitelement 31, 32 verläuft. Durch die Anordnung des zweiten Luftleitelementes 32 wird während der Fahrt des Kraftfahrzeuges ebenfalls ein auf die entsprechende Luftklappe 3 wirkendes Moment erzeugt. Die erzeugten Momente wirken entgegengesetzt. Durch die, Abstände der Luftleitelemente 31, 32 von der Drehachse und die Dimensionierung deren Luftwiderstände kann folglich das auf die jeweilige Luftklappe 3 wirkende Gesamtmoment verringert und minimiert werden. Wie aus 1A ersichtlich ist, weisen das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 hierfür in der Längsrichtung der jeweiligen Luftklappe 3 gegenläufige Verläufe auf.
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Wie im Folgenden erläutert werden wird, ist das zweite Luftleitelement 32 im geschlossenen Zustand der Luftzufuhreinstellvorrichtung nicht sichtbar bzw. liegt auf der der Anströmungsseite/vorderen Seite der Luftzufuhreinstellvorrichtung abgewandten Rückseite der Luftzufuhreinstellvorrichtung, weshalb die Form des zweiten Luftleitelementes 32 uneingeschränkt auf seine Funktion in dem geöffneten Zustand der Luftzufuhreinstellvorrichtung abgestimmt bzw. dimensioniert werden kann.
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Wenn die Luftzufuhreinstellvorrichtung geschlossen werden soll, werden die Luftklappen 3 derart gedreht, dass sie die in 2A bis 2C gezeigte zweite Stellung einnehmen.
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Das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 der jeweiligen Luftklappe 3 sind an einem Befestigungsabschnitt 5 (siehe 2C) der entsprechenden Luftklappe 3 befestigt. An dem Befestigungsabschnitt 5 ist ebenfalls das Lager 4 der jeweiligen Luftklappe 3 in Form eines Drehzapfens ausgebildet, durch den die Drehachse der Luftklappe 3 verläuft.
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Wenn die Luftklappe 3 gedreht wird, werden das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 gemeinsam um die (gleiche, identische) Drehachse gedreht.
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Dadurch, dass das erste und das zweite Luftleitelement 31, 32 an dem Befestigungsabschnitt 5 befestigt sind und die Drehachse nicht durch die Luftleitelemente 31, 32 verläuft bzw. das Lager nicht an den Luftleitelementen 31, 32 unmittelbar ausgebildet ist, können die Luftleitelemente 31, 32 sehr dünn ausgebildet werden, weshalb sie in der in 1A und 1B gezeigten Stellung einen sehr geringen Luftwiderstand aufweisen.
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Ein in den Figuren nicht gezeigter Mechanismus zum Verstellen der Luftklappen 3 bzw. der Luftleitelemente 31, 32 muss lediglich an dem Lager 4 und/oder dem Befestigungsabschnitt 5 der Luftklappen 3 angreifen, um das jeweilige erste und zweite Luftleitelement 31, 32 verstellen zu können. Aus diesem Grund kann die Komplexität des Mechanismus verringert bzw. der Mechanismus vereinfacht werden.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Verringerung der Komplexität des Aufbaus der Luftzufuhreinstellvorrichtung bzw. die Vereinfachung des Mechanismus nicht zu einer Einschränkung der Designfreiheit führt, was insbesondere in heutiger Zeit bei herstellerspezifischen Kühlergrillformen eine Rolle spielt. Die Erscheinungsform bleibt nämlich trotz der Vereinfachung des Aufbaus „mehrteilig”, d. h. dass in der ersten Stellung der Luftklappen 3 mehrere Luftleitelemente 31, 32 die Erscheinungsform der Luftzufuhreinstellvorrichtung prägen, während nur eine geringere Anzahl an Luftleitelementen für das Verschließen der Luftzufuhreinstellvorrichtung notwendig wäre.
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Wie aus 2A und 2B ersichtlich ist, bilden die ersten Luftleitelemente 31 der Luftklappen 3 in der zweiten Stellung formschlüssig eine einheitliche, geschlossene Fläche 6 aus, die die Luftzufuhreinstellvorrichtung bzw. die Öffnung 2 verschließt. Die zweiten Luftleitelemente 32 liegen, wie bereits vorher erwähnt, auf der der vorderen Seite/Anströmungsseite 6 abgewandten Rückseite der Luftzufuhreinstellvorrichtung. Insoweit besteht nicht die Notwendigkeit, die zweiten Luftleitelemente 32 für das Verschließen der Luftzufuhreinstellvorrichtung bzw. der Öffnung 2 auszugestalten. Die zweiten Luftleitelemente 32 sind lediglich dahingehend zu dimensionieren, dass das Drehen der Luftklappen 3 ohne gegenseitige Beeinträchtigung möglich ist. In 2B sind die beiden äußeren Luftklappen derart schematisch gezeigt, dass ihre zweiten Luftleitelemente 32 den Rahmen 1 berühren. Die zweiten Luftleitelemente 32 der äußeren Luftklappen 3 und/oder der Rahmen 1 sind aber derart ausgebildet, dass das Drehen der äußeren Luftklappen möglich ist.
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Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Luftzufuhreinstellvorrichtung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Luftklappen 3 gleichzeitig oder zeitlich phasenversetzt gedreht werden. Die Luftklappen können auch entweder in der gleichen Richtung gleichsinnig oder auch abwechselnd gegensinnig gedreht werden. In Abhängigkeit von der Art der Drehung der Luftklappen 3 können die zweiten Luftleitelemente 32 unterschiedlich dimensioniert werden. In der beschriebenen Ausgestaltung, wie sie in den Figuren gezeigt ist, bilden die zweiten Luftleitelemente 32 ebenfalls eine geschlossene Fläche aus.
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Bevorzugt sind die ersten Luftleitelemente 31 der Luftklappen 3 an ihren Längsabschnitten, mit denen sie aneinander anliegen und die geschlossene Fläche 6 ausbilden, derart schräg ausgebildet, dass die ersten Luftleitelemente 31 zumindest auf der bestimmungsgemäß angeströmten (geschlossenen) vorderen Seite bündig bzw. flächenbündig aneinander anliegen und die die Luftzufuhreinstellvorrichtung verschließende Fläche 6 ausbilden. Hierdurch entstehen keine Erhebungen auf der die Luftzufuhreinstellvorrichtung verschließenden Fläche 6, weshalb die Fläche 6 gute bzw. günstige aerodynamische Eigenschaften aufweist.
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Auf der Fläche 6 können, wie in 2A ersichtlich, gestaltete, beispielsweise verchromte, Bereiche vorgesehen werden, die in der zweiten Stellung der Luftklappen 3 eine akzentuierte Oberfläche erzeugen.
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In 2C ist eine Schnittansicht der in 2A gezeigten Luftzufuhreinstellvorrichtung entlang der ebenfalls in 2A gezeigten Schnittlinie 2C-2C dargestellt.
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Wie hieraus ersichtlich, ist der bereits erwähnte Befestigungsabschnitt 5 der jeweiligen Luftklappe 3 an einem in Längsrichtung liegenden Ende der Luftklappe 3 angeordnet. Bevorzugt können die Luftklappen 3 an beiden in Längsrichtung liegenden Enden einen Befestigungsabschnitt 5 aufweisen, an denen jeweils ein Lager 4 ausgebildet ist.
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An dem/den Befestigungsabschnitt(en) der jeweiligen Luftklappe 3 sind das erste Luftleitelement 31 und das zweite Luftleitelement 32 derart befestigt, dass zwischen ihnen die Drehachse der jeweiligen Luftklappe 3 verläuft.
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Der bzw. die Befestigungsabschnitte 5 sind, wie in 2C dargestellt, in dem Rahmen 1 derart aufgenommen bzw. versenkt, dass der/die jeweiligen Befestigungsabschnitt(e) 5 in der in 1A und 1B gezeigten Stellung der Luftklappen 3 die Durchströmung der Öffnung 2 nicht beeinträchtigen.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zusätzlich zu der dünnen Ausbildung der einzelnen Luftleitelemente 31, 32 die Verblockung bzw. die Beeinträchtigung der Durchströmung der Öffnung 2 noch weiter minimiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009039038 A1 [0004]
