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Die Erfindung betrifft eine Lamelle mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen und einen Lamellenblock mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 6 genannten Merkmalen.
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Eine erfindungsgemäße Lamelle dient zur Anordnung in einem Gehäuse eines Luftausströmers oder eines Lamellenblocks in einem Luftausströmer. Der Luftausströmer dient zur Führung eines Luftstromes aus einem Luftzuführschacht oder einer Luftzuführleitung in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen, insbesondere für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen.
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Es sind Luftausströmer mit separaten und um einen Winkel gegeneinander angeordneten Lamellenblöcken bekannt, wobei in einem Lamellenblock mehrere Lamellen parallel angeordnet sind. Die Lamellen eines Lamellenblocks sind miteinander in der Weise gekoppelt, dass diese jeweils gemeinsam verstellt werden können.
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Aus
DE 10 2004 046 059 ist eine Luftdüse mit Lamellen mit mindestens einem über einen Antrieb bedienbaren Stellelement zur Regelung des Luftstroms, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Kraftfahrzeugs, bekannt. Das Stellelement weist eine Vielzahl von Lamellen auf. Über einen Antrieb des Stellelements ist mindestens ein weiteres Stellelement betätigbar.
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Aus
DE 10 2012 101 175 A1 ist eine Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass offenbart. Diese Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz dient zum Einsatz in einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Es sind mindestens ein Paar zwangsgesteuerter, gegenläufig schwenkbarer Klappen vorgesehen, die in einer verschwenkten Stellung den Luftstrom ungehindert durchlassen und in einer anderen Einstellung den Lufteinlass verschließen. Die Klappen sind in Zwischenstellungen verbringbar und können mechanisch per Hand von einem Benutzer oder aber über einen elektromotorischen Antrieb betätigt werden.
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Aus
DE 20 2009 011 085 U1 ist eine Luftdüse mit einer kugelförmigen Betätigungsvorrichtung bekannt. Die Luftdüse dient zum Leiten von Luftströmungen, insbesondere für Heizungs-, Klima- und Belüftungsanlagen in Kraftfahrzeugen. Die Luftdüse weist mindestens ein Gehäuse mit darin verschwenkbar angeordneten horizontalen und/oder vertikalen Luftleitmitteln auf. Im Weiteren ist eine Stellvorrichtung zum Verschwenken der Luftleitmittel bekannt. Das Verschwenken der Luftleitmittel kann mechanisch durch einen Benutzer oder aber mittels eines Elektromotors erfolgen.
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Aus
DE 10 2004 002 363 A1 ist eine Stellvorrichtung, insbesondere zur Einstellung mindestens eines Stellelementes eines Luftausströmers sowie mindestens eines Stellelements eines Luftsteuerelements in mindestens einem Luftführungskanal in einem Gehäuse einer Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, bekannt. Die Stellvorrichtung ist mit einem Bediengerät mit zumindest einem Bedienelement und mit zumindest zwei Elementen für eine Übertragung von Bewegungen des Bedienelements auf das Steuerelement ausgestattet. Mit dem zumindest einen Bedienelement des Bediengerätes ist zumindest ein Stellelement des Luftausströmers oder zumindest ein Stellelement des Luftstromsteuerelements betätigbar.
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Nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik ist, dass die bekannten Luftdüsen nicht dafür vorgesehen sind, sowohl mittels eines elektrischen Stellantriebs als auch direkt von Hand von einem Nutzer einstellbar zu sein. Es tritt bei einer mechanischen Verstellbarkeit durch einen Nutzer und der ebenfalls vorgesehenen Verstellung mittels eines Stellantriebs das Problem auf, dass bei einer Verstellung mittels des Stellantriebs die Stellung der Lamelle bzw. der Lamellen der Luftdüse bekannt sein muss, da andernfalls eine Ansteuerung und Verstellung mittels des Stellantriebs nicht sinnvoll oder möglich ist, wenn z.B. die Lamellen bereits in einer Endstellung verstellt sind. Wird in einer Endstellung der Lamellen eine weitere Verstellung der Lamellen in die Richtung der Endstellung vorgenommen, so treten erhöhte mechanische Kräfte auf, die zur Beschädigung der mechanischen und elektrischen Komponenten führen können oder dazu, dass der Stellantrieb beschädigt wird. Um dies zu vermeiden, muss zum einen gewährleistet sein, dass der Stellantrieb nur dann elektrisch aktivierbar ist, wenn noch keine Endstellung der Lamelle erreicht ist und bei Erreichen der Endstellung der Lamelle der Stellantrieb abgeschaltet wird. Außerdem sollte vorgesehen sein, dass keine großen Kräfte an den Stellantrieb an die angebundenen Komponenten geleitet werden, wenn von Hand eine Verstellung der Lamellen vorgenommen wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die vorgenannte Problematik zu vermeiden.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die Ausgestaltung einer Lamelle zum Einsatz in einen Luftausströmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Lamellenblock zum Einsatz in einem Luftausströmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der weiteren Beschreibung und anhand konkreter Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt nach Patentanspruch 1 eine Lamelle zum Einsatz in einem Luftausströmer für einen Luftzuführschacht oder eine Luftzuführleitung in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen, insbesondere für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen. Die Lamelle ist in einem Gehäuse eines Luftausströmers anordenbar, das in einen Wanddurchbruch einsetzbar oder hinter einem solchen montierbar ist. Das Gehäuse besitzt einen rückseitigen Anschluss für einen Luftzuführschacht oder eine Luftzuführleitung und eine frontseitige Luftaustrittsöffnung. Die Lamelle ist im Gehäuse derartig lagerbar, dass die Lamelle um ihre Längsachse schwenkbar ist. An der Lamelle ist mindestens ein Sensorelement angeordnet, das die Stellung der Lamelle erfasst.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 ist vorgesehen, dass das Sensorelement mit einer Steuereinheit verbindbar ist, welche die Daten des Sensorelements auswertet. Die Verbindung zwischen dem Sensorelement und der Steuereinheit ermöglicht, dass die vom Sensorelement ermittelten Daten zur Stellung der Lamelle erfasst, ausgewertet und verarbeitet werden können. Die Steuereinheit kann dann diese Daten an eine übergeordnete Steuereinheit leiten oder für diese bereitstellen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 3 ist vorgesehen, dass die Lamelle mit einem Stellantrieb verbindbar ist, der über eine Rutschkupplung mit der Lamelle mechanisch verbindbar ist. Mittels des Stellantriebes kann die Lamelle, die im Gehäuse des Luftausströmers um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, elektrisch verstellt werden. Hierzu kann die Steuereinheit verwendet werden, die die Stellung der Lamelle mittels des Sensorelements auswertet. Über eine elektrische Bedieneinheit kann ein Benutzer mittels einer vordefinierbaren Eingabe die Steuereinheit anweisen, den Stellantrieb zu betätigen und die Lamelle zu verstellen. Die Rutschkupplung verhindert, dass ein zu großes Drehmoment vom Stellantrieb an die Lamelle übertragen wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 4 ist vorgesehen, dass der Stellantrieb ein Elektromotor oder ein Schrittmotor ist und der Stellantrieb über die Rutschkupplung direkt oder mittelbar eine Verschwenkung der Lamelle um ihre Längsachse vornimmt, wobei die Drehbewegung des Stellantriebs zur Verschwenkung der Lamelle über einen der Lagerzapfen der Lamelle auf die Lamelle übertragbar ist. Die Ausgestaltung des Stellantriebs als Elektromotor oder als Schrittmotor ermöglicht eine elektrische Verstellung der Lamelle mittels des Elektromotors oder des Schrittmotors. Eine Steuereinheit kann den Elektromotor entsprechend elektrisch oder elektronisch ansteuern, so dass der Elektromotor die Lamelle entsprechend verschwenkt. Bei der Verwendung eines Schrittmotors sind die Ansteuerung und Verschwenkung der Lamelle besonders exakt einstellbar und steuerbar, da die Anzahl der Schritte des Schrittmotors exakt vorbestimmbar ist.
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Die Drehbewegung der Lamelle um deren Längsachse kann durch eine Einleitung eines Drehmoments in die Längsachse der Lamelle erfolgen. Hierzu ist es vorteilhaft, den Stellantrieb mit einer der Lagerzapfen der Lamelle zu verbinden bzw. zu koppeln, die in oder an der Längsachse der Lamelle angeordnet sind oder nahe bei dieser liegen. Alternativ kann aber auch über eine Kopplungseinheit die Drehbewegung des Stellantriebs, vermittelt über die Rutschkupplung, an einer anderen Stelle der Lamelle oder einem Lagerzapfen, der nicht in oder nahe bei der Längsachse der Lamelle angeordnet ist, zugeführt werden. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, die Kopplungseinheit als Gestängeeinheit oder Zahnradeinheit auszugestalten, die die Drehbewegung des Stellantriebes an den Lagerzapfen leitet. Alternativ kann die Drehbewegung des Stellantriebs über die Kopplungseinheit in eine geradlinige Bewegung umgesetzt werden, die dann z.B. über ein Gestänge in die Lamelle über einen der Lagerzapfen, der vorzugsweise nicht in der unmittelbaren Nähe der Längsachse der Lamelle angeordnet ist, eingeleitet wird und somit eine Verschwenkbewegung der Lamelle um ihre Längsachse vorgenommen wird.
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Über die Kopplungseinheit ist es außerdem möglich mehrere nahezu parallel angeordnete Lamellen, die mit der Kopplungseinheit zu verbinden sind, gemeinsam zu verschwenken.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 5 ist vorgesehen, dass der Stellantrieb mit der Rutschkupplung und das Sensorelement an jeweils der Lamelle sich gegenüberliegenden Längsseiten angeordnet sind oder dass der Stellantrieb mit der Rutschkupplung und das Sensorelement an der gleichen Längsseite der Lamelle angeordnet sind oder dass das Sensorelement in oder an der Rutschkupplung oder im oder am Stellantrieb angeordnet oder in der Rutschkupplung oder im Stellantrieb integriert ist. Die Anordnung des Stellantriebs mit der Rutschkupplung und des Sensorelements an gegenüberliegenden Längsseiten der Lamelle gewährt eine symmetrische Ausgestaltung der Lamelle, da an jeder Längsseite ein Element angeordnet wird. Eine Beeinflussung des Sensors durch im Stellantrieb wirkende elektrische Ströme ist damit nahezu ausgeschlossen. Die Anordnung des Stellantriebs mit der Rutschkupplung und des Sensorelements an der selben Längsseite vereinfacht den elektrischen Anschluss, da ein elektrischer Anschluss nur an eine Seite der Lamelle, die in dem Gehäuse des Luftausströmers angeordnet ist, zu führen ist. Die Anordnung des Sensorelements an oder in der Rutschkupplung an oder im Stellantrieb verringert den notwendigen Bauraum, eine Integration in die Rutschkupplung oder in den Stellantrieb reduziert die Baugröße noch weiter.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt der Erfindung gemäß Patentanspruch 6 einen Lamellenblock. Der Lamellenblock besteht aus Aufnahmen zur Aufnahme von mindestens einer Lamelle, wobei die Aufnahmen zur Lagerung der mindestens einen Lamelle an deren Lagerzapfen dienen und die mindestens eine Lamelle in den Aufnahmen über deren Lagerzapfen derart gelagert ist, dass die mindestens eine Lamelle um ihre Längsachse in dem Lamellenblock verschwenkbar bzw. um diese drehbar ist. Am Lamellenblock ist eine Kopplungsvorrichtung angeordnet, mittels welcher eine dem Lamellenblock zuführbare Bewegung, z.B. in Form einer Drehbewegung, mit einem Drehmoment an die im Lamellenblock gelagerte mindestens eine Lamelle vermittelbar ist, so dass die mindestens eine Lamelle eine Schwenkbewegung um ihre Längsachse in Relation zur zugeführten Bewegung vornimmt. An der mindestens einen Lamelle oder am Lamellenblock oder an der Kopplungsvorrichtung ist ein Sensorelement angeordnet, das die Stellung der mindestens einen Lamelle im Lamellenblock erfasst.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 7 ist vorgesehen, dass mehrere Lamellen im Lamellenblock parallel und äquidistant zueinander anordenbar sind und die mehreren Lamellen über die Kopplungsvorrichtung mechanisch miteinander derart verbunden sind, dass die mehreren Lamellen im Falle einer zugeleiteten Bewegung sich gemeinsam um ihre Längsachse im Lamellenblock verschwenken. Durch diese Anordnung werden bei einem Verschwenken einer Lamelle stets die mechanisch über die Kopplungsvorrichtung verbundenen Lamellen sich zeitgleich und richtungsorientiert mitbewegen. So kann mittels einer Initiierung einer Bewegung über die Kopplungsvorrichtung ein Verschwenken aller Lamellen des Lamellenblocks erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 8 ist vorgesehen, dass über die Kopplungsvorrichtung oder direkt über eine Lamelle im Lamellenblock eine Verstellbewegung eines dem Lamellenblock zugeordneten Stellantriebs einleitbar ist, wodurch die Lamellen im Lamellenblock mittels des Stellantriebs um ihre Längsachse drehbar bzw. schwenkbar sind, wobei zwischen der Kopplungsvorrichtung und dem Stellantrieb oder der mindestens einen Lamelle des Lamellenblocks und dem Stellantrieb eine Rutschkupplung angeordnet ist. Mittels des Stellantriebes sind die Lamellen im Lamellenblock elektrisch verstellbar. Es kann hierzu eine Steuereinheit integriert oder angebunden werden, die die Stellung einer Lamelle im Lamellenblock auswertet. Da die Lamellen im Lamellenblock über die Kopplungsvorrichtung gekoppelt sind, ist damit bei Detektion und Erfassung der Stellung einer Lamelle die Stellung aller Lamellen detektierbar und erfassbar bzw. feststellbar. Die Auswertung der Daten des Sensorelements erfolgt über die Steuereinheit. Über eine elektrische Bedieneinheit kann ein Benutzer mittels einer vordefinierbaren Eingabe die Steuereinheit anweisen, den Stellantrieb zu betätigen und die Lamelle im Lamellenblock entsprechend zu verstellen. Die Rutschkupplung verhindert, dass ein zu großes Drehmoment vom Stellantrieb an die Lamelle – oder umgekehrt – übertragen wird.
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Gemäß Patentanspruch 9 ist ein Luftausströmer zur Führung eines Luftstroms aus einem Luftzuführschacht oder aus einer Luftzuführleitung in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen, insbesondere für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen, aufgezeigt. Der Luftausströmer besteht aus einem Gehäuse, das in einen Wanddurchbruch einsetzbar oder hinter einem solchen montierbar ist und einen rückseitigen Anschluss für einen Luftzuführungsschacht oder eine Luftzuführleitung sowie eine vorderseitige Luftaustrittsöffnung aufweist. Im Gehäuse des Luftausströmers sind mindestens eine erfindungsgemäße Lamelle oder mindestens ein erfindungsgemäßer Lamellenblock oder zwei separate und um einen Winkel gegeneinander versetzt und/oder hintereinander angeordnete erfindungsgemäße Lamellenblöcke vorgesehen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.
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Die Beschreibung anhand der konkreten Ausführungsbeispiele stellt keine Limitierung der Erfindung auf eines dieser konkreten Ausführungsbeispiels dar.
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Es zeigen:
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1 eine Lamelle in perspektivischer Darstellung und
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2 einen Schnitt durch einen Luftausströmer in perspektivischer Darstellung.
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In 1 ist eine Lamelle 1 dargestellt. Die Lamelle 1 dient zum Einsatz in einen Lamellenblock oder in ein Gehäuse eines Luftausströmers. Der Lamellenblock kann mehrere gleiche oder auch unterschiedliche Lamellen aufweisen, die vorzugsweise parallel und zumeist äquidistant zueinander im Lamellenblock angeordnet sind. Der Lamellenblock dient ebenfalls zum Einsatz in ein Gehäuse eines Luftausströmers.
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Die Lamelle 1 ist mit seitlichen An- und Ausformungen versehen, die in der Ausgestaltung gemäß 1 als Lagerzapfen 5, 6 ausgestaltet sind und zur mechanischen Lagerung der Lamelle 1 in entsprechenden Widerlagern in einem Gehäuse oder einem Lamellenblock dienen. Es ist in 1 eine weitere Anformung, wiederum in Form eines Lagerzapfens 7, vorhanden, die unterhalb des Lagerzapfens 5 und beabstandet von diesem angeordnet ist. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist auf der dem Lagerzapfen 7 gegenüberliegenden Seite der Lamelle 1 ein weiterer Lagerzapfen angeordnet.
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Die Lamelle 1 ist, gelagert in Widerlager, um die sich zwischen den Lagerzapfen 5, 6 ausbildende Längsachse verschwenkbar.
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Die Lamelle 1 weist eine Querschnittsstruktur auf, die vorzugsweise flach ausgebildet ist, aber auch wellig oder eckig ausgebildet sein kann. Ebenso kann in Längsrichtung x die Lamelle 1 ebene, wellige oder auch verteilt eckige Strukturen aufweisen; von der ebenen Form abweichende Strukturen sind einsatzbedingt und tragen zu einer Versteifung der Lamelle 1 bei.
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Die Lamelle 1 ist in der Ausführung gemäß 1, wie eingangs beschrieben, dazu vorgesehen, in einer Lamellenanordnung mit weiteren Lamellen, einem Lamellenblock mit weiteren Lamellen oder als einzelne Lamelle in einem Gehäuse eines Luftausströmers mit einer vorderen Luftaustrittsöffnung und einem hinteren Anschluss an einen Luftzuführschacht verschwenkbar gelagert angeordnet zu werden.
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Die an den oberen und unteren Stirnflächen seitlich vorstehenden Lagerzapfen 5, 6 können aus dem Kunststoff der Lamelle 1 ausgeformte oder aus einem Einlegeteil, das mit dem Kunststoff der Lamelle 1 umspritzt ist, ausgearbeitete Ansätze sein. Das Einlegeteil kann Ansätze aufweisen, die sich in die aus Kunststoff bestehenden Lagerzapfen 5, 6 erstrecken.
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Um den Luftstrom beim Austritt aus einem Luftausströmer zu verwirbeln oder besser abzuleiten, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lamelle 1 vorgesehen, dass im vorderen Bereich die Lamelle 1 eine über mindestens eine Teillänge sich erstreckende wulstförmige Verdickung aufweist.
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Die Lamelle 1 weist eine längsgestreckte Form auf, die in Längsrichtung x wesentlich größer als in Querrichtung y ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung läuft der hintere Bereich der Lamelle 1 in Querrichtung y sich verjüngend aus. Damit erhält die Lamelle 1 eine Art Flugzeugtragflächenform.
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Es ist ein Stellantrieb 4 vorgesehen, der über eine Rutschkupplung 3 mit der Lamelle 1 gekoppelt ist. Die Rutschkupplung 3 ist an dem Lagerzapfen 5, dem Lagerzapfen 6 oder dem weiteren Lagerzapfen 7 gemeinsam mit dem Stellantrieb 4 anordenbar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stellantrieb 4 als ein Elektromotor oder Schrittmotor ausgestaltet.
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Der Stellantrieb 4 erzeugt eine Drehbewegung mittels welcher die Lamelle 1 um ihre Längsachse verschwenkbar ist. Außerdem ist vorgesehen, dass die Lamelle 1 zusätzlich von einem Benutzer direkt mechanisch verstellbar bzw. verschwenkbar ist. Hierzu ist eine mechanische Bedienvorrichtung vorgesehen. Die Rutschkupplung 3 ist nunmehr dafür vorgesehen, dass bei einer mechanischen Verstellung durch einen Benutzer weder der Lamelle 1, dem Stellantrieb 4 noch der Verbindung zwischen der Lamelle 1 und dem Stellantrieb 4 ein zu großes Drehmoment zugeleitet wird. Dadurch wird eine Beschädigung der Lamelle 1 und/oder des Stellantriebs 4 vermieden; die Rutschkupplung 3 bewirkt eine mechanische Drehmomentbegrenzung.
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Daher ist es vorteilhaft, wenn ebenfalls die Krafteinwirkung, die ein Benutzer über die mechanische Bedieneinrichtung einleiten kann, über eine weitere Rutschkupplung oder ggf. über die Rutschkupplung 3 geführt wird.
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Die Rutschkupplung 3 kann mechanisch oder elektrisch ausgestaltet sein.
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Die Rutschkupplung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist zwischen zwei um eine Achse rotierbaren Elementen angeordnet und verbindet die beiden Elemente kraftschlüssig, bis ein voreinstellbares Drehmoment überschritten wird. Wird das voreingestellte Drehmoment überschritten, trennt die Rutschkupplung den Kraftschluss. Eine Rutschkupplung basiert auf einer Reibkupplung. Unter den Begriff Rutschkupplung, einer sogenannten drehmomentschaltenden Sicherheitskupplung, fallen auch die Ausführungsformen einer Sperrkörperkupplung, die mittels Formschluss, z. B. mittels federbelasteter Kugeln, Bolzen oder Klauen einen Formschluss herstellt und bei Erreichen eines Grenzdrehmomentes aus korrespondierenden Nuten rutscht. Es können aber auch hydrodynamische oder elektrodynamische Kupplungen zum Einsatz kommen. Bei einer elektrodynamischen Rutschkupplung sind die zwei Elemente mittels Magneten miteinander kraftschlüssig verbunden. Wird aber ein Grenzdrehmoment überschritten, reicht die magnetische Anziehungskraft nicht mehr aus und die Drehmomentübertragung wird unterbrochen.
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Die Rutschkupplung 3, in Form einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungsformen, ist als Bauteil zwischen dem Stellantrieb 4 und der Lamelle 1 in 1 am Lamellenzapfen 5 der Lamelle 1 angeordnet. Bei Erreichen eines definierten Drehmoments trennt die Rutschkupplung 3 ohne äußeren bzw. fremden Einfluss.
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An der Lamelle 1 ist ein Sensorelement 2 angeordnet, das die Stellung der Lamelle 1 kontinuierlich erfasst und die Daten der Stellung der Lamelle 1 an eine Steuereinheit übermittelt.
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Wird eine elektrische Verschwenkung der Lamelle 1 über den Stellantrieb 4 vorgenommen, beginnt die Verstellung ab dem übergebenen Sensorsignal.
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Das Sensorelement 2 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Drehgeber oder Winkelmesssensor ausgestaltet. Es können aber auch Drehgeber in der Ausgestaltung als Inkrementalgeber oder als Absolutwertgeber zum Einsatz kommen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorelement 2 als Winkelmesser ausgestaltet, welcher die Neigung der Lamelle 1 gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen ermittelt.
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Die Daten, die das Sensorelement 2 ermittelt, werden an die Steuereinheit übertragen. Die Steuereinheit errechnet bzw. ermittelt anhand der vom Sensorelement 2 übermittelten Daten die Stellung der Lamelle 1.
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Ist die Lamelle 1 in einem Gehäuse eines Luftausströmers angeordnet, so ermittelt das Sensorelement 2 die Neigung der Lamelle 1 gegenüber einer der Seitenwände des Gehäuses oder gegenüber dem Boden oder der Decke des Gehäuses.
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Die Steuereinheit übernimmt außerdem die Ansteuerung des Stellantriebs 4, der zur elektrischen Verstellung der Lamelle 1 dient. Ist die Lamelle 1 in einer Endauslenkposition, so erkennt dies die Steuereinheit anhand der Daten des Sensorelements 2 und, sollte ein Verstellbefehl für den Stellantrieb 4 eingegeben werden, so führt diesen die Steuereinheit nur dann aus, wenn die Lamelle 1 sich nicht in einer Endauslenkposition befindet oder aus einer Endauslenkposition heraus verstellt werden soll.
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Der Lamelle 1 sind bei Anordnung in einem Gehäuse eines Luftausströmers oder in einem Lamellenblock zwei Endauslenkpositionen zugeordnet, über die hinaus sich die Lamelle 1 nicht verschwenken lässt. Die Lamelle 1 ist nur zwischen diesen beiden Endauslenkpositionen verschwenkbar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Gehäuse oder im Lamellenblock mindestens eine elektrische Kontaktfläche vorhanden, die die Lamelle 1 oder ein der Lamelle 1 zugeordnetes mechanisches Element, das sich ebenfalls bewegt, wenn die Lamelle 1 verschwenkt wird, bei Erreichen mindestens einer der Endauslenkposition mit einer Gegenkontaktfläche berührt. Bei der Berührung dieser beiden Flächen wird ein Kontakt geschlossen und die Steuereinheit erkennt auf diese Weise, dass eine der beiden Endauslenkpositionen erreicht ist. Über eine Abfrage der Daten des Sensorelements 2 kann die Steuereinheit bestimmen, welche der beiden Endauslenkpositionen erreicht ist. Außerdem kann die Steuereinheit das Sensorelement 2 über diese Kontaktflächen kalibrieren, da bei Kontaktschluss mittels der Kontaktflächen die Steuereinheit erkennt, dass eine der beiden Endauslenkpositionen erreicht ist. Eine Kalibrierung kann die Steuereinheit auch dadurch vornehmen, dass die Steuereinheit den Stellantrieb 4 so lange in eine Richtung betätigt, bis ein Kontaktschluss der Kontaktflächen erfolgt; sobald ein Kontaktschluss erfolgt, erkennt dies die Steuereinheit und kann über diese dann erkannte Endauslenkposition das Sensorelement 2 kalibrieren.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung speichert die Steuereinheit die letzten vom Sensorelement 2 übermittelten Stellungsdaten der Lamelle 1 ab. Hierzu ist in der Steuereinheit ein statischer elektronischer Speicher vorgesehen oder der Steuereinheit ein solcher zugeordnet, so dass auch im Falle eines Unterbrechens der Energieversorgung dieser Wert gespeichert ist und die Steuereinheit die zuletzt vom Sensorelement ermittelte Schwenkposition kennt.
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In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit kontinuierlich das Sensorelement 2 abfragt, um die Stellung bzw. Schwenkposition der Lamelle 1 zu ermitteln.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden, sobald eine Bewegung der Lamelle 1 über das Sensorelement 2 ermittelt ist, von der Steuereinheit die entsprechenden Daten des Sensorelements 2 abgefragt und abgespeichert. Dies dient insbesondere dazu, stets die aktuelle Stellung der Lamelle 1 zu kennen. Dies ist relevant, da die Lamelle 1 auch über eine mechanische Einstellung von einem Benutzer verstellt werden kann. Es ist daher notwendig, dass die Steuereinheit stets vor dem Ausführen einer Bewegung der Lamelle 1 über den Stellantrieb 4 erkennt oder weiß, ob sich die Lamelle 1 in einer Endauslenkposition befindet. Ist dies der Fall, wird die Bewegung der Lamelle 1 nur ausgeführt, wenn die Lamelle 1 aus der Endauslenkposition heraus verschwenkt werden soll.
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Im Weiteren ist die Rutschkupplung 3 angeordnet. Diese ist gemäß 1 zwischen dem Stellantrieb 4 und der Lamelle 1, vorzugsweise an einem Lamellenzapfen 5, 6, 7, gemäß 1 an dem Lamellenzapfen 5, angeordnet. Die Rutschkupplung 3 verhindert, dass ein zu hohes Drehmoment von der Lamelle 1 auf den Stellantrieb 4 oder vom Stellantrieb 4 auf die Lamelle 1 übertragen wird. Die Rutschkupplung 3 verhindert insbesondere dass ein zu großes Drehmoment auf den Stellantrieb 4 übertragen wird, wenn ein Benutzer die Lamelle 1 „per Hand“ verstellt. Außerdem wird verhindert, dass trotz Erreichen einer Endauslenkposition der Lamelle 1 der Stellantrieb 4 ein zu hohes Drehmoment aufbaut und an die Lamelle 1 überträgt und diese oder deren Lagerung beschädigt.
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In 2 ist ein Schnitt durch ein Gehäuse 11 eines Luftausströmers 10 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Luftausströmer 10 dient dazu, um in einem Kraftfahrzeug in dessen Armaturenbrett oder hinter einer Innenwand eingesetzt zu werden. Das Gehäuse 11 des Luftausströmers 10 weist eine Luftzufuhrsöffnung 22 sowie eine Luftaustrittsöffnung 21 auf. Im Gehäuse 11 sind zwei Lamellenblöcke 12, 19 angeordnet, wobei die zwei Lamellenblöcke 12, 19 zueinander um 90° versetzt angeordnet sind. Der Lamellenblock 12 ist im Gehäuse 11 in nahezu horizontaler und der Lamellenblock 19 hierzu um 90° verdreht in nahezu vertikaler Lage ausgerichtet. Der das Gehäuse 11 durchströmende Luftstrom ist durch die zwei Lamellenblöcke 12, 19 und deren Lamellen 13, 14, 20 in seiner Orientierung veränderbar.
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Es ist eine, in 2 nicht dargestellte, mechanische Bedienvorrichtung für einen Benutzer vorgesehen, so dass der Benutzer „per Hand“ die Stellung der Lamellen 13, 14; 20 innerhalb der Lamellenblöcke 12, 19 verstellen kann.
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Es ist ein Stellantrieb 17 vorhanden. Der Stellantrieb 17 dient zum Verschwenken der Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12. Es ist eine in 2 nicht dargestellte Steuereinheit mit einer von einem Benutzer betätigbaren Bedieneinheit vorhanden, sodass in Reaktion auf Einstellbefehle des Benutzers die Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12 über den Stellabtrieb 17 verschwenkbar sind.
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Die Lamellen 20 des zweiten Lamellenblocks 19 sind, in 2 nicht dargestellt, mit entsprechenden Komponenten ausgestattet, so dass auch diese mittels eines Stellantriebs verschwenkbar sind.
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Der Stellantrieb 17 ist ein Elektromotor oder ein Schrittmotor. Über die Kopplungsvorrichtung 16, die die Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12 mechanisch in der Weise miteinander koppelt, dass die Lamellen 13, 14 stets parallel und zeitgleich miteinander verschwenken, sind die Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12 mittels des Stellantriebs 17, der mit der Kopplungsvorrichtung 16 verbunden ist, verschwenkbar.
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Über die Kopplungsvorrichtung 16 wird die Drehbewegung des Stellantriebs 17 an die Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12 übertragen und in Ansprache auf eine Drehbewegung des Stellantriebs 17 wird die Lage der Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12 verändert, indem diese um ihre Längsachsen verschwenken.
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Da aber die Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12 auch mechanisch von einem Nutzer „per Hand“ verschwenkbar sind, ist zwischen dem Stellantrieb 17 und der Kopplungsvorrichtung 16 oder zwischen der Kopplungsvorrichtung 16 und dem Lamellenblock 12 eine Rutschkupplung 18 angeordnet. Die Rutschkopplung 18 trennt die mechanische Verbindung zwischen dem Stellantrieb 17 und der Kopplungsvorrichtung 16 oder der Kopplungsvorrichtung 16 und dem Lamellenblock 12, sobald ein zu großes Drehmoment erreicht wird. So wird eine mögliche Beschädigung der über die Rutschkupplung 18 mechanisch verbundenen Elemente verhindert.
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Außerdem ist ein Sensorelement 15 vorgesehen, das die Stellung einer der Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12 erfasst und an eine in 2 nicht dargestellte Steuereinheit übermittelt. In der konkreten Ausgestaltung der Erfindung gemäß 2 erfasst das Sensorelement 2 die Stellung der Lamelle 13 im Lamellenblock 12. Da die Lamellen 13, 14 über die Kopplungseinheit 16 mechanisch miteinander verbunden sind und die Winkelstellung der beiden Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12 gleich ist, ist über das Sensorelement 15 die Winkelstellung einer jeden Lamelle 13, 14 im Lamellenblock 12 ermittelt bzw. ermittelbar.
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Die Steuereinheit erkennt anhand der vom Sensorelement 15 ermittelten Daten die Stellung der Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12. Diese Daten speichert die Steuereinheit in einer Speichereinheit, die vorzugsweise als statischer Speicher ausgestaltet ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung fragt die Steuereinheit kontinuierlich die Daten des Sensorelements 15 ab und speichert die jeweils zuletzt ermittelten Daten in der Speichereinheit ab.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass, sobald das Sensorelement 15 bei einer jeden Bewegung der Lamelle 13, d.h. einer Veränderung ihrer Winkellage im Lamellenblock 12, ein entsprechendes Datensignal mit den Daten der Stellung der Lamelle 13 an die Steuereinheit übermittelt, die Steuereinheit kontinuierlich und stetig die Stellung der Lamelle 13 kennt.
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Dies ist notwendig, da, wie beschrieben, die Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12 auch mechanisch von einem Benutzer verschwenkbar sind. Wird daher über die elektrische Bedienvorrichtung eine Verschwenkung der Lamellen 13, 14 des Lamellenblocks 12 initiiert, so überprüft zunächst die Steuereinheit, ob sich die Lamelle 13 des Lamellenblocks 12 in einer Endauslenkposition befinden. Befindet sich die Lamelle 13 des Lamellenblocks 12 in einer Endauslenkposition, veranlasst die Steuereinheit über den Stellantrieb 17 nur ein Verschwenken der Lamellen 13, 14 im Lamellenblock 12, wenn die Lamellen 13, 14 aus der Endauslenkposition heraus verschwenkt werden sollen. Es wird damit verhindert, dass der Stellantrieb 17 gegen die Endauslenkposition arbeitet und damit eine Beschädigung einer der angebundenen Elemente erfolgen könnte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lamelle
- 2
- Sensorelement
- 3
- Rutschkupplung
- 4
- Stellantrieb
- 5, 6, 7
- Lagerzapfen
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- 10
- Luftausströmer
- 11
- Gehäuse
- 12
- Lamellenblock
- 13
- Lamelle
- 14
- Lamelle
- 15
- Sensorelement
- 16
- Kopplungsvorrichtung
- 17
- Stellantrieb
- 18
- Rutschkupplung
- 19
- Lamellenblock
- 20
- Lamelle
- 21
- Luftaustrittsöffnung
- 22
- Luftzuführöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004046059 [0004]
- DE 102012101175 A1 [0005]
- DE 202009011085 U1 [0006]
- DE 102004002363 A1 [0007]
