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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen von Baugruppen, insbesondere für in einer Fahrgastzelle von Kraftfahrzeugen zu montierenden Baugruppen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Aus der
EP 1 728 660 B1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der dem walzenförmigen Körper ein Rotationsantrieb mit einem Bedienrad zugeordnet ist, das mit seiner Umfangskontur teilweise aus einer Ausnehmung des Gehäuses ragt und vom Benutzer betätigbar ist. Zwischen dem Bedienrad und dem walzenförmigen Körper ist eine lösbare Druckverbindung vorgesehen. Am Bedienrad stützt sich ein Rastelement ab, das eine Fortschaltung unter Federwirkung ermöglicht. Der Funktionsabschnitt kann eine Verschließkappe sein, die die Öffnung im Gehäuse oder die Öffnung eines umgebenen Rahmens verschließt. Sie kann ferner ein Bedienfeld, ein multifunktionales Ablagesystem oder auch eine Luftdüse sein, wobei es sich versteht, dass im Falle einer Luftdüse das Gehäuse rückseitig oder seitlich einen Anschluss für einen Luftschacht aufweisen muss.
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Aus der
DE 100 14 975 A1 ist eine Luftströmungsbeeinflussungseinrichtung in Kraftfahrzeugen mit einem verschwenkbar in einer Ausnehmung eines Gehäuses gelagerten Gehäuse eines Luftausströmers mit verstellbaren Luftleitelementen und umleitenden Verschlussteil bekannt. Zur Verstellbarkeit des Verschlussteiles sind bewegbare Führungsmittel vorgesehen, ferner eine hintere Luftstromklappe und Mittel zur Regulierung derselben. Auch sind Führungsmittel zum selbsttätigen Öffnen/Schließen des blendenförmigen Verschlussteiles aus einem mit einem als Verstellrad ausgebildeten Bedienelement zur Verstellung des Verschlussteiles auf einer Drehachse sowie ein damit zusammenwirkendes erstes Zahnelement vorgesehen. Ferner ist ein mit dem ersten Zahnsegment in Eingriff stehendes zweites Zahnsegment vorgesehen, das mit dem ersten Zahnsegment mit einer Schenkelfeder direkt in Wirkverbindung steht, derart, dass sich die Schenkelfeder zu jeder Seite des Eingriffsscheitelpunktes hin entspannt. Die Mittel zur Regulierung der hinteren Luftstromklappe sind durch eine am Gehäuse drehbar gelagerte, in einer an dem Verstellrad befindliche Führungsbahn ablaufende, mit der hinteren Luftstromklappe in Wirkverbindung stehende Hebeleinrichtung realisiert. Es handelt sich hier im einen komplexen Aufbau unter Verwendung mehrerer Zahnsegmente, die miteinander in Wirkverbindung stehen und auf jeweils einen Schenkel einer Feder wirken.
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Aus der
DE 601 21 969 D2 ist eine Öffnungs-/Schließbaugruppe für Düsen bekannt, die dazu ausgelegt ist, die Öffnungs- und Schließbaugruppe in der geöffneten Position zu halten. Die Steuergruppe umfasst einen Dämpfer, der an der Gehäusewand angebracht ist und der derart ausgelegt ist, dass er die Geschwindigkeit der Öffnungs-/Schließbaugruppe von der geschlossenen in die offene Position zu steuern vermag. Der Dämpfer umgreift reibschlüssig den Achsbolzen. Die Federschenkel des Dämpfers wirken ferner mit Federstiften zusammen, die dazu ausgelegt sind, die Öffnungs-/Schließbaugruppe in die geöffnete Position zu zwingen.
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Bei neuen Konstruktionen werden auch Aktuatoren, hier insbesondere Elektromotoren, zum Verdrehen des walzenförmigen Körpers in die gewünschte Relativposition gegenüber der vorderseitigen Öffnung an dem Gehäuse eingesetzt. Solche Kleinelektromotoren, insbesondere Gleichstrommotoren, laufen mit einer hohen Drehzahl und weisen ein Getriebe mit hoher Untersetzung, z. B. 230:1, auf, um z. B. eine 90°-Drehung des walzenförmigen Körpers in vier Sekunden zu ermöglichen. Dabei ist das Problem gegeben, dass durch einerseits den Gleichstrommotor selbst, das Getriebe, das Kunststoffzahnräder mit Lager- und Abrollspiel aufweist, und andererseits durch die Toleranzen und Spiele der Lagerung des walzenförmigen Körpers mit den Lagerzapfen in den Lageraufnahmen in den Seitenwänden des Gehäuses Toleranzketten entstehen, die wiederum in ungünstigen Positionen liegend, Vibrationen beim Drehen verursachen, die sich auf den walzenförmigen Körper übertragen und beispielsweise auf einer als Funktionsabschnitt vorschiebbaren Blende einer Düsenanordnung optisch deutlich sichtbar sind. Dies wird insbesondere dann als unschön empfunden, wenn die Oberfläche der Blende strukturiert ist. Ebenso kann aber auch die zitternde Fortbewegung beim Vordrehen einer Düsenanordnung mit Lamellen oder eines Aufnahmefaches deutlich optisch in Erscheinung treten. Solche Vibrationen können auch beim Verschweißen einer drehbar an Seitenwänden eines Gehäuses gelagerten Blende auftreten, wenn diese über eine im Sichtausschnitt sichtbare Funktionseinheit geschwenkt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel bereitzustellen, um eine zitternde Drehbewegung des walzenförmigen Körpers beim Verbringen eines Funktionsabschnittes in den Sichtausschnitt des Gehäuses oder beim Zurückschwenken und Vorschwenken einer Blende über eine Funktionseinheit in dem Sichtausschnitt zu vermeiden.
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Gelöst wird die Aufgabe durch Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf dem walzenförmigen Körper oder auf die verschwenkbare Blende ein Federspeicher im Bereich mindestens eines Lagers in einer Seitenwand des Gehäuses wirkt, der derart vorgespannt ist, dass der Rotationsantrieb sowohl in der einen als auch in der anderen Drehrichtung sich gegen die Kraft des Federspeichers dreht oder mit Drehbeginn in eine Richtung den Federspeicher spannt und bei Bewegungsumkehr wieder entspannt.
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Dieser Federspeicher kann ein Rotationsfederspeicher sein und z. B. durch eine Wendelfeder oder durch eine Spiralfeder realisiert sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Formfedern zu verwenden, die einerseits an einer Seitenwand des Gehäuses befestigt sind und andererseits in Wirkverbindung mit einem Mitnehmer an dem verdrehbaren walzenförmigen Körper oder der Blende stehen, so dass auch hier eine Kraftspeicherung bei Verdrehen in die Drehrichtung erfolgt und bei Drehung in die andere Richtung eine Entspannung des Federkraftspeichers gegeben ist. Der Antrieb wird beim Entspannen unterstützt. Stets wirkt beim Verdrehen eine erhöhte Gegenkraft, die eine Dämpfung der Vibration des Aktuators und aller anderen bewegten Bauelemente bewirkt. Ein Vibrieren des walzenförmigen Körpers oder der Blende wird dadurch weitestgehend vermieden, so dass auch optisch ein Zittern nicht sichtbar ist.
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Der walzenförmige Körper kann beidseitig Lagerungszapfen aufweisen, die in Lagerungsbohrungen des Gehäuses eingeführt sind. Von diesen Lagerzapfen kann der an der einen Seite vorgesehene Lagerzapfen mit einer eckigen Innenausnehmung oder einem polygonalen Ansatz versehen sein, so dass darin oder darauf ein Verbindungszapfen eines Motors mit einem angepassten Profil, der als Aktuator eingesetzt wird, ein- oder aufgesteckt werden kann. Dieser Rotationsantrieb wird außenseitig an die Gehäuseseitenwand fest montiert und bewirkt, je nach Steuerung der Drehrichtung, eine Links- oder Rechtsdrehung des walzenförmigen Körpers. Wenn der walzenförmige Körper eine Luftdüse ist, kann so zum Einen der Luftaustritt ermöglicht werden und zum Anderen aber auch ein Verschließen durch Vordrehen einer Blende als Funktionsabschnitt des walzenförmigen Körpers bewirkt werden.
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Grundsätzlich ist die Erfindung aber auch bei einer Blendenanordnung anwendbar, die bedarfsweise über den Luftaustritt einer Düse gedreht wird. Diese Blende ist dabei ebenfalls in dem Gehäuse drehbar gelagert, und zwar an den Seitenwänden. Auf die Blende kann auch ein Motor wirken, so dass die beschriebenen Nachteile der Vibrationen beim Verdrehen auch hier gegeben sind. Dies kann durch Anordnung eines Federspeichers, der auf die Blende beim Verdrehen wirkt, vermieden werden.
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Je nachdem, ob der walzenförmige Körper mit mehreren Funktionsabschnitten versehen ist, muss die Steuerung des Motors bzw. Aktuators für den walzenförmigen Körper so gestaltet sein, dass wahlweise diese Funktionsabschnitte in den Sichtausschnitt gedreht werden können. Es hat sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, den walzenförmigen Körper um mindestens 60° in die eine Richtung oder in die andere Richtung drehbar anzuordnen und mindestens zwei im stumpfen Winkel zueinander verlaufende Funktionsabschnitte vorzusehen. Wenn der walzenförmige Körper drei Funktionsabschnitte aufweist, so ist es angebracht, diese gleichmäßig um jeweils 120° versetzt anzuordnen, so dass über den Rotationsantrieb der walzenförmige Körper durch entsprechende Drehbewegung die einzelnen Funktionsabschnitte mit dem Sichtausschnitt in Deckung verbringbar sind. Dabei sollte der walzenförmige Körper in die eine Richtung um mindestens 240° drehbar sein und in die andere Richtung zurückdrehen, bis die Ausgangsposition bzw. der erste Funktionsabschnitt in Deckung mit dem Ausschnitt des Gehäuses oder des Rahmens gelangt. Ein Überdrehen kann durch einen Anschlag oder durch den Federspeicher selbst verhindert werden.
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Bei einer höheren Teilung des walzenförmigen Körpers in mehrere Funktionsabschnitte ist eine entsprechende Anpassung der Größe des Sichtfensters in dem Gehäuse oder in dem Rahmen desselben vorzunehmen, so dass durch Drehung des walzenförmigen Körpers der jeweilige Funktionsabschnitt in Deckung mit dem Sichtausschnitt gebracht werden kann. Mit Erreichen des letzten Funktionsabschnittes ist dann eine Rückdrehung sicherzustellen, wenn ein anderer Funktionsabschnitt in Deckung mit dem Sichtausschnitt gebracht werden soll. Der Federspeicher wird während des gesamten Überstreichens des Drehwinkels gespannt und bei gegenläufiger Steuerung entspannt.
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Wenn der Federspeicher aus einer Wendelfeder oder einer Spiralfeder besteht, ist es angebracht, deren eines Ende an dem walzenförmigen Körper oder an dem Lagerzapfen hieran im Bereich des Lagers zu fixieren und dessen anderes Ende an einem Widerlager an der Gehäuseseitenwand direkt oder indirekt zu befestigen. Zur direkten Befestigung kann beispielsweise an der aus Kunststoff bestehenden Seitenwand des Gehäuses eine Lageraufnahme angespritzt sein, in die der vorstehende Schenkel der Feder eingehängt werden kann. Bei indirekter Befestigung kann beispielsweise eine Kappe vorgesehen sein, die auf die Feder aufsteckbar ist, wobei die Feder mit dem anderen Ende in ein Widerlager in der Kappe greift oder zu einer eckigen Aufnahme geformt ist, in die ein eckiger Lagerzapfen an der Innenseite der Kappe eingreift. Die Kappe kann beispielsweise an einem vorstehenden, den Federspeicher umgebenden Ringflansch an der Seitenwand durch Rastelemente oder durch Schrauben befestigt werden, so dass sie das feststehende Widerlager für den Rotationsfederspeicher bildet, dessen anderes Ende durch die Drehbewegung des walzenförmigen Körpers mitgezogen wird.
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Wenn der Federspeicher aus einer Wendelfeder besteht, kann die Lagerung der Feder an dem beweglichen Teil und an dem stationären Gehäuseteil auch dadurch bewirkt werden, dass das eine Ende quer durch den durch die Wendelfeder gebildeten Hohlzylinder verlaufend in eine Quernut in den Lagerzapfen des walzenförmigen Körpers eingehängt wird oder in eine Klemmanordnung aus mindestens drei vorstehenden, einen Lagerspalt bildenden Ansätzen an der Seitenwand des walzenförmigen Körpers oder der Blende angehängt wird. Das außen stehende zweite Ende der Wendelfeder ist an einem Anschlag an der Seitenwand des Gehäuses oder an einem aufsetzbaren Gehäuse- oder Brückenteil abgestützt, das an der Seitenwand des Gehäuses befestigbar ist. Dadurch ist ein drehsicheres Widerlager der Wendelfeder gegeben. Es kann aber auch an der Innenseite eines aufsetzbaren Gehäuseteils ein Ansatz vorgesehen sein, nämlich ein eckiger Ansatz angebracht sein, der in einen U-förmig ausgebildeten Endabschnitt der Feder zur Drehsicherung eingreift. Der aufsetzbare Gehäuseteil kann eine Kappenform besitzen, wie zuvor schon beschrieben.
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Bezüglich der Fixierung des Federspeichers, sowohl an dem beweglichen walzenförmigen Körper bzw. der verschwenkbaren Blende einerseits und der Fixierung an der Seitenwand des Gehäuses andererseits, eröffnen sich dem Fachmann diverse Möglichkeiten. In einfachster Form können auch hier die Endabschnitte einer Wendelfeder in vorgesehene Bohrungen in den Teilen eingesetzt werden, während die Wendelfeder selbst auf dem Lagerzapfen geführt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels ergänzend erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 in einer Explosionsdarstellung die wesentlichen Teile einer Luftdüse mit einem walzenförmigen Körper und einem Federspeicher;
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2 die in 1 dargestellte Anordnung im zusammengebauten Zustand.
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Das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Gehäuse 1 einer Luftdüse, wie sie im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, z. B. im Armaturenbrett, eingebaut werden kann. Das Gehäuse 1 weist rückseitig einen Anschlussstutzen 15 für einen Luftzuführschacht auf und vorderseitig eine Öffnung 5, aus der ein Luftstrom auszutreten vermag. In das Gehäuse 1 ist ein walzenförmiger Körper 2 einsetzbar, der an einer Seite einen Lagerzapfen 13 mit einer Lagerinnenbohrung 16 aufweist. Des Weiteren weist der walzenförmige Körper 2 an der anderen Seite ebenfalls einen auf gleicher Höhe und auf gleicher Achse liegenden Lageransatz auf, der aber nicht sichtbar ist. In diesen Lagerzapfen, der eine eckige Innenbohrung aufweist, greift der Mitnahmezapfen 18 eines Getriebes an einem Motor eines Rotationsantriebes 6 ein. Dieser Rotationsantrieb 6 ist so konstruiert, dass er an die Seitenwand 10 des Gehäuses 1 außenseitig angeflanscht werden kann. Dabei erfolgt auch eine Zentrierung des nicht sichtbaren Lagerzapfens innerhalb der Lagerungsausnehmung 8 in der Seitenwand. Auf der gegenüberliegenden Seite, also an der sichtbaren Seite, ist die Lagerungsbohrung 7 durch einen Ringflansch in der Seitenwand 9 umgrenzt. Durch diese Lagerungsbohrung 7 hindurch steht der Lagerzapfen 13 aus der Seitenwand 9 des walzenförmigen Körpers 2 hervor und greift in eine kappenförmige Abdeckung 19 ein, die an dem Ringflansch mittels Schrauben oder Rastverbinder befestigbar ist. An der Innenseite weist die Kappe 19 zum Einen einen Lagerzapfen auf, der in die Lagerungsbohrung 16 des Lagerzapfens 13 eingreift und zum Anderen einen weiteren eckigen Ansatz in Verlängerung, der in den Federspeicher 11, der ein Rotationsfederspeicher aus einer Wendelfeder sein kann, eingreift. Das Ende der Wendelfeder ist zu einen rechteckigen Rahmen 14 geformt, in den der formangepasste eckige Ansatz in die Abdeckung 19 eingreift und das Widerlager für den Federspeicher 11 bildet. Das andere Ende 12 der Feder ist abgewinkelt und wird zur Montage in die Bohrung 17, die in die Seitenwand 9 des walzenförmigen Körpers 2 eingebracht ist, eingesetzt, so dass ersichtlich ist, dass im ist, der Rotationsantrieb 6 stets gegen die Spannung des Federspeichers 11 den walzenförmigen Körper 2 verstellt, wodurch eine gleichmäßige Belastung gegeben ist und ein toleranzenbedingtes Vibrieren des walzenförmigen Körpers beim Verdrehen aus der dargestellten Position, in der die Lamellen des Luftaustrittes in den Vordergrund treten, in eine senkrechte Schließposition, bei der die Funktionsfläche 4 als Abdeckung vorderseitig in Erscheinung tritt, vermieden wird. Das Gehäuse 1 wird von einem nicht dargestellten Rahmen umgeben, der den oberen und unteren Abschnittsbereich mit verdeckt, der für die Drehbewegung des walzenförmigen Körpers 2 erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Körper
- 3
- Funktionsabschnitt
- 4
- Funktionsabschnitt
- 5
- Sichtöffnung
- 6
- Rotationsantrieb
- 7
- Lager
- 8
- Lager
- 9
- Seitenwand
- 10
- Seitenwand
- 11
- Feder / Federspeicher
- 12
- Federende
- 13
- Lagerzapfen
- 14
- Rahmen
- 15
- Anschlussstutzen
- 16
- Lagerungsbohrung
- 17
- Bohrung
- 18
- Mitnahmezapfen
- 19
- Abdeckung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1728660 B1 [0002]
- DE 19615223 A1 [0003]
- DE 102005012538 B4 [0003]
- DE 10145268 C1 [0003]
- DE 2902998 A1 [0003]
- DE 10014975 A1 [0004]
- DE 60121969 D2 [0005]
