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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftausströmer zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Hintergrund
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Mittels Luftausströmern, welche gemeinhin auch als Lüftungsdüsen bezeichnet werden, kann der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs bedarfsgerecht Luft zugeführt werden. Luftausströmer sind typischerweise an mehreren Stellen der Armaturentafel, aber auch anderweitig an der Kraftfahrzeug-Innenraumverkleidung vorgesehen. Gängige Luftausströmer weisen zwei Lamellenanordnungen mit je einer Anzahl parallel zueinander ausgerichteter und gleichsinnig miteinander verschwenkbarer Lamellen auf. Mittels einer Lamellenanordnung mit im Wesentlichen horizontal verlaufenden und jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbaren Lamellen kann ein zugeführter Luftstrom bezüglich der Vertikalen ausgerichtet werden. Mit einer weiteren, im Bereich der Ausströmöffnung eines Luftausströmergehäuses angeordneten Lamellenanordnung mit im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Lamellen, die um eine dementsprechend vertikal ausgerichtete Schwenkachse beweglich gelagert sind, kann der Luftstrom bezüglich der Horizontalen ausgerichtet werden.
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Von den zwei genannten Lamellenanordnungen kann streng genommen nur eine mit ihren Lamellen in etwa fluchtend zur Ausströmöffnung zu liegen kommen, während die andere Lamellenanordnung zumindest geringfügig zurückversetzt im Gehäuse im Bereich der Ausströmöffnung anzuordnen ist. Dies bedingt, dass stromabwärts gelegene Endabschnitte von Außenlamellen einer vollständig im Gehäuse angeordneten Lamellenanordnung unmittelbar mit der Innenseite der Gehäusewand zur Anlage gelangen können. In strömungstechnischer Hinsicht entsteht hierbei ein sich in Strömungsrichtung verjüngender Trichter, der zu unerwünschten Luftverwirbelungen führen kann.
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Eine derartige Konstellation nach dem Stand der Technik ist beispielsweise in 2 gezeigt. Der dort dargestellte Querschnitt durch einen bekannten Luftausströmer 100 zeigt das Gehäuse 111 des Luftausströmers 100 sowie eine Ausströmöffnung 108, im Bereich derer eine erste Lamellenanordnung 104 und bezogen auf die Längsrichtung des Gehäuses 111 nach innen versetzt eine zweite Lamellenanordnung 106 angeordnet ist. Die gleichsinnig und parallel miteinander verschwenkbaren Lamellen 114, 115, 118 der Lamellenanordnung 106 sind jeweils in etwa mittig an einer sich durch den Lamellenkörper erstreckenden Schwenkachse 120 gehäuseseitig gelagert.
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Die in 2 rechts dargestellte und im Uhrzeigersinn aus einer Grundstellung nach rechts verschwenkte Außenlamelle 118 gelangt mit ihrem vorderen, das heißt in Strömungsrichtung der zugeführten Luft 5 ausgerichteten Endabschnitt unmittelbar an die Innenseite des Gehäuses 111. Die in diesem Bereich zwischen Gehäusewand und Außenlamelle 118 zugeführte Luft 5 unterliegt Luftverwirbelungen 5a oder es baut sich in diesem Bereich ein Staudruck auf. Aber auch die zwischen der Außenlamelle 118 und der benachbart hierzu angeordneten Innenlamelle 115 strömende Luft 5 trifft mit Verlassen der Lamellenanordnung 106 unmittelbar auf die Wand des Gehäuses 111 auf. Auch in diesem Bereich entstehen mitunter Luftverwirbelungen 5a, die die Ausströmcharakteristik des Luftausströmers beeinträchtigen können.
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Ferner ist aus der
DE 10 2007 014 103 B4 eine Lüftungsdüse bekannt, bei welcher zwischen einer Gehäusewandung und der zugeordneten Endlamelle eine einen in jeder Stellung der Lamellen zwischen der Endlamelle und der Gehäusewand gebildeten Spalt weitgehend verschließende, als separates Teil ausgebildete Verschlusslamelle vorgesehen ist. Dem zuvor beschriebenen Problem der Luftverwirbelungen kann zwar hierdurch entgegengewirkt werden. Das Vorsehen einer gesonderten Verschlusslamelle verkleinert jedoch die effektiv nutzbare Luftausströmfläche des Luftausströmers. So kann etwa bei parallel zur Gehäusewand ausgerichteten Lamellen keine Luft zwischen der Außenlamelle und der Gehäusewand vorbeiströmen.
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Demgegenüber liegt einer Ausgestaltung der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Luftausströmer bereitzustellen, der eine möglichst verwirbelungsfreie Luftausströmcharakteristik bei einer gleichzeitig größtmöglichen Ausströmfläche bereitstellt. Der Luftausströmer soll kostengünstig und nach Möglichkeit nur unter geringfügigen Modifikationen gegenüber bekannten und bewährten Luftausströmern realisierbar sein.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einem Luftausströmer gemäß Patentanspruch 1 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 15 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.
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Demgemäß ist ein Luftausströmer zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in der Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Der Luftausströmer weist ein Gehäuse mit einer Ausströmöffnung auf. Der Luftausströmer verfügt ferner über eine im Bereich der Ausströmöffnung angeordnete Lamellenanordnung, welche mehrere, parallel zueinander ausgerichtete und gleichsinnig miteinander verschwenkbare Lamellen aufweist. Zu der Lamellenanordnung gehören zwei Außenlamellen, deren Längserstreckung parallel zur benachbarten Wand des Gehäuses verläuft. Zur Lamellenanordnung gehört ferner zumindest eine, typischerweise aber mehrere Innenlamellen, die zwischen den Außenlamellen, das heißt den außenliegenden Lamellen angeordnet sind. Sämtliche Lamellen einer Lamellenanordnung verlaufen parallel und können durch ihre gleichsinnige Verschwenkbarkeit die Richtung des Luftstroms bei Verlassen der Ausströmöffnung des Gehäuses bedarfsgerecht verändern.
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Zumindest eine der Außenlamellen der Lamellenanordnung ist bezüglich einer parallel zur Schwenkachse der Lamellen verlaufenden Biege- oder Knickachse biegsam oder faltbar. Durch jene Biegsamkeit oder Faltbarkeit zumindest einer der beiden Außenlamellen kann die aus dem Stand der Technik bekannte Bildung einer strömungstechnischen Sackgasse oder Engstelle zwischen der Außenlamelle und dem Gehäuse beseitigt und somit der Entstehung von Verwirbelungen entgegengewirkt werden. Die Biegsamkeit oder Faltbarkeit der zumindest einen Außenlamelle erfordert zudem nur die Vornahme geringfügiger Änderungen einer an und für sich bekannten Lamellenanordnung zur Bildung eines strömungstechnisch optimierten Luftausströmers.
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Die zumindest eine Außenlamelle kann dabei entweder aus einem biegsamen und flexiblen, etwa weichelastischen Material gefertigt sein, welches ein elastisches Biegen und dementsprechendes Krümmen der Außenlamelle ermöglicht. Im Falle einer faltbaren Außenlamelle ist denkbar, die Außenlamelle mehrgliedrig auszugestalten und die einzelnen, etwa biegesteifen Glieder der Lamelle beispielsweise mit einem Gelenk schwenkbar miteinander zu verbinden. Ein derartiges Gelenk kann beispielsweise als Filmscharnier ausgestaltet sein.
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Mittels der biegsamen oder faltbaren Außenlamelle ist es möglich, dass die Lamelle in einer gebogenen oder geknickten Stellung mit beiden, nämlich mit ihrem vorderen Lamellenabschnitt als auch mit ihrem hinteren Lamellenabschnitt an der Innenseite der Gehäusewand zur Anlage gelangt. Hierdurch ist der zwischen Außenlamelle und Gehäusewand liegende Bereich strömungstechnisch vom zugeführten Luftstrom entkoppelt. Sämtliche ansonsten in den Bereich zwischen Außenlamelle und Gehäusewand zugeführte Luft wird durch die gebogene oder gefaltete Außenlamelle nach innen in Richtung zur ersten zur jeweiligen Außenlamelle benachbart angeordneten Innenlamelle geleitet.
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Im Bereich und angrenzend zur gebogenen oder gefalteten Außenlamelle erfährt die zugeführte Luft aufgrund der gebogenen oder geknickten bzw. gefalteten Außenlamelle eine S-bogenartige Führung, die ferner dazu führt, die Luftströmung im Bereich zwischen Außenlamelle und erster Innenlamelle weiter nach innen in Richtung zur Innenlamelle zu verlagern, sodass die aus dem Zwischenraum zwischen Außenlamelle und erster Innenlamelle austretende Luft in weitaus geringerem Maße direkt auf die in Ausströmrichtung vor den Lamellen liegende Gehäusewand auftrifft. Auf diese Art und Weise können auch die stromabwärts der Lamellenanordnung sich üblicherweise bildenden Verwirbelungen reduziert werden.
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Im vorliegenden Kontext wird mit vorderem Lamellenabschnitt oder vorderem Endabschnitt jenes Ende eines Lamelle bezeichnet, welcher bezogen auf die vom Gehäuse vorgegebene Strömungsrichtung der Luft auf der stromabwärts gewandten Seite der Lamelle liegt. Entsprechend bezeichnet ein hinterer Lamellenabschnitt bzw. ein hinterer Endabschnitt ein stromaufwärtsgerichtetes oder stromaufwärtsliegendes Lamellenende.
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Nach einer Ausgestaltung liegt die Biege- oder Knickachse der zumindest einen Außenlamelle innerhalb der Außenlamelle. Bei einer biegsamen Ausgestaltung der Lamelle ergibt es sich zwangsläufig, dass die Biegeachse oder mehrere Biegeachsen bzw. Biegestellen stets innerhalb der Lamelle und parallel zur Längsrichtung der Lamelle verlaufen. Bei einer mehrgliedrigen Ausgestaltung der Außenlamelle ist die Verlagerung der Knick- oder Faltachse in das Innere, das heißt in den Querschnittsbereich der Außenlamelle unter strömungstechnischen Gesichtspunkten von Vorteil. Etwaige Gelenkteile zur mehrgliedrigen Ausgestaltung der Außenlamelle sollten nicht von der Außenkontur der Lamelle hervorstehen, sondern stets in Längsrichtung der Glieder der Außenlamelle liegen. Auch kann hierdurch ein besonders formschönes Design verwirklicht werden, sodass der Anwender kaum erkennen kann, dass die Außenlamelle faltbar ausgestaltet ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung unterteilt die Biege- oder Knickachse die Außenlamelle in einen vorderen Lamellenabschnitt und in einen hinteren Lamellenabschnitt. Durch das Biegen oder Falten der Lamelle ergibt es sich, dass vorderer und hinterer Lamellenabschnitt bei gebogener oder gefalteter Außenlamelle nicht mehr parallel zueinander, sondern unter einem vorgegebenen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Ein Biege- oder Knickwinkel kann je nach konkreter Ausgestaltung des Luftausströmers variieren. Es ist denkbar, Biege- oder Knickwinkel von bis zu 90° zu verwirklichen.
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Bei einer mehrgliedrigen Ausgestaltung der Außenlamelle können der vordere und der hintere Lamellenabschnitt jeweils für sich betrachtet geradlinig bzw. jeweils lamellenförmig und in sich biegesteif ausgestaltet sein. Insoweit kann auf bewährte Materialien und Grundgeometrien bekannter Lamellen zurückgegriffen werden.
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Bei einer einstückigen und biegsamen Ausgestaltung der zumindest einen Außenlamelle geht der hintere Lamellenabschnitt kontinuierlich in den vorderen Lamellenabschnitt über. Die zumindest gedankliche Unterteilung der zumindest einen Außenlamelle in vorderen und hinteren Lamellenabschnitt, die in einer Grundstellung der Lamellenanordnung parallel und hintereinander angeordnet sind und welche in einer Schwenkstellung der Lamellenanordnung unterschiedliche Ausrichtungen einnehmen können, ermöglichen die Biegung aber auch das Knicken oder Falten der Außenlamelle unterschiedlich große Anströmflächen und Strömungsquerschnitte zwischen der Außenlamelle und der benachbart angeordneten Innenlamelle, die mit der Winkelstellung der Lamellenanordnung bzw. der Außenlamelle variieren können.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der vordere Lamellenabschnitt der Außenlamelle über ein Koppelglied mit zumindest einem vorderen Endabschnitt zumindest einer Innenlamelle der Lamellenanordnung bewegungstechnisch gekoppelt. Über das Koppelglied können insbesondere sämtliche Lamellen der Lamellenanordnung gleichsinnig miteinander gekoppelt sein, sodass eine Betätigung nur einer einzigen beliebigen Lamelle der Lamellenanordnung, insbesondere ein Verschwenken einer etwa mittig angeordneten Lamelle zum gleichsinnigen Verschwenken sämtlicher Lamellen, zumindest zu einem gleichsinnigen Verschwenken sämtlicher Innenlamellen und der vorderen Endabschnitte der Außenlamellen führt. Auf diese Art und Weise kann der Luftstrom beispielsweise nach links und rechts oder nach oben und nach unten ausgerichtet werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der hintere Lamellenabschnitt der Außenlamelle über ein Koppelgestänge mit zumindest einem hinteren Endabschnitt einer Innenlamelle gekoppelt. Über das Koppelgestänge kann eine Kraft oder ein Drehmoment auf den hinteren Lamellenabschnitt der Außenlamelle ausgeübt werden, der oder demzufolge sich die Außenlamelle biegt oder faltet.
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Es ist hierbei typischerweise vorgesehen, dass einerseits durch die Kopplung der vorderen Endabschnitte sämtlicher Lamellen über das Koppelglied und die weitere Kopplung der Außenlamelle mit zumindest einer Innenlamelle über das Koppelgestänge, im Zuge einer Schwenkbewegung sämtlicher Lamellen der Lamellenanordnung die Außenlamelle eine kombinierte Schwenk- und Biege- bzw. eine kombinierte Schwenk- und Faltbewegung vollzieht. Mittels des Koppelglieds kann der vordere Lamellenabschnitt der Außenlamelle parallel mit den übrigen Innenlamellen verschwenkt werden, während mittels des Koppelgestänges der hintere Lamellenabschnitt der Außenlamelle etwa entgegen der Schwenkbewegung angrenzender Innenlamellen beweglich ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Koppelgestänge zumindest zwei Koppelstangen auf, von denen eine erste Koppelstange am hinteren Lamellenabschnitt einer Außenlamelle schwenkbar gelagert ist und von denen eine zweite Koppelstange an einem hinteren Endabschnitt einer Innenlamelle schwenkbar gelagert ist. Das Vorsehen zweier Koppelstangen ermöglicht es insbesondere, die Schwenkbewegung einer Innenlamelle mittels der zweiten Koppelstange in eine reine Translationsbewegung zu überführen und jene Translationsbewegung über die erste Koppelstange wieder in eine der Schwenkbewegung des hinteren Lamellenabschnitts der Außenlamelle zu übertragen welche Schwenkbewegung der Innenlamelle entgegengerichtet ist.
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Bewegt sich beispielsweise der hintere Endabschnitt einer Innenlamelle beim Verschwenken der Innenlamelle nach links, so kann durch die unmittelbare Kopplung der beiden Koppelstangen, durch diese Bewegung eine nach rechts gerichtete Bewegung der anderen Koppelstange bewirkt werden, der zu Folge die Außenlamelle eine Biegung oder ein Falten erfährt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind beiden außenliegenden Außenlamellen biegsam oder faltbar ausgestaltet, sodass in beiden Schwenkrichtungen quasi symmetrische und gleichartige Strömungsverhältnisse bereitgestellt werden können. Nach einer weiteren Ausgestaltung hierzu weist das Koppelgestänge drei Koppelstangen auf, von denen eine erste und eine zweite Koppelstange jeweils am hinteren Lamellenabschnitt einer ersten und einer zweiten Außenlamelle schwenkbar gelagert sind und von denen eine dritte Koppelstange schwenkbar am hinteren Endabschnitt einer Innenlamelle gelagert ist. Auf diese Art und Weise kann jeweils die dritte Koppelstange bei einer Schwenkbewegung einer Innenlamelle eine Translationsbewegung auf die erste und die zweite Koppelstange ausüben, der zu Folge jeweils nur eine der Außenlamellen, bedingt durch die Kopplung mit einer von erster und zweiter Koppelstange ein Biegen oder Falten erfährt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die dritte Koppelstange am hinteren Endabschnitt einer mittleren Innenlamelle angeordnet. Das Koppelgestänge kann hierdurch weitgehend symmetrisch ausgestaltet werden, sodass für entgegengerichtete Schwenkbewegungen der Lamellenanordnung gleichartige Biege- und Faltbewegungen jeweils einer Außenlamelle initiierbar sind. Doch auch unter kinematischen Gesichtspunkten ist die Kopplung der dritten Koppelstange am hinteren Endabschnitt der mittleren Innenlamelle von Vorteil, da hierdurch eine besonders leichtgängige und reibungsarme Betätigung des Koppelgestänges ermöglicht wird.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind sämtliche Koppelstangen des Koppelgestänges, unabhängig davon, ob das Koppelgestänge zwei oder drei Koppelstangen aufweist, mit ihren den Lamellen abgewandten Endabschnitten gelenkig miteinander verbunden. Durch die gelenkige Verbindung der hinteren Endabschnitte der Koppelstangen, das heißt der den Lamellen abgewandten Endabschnitten der Koppelstange, kann zum Beispiel eine im Uhrzeigersinn gerichtete Schwenkbewegung des vorderen Endes einer ersten Koppelstange in eine entgegengesetzte, entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Schwenkbewegung des vorderen Endes der hiermit gelenkig verbundenen zweiten Koppelstange übertragen werden, die letztlich zum Biegen oder Falten einer Außenlamelle führt.
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Für das Umwandeln und das Übertragen von Schwenkbewegungen in Translationsbewegungen und umgekehrt, von einer Translationsbewegung in eine entgegengerichtete Schwenkbewegung, ist es nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass sämtliche Koppelstangen des Koppelgestänges mit ihren den Lamellen abgewandten Endabschnitten von einer am Gehäuse vorgesehenen Kulisse zwangsgeführt sind. Die dementsprechenden hinteren Endabschnitte der Koppelstangen können sämtlichst in einer einzigen Kulisse zwangsgeführt sein.
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Die Zwangsführung führt insbesondere zur Übertragung einer Schwenkbewegung eines vorderen Endabschnitts der Koppelstange in eine der Geometrie der Kulisse folgende Translationsbewegung des gegenüberliegenden, hinteren Endabschnitts derjenigen Koppelstange. Durch die gelenkige Kopplung mit einer weiteren Koppelstange wird auf deren, den Lamellen abgewandten Endabschnitt gleichermaßen einer der Kulisse folgende Translationsbewegung ausgeübt, die durch die anderweitige gelenkige Kopplung, nämlich durch die Kopplung des vorderen Endabschnitts der weiteren Koppelstange mit etwa dem hinteren Lamellenabschnitt einer Außenlamelle, zu einer Biege- oder Schwenkbewegung des hinteren Lamellenabschnitts der Außenlamelle führt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die den Lamellen abgewandten Endabschnitte der Koppelstangen über ein gemeinsames Gelenk miteinander verbunden. Jenes Gelenk kann zumindest zwei, aber auch drei Koppelstangen bezüglich einer einzigen Schwenkachse gelenkig miteinander verbinden. Diese Art der gelenkigen Kopplung ist besonders effizient und materialeinsparend.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das gemeinsame Gelenk oder zumindest die unmittelbar benachbart zur gehäuseseitigen Kulisse zu liegen kommende Koppelstange einen Zapfen auf, welcher in der Kulisse zwangsgeführt ist. Durch die gemeinsame Verbindung in einem einzigen gemeinsamen Gelenk und durch die Zwangsführung dieses gemeinsamen Gelenks in der Kulisse, kann eine ursprüngliche Schwenkbewegung einer Innenlamelle in eine der Kulisse folgende Translationsbewegung eines hinteren Endabschnitts der mit der Innenlamelle verbundenen Koppelstange führen, welche wiederum über das gemeinsame Gelenk auf die hiermit verbundenen äußeren, das heißt ersten und zweiten Koppelstangen übertragbar ist. Jene Translationsbewegung des Gelenks gegenüber dem Gehäuse sowie gegenüber den translatorisch am Gehäuse fixierten Lamellen führt zur geforderten Biege- oder Faltoperation einer Außenlamelle.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die im oder am Gehäuse vorgesehene Kulisse ein sich in parallel zur Längsachse des Gehäuses erstreckendes Langloch auf, welches sich typischerweise parallel zur Hauptströmungsrichtung der zugeführten Luft erstreckt, in welchem der Zapfen verschiebbar, demzufolge translatorisch bewegbar ist. Die Ausrichtung der Kulisse in Längsrichtung des Gehäuses bewirkt eine Vor- und Zurückbewegung des Gelenks sowie der hiermit verbundenen Endabschnitte der Koppelstangen.
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Ausgehend von einer Mittellage, in welcher die Kulisse sich etwa in Verlängerung der mittleren Innenlamelle erstreckt, führt eine jedwede Schwenkbewegung, etwa der mittleren Innenlamelle nach links oder nach rechts jeweils zu einem seitlichen Auslenken des vorderen Endabschnitts der dritten Koppelstange. Demzufolge wandert der hintere, das heißt den Lamellen abgewandte Endabschnitt der dritten Koppelstange nach vorn in der Kulisse. Diese nach vorn gerichtete Bewegung der dritten Koppelstange wird über das gemeinsame Gelenk an die beiden übrigen Koppelstangen, nämlich an die erste und die zweite Koppelstange, übertragen, die dementsprechend einen nach vorn gerichteten Druck auf den hinteren Lamellenabschnitt der jeweiligen Außenlamellen ausüben.
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Jener nach außen gerichtete Druck entsteht dadurch, dass sich die erste und die zweite Koppelstange an gegenüberliegenden Seiten der dritten, etwa mittigen Koppelstange jeweils nach vorn und außen zur Wand der Gehäuses hin erstrecken. Erste und zweite Koppelstangen erstrecken sich in der Grundstellung des Koppelgestänges etwa symmetrisch voneinander weg, nach außen und nach vorn.
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Eine der Außenlamellen folgt ohnehin jener Bewegung der mit ihr verbundenen Koppelstange. Die andere Außenlamelle hingegen würde sich ohne Koppelstange der Bewegung der ihr zugeordneten Koppelstange entgegengerichtet bewegen. Durch die gelenkige Verbindung mit der Koppelstange bleibt der Außenlamelle jedoch nichts anderes übrig, als ihre Form, etwa durch Biegen oder Falten, in vorgesehener Art und Weise zu ändern.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Luftausströmers gelangen die hinteren Lamellenabschnitte beider biegsamen oder faltbaren Außenlamellen in einer Endschwenkstellung der Lamellenanordnung gleichzeitig mit der jeweils benachbarten Wand des Gehäuses zur Anlage. Auf diese Art und Weise kann die gesamte über den Innenquerschnitt des Gehäuses strömende Luft zwischen den von den Außenlamellen begrenzten Bereich einströmen und verwirbelungsarm durch die Lamellenanordnung hindurchgeführt werden.
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Wenngleich die Kinematik und die Kopplung der Außenlamellen mit dem Koppelgestänge überwiegend in Bezug auf zwei biegsame oder faltbare Außenlamellen beschrieben ist, gelten sämtliche Ausführungen zur Funktionsweise der Koppelstangenkinematik auch gleichermaßen für Ausführungsformen des Luftausströmers mit nur einer biegsamen oder faltbaren Außenlamelle.
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Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug vorgesehen, welches zumindest einen zuvor beschriebenen Luftausströmer aufweist.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen des Luftausströmers werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
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2 eine Querschnittsdarstellung durch einen Luftausströmer nach dem Stand der Technik,
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3 einen seitlichen Querschnitt durch einen Luftausströmer nach einer Ausgestaltung,
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4 einen Querschnitt durch den Luftausströmer gemäß 3 von oben betrachtet,
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5 einen Querschnitt durch den Luftausströmer gemäß 4 mit nach rechts verschwenkten Lamellen und
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6 einen Querschnitt durch den Luftausströmer gemäß 4 mit nach links verschwenkten Lamellen.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Kraftfahrzeugkarosserie 2 gezeigt, die einen für die Insassen des Kraftfahrzeugs 1 vorgesehenen Innenraum 3 bzw. eine Fahrgastzelle aufweist. In oder an den Innenraum angrenzend, typischerweise im Bereich der Instrumententafel sind mehrere Luftausströmer 10 angeordnet, mittels derer die von einem Gebläse erzeugte oder von Fahrtwind abgezweigte Luft 5 in den Innenraum 3 geleitet werden kann.
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Der Luftausströmer 10 ist in den 3 und 4 in zwei unterschiedlichen Querschnittsdarstellungen vertikal geschnitten und horizontal geschnitten dargestellt. Der Luftausströmer 10 weist ein Gehäuse 11 auf, welches einen Strömungskanal für die zugeführte Luft 5 bildet. Ausgangsseitig, das heißt dem Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 zugewandt, weist der Luftausströmer 10 eine Ausströmöffnung 8 auf. Im Bereich der Ausströmöffnung 8 ist eine horizontale Lamellenanordnung 4 mit einer Reihe paralleler Lamellen 12 angeordnet. Stromaufwärts zu jener Lamellenanordnung 4 ist eine weitere Lamellenanordnung 6 mit vertikal ausgerichteten Lamellen 14, 15, 16, 18 angeordnet.
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Die Lamellen 12 der Lamellenanordnung 4 als auch die Lamellen 14, 15, 16, 18 der Lamellenanordnung 6 sind jeweils parallel zueinander ausgerichtet und senkrecht zur Lamellenlängserstreckung voneinander beabstandet über den Strömungsquerschnitt des von Luft 5 durchströmbaren Gehäuses 11 angeordnet. Während die Lamellenanordnung 4 mit ihren Lamellen 12 den Luftstrom vertikal, das heißt nach oben und nach unten ablenken können, ist eine horizontale Ausrichtung der zugeführten Luft 5 mittels der Lamellenanordnung 6 möglich. Es ist aber auch umgekehrt denkbar, dass die hintere Lamellenanordnung 6 für ein vertikale Ausrichtung der Luft 5 ausgebildet ist.
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Zum Drosseln der Luftzufuhr ist stromaufwärts der Ausströmöffnung 8 eine Klappe 50 bezüglich einer sich in etwa mittig durch das Gehäuse 11 erstreckenden Drehachse 52 schwenkbar gelagert. Jene als Drossel- oder Verschlussklappe ausgestaltete Klappe 50 ist mit gehäuseseitig vorgesehen und nach innen in das Gehäuse hineinragenden Anschlägen 54 zur Anlage bringbar, um den gesamten Strömungsquerschnitt des Luftausströmers 10 strömungstechnisch zu drosseln oder sogar abzuriegeln.
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Zur Betätigung, insbesondere zum Verschwenken beider Lamellenanordnungen 4, 6 ist auf einer mittig in der Lamellenanordnung 4 vorgesehenen Lamelle 12 ein Griffstück 24 bezüglich einer sich senkrecht durch die Lamelle 12 erstreckenden Schwenkachse 21 schwenkbar gelagert. Das Griffstück ragt mit einem vorderen Endabschnitt 24a in Strömungsrichtung vor die Ebene der Lamellenanordnung 4, um es gut ergreifen zu können. Ein dem gegenüberliegender hinterer Endabschnitt 24b ist nach Art einer Gabel ausgestaltet und umschließt einen vorderen Endabschnitt 14a einer Lamelle 14 der hinteren Lamellenanordnung 6.
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Ein Verschieben oder Verschwenken des vorderen Endabschnitts 24a des Griffstücks 24 entlang der Längsrichtung der vorderen Lamelle 12 führt zu einer Schwenkbewegung der hinteren Lamelle 14 bezüglich ihrer in etwa mittig durch die Lamelle 14 verlaufenden Schwenkachse 20.
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Die Kopplung des Griffstücks 24 mit der Lamellenanordnung 6 ist durch den gewählten Querschnitt in den 4, 5 und 6 nicht mehr explizit dargestellt.
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Die hintere Lamellenanordnung 6 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt drei Innenlamellen 14, 15 sowie zwei Außenlamellen 16, 18 auf. Sämtliche Lamellen 14, 15, 16, 18 weisen in der in 4 gezeigten Grundstellung eine in etwa identische Außengeometrie und Kontur auf.
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Zwischen den Außenlamellen 16, 18 und der Wand des Gehäuses 11 ist ein Spalt gebildet, der von zugeführter Luft 5 durchströmbar ist. Auf diese Art und Weise kann der gesamte Innenquerschnitt des Gehäuses 11 als luftfördernder Strömungskanal fungieren.
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Die vorderen Endabschnitte 14a, 15a der Innenlamellen 14, 15 als auch die vorderen Lamellenabschnitte 16a, 18a der Außenlamellen 16, 18 sind über ein gemeinsames Koppelglied 22 in Form einer sämtliche Lamellen 14, 15, 16, 18 verbindenden Koppelstange miteinander verbunden. Die Schwenkbewegung etwa der mittleren Innenlamelle 14 führt somit zu einer gleichgerichteten und gleichsinnigen Bewegung der übrigen Lamellen 15, 16, 18 der Lamellenanordnung 6.
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Wie anhand der sich in unterschiedlichen Endstellungen befindlichen Lamellenanordnung 6 gemäß der 5 und 6 ersichtlich, sind die beiden Außenlamellen 18, 20 biegsam bzw. faltbar ausgestaltet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Außenlamellen 16, 18 mehrgliedrig ausgebildet. Sie weisen jeweils einen vorderen Lamellenabschnitt 16a, 18a und einen hiermit gelenkig verbundenen hinteren Lamellenabschnitt 16b, 18b auf. Vordere und hintere Lamellenabschnitte 16a, 18a, 16b, 18b sind über eine Biege- oder Knickachse 26, 28 miteinander verbunden. Die Biege- oder Knickachse 26, 28 stellt hierbei gleichermaßen ein Gelenk für die schwenkbare Verbindung von vorderem Lamellenabschnitt 16a, 18a und hinterem Lamellenabschnitt 16b, 18b dar. Die Biege- oder Knickachse 26, 28 fällt hierbei mit der Schwenkachse 20 des vorderen Lamellenabschnitts 16a, 18a zusammen.
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Nach hinten, der Strömungsrichtung der Luft 5 entgegengerichtet, sind die Außenlamellen 16, 18 über ein Koppelgestänge 30 mit einer Innenlamelle, vorliegend mit der mittigen Innenlamelle 14 kinematisch gekoppelt. Das Koppelgestänge 30 weist hierbei eine erste Koppelstange 32 auf, deren vorderer Endabschnitt 32a mit dem hinteren Lamellenabschnitt 16b der linken Außenlamelle 16 schwenkbar verbunden ist. Ferner weist das Koppelgestänge 30 eine zweite Koppelstange 34 auf, deren vorderer Endabschnitt 34a in ähnlicher Art und Weise mit dem hinteren Lamellenabschnitt 18b der rechten Außenlamelle 18 schwenkbar verbunden ist. Zudem ist noch eine dritte Koppelstange 36 vorgesehen, deren vorderer Endabschnitt 36a mit einem hinteren Endabschnitt 14b der Innenlamelle 14 schwenkbar gekoppelt ist. Die erste Koppelstange 32 ist über ein Gelenk 38 mit der linken Außenlamelle 16 gekoppelt. Die zweite Koppelstange 34 ist über ein Gelenk 40 mit der rechten Außenlamelle 18 gekoppelt und die dritte Koppelstange 36 ist über ein Gelenk 42 mit der mittleren Innenlamelle 14 gekoppelt.
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Sämtliche hinteren Endabschnitte, das heißt die den Lamellen 14, 15, 16, 18 abgewandten Endabschnitte 32b, 34b, 36b der Koppelstangen 32, 34, 36 sind über ein gemeinsames Gelenk 44 schwenkbar miteinander verbunden. Wie anhand 3 ersichtlich, ist jenes Gelenk 44 über einen Zapfen 46 in einer Kulisse 48 des Gehäuses 11 zwangsgeführt.
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Wird nun beispielsweise die Innenlamelle 14 im Uhrzeigersinn nach rechts verschwenkt, wie dies beispielsweise in 5 dargestellt ist, führt dies zu einer Auslenkung des hinteren Endabschnitts 14b der Innenlamelle 14 nach links gegenüber der mittig in 5 dargestellten Längsachse 7 des Gehäuses 11. Da die Innenlamelle 14 über das Gelenk 42 mit der dritten Koppelstange 36 schwenkbar verbunden ist, führt die Schwenkbewegung der Innenlamelle 14 zu einer entsprechenden nach links gerichteten Auslenkung der Koppelstange 36. Hiermit verbunden ist eine Translationsbewegung des hinteren Endabschnitts 36b der mittleren Koppelstange 36 innerhalb der Kulisse 48 nach vorn, in Strömungsrichtung der Luft 5.
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Da die erste und zweite Koppelstange 32, 34 über das gemeinsame Gelenk 44 mit der dritten Koppelstange 36 verbunden sind, erfahren auch die erste und die zweite Koppelstange 32, 34 eine nach vorn gerichtete Translationsbewegung. Bezüglich der linken Außenlamelle 16, welche über das Gelenk 38 mit der ersten Koppelstange 32 gelenkig verbunden ist, ist die erste Koppelstange 32 nahezu wirkungslos. Sie unterstützt lediglich die gleichgerichtete Schwenkbewegung der linken Außenlamelle 16. Die erste Koppelstange 32 trachtet danach, ihren vorderen Endabschnitt 32a nach außen zu drücken, was mit der Schwenkbewegung der linken Außenlamelle 16 einhergeht.
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Bei der zweiten Koppelstange 34 verhält es sich hingegen entgegengesetzt. Zwar wird auch deren vorderer Endabschnitt 34a vorliegend nach rechts außen gedrückt. Dies wirkt aber der eingeleiteten Schwenkbewegung der rechten Außenlamelle 18 entgegen. Über das Koppelglied 22 erfährt der vordere Lamellenabschnitt 18a eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn, die Kopplung mit der zweiten Koppelstange 34 führt hingegen zu einer entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Schwenkbewegung des hinteren Lamellenabschnitts 18b der Außenlamelle 18.
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Als Folge hiervon unterliegt die rechte Außenlamelle einer Biege-, Knick- oder Faltoperation. Infolge der Biegung oder Faltung der Außenlamelle 18 gelangt deren hinterer Lamellenabschnitt 18b unmittelbar an die Innenseite des Gehäuses 11, sodass die in diesem Bereich zugeführte Luft 5 etwa S-bogenartig durch den von rechter Außenlamelle 18 und angrenzender Innenlamelle 15 gebildeten Spalt geführt wird. Jene S-bogenartige Führung der Luft um die gebogene oder geknickte Außenlamelle 18 führt dazu, dass die Luftströmung in diesem Bereich weiter nach innen, von der Gehäusewand weg geführt wird, sodass auch stromabwärts der Lamellenanordnung 6 weitaus weniger Verwirbelungen entstehen.
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Ein dementsprechendes Szenario ergibt sich, wenn die Lamellenanordnung 6 nach links, entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in 6 gezeigt, verschwenkt wird. In diesem Fall folgt die rechte Außenlamelle 18 der zweiten Koppelstange 34, während die erste Koppelstange 32 eine Biegung oder Faltung der linken Außenlamelle 16 bewirkt. Durch und mittels der dritten Koppelstange 36 kann die initiale Schwenkbewegung der Innenlamelle 14 in eine reine Translationsbewegung des Zapfens 46, mithin des gemeinsamen Gelenks 44 überführt werden. Da die erste und die zweite Koppelstange 32, 34 nach links und nach rechts in unterschiedliche Richtungen zu den jeweiligen Außenlamellen 16, 18 ragen, ergibt sich je nach Schwenkrichtung der Lamellen 14, 15, 16, 18 ein richtungsabhängiges Biegen oder Falten jeweils einer Außenlamelle 16, 18, während die jeweils andere Außenlamelle 16, 18 weitgehend geradlinig bleibt.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Innenraum
- 4
- Lamellenanordnung
- 5
- Luft
- 6
- Lamellenanordnung
- 7
- Längsachse
- 8
- Ausströmöffnung
- 10
- Luftausströmer
- 11
- Gehäuse
- 12
- Lamelle
- 14
- Lamelle
- 14a
- vorderer Endabschnitt
- 14b
- hinterer Endabschnitt
- 15
- Lamelle
- 16
- Außenlamelle
- 16a
- vorderer Lamellenabschnitt
- 16b
- hinterer Lamellenabschnitt
- 18
- Außenlamelle
- 18a
- vorderer Lamellenabschnitt
- 18b
- hinterer Lamellenabschnitt
- 20
- Schwenkachse
- 21
- Schwenkachse
- 22
- Koppelglied
- 24
- Griffstück
- 24a
- Endabschnitt
- 24b
- Endabschnitt
- 26
- Biege- oder Knickachse
- 28
- Biege- oder Knickachse
- 30
- Koppelgestänge
- 32
- Koppelstange
- 32a
- vorderer Endabschnitt
- 32b
- hinterer Endabschnitt
- 34
- Koppelstange
- 34a
- vorderer Endabschnitt
- 34b
- hinterer Endabschnitt
- 36
- Koppelstange
- 36a
- vorderer Endabschnitt
- 36b
- hinterer Endabschnitt
- 38
- Gelenk
- 40
- Gelenk
- 42
- Gelenk
- 44
- Gelenk
- 46
- Zapfen
- 48
- Kulisse
- 50
- Klappe
- 52
- Drehachse
- 54
- Anschlag
- 100
- Luftausströmer
- 104
- Lamellenanordnung
- 106
- Lamellenanordnung
- 108
- Ausströmöffnung
- 111
- Gehäuse
- 112
- Lamelle
- 114
- Lammelle
- 115
- Lamelle
- 118
- Lamelle
- 120
- Schwenkachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007014103 B4 [0006]
