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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft einen Ausströmer insbesondere zur Verwendung in Fahrzeuginnenräumen, wobei der Ausströmer ausgelegt ist, um mit einer Be- und/oder Entlüftungseinrichtung zusammenzuwirken.
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STAND DER TECHNIK
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Es sind Ausströmer bekannt, die in Fahrzeuginnenräumen für die Frischluftzufuhr oder auch Umluft sorgen. Diffuse Ausströmer, die eine flächige Ausströmung bereitstellen, weisen meist keinen direkt vom Fahrgast betätigbaren Verschluss auf. Sogenannte punktuelle Ausströmer, hingegen, sind als separate Bauteile mit Verschluss und/oder verstellbaren Lamellen zur Steuerung und Ausrichtung des Luftstroms vorgesehen. Die Betätigung des Verschlusses eines punktuellen Ausströmers geschieht meist direkt am Bauteil selbst. Die Ausströmer werden zentral über die Luftsteuerung angesteuert und leiten den Luftstrom, der von einer Be- und/oder Entlüftungseinrichtung bereitgestellt wird, in den Fahrzeuginnenraum oder saugen die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum ab.
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Ein herkömmlicher, verstellbarer Ausströmer für Fahrzeuginnenräume ist in der
DE 197 21 831 A1 beschrieben. Der Luftstrom lässt sich durch Verdrehen des Luftaustrittselements verstellen.
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Herkömmliche Ausströmer sind als separate Elemente ausgebildet, die auch dann als Öffnung oder Funktionselement im Interieur des Fahrzeugs sichtbar sind, wenn sie nicht verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Konzept für einen Ausströmer bereitzustellen, mit dem sich ausgesprochen viele Gestaltungsvarianten realisieren lassen, insbesondere auch solche, in denen sich der Ausströmer unauffällig in das Interieur des Fahrzeugs integriert.
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Der Ausströmer der vorliegenden Erfindung ist in erster Linie zur Verwendung in Fahrzeuginnenräumen vorgesehen. Der Ausströmer ist so ausgelegt, dass er mit einer Be- und/oder Entlüftungseinrichtung zusammenwirken kann, so dass Luft über den Ausströmer in den Fahrzeuginnenraum einströmt oder aus diesem ausströmt. Der erfindungsgemäße Ausströmer weist eine oder mehrere Öffnungen in einer Oberfläche auf, die beispielsweise eine Oberfläche einer Interieurkomponente des Fahrzeugs sein kann. Ferner weist der Ausströmer einen bistabilen Stab auf, der zum Öffnen und vollständigen oder teilweisen Verschließen der Öffnung vorgesehen ist. Der bistabile Stab zeichnet sich dadurch aus, dass er in seiner Einbauposition zwei stabile Zustände einnehmen kann, wobei die Öffnung in der ersten stabilen Konfiguration des Stabs teilweise oder vollständig verschlossen ist und die Öffnung in der zweiten stabilen Konfiguration des Stabs geöffnet ist. Die Konfiguration des bistabilen Stabs, in der die Öffnung teilweise oder vollständig verschlossen ist, wird hier als passive Konfiguration oder als passiver Zustand bezeichnet. Die Konfiguration des bistabilen Stabs, in der die Öffnung geöffnet ist, wird als aktive Konfiguration oder als aktiver Zustand bezeichnet.
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Der bistabile Stab ist aus einem biegsamen Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, gefertigt. Der Stab ist an zwei Enden so gelagert, dass er eine gekrümmte erste stabile Konfiguration einnimmt. Durch Betätigen des Stabs, beispielsweise durch Druck auf die konvex gekrümmte Seite des Stabs, verformt sich dieser und klappt in seine zweite stabile Konfiguration um. Der bistabile Stab weist damit zwei Umlenkpunkte oder Umlenkachsen auf, um die der Stab zwischen seinen beiden stabilen Konfiguration hin und her klappt. Das Umklappen des Stabs von der passiven Konfiguration in die aktive Konfiguration kann manuell, beispielsweise durch Druck auf den Stab erfolgen. Die umgekehrte Überführung von der aktiven zur passiven Konfiguration kann manuell durch Ziehen an dem Stab oder einer an dem Stab befestigten Lasche erfolgen.
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Selbstverständlich kann die Betätigung des Stabs in eine oder in beide Richtungen auch automatisch erfolgen, beispielsweise unter Verwendung eines Servomotors.
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Durch die Änderung der Lage bzw. des Zustands des bistabilen Stabs von passiv nach aktiv ergibt sich ein Querschnitt für den Austritt oder Eintritt des Luftstroms.
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Mit dem erfindungsgemäßen Ausströmer können im Sinne einer klaren Formsprache oder einer bestimmten Gestaltungsphilosophie störende bzw. unerwünschte Bauteile oder Bauteilgruppen vollständig und gegebenenfalls unsichtbar integriert werden. Wird der Ausströmer nicht benutzt, d. h. befindet sich der bistabile Stab in der Schließkonfiguration, also der passiven Konfiguration, ist der Ausströmer auf Wunsch vollständig verdeckbar. Im aktiven Zustand ist der Ausströmer zumindest dann sichtbar, wenn die Öffnung des Ausströmers nicht anderweitig, beispielsweise durch eine luftdurchlässige Dekorschicht, verdeckt ist.
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Je nach Lage und Dimensionierung des bistabilen Stabs lassen sich sehr große Querschnitte für den Luftaustritt realisieren. Darüber hinaus lassen sich mit dem erfindungsgemäße Konzept ausgesprochen viele Gestaltungsvarianten realisieren.
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Da die Zuleitungen und/oder Ableitungen der Luft für den Ausströmer nicht primär an der Oberfläche verbaut sind, können Toleranzen zwischen dem Ausströmer und Bestandteilen des Be- und/oder Entlüftungssystems, etwa den Zuleitungen und/oder Ableitungen, größer ausfallen.
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Die Erfindung ist sowohl zur Verwendung für eine punktuelle Belüftung als auch für eine diffuse Belüftung geeignet. Besonders bevorzugt ist die Anwendung als verschließbarer Ausströmer für eine diffuse Belüftung.
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Vorzugsweise ist der bistabile Stab in der ersten, die Öffnung zumindest teilweise verschließenden Konfiguration, d. h. der passiven Konfiguration, zumindest als Teil der sichtseitigen Oberfläche des Ausströmers vorgesehen, wobei der bistabile Stab in der zweiten, die Öffnung öffnenden Konfiguration, d. h. der aktiven Konfiguration, von der sichtseitigen Oberfläche nach hinten weggeklappt ist. Das Wegklappen nach hinten bedeutet ein Wegklappen von der Sichtseite des Ausströmers weg. Indem der Ausströmer eine Sichtseite aufweist, also die Seite, die dem Fahrgastraum zugewandt ist, sind die Bezeichnungen „vorn” und „hinten” eindeutig bestimmt. Das Wegklappen nach hinten kann in einen Raum erfolgen, der als Formmulde ausgebildet ist und als Bestandteil der Zuleitung der Luft zur Öffnung oder Ableitung der Luft von der Öffnung dient. Die Formmulde dient neben der Aufnahme des nach hinten weg geklappten bistabilen Stabs auch als Funktionselement, das den Luftstrom beeinflusst und ausrichtet. Darüber hinaus können Lamellen oder andere Luft beeinflussende Elemente in der Formmulde vorgesehen sein. Indem der bistabile Stab als Teil der sichtseitigen Oberfläche dient, wird die Formmulde in seiner passiven Konfiguration elegant von dem bistabilen Stab verdeckt. Um den Ausströmer in der passiven Konfiguration zu verbergen, kann der bistabile Stab mit einer Dekorlage, beispielsweise einem Textil, einer Lederschicht oder einer Kunstlederschicht, verbunden sein. Je nach Gestaltungswunsch kann der Stab so gestaltet sein, dass sich dieser bewusst von seiner Umgebung abhebt oder im Wesentlichen unsichtbar ist.
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Vorzugsweise ist die Öffnung mit einer zumindest teilweise luftdurchlässigen Dekorlage überzogen, hinter der sich der bistabile Stab befindet. Das Material ist dabei durchgehend oder teilweise Luftdurchlässig. Die Durchlässigkeit wird beispielsweise durch die Dichte bzw. Art des Materials bestimmt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Durchlässigkeit der Dekorlage mittels Perforation erzielt werden. Eine Perforation kommt vor allem bei Ledermaterialien, Kunstledermaterialien oder lederähnlichen Materialien zum Einsatz. Die Perforation kann hier als Mikroperforation ausgeführt sein, bei der die einzelnen Öffnungen für den Betrachter nicht oder nur schwer zu erkennen sind.
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Vorzugsweise befindet sich zumindest eine der beiden Umlenkachsen (auch als Umlenkpunkte bezeichnet) des bistabilen Stabs nicht in der Öffnungsebene. Zum einen kann die betreffende Umlenkachse zur Öffnungsebene geneigt sein. Zum anderen kann sich die betreffende Umlenkachse hinter der Öffnungsebene befinden. Beispielsweise können sich die Umlenkpunkte in der Formmulde befinden. Die Position der Umlenkpunkte bestimmen unter anderem die Krümmung des Stabs und damit sowohl sein Umklappverhalten als auch die mit dem Stab erzielte Oberflächenkontur sowie die für den Luftaustritt zur Verfügung stehende Querschnittsfläche. Ferner lässt sich mit dem „tiefer legen” der Umlenkpunkte ein Effekt erzielen, bei dem eine Kontur des Ausströmers auch dann sichtbar ist, wenn sich dieser in der passiven Konfiguration befindet, wodurch beispielsweise die Kontur der Formmulde gezielt abgebildet werden kann.
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Wie oben bereits angedeutet, ist der Ausströmer vorzugsweise mit einer Formmulde vorgesehen, die sich hinter der Oberfläche befindet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Formmulde eine längliche, an den Dimensionen des bistabilen Stabs angepasste Aussparung auf, durch die sich der bistabile Stab bewegt, wenn er von einer Konfiguration in die andere überführt wird. Dadurch lassen sich ausgesprochen geringe Krümmungen des bistabilen Stabs in seinen stabilen Konfigurationen realisieren, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichenden Querschnittsfläche für den Lufteintritt und/oder Luftaustritt. Insbesondere kann die Dimensionierung des bistabilen Stabs auf diese Weise unabhängig von der Form und Größe der Formmulde gewählt werden, wodurch die Gestaltungsfreiheit des Ausströmers weiter verbessert wird.
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Vorzugsweise ist der bistabile Stab mit zumindest einer flexiblen Lage (auch als Verbindungslage bezeichnet) verbunden, die bevorzugt eine Textillage ist. Neben der Dekorfunktion einer solchen flexiblen Lage kann durch das Textil das Umschaltverhalten des Stabs mitbeeinflusst werden.
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Die Verbindung zwischen dem bistabilen Stab und der flexiblen Lage erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Lage den bistabilen Stab teilweise oder vollständig umgibt, oder dadurch, dass die flexible Lage mit dem Stab integriert ist, oder dadurch, dass die Lage von zwei bistabilen Stäben eingeklemmt ist. Wird der bistabile Stab beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt, so kann in das Spritgusswerkzeug die flexible Lage mit eingelegt werden, wodurch in dem Urformprozess des bistabilen Stabs eine außerordentlich stabile Verbindung zwischen dem bistabilen Stab und der flexiblen Lage erzielt wird. Selbstverständlich sind auch Kombinationen dieser und anderer Verbindungstechniken möglich.
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Vorzugsweise sind mehrere bistabile Stäbe vorgesehen, welche mit einer flexiblen Lage miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann funktional sein, worunter zu verstehen ist, dass die Betätigung eines der bistabilen Stäbe, welche den Zustand des Stabs ändert, auch den Zustand eines anderen bistabilen Stabs ändert. Je nachdem wie viele Stäbe in welcher Lage zueinander angeordnet sind, ergibt sich durch die unterschiedlichen Zustände eine Verformung bzw. Lageänderung der die Stäbe verbindenden Verbindungslage, wodurch der austretende Luftstrom gesteuert bzw. gerichtet werden kann. Beispielsweise kann der Winkel, in dem die Luft ausströmt, auf diese Wiese eingestellt werden, und zwar in mehreren Stufen, je nach Anzahl und Lage der miteinander verbundenen bistabilen Stäbe.
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Vorzugsweise weist der Ausströmer eine Trennschicht auf, die in der Formmulde vorgesehen ist und vorzugsweise auf einer Seite mit dem bistabilen Stab verbunden ist. Die Trennschicht dient zum Lenken des Luftstroms. Darüber hinaus kann eine solche Trennschicht die Optik des Ausströmers insbesondere in seinem aktiven Zustand beeinflussen, indem Bereiche der Formmulde durch die Trennschicht verdeckt werden.
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Dazu ist die Trennschicht vorzugsweise auf der einen Seite mit dem bistabilen Stab und auf der anderen Seite mit einer Wand der Formmulde verbunden, sodass sich beim Ausklappen des bistabilen Stabs in den aktiven Zustand die Trennwand entfaltet. Optional können ein- oder beidseitig Spannelemente integriert sein, wodurch sich die Lage und Ausrichtung der Trennschicht einstellen lässt.
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Vorzugsweise weist der bistabile Stab eine Ausnehmung auf, wodurch beispielsweise eine seitliche Anordnung von Lamellen oder anderen Elementen der Be- und/oder Entlüftungseinrichtung möglich wird. Durch die Ausnehmung in dem bistabilen Stab können sich Lamellen oder andere Elemente in dem Bewegungsbereich des bistabilen Stabs befinden, ohne dass der Stab in seiner Funktianalität eingeschränkt wird.
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Sofern erwünscht, kann der bistabile Stab so mit der direkt oder indirekt angrenzenden Oberfläche verbunden sein, dass sich deren Kontur beim Übergang der Konfiguration des Stabs ändert.
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Der Ausströmer lässt sich mit einer Beleuchtungsinszenierung ausstatten. Beispielsweise kann das Aktivieren oder Deaktivieren des Belüftungssystems durch Lichteinkopplung inszeniert werden. Lichteffekte im und am Ausströmer können beispielsweise auf den Zustand des Ausströmers (aktiv bzw. passiv) und/oder auf andere Szenerien, wie kalte oder warme Aussströmung, starke oder schwache Ausströmung gerichtet sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A zeigt einen Ausströmer gemäß einer ersten Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand.
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1B zeigt den Ausströmer der ersten Ausführungsform in einem geöffneten Zustand.
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2 zeigt einen Ausströmer mit mehreren bistabilen Stäben gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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3 zeigt einen Ausströmer gemäß einer dritten Ausführungsform.
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4 zeigt einen Ausströmer gemäß einer vierten Ausführungsform.
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5A zeigt einen Ausströmer mit mehreren bistabilen Stäben gemäß einer fünften Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand.
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5B zeigt den Ausströmer gemäß der fünften Ausführungsform in einem geöffneten Zustand.
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6 zeigt einen Ausströmer gemäß einer sechsten Ausführungsform.
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7 zeigt einen Ausströmer gemäß einer siebten Ausführungsform.
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8A bis 8C zeigen Varianten zur Verbindung eines bistabilen Stabs mit einer flexiblen Lage.
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9 zeigt einen Ausströmer gemäß einer achten Ausführungsform.
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10 zeigt einen Ausströmer gemäß einer neunten Ausführungsform.
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11 zeigt weitere Ausführungsformen des Ausströmers.
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12 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ausströmers.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1A und 1B zeigen eine erste Ausführungsform, einen Basisaufbau eines Ausströmers, der in einer Oberfläche 1 oder unter einer Oberfläche 1 verbaut ist. Die Oberfläche 1 kann beispielsweise als Dekorschicht ein Teil eines Interieurbauteils für einen Fahrzeuginnenraum sein. Die Dekorschicht kann als Lederschicht, Kunstlederschicht oder lederähnliche Schicht, aber auch als Textil, Kunststoffschicht, Holzfurnier oder aus anderen Materialien, die typischerweise in Fahrzeuginnenräumen zur Anwendung kommen, ausgebildet sein.
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In der Oberfläche 1 ist eine Öffnung 2 vorgesehen, die in der 1A in einem geschlossenen Zustand und in der 1B in einem geöffneten Zustand gezeigt ist. Verschlossen wird die Öffnung 2 von einem bistabilen Stab 3. Der bistabile Stab 3 ist auf oder unter der Oberfläche 1 verbaut, kann aber auch in diese voll integriert sein, d. h. der bistabile Stab 3 kann zumindest in dem geschlossenen Zustand einen Teil der Oberfläche bilden.
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Durch Betätigen des bistabilen Stabs 3 klappt dieser von dem Zustand, in dem der Stab 3 die Öffnung 2 verschließt (der passive Zustand) in einen Zustand um, in dem die Öffnung 2 geöffnet ist (der aktive Zustand). In dem aktiven Zustand ist der bistabile Stab 3 in die Oberfläche 1 hineingeklappt bzw. hinter die Oberfläche 1 geklappt, betrachtet von vorn, d. h. vom Fahrzeuginnenraum aus auf die Sichtseite des Ausströmers. Durch die Position des bistabilen Stabs 3 ergibt sich ein Querschnitt, der für das Ausströmen oder Ansaugen von Luft durch den Ausströmer genutzt werden kann. Das Einströmen bzw. Ausströmen erfolgt durch Mittel 100 einer Be- und/oder Entlüftungseinrichtung. Diese Mittel 100, die hier insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet sind, können Zuleitungen, Ableitungen für die Luft, trichterförmige Kanäle, luftstromrichtende Lamellen und/oder andere Elemente beinhalten, welche den Luftstrom leiten oder anderweitig beeinflussen und im Falle des Zustroms zum Ausströmer leiten. Grundlegend wird die maximale Menge des Massestroms bzw. Luftstroms durch die Größe des Durchlasses in der Oberfläche 1 und durch die Auslenkung des bistabilen Stabs 3 von der passiven Position zur aktiven Position festgelegt.
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Der bistabile Stab 3 ist aus einem biegsamen Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, gefertigt. Der Stab 3 ist so an zwei Enden oder auch an zwei Positionen dazwischen gelagert, dass er eine gekrümmte erste stabile Lage einnimmt. Durch Betätigen des Stabs 3, beispielsweise durch Druck auf die konvex gekrümmte Seite des Stabs 3, verformt sich der Stab 3 und klappt in seine zweite stabile Konfiguration um. Die Betätigung kann manuell erfolgen oder automatisch, beispielsweise mittels eines Servomotors. Die Umkehrung des Klappvorgangs in die erste Konfiguration kann zum Beispiel einerseits manuell mittels einer auf dem bistabilen Stab 3 fixierten Griffmulde oder einer Zuglasche und andererseits ebenfalls automatisch erfolgen. Die im Wesentlichen stationären Achsen, um welche die Umlenkung erfolgt, werden als Umlenkachsen oder Umlenkpunkte bezeichnet. Sie sind in den Figuren mit dem Bezugszeichen A bezeichnet. Die Achsen A können, müssen aber nicht, mit den Endseiten des Stabs 3 übereinstimmen. Der Stab 3 muss ferner nicht an den Achsen A fixiert sein, sondern die Achsen können um einen gewissen Betrag beweglich sein, um beispielsweise den Umklappvorgang zu vereinfachen oder die erforderliche Kraft zum Einleiten der Änderung der Konfiguration zu verringern.
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In der 1B ist der Austritt der Luft durch die schlitzartige bzw. rechteckförmige Öffnung 2 des Ausströmers mit einem Pfeil gekennzeichnet.
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Der bistabile Stab 3 kann in seiner Lage und Ausrichtung auf/in/unter der Oberfläche 1 völlig frei positioniert sein. In dem in 1A eingezeichneten Koordinatensystem kann der bistabile Stab 3 beispielsweise um die Z-Achse (senkrecht zur Papierebene der Figur) beliebig gedreht sein. Auch eine Drehung um die Y-Achse und/oder X-Achse ist möglich. Bei einer Drehung um die Y-Achse erfolgt das Aufklappen des bistabilen Stabs 3 nicht senkrecht nach hinten, d. h. entlang der Z-Achse, sondern schräg nach unten oder oben.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der mehrere bistabile Stäbe 3 und mehrere Öffnungen 2, welche von den bistabilen Stäben 3 verschlossen werden, gezeigt sind. Es versteht sich, dass die obigen Ausführungen für den einen bistabilen Stab 3 analog auch für mehrere bistabile Stäbe 3 angewendet werden können. In der 2 sind die obere und untere Öffnung 2 der drei Öffnungen 2 von dem entsprechenden bistabilen Stab 3 verschlossen dargestellt, während die mittlere Öffnung 2 in einem geöffneten Zustand gezeigt ist. Die Öffnungen 2 bzw. bistabilen Stäbe 3 können neben ihrer absoluten Lage auch in Relation zueinander völlig frei positioniert sein. Die Zustände (aktiv oder passiv) der in einer Fläche verbauten bistabilen Stäbe 3 können in der vorliegenden Ausführungsform unabhängig voneinander verändert werden.
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Die 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Ausströmers, aus der hervorgeht, dass die Abmessung des bistabilen Stabs 3 und die der Öffnung 2 nicht übereinstimmen müssen. In der 3 ist die Öffnung 2 kleiner als die des bistabilen Stabs 3 ausgebildet. Insbesondere dann, wenn sich der bistabile Stab 3 unterhalb der Oberfläche 1 befindet, kann der Durchlass bzw. die Öffnung 2 kleiner ausfallen als der bistabile Stab 3. Die Form der Öffnung 2 ist frei definierbar, wenngleich die Form der Öffnungen 2 in den bisherigen Ausführungsformen schlitzartig oder quadratisch gezeigt war.
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Die Öffnung 2 muss auch nicht durchgängig sein, sondern kann einzelne Öffnungsbereiche aufweisen, die durch Materialstege, beispielsweise des Dekors oder der darunterliegenden Schicht(en) des Interieurbauteils voneinander getrennt sind. Unterbrechungen beispielsweise in der Form von Lamellen, Waben, oder einer Perforation der Oberfläche 1 sind möglich. Befindet sich der bistabile Stab 3 oberhalb der Oberfläche 1, wird die Fläche der Öffnung 2 in Form und Größe so gewählt sein müssen, dass der bistabile Stab 3 vom passiven in den aktiven Zustand übergehen kann. Die Öffnung 2 wäre etwas größer zu wählen als der bistabile Stab 3.
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Die bistabilen Stäbe 3, sofern mehrere vorhanden sind, können sich in ihrem Erscheinungsbild voneinander unterscheiden. Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der bistabilen Stäbe 3 kann unabhängig voneinander gewählt werden. Die bistabilen Stäbe 3 können unabhängig voneinander oder gemeinsam oberflächenbehandelt werden, beispielsweise sandgestrahlt, poliert, gebürstet, galvanisiert usw.. Die bistabilen Stäbe 3 können unabhängig voneinander oder gemeinsam mit einem oder mehreren Dekoren kombiniert werden, beispielsweise aus Leder, Kunstleder, Gewebe, Stoff, Gewirke, Metal usw..
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Zwischen einem Dekor auf der Oberfläche 1 und dem bistabilen Stab 3 kann eine harte oder weiche, flexible oder teilflexible, ein- oder beidseitige, ein- oder mehrlagige, fixierte oder schubweiche Schicht aus einem Schaumstoff, Gewirke oder Textil eingefügt werden.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ausströmers, in dem ein Material 4, das auch als Abdeckschicht bezeichnet wird, die Öffnung 2 vollständig oder teilweise verdeckt. Das Material ist dabei durchgehend oder teilweise luftdurchlässig. Die Durchlässigkeit wird von der Dichte bzw. Art des Materials oder durch eine eingebrachte Perforierung erzielt und gesteuert. Die Materialschicht 4 kann ein- oder mehrlagig sein und somit verschiedene Eigenschaften aufweisen. Für das Material kommen Gewebe, Textilien aber auch perforiertes Leder oder andere Materialien, die typischerweise in Fahrzeuginnenräumen zum Einsatz kommen, in Frage.
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Die 5A und 5B zeigen eine weitere Ausführungsform, in der mehrere bistabile Stäbe 31, 32 mit einem flexiblen Material 6 miteinander verbunden sind.
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In der 5A ist die Öffnung 2 in einem geschlossenen Zustand gezeigt. Die Öffnung 2 ist von zwei bistabilen Stäben 31 und 32 und einer die beiden bistabilen Stäbe 31, 32 verbindenden Schicht 6, vorzugsweise aus Textil, verschlossen. Das flexible Material 6 wird auch als Verbindungslage bezeichnet. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsformen wird durch das Umklappen des bistabilen Stabs bzw. der bistabilen Stäbe 31, 32 keine rechteckförmige Öffnung 2 freigegeben, sondern die Öffnung 2 ist lediglich der Öffnungsquerschnitt, der sich daraus ergibt, wenn der untere 32 der beiden bistabilen Stäbe 31, 32 nach hinten wegklappt. Die Verbindungslage 6 weist somit lediglich einen linienförmigen Einschnitt am unteren Rand des bistabilen Stabs 32 auf. Mit dieser Ausführungsform lässt sich der Ausströmer somit bei Bedarf besonders gut verstecken. Selbstverständlich lässt sich ein Ausströmer, der mit einer Verbindungslage oder einer Abdeckschicht ausgestattet ist und lediglich einen linienförmigen Einschnitt aufweist, auch mit nur einem bistabilen Stab realisieren. Die bistabilen Stäbe 31 und 32 sind mit der Verbindungslage 6 zumindest teilweise miteinander verbunden. Neben Geweben verschiedener Art sind Ledermaterialien oder lederähnliche Materialien oder andere flexible Materialien denkbar, auch dann wenn im Folgenden gelegentlich lediglich von einem Textil oder einer Textilschicht die Rede ist. Für die Herstellung eines solchen Verbunds aus bistabilen Stäben 31, 32 mit Verbindungslage 6 können partiell unterschiedliche Materialien verwendet werden. Im Gegensatz zur vorangegangenen Ausführungsform der 4 muss das Material, dass die bistabilen Stäbe 31, 32 miteinander verbindet, in der vorliegenden Ausführungsform nicht luftdurchlässig sein, da beim Umschalten von dem passiven in den aktiven Zustand ein Öffnungsquerschnitt erzeugt wird.
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Durch die Art des Materials, die Steifigkeit bzw. Flexibilität, lassen sich verschiedene Kopplungen realisieren, die im Folgenden als direkte Kopplung und indirekte Kopplung bezeichnet werden sollen.
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Bei der direkten Kopplung der bistabilen Stäbe 31, 32 ändert der Zustand eines bistabilen Stabs auch den Zustand des anderen bistabilen Stabs. Wird beispielsweise der Zustand des bistabilen Stabs 32 („master”) geändert, d. h. von aktiv nach passiv oder umgekehrt, dann überträgt das Textil eine Kraft auf den benachbarten bistabilen Stab 31 („slave”), wodurch. dessen Zustand ebenfalls geändert wird. Die notwendige Kraft, die zur Zustandsänderung des „slave” erforderlich ist, sollte dabei nicht größer sein als die Kraft, die zum Umlenken des „master” erforderlich ist. Der bistabile Stab 31, der als Reaktion auf die Betätigung eines anderen Stabs 32 umgelenkt wird, sollte also flexibler bzw. weicher ausgelegt sein als der zu betätigende Stab 31.
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Gemäß der indirekten Kopplung sind wie bei der direkten Kopplung mindestens zwei bistabile Stäbe 31, 32 miteinander verbunden. Der Unterschied zur direkten Kopplung besteht darin, dass sich die Zustände der Stäbe 31, 32 unabhängig voneinander ändern lassen. Voraussetzung ist dabei, dass durch das Material zur Herstellung der Verbindung der bistabilen Stäbe 31, 32 nie so viel Kraft von einem Stab 32 auf einen benachbarten Stab 31 übertragen wird, dass dieser dadurch seinen Zustand ändert. Ist diese Vorraussetzung nicht erfüllt, muss die notwendige Kraft zur Änderung des Zustands eines reagierenden bistabilen Stabs 31 größer sein als die des agierenden bzw. zu betätigenden Stabs 32. Je nachdem wie viel Stäbe 31, 32 in welcher Lage zueinander angeordnet sind (im vorliegenden Beispiel 2), ergibt sich durch die unterschiedlichen Zustände eine Verformung bzw. Lageänderung des Textils 6, insbesondere in dem Bereich, der in 5B mit 61 bezeichnet ist. Insbesondere dieser Bereich 61 leitet den Massestrom der austretenden bzw. eintretenden Luft und lenkt diesen. Mit anderen Worten, in Abhängigkeit davon, welcher oder ob beide Stäbe 31, 32 in den aktiven Zustand gebracht wird bzw. werden, ändert sich der Winkel des Textils zur normalen der Fläche des Ausströmers. Auf diese Weise lässt sich eine Verstellbarkeit des Luftstroms realisieren.
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In den 5A und 5B ist eine Formmulde 5 gezeigt, an die sich der bzw. die bistabilen Stäbe 3 in der aktiven Position anlegen. Eine solche Formmulde 5 kann auch in den vorangegangenen Ausführungsformen zum Einsatz kommen. Die Formmulde 5 ist letztlich eine Vertiefung beliebiger Farm, deren Tiefe im Bereich des bistabilen Stabs 3 die Möglichkeit des aktiven Zustands gewährleisten muss. Die Formmulde 5 definiert den Aus- bzw. Einströmungscharakter der Luft mit.
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Deutlicher geht die Beschaffenheit der Formmulde 5 aus der 6 hervor, die eine weitere Ausführungsform des Ausströmers zeigt.
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Der passive Zustand des bistabilen Stabs 3 ist mit durchgezogenen Linien gezeigt. Der aktive Zustand des Stabs ist mit gestrichelten Linien gezeigt. Im aktiven Zustand legt sich der bistabile Stab 3 an die Formmulde 5 an.
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Wird, wie in 6 gezeigt, der bistabile Stab 3 so positioniert, dass dieser mit seinen Umlenkachsen A unterhalb der eigentlichen Oberfläche 1 liegt, wird je nach Materialart der Verbundlage 6 Auch im passiven Zustand eine Kontur in der Verbundlage abgebildet, die mit dem Bezugszeichen 62 bezeichnet ist. Dadurch lässt sich der Ausströmer optisch von der Umgebung der Interieurkomponenten abgrenzen. Ausschlaggebend ist ebenso das Verhältnis der Krümmung des bistabilen Stabs 3 im passiven Zustand zur Oberfläche 1. Die Stärke, mit der sich die Kontur des Ausströmers auf der Sichtseite abbildet, hängt auch von der Art des verwendeten Materials der Verbindungslage 6 ab, speziell von dessen Dekor und Flexibilität. Befindet sich demgegenüber der bistabile Stab 3 mit seinen Umlenkachsen A auf der Höhe der Kante 51 der Mulde 5, sollte je nach Typ des Verbundtextils keine Kontur sichtbar sein.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ausströmers, in der die Umlenkachsen A des bistabilen Stabs 3 sich außerhalb und unterhalb der Formmulde 5 und unterhalb der Oberfläche 1 befinden. In diesem Fall muss die Mulde 5 an passender Stelle eine Aussparung 52 aufweisen, damit der bistabile Stab 3 vom passiven Zustand in den aktiven Zustand wechseln kann. Die allgemeine Dimensionierung des bistabilen Stabs 3 legt zum einen fest, wie groß der maximale Abstand vom aktiven zum passiven Zustand ist. Durch die Definition der Position des bistabilen Stabs 3 unterhalb der Oberfläche 1 wird zum anderen bestimmt, wie groß der maximal Abstand zwischen Mulde 5 und aktivem Zustand ist. Dieser Abstand kann durch die Ausprägung der Tiefe der Mulde wiederum beeinflusst werden.
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In einigen der vorangegangenen Ausführungsformen ist der bistabile Stab 3 bzw. sind die bistabilen Stäbe 31, 32 mit einer Verbindungslage, beispielsweise einem Textil miteinander verbunden. Die 8A bis 8C zeigen Beispiele, wie sich die Verbindung zwischen Verbindungslage und Stab realisieren lässt. Gemäß der 8A fasst die Verbindungslage 6 den bistabilen Stab 3 komplett oder zumindest teilweise ein. Mit anderen Worten befindet sich ein Teil der Verbindungslage 6 teilweise oder durchgängig auf beiden Seiten des bistabilen Stabs 3. Gemäß der 8B kann die Verbindung direkt während des Urformprozesses des bistabilen Stabs 3 erfolgen. Wird der bistabile Stab 3 beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt, kann die Verbindungslage 6 zuvor in das Spritzgusswerkzeug eingelegt werden und auf diese Weise mit umspritzt werden. Dadurch wird ein vollständig integrierter Verbund aus bistabilen Stab 3 und Verbindungslage 6 hergestellt. Gemäß der 8C kann die Verbindungslage sich zwischen zwei bistabilen Stäben 3' und 3'' befinden. Die Verbindungslage wird von den beiden Stäben 3', 3'' eingeklemmt. Selbstverständlich sind andere Verbindungsarten denkbar.
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Die Verbindung mehrerer bistabiler Stäbe 3 muss nicht unbedingt nur mit einem Textil bzw. einer Verbindungslage erfolgen. Es ist möglich, dass mehrere Verbindungslagen mit beispielsweise verschiedenen Eigenschaften vorgesehen sind. Denn neben der Funktion der Kopplung der bistabilen Stäbe 3 (funktional oder nicht funktional) kann die Verbindungslage auch eine Dekorfunktion übernehmen. Es ist also insbesondere denkbar, dass die funktionale Kopplung der Stäbe 31, 32 mit einem besonders dafür geeigneten Textil erfolgt, während die Dekorfunktion von einem anderen, darüber liegenden Textil oder Material übernommen wird. Die Trennung bzw. Zuordnung dieser und anderer Funktionen auf verschiedene, geeignete Materialien ist möglich.
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9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ausströmers, bei dem die Luft einseitig gerichtet ausströmt. Wie bereits dargelegt, kann das Verhältnis der Größe der Öffnung 2 in der Oberfläche 1 zur Größe des bistabilen Stabs 3 relativ frei gewählt werden. Die 9 zeigt nun, dass der eigentliche Durchlass 7 des Ausströmers so gelegt werden kann, dass die Form des bistabilen Stabs 3 dazu genutzt wird, dass die Luft einseitig gerichtet ausströmt. Dazu ist in der Oberfläche 1 im Bereich der Öffnung 2 der Durchlass 7 eingebracht, durch den die Luft gerichtet austritt. Die Ausrichtung des Luftstroms kann weiterhin durch die Mittel 100 der Belüftungseinrichtung unterstützt werden, zum Beispiel durch Lamellen oder entsprechend gestaltete Zuleitungen.
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Eine Weiterentwicklung des gerichteten Ausströmers gemäß der 9 ist in der 10 gezeigt, in der in der Mulde des Ausströmers eine Trennschicht 8 vorgesehen ist, welche sowohl einen Einfluss auf die optische Qualität des Ausströmers als auch auf seine Aerodynamik hat. Die Trennschicht 8 dient dazu, den Luftstrom in eine Richtung zu leiten. Eine weitere Aufgabe der Trennschicht 8 besteht darin, die Optik des Ausströmers zu beeinflussen. Die Trennschicht 8 ist mit Spannelementen 81 und 82 vorgesehen, die dazu dienen, dass sich die in der 10 gezeigte „S-Form” der Trennschicht 8 genauer definieren lässt. Durch die Dimensionierung und Beschaffenheit der Spannelemente 81, 82 wird die Intensität der Stoffspannung und der damit verbundenen S-Form gesteuert. Die Formgebung der Trennschicht 8 mit den Spannelementen 81, 82 ist relativ frei (eine „S-Form” ist nicht erforderlich). Durch die Spannelemente 81, 82 können sichtbare Kanten oder Wölbungen in der Trennschicht 8 erzeugt werden. Die Trennschicht 8 ist ein- oder mehrlagig ausgebildet, kann flexibel oder nur teilweise flexibel sein. Die Trennschicht 8 kann ferner durchgehend oder mit Aussparungen versehen sein.
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In der 11 sind verschiedene Konfigurationen des Ausströmers gezeigt, wobei insbesondere ein Fokus auf die Positionierung des Zustroms bzw. der Zuleitung gelegt wird. Die Position des Zustroms der Luft kann relativ frei gewählt werden. Durch die in der 11 gezeigten Lamellen 9 wird angedeutet, dass sich der Zustrom oberhalb des Durchlasses 7 befinden kann, links davon, unterhalb oder auch rechts. Die Anzahl von Zuleitungen und die Positionen können variiert werden und den Ansprüchen, dem Platzbedarf und dem Anwendungsgebiet entsprechend angepasst werden. Liegt eine Zuleitung von Luft im Bereich des bistabilen Stabs 3, hier auf der linken Seite der 11, muss der bistabile Stab 3 entsprechend angepasst werden, d. h. es kann beispielsweise eine Ausnehmung 35 vorgesehen sein, sodass die Funktionalität des Stabs 3 trotz der in seinem Bewegungsbereich befindlichen Lamellen 9 gewährleistet ist. Durch die Ausnehmung 35 ist der bistabile Stab 3 in seinen Eigenschaften gegebenenfalls anzupassen, beispielsweise durch eine Materialverdickung im betroffenen Bereich.
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Wurde der bistabile Stab 3 von der passiven in die aktive Position gebracht, können auf Wunsch alle oder einige Lamellen 9, beispielsweise in der Richtung a herausfahrbar vorgesehen sein (manuell oder automatisch). Die Lamellen fahren gleichmäßig heraus oder können einzeln in ihrer Strecke a angepasst werden. Die Lamellen können optional über die Möglichkeit verfügen, um die Achsen X, Y und/oder Z gedreht bzw. verdreht zu werden.
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Die Ausströmer verfügen optional über verschiedene Möglichkeiten der Inszenierung durch eine oder mehrere Lichtquellen, die auch farbig sein können. Selbstverständlich sind solche Maßnahmen nicht nur in der Ausführungsform der 11 möglich, sondern analog auf die anderen Ausführungsformen übertragbar. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Lamellen 9 voll oder teilweise selbstleuchtend sind. Licht wird in das Material einer oder mehrerer Lamellen 9 eingespeist und wird an der zum Durchlass 7 gelegenen Stelle wieder ausgekoppelt. Eine Alternative besteht darin, dass eine punktuelle oder flächige Lichtquelle 10 die Lamellen 9 bzw. den Ausströmer durchleuchtet. Ein leuchtender bistabile Stab 3 ist ebenso denkbar.
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Die 12 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ausströmers, bei dem die Freigabe des Durchlasses 7 in der Oberfläche 1 indirekt erfolgt.
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Die Freigabe des Durchlasses 7 in der Oberfläche 1 geschieht hier nicht durch den bistabilen Stab 3 selbst, indem er vom passiven in den aktiven Zustand wechselt, sondern vielmehr sind ein oder mehrere Segmente 11 mit einem oder mehreren bistabilen Stäben 3 verbunden. In der 12 ist eine zweifache Verbindung vorgesehen. Ändert sich nun der Zustand des bistabilen Stabs 3, bewegt sich das Segment 11 in der Richtung des in der 12 gezeigten Doppelpfeils und gibt den Durchlass 7 in der Oberfläche 1 komplett oder teilweise frei.
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Ist ein Segment mit mehr als einem bistabilen Stab 3 gekoppelt, ergibt sich die Möglichkeit, dass nicht nur die Öffnungstiefe, sondern auch der Öffnungswinkel (zwischen Segment 11 und Oberfläche 1) definiert werden kann. Generell ist es auf diese Weise möglich, dass die Form der Oberfläche 1 von der funktionsbedingten Krümmung des bistabilen Stabs 3 in der passiven Position unabhängig wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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