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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ausströmer, die einen Kanal umfassen, an dessen Ausgang ein verstellbarer Deflektor montiert ist, das vorgesehen ist, den Strom der aus dem Kanal austretenden Luft in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Deflektors in die vom Benutzer gewünschte Richtung abzulenken.
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Ein derartiger Ausströmer ist beispielsweise am Ausgang eines Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs (allgemein als HVAC-System bezeichnet, was die englische Abkürzung für „Heating, Ventilation and Air Conditionning“ ist) angeordnet, um dem Benutzer zu erlauben, den Luftstrom zu lenken.
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US 2013/0210333 A1 offenbart einen Ausströmer, in welchem der Deflektor im Kanal mittels eines Kugelgelenks montiert ist, das einen Kugelgelenkkopf umfasst, der aus zwei kugelförmigen Segmenten realisiert ist, die mit einer Feder voneinander beabstandet gehalten werden.
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Eine der Aufgaben der Erfindung besteht darin, einen leicht benutzbaren Ausströmer anzubieten, der dauerhaft funktioniert und der leicht herstellbar ist.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Ausströmer vor, der einen Kanal und einen Deflektor umfasst, um einen aus dem Kanal austretenden Luftstrom abzulenken, wobei der Deflektor im Verhältnis zum Kanal mittels eines Gelenks beweglich montiert ist, wobei der Deflektor um das Gelenk herum angeordnet ist, wobei das Gelenk einen männlichen Teil, der einen Kopf hat, und einen weiblichen Teil, der eine Aufnahme hat, umfasst, wobei der Kopf in der Aufnahme aufgenommen ist, um die Ausrichtung des Deflektors im Verhältnis zum Kanal zu erlauben, wobei der weibliche Teil ferner mindestens ein Druckorgan umfasst, das von einem elastischen Betätigungselement in Abstützung gegen den Kopf beansprucht wird.
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Der Ausströmer weist optional eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf, die allein oder in allen technisch möglichen Kombinationen herangezogen werden:
- – das Gelenk ist ein Kugelkopfgelenk,
- – das Gelenk ist ein Zapfengelenk,
- – das elastische Betätigungselement ist eine Druckfeder,
- – das Gelenk besitzt ein Gehäuse, das aus zwei unterschiedlichen Teilen gebildet ist, die aufeinander befestigt sind, wobei das Gehäuse die Aufnahme begrenzt, wobei das Druckorgan und die Feder in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei das Gelenk aufgrund der Befestigung der zwei Teile aufeinander zusammengehalten wird,
- – die zwei Teile sind durch Rasten aufeinander befestigt,
- – der Deflektor ist aus zwei Bauteilen gebildet, die aufeinander befestigt sind, wobei jedes Bauteil einen jeweiligen Teil des Gehäuses trägt, wobei mindestens eines der Bauteile mindestens ein Leitelement trägt,
- – der Deflektor trägt den weiblichen Teil und der Kanal trägt den männlichen Teil,
- – der Deflektor besitzt mindestens ein ringförmiges Leitelement, das das Gelenk umgibt und dabei radial vom Gelenk beabstandet ist und/oder mindestens ein radiales Leitelement, das radial zwischen dem Gelenk und einer inneren Fläche des Kanals ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Fahrzeug, das einen Ausströmer wie oben definiert umfasst.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden bei der Lektüre der nun folgenden Beschreibung besser verstanden werden, die nur als Beispiel gegeben wird und sich auf die Zeichnungen bezieht, von denen:
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die 1 eine Schnittansicht eines Ausströmers ist,
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die 2 eine Vergrößerung der Zone II-II auf der 1 ist,
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die 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines Deflektors des Ausströmers ist und
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die 4 eine zu der 2 analoge Ansicht ist, die eine Variante veranschaulicht.
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Der auf der 1 veranschaulichte Ausströmer 2 ist bestimmt, am Ausgang eines Luftkreises eines Belüftungssystems, vor allem eines Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (oder HVAC-Systems) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet zu sein.
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Der Ausströmer 2 umfasst einen rohrförmigen Luftkanal 4, der einen Lufteingang 6 und einen Luftausgang 8 besitzt. Der Luftausgang 8 des Kanals 4 erstreckt sich in einer Achse A-A’. Der Lufteingang 6 ist bestimmt, fluidisch mit dem Luftkreis verbunden zu sein. Der Kanal 4 ist für eine Luftzirkulation von seinem Lufteingang 6 zu seinem Luftausgang 8 vorgesehen, wobei der Luftstrom am Luftausgang 8 des Kanals 4 nach außen ausgestoßen wird.
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Der Ausströmer 2 umfasst einen verstellbaren Deflektor 10, das am Luftausgang 8 des Kanals 4 angeordnet und zum Ablenken des aus dem Ausströmer 2 austretenden Luftstroms in eine gewünschte Richtung vorgesehen ist. Die Richtung des aus dem Ausströmer 2 austretenden Luftstroms hängt von der Ausrichtung des Deflektors 10 ab.
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Der Deflektor 10 weist eine Achse B-B’ auf. Der Deflektor 10 lenkt den Luftstrom gemäß seiner Achse B-B’. Der verstellbare Deflektor 10 ist imstande, im Verhältnis zum Kanal 4 ausgerichtet zu sein, um die Achse B-B’ des Deflektors 10 im Verhältnis zur Achse A-A’ des Luftausgangs 8 des Kanals 4 zu neigen. Auf der 1 fallen die Achsen A-A’ und B-B’ zusammen.
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Der Deflektor 10 ist im Innern des Kanals 4 aufgenommen, indem es im Verhältnis zum Kanal 4 mittels eines Gelenks 12 bewegbar montiert ist, das eine relative winklige Verlagerung zwischen dem Deflektor 10 und dem Kanal 4 um mindestens eine Drehachse erlaubt.
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Das Gelenk 12 befindet sich derart im Innern des Kanals 4, dass der Luftstrom in einem ringförmigen Durchgang 14 zirkuliert, der zwischen dem Gelenk 12 und der Innenfläche des Kanals 4 begrenzt ist. Das Gelenk 12 ist auf der Achse A-A’ am Ausgang des Kanals 4 zentriert. Das Gelenk 12 ist auf einem Rotationszentrum 0 zentriert, das dem Schnittpunkt zwischen der Achse A-A’ des Luftausgangs 8 des Kanals 4 und der Achse B-B’ des Deflektors 10 entspricht, wenn sie zueinander geneigt sind.
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Der Deflektor 10 ist imstande, den aus dem Kanal 4 austretenden Luftstrom abzulenken. Der Deflektor 10 erstreckt sich um das Gelenk 12. Der Deflektor 10 erstreckt sich zwischen dem Gelenk 12 und der Innenfläche 4A des Kanals 4 in dem ringförmigen Durchgang 14, der zwischen ihnen definiert ist. Der Deflektor 10 umgibt hier das Gelenk 12.
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Der Deflektor 10 umfasst Leitelemente 16, 18, die sich im aus dem Ausströmer 2 ausströmenden Luftstrom erstrecken. Die Leitelemente 16, 18 sind imstande, den Luftstrom abzulenken. Die Leitelemente 16, 18 sind um das Gelenk 12 zwischen dem Gelenk 12 und der Innenfläche 4A des Kanals 4 im ringförmigen Durchgang 14 angeordnet.
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Wie auf den 2 und 3 gezeigt wird, umfasst das Gelenk 12 einen weiblichen Teil 20 und einen männlichen Teil 22, die komplementär sind.
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Der männliche Teil 22 umfasst einen Gelenkkopf 24 und der weibliche Teil 20 umfasst eine Empfangsaufnahme 26 des Gelenkkopfs 24. Der Kopf 24 ist in die Aufnahme 26 eingesetzt, um die Ausrichtung des Deflektors 10 im Verhältnis zum Kanal 4 zu erlauben. Der Kopf 24 und die Aufnahme 26 besitzen komplementäre Gleitflächen 24A, 26A, die im Kontakt miteinander sind, um die Bewegung des Deflektors 10 im Verhältnis zum Kanal 4 zu führen. Die innere Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 ist konkav und die äußere Gleitfläche 24A des Kopfs 24 ist konvex.
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Das Gelenk 12 ist hier ein Kugelkopfgelenk 12. Die komplementären Gleitflächen 24A, 26A des Kopfs 24 und der Aufnahme 26 sind kugelförmig und auf dem Zentrum 0 des Gelenks 12 zentriert.
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Der weibliche Teil 20 umfasst ferner ein Druckorgan 28, das im Verhältnis zur Gleitfläche der Aufnahme 26 beweglich ist und durch Drücken auf den Kopf 24 anhand eines elastischen Betätigungselements 30 beansprucht wird. Das auf den Kopf 24 drückende Druckorgan 28 wirkt der relativen winkligen Verlagerung des Kopfs 24 und der Aufnahme 26 durch Reibung gegen den Kopf 24 entgegen. Das elastische Betätigungselement 30 drückt das Druckorgan 28 gegen den Kopf 24.
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Der weibliche Teil 20 umfasst ein Gehäuse 32, in welchem die Aufnahme 26 definiert ist Das Gehäuse 32 ist von einem ersten Teil 34 des Gehäuses 32 und einem zweiten Teil 36 des Gehäuses 32 gebildet, die sich unterscheiden und die aufeinander befestigt sind.
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Der erste Teil 34 definiert die Aufnahme 26 und trägt die Gleitfläche der Aufnahme 26. Der Kopf 24, das Druckorgan 28 und das elastische Betätigungselement 30 sind in dem Gehäuse 32 zwischen dem ersten Teil 34 und dem zweiten Teil 36 aufgenommen. Der Kopf 24 stützt sich auf dem ersten Teil 34 ab, und das elastische Betätigungselement 30 stützt sich auf dem zweiten Teil 36 ab, wobei sich das Druckorgan 28 zwischen dem elastischen Betätigungselement 30 und dem Kopf 24 befindet. Das Druckorgan 28 ist gleitend auf dem zweiten Teil 36 montiert.
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Das elastische Betätigungselement ist beispielsweise eine Feder, insbesondere eine Druckfeder (2), eine Blattfeder oder auch eine „Belleville“-Scheibengruppe.
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Der erste Teil 34 weist die Forme einer rohrförmigen Hülse auf, die einen Boden 38 und eine rohrförmige Umfangswand 40 aufweist, die sich gemäß der Achse B-B’ erstreckt. Die Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 ist auf dem Boden 38 vorgesehen. Die Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 ist hier von einer Beschichtung 42 gebildet, die den Boden 38 ausstattet und die die Gleitfläche 26A trägt. In einer Variante ist die Beschichtung weggelassen, und die Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 ist auf dem Boden 38 gebildet, wobei der Kopf 24 mit dem Boden 38 direkt im Kontakt ist.
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Der Boden 38 weist eine zentrale Öffnung 44 auf. Die Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 ist ringförmig, hier um die Achse B-B’.
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Der zweite Teil 36 weist die Form eines Stopfens 46 auf, der den ersten Teil 34 auf der dem Boden 38 gegenüberliegenden Seite verschließt. Der zweite Teil 36 besitzt eine dem Boden gegenüberliegende Stirnwand 48. Der zweiten Teil 36 besitzt eine rohrförmige Führungshülse 50, die die Stirnwand 48 in das Innere der Aufnahme 26 in Richtung der Gleitfläche 26A der Aufnahme 26 verlängert. Die Führungshülse 50 erstreckt sich in der Achse B-B’. Das ’Druckorgan 28 ist gleitend in der Führungshülse 50 aufgenommen, hier gemäß der Achse B-B’. Das elastische Betätigungselement 30 ist zwischen der Stirnwand 48 und dem Druckorgan 28 angeordnet, so dass es das Druckorgan 28 von der Stirnwand 48 beabstandet beansprucht.
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Der erste Teil 34 und der zweite Teil 36 sind aufeinander durch Rasten befestigt. Der erste Teil 34 und der zweite Teil 36 umfassen komplementäre Rastmittel. Ein Teil, der erste Teil 34 oder der zweite Teil 36, besitzt mindestens einen Rasthaken, der mit einer Anschlagfläche des anderen Teils des ersten Teils 34 oder des zweiten Teils 36 zusammenarbeitet.
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Der zweiten Teil 36 besitzt hier Rasthaken 52, die mit entsprechenden Anschlagflächen des ersten Teils 34 zusammenarbeiten. Die Haken 52 sind hier auf der Führungshülse 50 vorgesehen. In einer Variante ist die Konfiguration umgekehrt: Der erste Teil 34 besitzt Rasthaken, die mit Anschlagflächen des zweiten Teils 36 zusammenarbeiten.
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Das Druckorgan 28 weist die Form einer kugelförmigen Kalotte auf. Das Druckorgan 28 umfasst ein Substrat 54 und eine Verkleidung 56. Das Substrat 54 ist starr, um die Beanspruchung des elastischen Betätigungselements 30 aufzunehmen und sie auf der Verkleidung 56, die elastisch ist, zu verteilen. Die Verkleidung ist beispielsweise aus Silikon, aus Elastomer, Gummi oder jeden anderen geeigneten Material hergestellt. Diese Ausbildung erlaubt damit in vorteilhafter Weise einen ausreichenden Halt des Deflektors 10 auf dem Gelenks 12, wobei sie eine geringe, gleichmäßig Bedienungskraft erfordert, die keine Vibrationen erzeugt, so dass die wahrgenommene Qualität des Ausströmers verbessert wird. Damit ist dieser weich und geräuscharm bei der Benutzung. In einer Variante ist das Druckorgan 28 aus einem einzigen Teil gebildet, vorzugsweise aus einem haftenden Material.
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Der weibliche Teil 20 wird vom Deflektor 10 getragen. Genauer wird das Gehäuse 32 des weiblichen Teils 20 vom Deflektor 10 getragen. Der Deflektor 10 ist starr mit dem Gehäuse 32 verbunden.
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Wie auf der 3 zu sehen ist, sind die Leitelemente 16, 18 starr mit dem Gehäuse 32 des weiblichen Teils 20 verbunden und im Verhältnis zu diesem unbeweglich.
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Der Deflektor 10 umfasst hier vier radiale Leitelemente 16, die in 90° um die Achse B-B’ des Deflektors 10 verteilt sind und zwei konzentrische ringförmige Leitelemente 18 kreuzen, die das Gelenk 12 umgeben.
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In einer Variante kann die Anzahl der ringförmigen und radialen Leitelemente variieren.
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Allgemein umfasst der Deflektor 10 mindestens ein ringförmiges Leitelement, das das Gelenk 12 umgibt, und/oder mindestens ein radiales Leitelement, das sich ab dem Gehäuse 32 des Gelenks 12 radial nach außen erstreckt.
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Weitere Ausbildungen der Leitelemente sind möglich. In einer möglichen Variante umfasst der Deflektor 10 eine Vielzahl zueinander paralleler Leitelemente.
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Wie auf der 1 dargestellt ist, sind die Leitelemente 16, 18 um das Gelenk 12 angeordnet. Das Gelenk 12 ist voll und ganz im axialen Raum der Gesamtheit der Leitelemente 16, 18 enthalten, herangezogen gemäß der Achse B-B’ des Deflektors 10. Das Gelenk 12 ist voll und ganz in dem Volumen enthalten, das zwischen zwei zueinander parallelen und zur Achse B-B’ des Deflektors 10 senkrechten Ebenen begrenzt ist, zwischen denen die Leitelemente 16, 18 vollständig enthalten sind. Die Ebenen sind Tangenten zu den Enden der Leitelemente, wobei, bei Berücksichtigung der Richtung des Luftstroms, eine Ebene durch das am meisten stromaufwärts liegende Ende eines Leitelements und das andere durch das am meisten stromabwärts liegende Ende eines Leitelements verläuft. Dadurch wird die Kompaktheit des Ausströmers 2 erhalten und seine Konzeption erleichtert.
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Der Deflektor 10 umfasst eine ringförmige Zierkappe 58, die vorgesehen ist, ein ringförmiges Leitelement 18 abzudecken, hier das mit dem größten Durchmesser. Die Zierkappe 58 ist mit dem zweiten Teil 36 des Gehäuses 32 anhand radialer Arme 60 starr verbunden. Die radialen Arme 60 fluchten vorzugsweise mit den radialen Leitelementen 16. Jeder radiale Arm 60 verdeckt ein jeweiliges radiales Leitelement 16.
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Die Zierkappe 58 ist am Leitelement 18 befestigt, das sie durch Rasten bedeckt. Der Deflektor 10 besitzt Rasthaken, die entweder auf der Zierkappe oder dem Leitelement 18 vorgesehen sind, und zugeordnete Anschlagflächen, die auf dem anderen Mittel vorgesehen sind. Hier sind die Haken auf der Zierkappe 58 vorgesehen und die Anschlagflächen sind auf dem ringförmigen Leitelement 18 vorgesehen. In einer Variante ist die Konfiguration umgekehrt.
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Damit umfasst der Deflektor 10 ein erstes Bauteil 62, das den ersten Teil 34 des Gehäuse 32 des Gelenks 12 und die Leitelemente 16, 18 aufweist, und ein zweites Bauteil 64, das den zweiten Teil 36 des Gehäuses 32 des Gelenks 12 aufweist. Das erste Bauteil 62 und das zweite Bauteil 64 sind hier aufeinander durch Rasten befestigt. Das Rasten erfolgt zum einen zwischen dem ersten Teil 34 des Gehäuses 32 und dem zweiten Teil 36 des Gehäuses 32 und zum anderen zwischen der Zierkappe 58 und dem Leitelement 18, das die bedeckt.
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Wie auf der 3 zu sehen ist, ist die Rotation des Kugelkopfgelenks 12 um eine Drehachse begrenzt. Um dies zu tun, besitzt das Kugelkopfgelenk 12 mindestens eine Nut 66, die entweder auf dem Kopf 24 oder der Aufnahme 26 ausgebildet ist, und einen Finger 68, der auf dem anderen Mittel ausgebildet ist und den die Nut 66 empfängt. Hier sind zwei diametral gegenüberliegende Nuten 66 auf dem Kopf 24 ausgebildet, und hier sind zwei entsprechende Finger 68 auf der Aufnahme 26 vorgesehen, wobei auf der 3 eine einzige Nut 66 und ein einziger Finger 68 zu sehen sind. Die Nuten 66 erstrecken sich in der Achse A-A’. Das Gelenk 12 ist ein Kugelkopfgelenk mit Finger.
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Der männliche Teil 22 umfasst eine Montagestange 70, die mit dem Kopf 24 starr und fest verbunden ist und sich ab dem Kopf 24 in der Achse A-A’ erstreckt. Die Montagestange 70 ragt aus der Aufnahme 26 heraus und durchquert dabei die Öffnung 44. Die Montagestange 70 ist im Innern einer rohrförmigen Hülse 72 eingesetzt, die in dem Kanal 4 vorgesehen ist. Die Hülse 72 ist mit radialen Armen 73 starr mit dem Kanal 4 verbunden. Zwei radiale Arme sind auf der 1 zu sehen. Die Montagestange 70 ist in die Hülse 72 eingerastet. Die Montagestange 70 umfasst zu diesem Zweck an ihrem dem Kopf 24 gegenüberliegenden Ende Rasthaken 74.
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Der Ausströmer 2 umfasst Verschlussklappen 76, die vor dem Deflektor 10 zwischen einer geöffneten Stellung (2), die das Strömen des Luftstroms vom Lufteingang 6 zum Luftausgang 8 gestattet, und einer geschlossenen Stellung, in welcher sich die Klappen 76 im Kontakt mit Dichtigkeitssitzen 78 quer zum Kanal 4 erstrecken und das Strömen des Luftstrom in den Kanal 4 verhindern, im Innern des Kanals 4 montiert sind.
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Die Klappen 76 sind mit dem Deflektor 10 derart verbunden, dass eine Drehung des Deflektors 10 um seine Achse B-B’ die Verlagerung der Klappen steuert. Zu diesem Zweck ist die Stange mit den Klappen 76 Winkelgetriebe 80 verbunden, so dass eine Rotation der Stange um die Achse A-A’, verursacht von einer Rotation des Deflektors 10 um die Achse B-B’, die Klappen 76 gemäß der Drehrichtung schließt oder öffnet.
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In einer Variante, die auf der 4 dargestellt ist, ist das Gelenk 12 ein Zapfengelenk, das eine Rotation um eine einzige Zapfenachse C-C’ erlaubt, die senkrecht zur Achse A-A’ und zur Achse B-B’ steht. In dieser Variante sind die gleichartigen Gleitflächen 24A, 26A des Kopfs 24 und der Aufnahme 26 gemäß der Zapfenachse C-C’ zylindrisch. Das Druckorgan 28 weist eine zylindrische Stützfläche gemäß der Zapfenachse C-C’ im Kontakt mit dem Kopf 24 auf.
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Der Deflektor 10 und der männliche Teil 22 sind in Rotation um die Achse A-A’ verbunden. Die Rotation des Deflektors 10 um die Achse A-A’ bewirkt die Rotation des männlichen Organs um die Achse A-A’, wodurch erlaubt wird, die Klappen 76 zu schließen.
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Im Betrieb erlaubt das von dem elastischen Betätigungselement 30 beanspruchte Druckorgan 28, eine Positionshaltekraft auf den Deflektor 10 auszuüben, die während der Lebensdauer des Ausströmers 2 ausreichend und etwa konstant ist. Die vom Benutzer wahrgenommene Qualität ist also positiv.
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Das im Zentrum des Kanals 4 befindliche Gelenk 12 erlaubt mit dem Deflektor 10, das sich um das Gelenk 12 erstreckt, und dem Luftstrom, der durch einen ringförmigen Durchgang um das Gelenk 12 strömt, eine größere Konzeptionsfreiheit für den Ausströmer 2, insbesondere was die Form des Deflektors 10 betrifft, die nicht direkt von den gewünschten Freiheitsgraden für das Gelenk 12 diktiert ist.
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Die Montage des Ausströmers 2 ist leicht. Der Kopf 24 des männlichen Teils 22, das Druckorgan 28 und das elastische Betätigungselement 30 sind nämlich in der Aufnahme 26 zwischen den zwei Teilen des Gehäuses 32 des Gelenks 12 eingesetzt, die danach geschlossen und aufeinander befestigt werden, insbesondere durch Rasten. Danach wird die Stange des männlichen Teils 22, die aus dem Gehäuse 32 des Gelenks 12 herausragt, in den entsprechenden Halter des Kanals 4 eingesetzt. Damit ist der Deflektor 10 auf dem Kanal 4 montiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0210333 A1 [0003]
