DE102015201534B3

DE102015201534B3 - Drive device for a flap and device for controlling a media flow

Info

Publication number: DE102015201534B3
Application number: DE102015201534.3A
Authority: DE
Inventors: Volker Glaser
Original assignee: Nea Solutions GmbH
Current assignee: Nea Solutions GmbH
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2035-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (5) zur Bewegung zumindest einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe (4) mit zumindest einem in seiner Länge veränderlichen Antriebselement (6), wobei das Antriebselement (6) zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildet ist. Dabei ist das Antriebselement (6) als längliches Element ausgebildet, welches sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe (4) erstreckt, wobei das Antriebselement (6) mit einem mit der Klappe (4) mechanisch gekoppelten Getriebe (8) gekoppelt ist, welches eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Formgedächtnismaterials in eine Rotation der Klappe (4) um die Schwenkachse umwandelt. Alternativ oder zusätzlich ist das Antriebselement (6) als Torsionsstab ausgebildet, welcher sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe (4) erstreckt, wobei das Antriebselement (6) mit der Klappe (4) mechanisch gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung (1) zur Steuerung eines Medienstromes mit einer Klappenanordnung (3), wobei die Klappenanordnung (3) zumindest eine, um eine Schwenkachse schwenkbare und/oder eine verformbare Klappe (4) und zumindest eine Antriebsvorrichtung (5) zur Bewegung der Klappe (4) umfasst.The invention relates to a drive device (5) for moving at least one flap (4) pivotable about a pivot axis with at least one variable length drive element (6), wherein the drive element (6) is at least partially formed from a shape memory material. In this case, the drive element (6) is formed as an elongate element, which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap (4), wherein the drive element (6) with a with the flap (4) mechanically coupled gear (8) coupled which converts a substantially linear movement of the shape memory material into a rotation of the flap (4) about the pivot axis. Alternatively or additionally, the drive element (6) is designed as a torsion bar, which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap (4), wherein the drive element (6) with the flap (4) is mechanically coupled. The invention further relates to a device (1) for controlling a media flow with a flap arrangement (3), wherein the flap arrangement (3) at least one pivotable about a pivot axis and / or a deformable flap (4) and at least one drive device (5) for Movement of the flap (4) includes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung zumindest einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe. The invention relates to a drive device for moving at least one flap pivotable about a pivot axis.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung einer Klappe. The invention further relates to a drive device for moving a flap.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes mit einer Klappenanordnung. Furthermore, the invention relates to a device for controlling a media flow with a flap assembly.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung eines Medienstromes in einem Strömungskanal mit einer in oder an dem Strömungskanal angeordneten Klappenanordnung bekannt. Die Klappenanordnung umfasst eine oder mehrere Klappen, welche um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet sind. Anhand einer Bewegung der zumindest einen Klappe um die Schwenkachse wird eine Position derselben eingestellt, welche einen von dem Medium durchströmbaren Querschnitt des Strömungskanals und eine Strömungsrichtung des Mediums bestimmt. Eine Durchführung der Bewegung der Klappe erfolgt manuell oder die Vorrichtung umfasst eine Antriebsvorrichtung zum motorischen Antrieb der Klappe. Various devices for controlling a media flow in a flow channel with a flap arrangement arranged in or on the flow channel are known from the prior art. The flap assembly includes one or more flaps which are pivotally mounted about a pivot axis. Based on a movement of the at least one flap about the pivot axis, a position thereof is set, which determines a flow-through of the medium cross-section of the flow channel and a flow direction of the medium. A movement of the flap is carried out manually or the device comprises a drive device for the motorized drive of the flap.

Die nachveröffentlichte DE 10 2013 221 336 A1 beschreibt eine Lüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Klappe zum Steuern eines Luftstroms und einem Antrieb zum Verstellen der Klappe, wobei der Antrieb wenigstens einen Formgedächtnisaktor zum Verstellen der Klappe aufweist. Der Formgedächtnisaktor wirkt geradlinig und parallel zur Rotationsachse der Klappe und ist über einen Spindeltrieb mit der Klappe gekoppelt, so dass eine lineare Bewegung des Formgedächtnisaktors in eine Schwenkbewegung der Klappe umgesetzt wird. The post-published DE 10 2013 221 336 A1 describes a ventilation device for a motor vehicle with a flap for controlling an air flow and a drive for adjusting the flap, wherein the drive has at least one shape memory actuator for adjusting the flap. The shape memory actuator acts in a straight line and parallel to the axis of rotation of the flap and is coupled via a spindle drive with the flap, so that a linear movement of the shape memory actuator is converted into a pivoting movement of the flap.

Aus der DE 10 2007 045 348 A1 ist eine Antriebs-Stelleinrichtung zur Umstellung eines Funktionskörpers zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung mit einem Stellkörper, der mit einem Fest-Abschnitt mit einem starren Widerlagerkörper und mit einem Funktions-Abschnitt mit dem Funktionskörper verbindbar ist, bekannt. Der Stellkörper weist einen Stell-Abschnitt aus einer SMA-Legierung auf und liegt in der Ruhestellung in einem Verformungszustand der SMA-Legierung und in der Betriebsstellung in einem Entformungszustand der SMA-Legierung vor. Dabei ist die SMA-Legierung so ausgeführt, dass der Stellkörper bei einer über die Umgebungstemperatur induzierten Erwärmung in einem Temperaturbereich zwischen –30 °C und 50 °C vom Verformungszustand in den Entformungszustand übergeht. From the DE 10 2007 045 348 A1 is a drive-adjusting device for switching a functional body between a rest position and an operating position with a control body, which is connected to a fixed portion with a rigid abutment body and a functional section with the functional body, known. The adjusting body has an adjusting section of an SMA alloy and is in the rest position in a state of deformation of the SMA alloy and in the operating position in a demoulding state of the SMA alloy. In this case, the SMA alloy is designed so that the actuator goes over from the deformation state in the Entformungszustand at a temperature above the ambient temperature induced heating in a temperature range between -30 ° C and 50 ° C.

Weiterhin sind aus der DE 28 08 661 A1 eine Steuereinrichtung zur temperaturabhängigen Steuerung von Luft-Mischklappen in luftseitig gesteuerten Heizungsanlagen für Fahrzeuge und aus der DE 102 22 320 A1 eine Einrichtung zur Betätigung einer Steuerklappe zur Steuerung eines Luftstromes bei einem Kraftfahrzeug mittels eines eine Formgedächtnislegierung umfassenden Aktuators bekannt. Furthermore, from the DE 28 08 661 A1 a control device for the temperature-dependent control of air mixing valves in air-side controlled heating systems for vehicles and from the DE 102 22 320 A1 a device for actuating a control flap for controlling an air flow in a motor vehicle by means of a shape memory alloy comprehensive actuator known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Antriebsvorrichtung zur Bewegung zumindest einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe, eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung einer Klappe und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes mit einer Klappenanordnung anzugeben. The object of the invention is to provide a drive device which is improved over the prior art for moving at least one flap pivotable about a pivot axis, a drive device for moving a flap and a device for controlling a media flow with a flap arrangement.

Hinsichtlich der Antriebsvorrichtung zur Bewegung zumindest einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich der Antriebsvorrichtung zur Bewegung einer Klappe durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes durch die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale gelöst. With regard to the drive device for moving at least one pivotable about a pivot axis flap, the object is achieved by the features specified in claim 1, in terms of the drive device for moving a flap by the features specified in claim 10 and in terms of the device for controlling a media flow by the in the claim 13 specified characteristics solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zur Bewegung zumindest einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe umfasst zumindest ein in seiner Länge veränderliches Antriebselement, wobei das Antriebselement zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial, beispielsweise einer Formgedächtnislegierung oder einem Formgedächtnispolymer, gebildet ist. Dabei ist das Antriebselement als längliches Element ausgebildet, welches sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe erstreckt, wobei das Antriebselement mit einem mit der Klappe mechanisch gekoppelten Getriebe gekoppelt ist, welches eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Formgedächtnismaterials in eine Rotation der Klappe um die Schwenkachse umwandelt. Alternativ oder zusätzlich ist das Antriebselement als Torsionsstab ausgebildet, welcher sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe erstreckt, wobei das Antriebselement mit der Klappe mechanisch gekoppelt ist. Um ein Halten der Klappe in einer vorgegebenen Position ohne das Erfordernis einer dauerhaften Anregung des Antriebselements zu realisieren, ist weiterhin ein zum Halten der Klappe in einer vorgegebenen Position ausgebildeter Rastmechanismus vorgesehen. Dabei umfasst der Rastmechanismus ein Antriebselement zur Betätigung des Rastmechanismus, wobei das Antriebselement zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildet ist. Hierbei ist lediglich eine kurzzeitig erzeugte Anregung des Antriebselements erforderlich, um den Rastmechanismus zu betätigen. Aufgrund des zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildeten Antriebselements zeichnet sich dieses auch durch besonders geringe Abmessungen und ein besonders geringes Gewicht aus, wobei die Betätigung des Rastmechanismus für den Nutzer nahezu geräuschlos ausführbar ist. The drive device according to the invention for moving at least one flap pivotable about a pivot axis comprises at least one variable in length drive element, the drive element is at least partially formed of a shape memory material, such as a shape memory alloy or a shape memory polymer. In this case, the drive element is designed as an elongated element, which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap, wherein the drive element is coupled to a mechanically coupled to the flap gear, which is a substantially linear movement of the shape memory material in a rotation of the flap converted around the pivot axis. Alternatively or additionally, the drive element is designed as a torsion bar, which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap, wherein the drive element is mechanically coupled to the flap. In order to realize a holding of the flap in a predetermined position without the need for a permanent excitation of the drive element, a latching mechanism designed to hold the flap in a predetermined position is further provided. In this case, the latching mechanism comprises a drive element for actuating the latching mechanism, wherein the drive element is at least partially formed of a shape memory material. This is only a momentarily generated excitation of the drive element required to actuate the latching mechanism. Due to the at least partially formed from a shape memory material drive element, this is characterized by particularly small dimensions and a particularly low weight, the operation of the locking mechanism for the user is almost noiseless executable.

Die Antriebsvorrichtung ermöglicht gegenüber einer herkömmlichen manuell durchgeführten Bewegung der Klappe eine Komfortsteigerung für einen Bediener, eine automatische Bewegung der Klappe sowie die Möglichkeit einer höheren Genauigkeit bei der Erzielung gewünschter Schwenkpositionen der Klappe. Gegenüber bekannten Antriebsvorrichtungen für motorisch, insbesondere elektromotorisch durchgeführte Bewegungen einer Klappe, zeichnet sich die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung durch ein signifikant verringertes Gewicht bei gleichzeitig sehr geringem erforderlichen Bauraum aus. Gleichzeitig ist es mittels der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung möglich, die Bewegung der Klappe für einen Bediener zumindest nahezu geräuschlos durchzuführen. Hierbei sind insbesondere aufgrund der Anordnung des als längliches Element, beispielsweise als Draht oder Stange, ausgebildeten Antriebselements parallel zur Schwenkachse der Klappe oder im Bereich der Schwenkachse und der Umwandlung der linearen Bewegung derselben in die Rotation besonders geringe Abmessungen der Antriebsvorrichtung möglich. Weiterhin können aufgrund der Verwendung des Getriebes zur Umwandlung der linearen Bewegung in die Rotation bereits aus einer Längenänderung des Formgedächtnismaterials resultierende kleine Bewegungen des Antriebselements zum Schwenken der Klappe verwendet werden. Ist das Antriebselement als Torsionsstab ausgebildet, ist bei einer entsprechenden Ansteuerung des Torsionsstabes unmittelbar eine Rotationsbewegung erzeugbar, welche aufgrund der mechanischen Kopplung mit der Klappe auf diese übertragen wird. In dieser Ausgestaltung ist kein Getriebe erforderlich oder dieses kann sehr einfach und kostengünstig ausgebildet sein. The drive device allows a comfort increase for an operator, an automatic movement of the flap as well as the possibility of a higher accuracy in achieving desired pivotal positions of the flap compared to a conventional manual movement of the flap. Compared with known drive devices for motorized, in particular electric motor-driven movements of a flap, the drive device according to the invention is characterized by a significantly reduced weight and at the same time requires very little installation space. At the same time it is possible by means of the drive device according to the invention to perform the movement of the flap for an operator at least almost noiseless. In this case, particularly due to the arrangement of the elongated element, such as a wire or rod, formed drive element parallel to the pivot axis of the flap or in the region of the pivot axis and the conversion of the linear movement of the same in the rotation particularly small dimensions of the drive device possible. Furthermore, due to the use of the transmission to convert the linear motion into the rotation, even small movements of the drive element resulting from a change in length of the shape memory material can be used to pivot the flap. If the drive element is designed as a torsion bar, a rotational movement can be generated directly with a corresponding activation of the torsion bar, which is transmitted to the latter due to the mechanical coupling with the flap. In this embodiment, no gear is required or this can be very simple and inexpensive.

In einer möglichen Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung sind zumindest zwei in ihrer Länge veränderliche und zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildete Antriebselemente vorgesehen, wobei die Antriebselemente derart angeordnet sind, dass die Längenänderung der Formgedächtnismaterialien bei einer Anregung in entgegensetzte Richtungen erfolgt. Dabei ist es mittels der in entgegengesetzte Richtungen wirkenden Antriebselemente möglich, ein so genanntes Agonist-Antagonist-Prinzip und somit in einfacher Weise ein Schwenken der Klappe in entgegengesetzte Richtungen zu realisieren. In one possible embodiment of the drive device, at least two drive elements which are variable in their length and at least partially formed from a shape-memory material are provided, wherein the drive elements are arranged such that the change in length of the shape-memory materials takes place in opposite directions upon excitation. In this case, it is possible by means of the drive elements acting in opposite directions to realize a so-called agonist-antagonist principle and thus in a simple manner pivoting the flap in opposite directions.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung ist die Klappe mit zumindest einem in seiner Länge veränderlichen und zur Verformung der Klappe ausgebildeten Verformungselement mechanisch gekoppelt oder das Verformungselement ist in eine Materialstruktur der Klappe eingebettet, wobei das Verformungselement zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildet ist. Das Verformungselement ermöglicht dabei in einfacher Weise eine Verformung der Klappe selbst. Somit ist beispielsweise bei einer Verwendung der Klappe in einer Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes eine gezielte Beeinflussung einer Richtung und einer Form des Medienstromes möglich. In a further possible embodiment of the drive device, the flap is mechanically coupled to at least one deformable in its length and formed for deformation of the flap deformation element or the deformation element is embedded in a material structure of the flap, wherein the deformation element is at least partially formed of a shape memory material. The deformation element allows in a simple manner a deformation of the flap itself. Thus, for example, when using the flap in a device for controlling a media flow targeted influencing a direction and a shape of the media stream is possible.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Rastmechanismus Bestandteil des Getriebes ist. Durch diese Kombination ist eine sehr bauraumsparende Ausbildung von Getriebe und Rastantrieb möglich. Furthermore, it can be provided that the latching mechanism is part of the transmission. By this combination, a very space-saving design of transmission and locking drive is possible.

Eine Weiterbildung der Antriebsvorrichtung sieht vor, dass das Getriebe ein Schrittgetriebe ist. Derartige Schrittgetriebe zeichnen sich einerseits durch einen besonders geringen Bauraum aus und ermöglichen andererseits eine sehr exakte und in kleinen Schritten durchführbare Positionierung der Klappe in unterschiedlichen Positionen. Gleichzeitig kann mittels des Schrittgetriebes ein Halten der Klappe in vorgegebenen Positionen realisiert werden, so dass eine Verwendung eines zusätzlichen Rastmechanismus nicht zwingend erforderlich ist. A further development of the drive device provides that the transmission is a step transmission. Such stepping gear are characterized on the one hand by a particularly small space and on the other hand allow a very accurate and feasible in small steps positioning the flap in different positions. At the same time holding the flap in predetermined positions can be realized by means of the step gear, so that a use of an additional locking mechanism is not mandatory.

In einer Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung ist eine zum Halten der Klappe in einer vorgegebenen Position ausgebildete Bremse vorgesehen. Auch die Bremse ermöglicht ein Halten der Klappe in einer vorgegebenen Position ohne das Erfordernis einer dauerhaften Anregung des Antriebselements. Bei einem Lösen der Bremse ist dagegen die Bewegung der Klappe um die Schwenkachse in einfacher Weise freigegeben. In one embodiment of the drive device, a brake designed to hold the flap in a predetermined position is provided. The brake also makes it possible to hold the flap in a predetermined position without the need for a permanent excitation of the drive element. When releasing the brake, however, the movement of the flap around the pivot axis is released in a simple manner.

Eine mögliche Weiterbildung der Antriebsvorrichtung sieht vor, dass die Bremse mittels eines zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildeten weiteren Antriebselements betätigbar ist. Hierbei ist lediglich eine kurzzeitig erzeugte Anregung des weiteren Antriebselements erforderlich, um die Bremse freizugeben. Aufgrund des zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildeten weiteren Antriebselements zeichnet sich dieses auch durch besonders geringe Abmessungen und ein besonders geringes Gewicht aus, wobei die Betätigung der Bremse für den Nutzer nahezu geräuschlos ausführbar ist. A possible development of the drive device provides that the brake can be actuated by means of a further drive element formed at least in sections from a shape memory material. Here, only a momentarily generated excitation of the further drive element is required to release the brake. Due to the at least partially formed from a shape memory material further drive element, this is characterized by particularly small dimensions and a particularly low weight, the operation of the brake for the user is almost noiseless executable.

Zur Erzeugung der im Wesentlichen linearen Bewegung des Formgedächtnismaterials sieht eine mögliche Weiterbildung der Antriebsvorrichtung vor, dass das zumindest eine Antriebselement mit einer Steuereinheit, ausgebildet zur Erzeugung einer magnetischen, elektrischen und/oder thermischen Anregung des Formgedächtnismaterials, gekoppelt ist. To generate the substantially linear movement of the shape memory material provides a possible development of the drive device, in that the at least one drive element is coupled to a control unit designed to generate a magnetic, electrical and / or thermal excitation of the shape memory material.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung ist zumindest eine Positionsbestimmungseinheit zur Bestimmung einer Schwenkposition der Klappe vorgesehen, wobei die Positionsbestimmungseinheit zumindest ein Widerstandsmessgerät zur Messung eines elektrischen Widerstands des Antriebselements umfasst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Schwenkposition ermittelbar ist. Diese Bestimmung der Schwenkposition ist besonders einfach und somit effizient und gleichzeitig sehr exakt durchführbar, wobei das Widerstandsmessgerät aufgrund seiner geringen Abmessungen sehr einfach in die Antriebsvorrichtung integrierbar ist. According to a possible embodiment of the drive device, at least one position determination unit is provided for determining a pivot position of the flap, wherein the position determination unit comprises at least one resistance measuring device for measuring an electrical resistance of the drive element and is designed such that the pivot position can be determined from the measured resistance. This determination of the pivot position is particularly simple and thus efficient and at the same time very accurately feasible, the resistance meter is very easy to integrate into the drive device due to its small dimensions.

In einer Alternative ist zur Lösung der Aufgabe eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung einer Klappe vorgesehen, welche zumindest ein in seiner Länge veränderliches und zur Verformung der Klappe ausgebildetes Verformungselement umfasst, wobei das Verformungselement mechanisch mit der Klappe gekoppelt ist oder das Verformungselement in eine Materialstruktur der Klappe eingebettet ist, wobei das Verformungselement zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildet ist. Das Verformungselement ermöglicht dabei in einfacher Weise eine Verformung der Klappe selbst. Somit ist beispielsweise bei einer Verwendung der Klappe in einer Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes eine gezielte Beeinflussung einer Richtung und einer Form des Medienstromes möglich. In an alternative, a drive device for moving a flap is provided to solve the problem, which comprises at least one variable in its length and deformation of the flap formed deformation element, wherein the deformation element is mechanically coupled to the flap or the deformation element embedded in a material structure of the flap is, wherein the deformation element is at least partially formed of a shape memory material. The deformation element allows in a simple manner a deformation of the flap itself. Thus, for example, when using the flap in a device for controlling a media flow targeted influencing a direction and a shape of the media stream is possible.

In einer möglichen Ausgestaltung dieser alternativen Antriebsvorrichtung ist das zumindest eine Verformungselement mit einer Steuereinheit gekoppelt, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, das Antriebselement derart anzusteuern, dass mittels dieser eine magnetische, elektrische und/oder thermische Anregung des Formgedächtnismaterials erzeugbar ist. In one possible embodiment of this alternative drive device, the at least one deformation element is coupled to a control unit, wherein the control unit is designed to control the drive element such that by means of this a magnetic, electrical and / or thermal excitation of the shape memory material can be generated.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der alternativen Antriebsvorrichtung sieht vor, dass zumindest eine Verformungsbestimmungseinheit zur Bestimmung einer Verformung der Klappe vorgesehen ist, wobei die Verformungsbestimmungseinheit zumindest ein Widerstandsmessgerät zur Messung eines elektrischen Widerstands des Verformungselements umfasst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Verformung ermittelbar ist. Diese Bestimmung der Verformung ist besonders einfach und somit effizient und gleichzeitig sehr exakt durchführbar, wobei das Widerstandsmessgerät aufgrund seiner geringen Abmessungen sehr einfach in die Antriebsvorrichtung integrierbar ist. A further possible embodiment of the alternative drive device provides that at least one deformation determination unit is provided for determining a deformation of the flap, wherein the deformation determination unit comprises at least one resistance measuring device for measuring an electrical resistance of the deformation element and is designed such that the deformation can be determined from the measured resistance is. This determination of the deformation is particularly simple and thus efficient and at the same time very accurately feasible, the resistance measuring device is very easy to integrate into the drive device due to its small dimensions.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes umfasst eine Klappenanordnung, wobei die Klappenanordnung zumindest eine, um eine Schwenkachse schwenkbare und/oder eine verformbare Klappe und zumindest eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zur Bewegung der Klappe oder eine Weiterbildung der Antriebsvorrichtung umfasst. Mittels der Klappenanordnung ist der Medienstrom insbesondere bezüglich einer Strömungsrichtung, eines Strömungsquerschnitts, einer Strömungsmenge und einer Strömungsgeschwindigkeit steuerbar. The device according to the invention for controlling a media stream comprises a flap arrangement, the flap arrangement comprising at least one flap pivotable about a pivot axis and / or a deformable flap and at least one drive device according to the invention for moving the flap or a development of the drive device. By means of the flap arrangement, the media flow can be controlled in particular with respect to a flow direction, a flow cross section, a flow rate and a flow rate.

Dabei ermöglicht die Vorrichtung mit der Klappenanordnung eine für einen Bediener komfortabel durchführbare Bedienung der Klappe und/oder eine automatisch durchführbare Bedienung der Klappe, wobei die Vorrichtung aufgrund der Verwendung der Antriebsvorrichtung ein signifikant verringertes Gewicht bei gleichzeitig sehr geringem erforderlichen Bauraum aufweist. Auch ist es mittels der Vorrichtung möglich, die Bewegung der Klappe zumindest nahezu geräuschlos durchzuführen. In this case, the device with the flap arrangement allows for an operator comfortably feasible operation of the flap and / or an automatically operable operation of the flap, the device has a significantly reduced weight and at the same time very little space required due to the use of the drive device. It is also possible by means of the device to perform the movement of the flap at least almost noiseless.

Weiterhin umfasst die Klappenanordnung mehrere Klappen, wobei eine Anzahl von unmittelbar angetriebenen Klappen jeweils unmittelbar mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt ist und eine weitere Anzahl von Klappen mittels einer Koppelvorrichtung mit zumindest einer unmittelbar angetriebenen Klappe gekoppelt ist. Dabei ist es möglich, beispielsweise nur eine Klappe unmittelbar mittels einer Antriebsvorrichtung aktiv anzutreiben und weitere Klappen mittels der Koppelvorrichtung passiv bzw. indirekt anzutreiben. Auch ist es möglich, mehrere Gruppen von Klappen zu bilden, woraus sich eine einfache und sehr exakt durchführbare Steuerung des Medienstromes ergibt. Furthermore, the flap arrangement comprises a plurality of flaps, wherein a number of directly driven flaps are each directly coupled to a drive device and a further number of flaps is coupled by means of a coupling device with at least one directly driven flap. It is possible, for example, to actively drive only one flap directly by means of a drive device and to passively or indirectly drive further flaps by means of the coupling device. It is also possible to form several groups of flaps, resulting in a simple and very precisely feasible control of the media flow.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Darin zeigen: Show:

1 schematisch einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes in einem geschlossenen Zustand, 1 1 is a schematic section of a first embodiment of a device according to the invention for controlling a media flow in a closed state,

2 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung gemäß 1 in einem geöffneten Zustand, 2 schematically an enlarged section of the device according to 1 in an open state,

3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes, 3 schematically a perspective view of a section of a second Embodiment of a device according to the invention for controlling a media stream,

4 schematisch eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß 3, 4 schematically a plan view of the device according to 3 .

5 schematisch eine Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß 4, 5 schematically a sectional view of the device according to 4 .

6 schematisch eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß 3, 6 schematically a front view of the device according to 3 .

7 schematisch eine Detailansicht eines Ausschnitts der Vorrichtung gemäß 4, 7 schematically a detailed view of a section of the device according to 4 .

8 schematisch eine Schnittdarstellung eines ersten Ausschnitts der Vorrichtung gemäß 6, 8th schematically a sectional view of a first section of the device according to 6 .

9 schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausschnitts der Vorrichtung gemäß 6, 9 schematically a sectional view of a second section of the device according to 6 .

10 schematisch eine Detaildarstellung eines Getriebes der Vorrichtung gemäß 3, 10 schematically a detailed representation of a transmission of the device according to 3 .

11 schematisch eine Detaildarstellung eines Lagers der Vorrichtung gemäß 3, 11 schematically a detailed representation of a bearing of the device according to 3 .

12 schematisch eine Explosionsdarstellung des Lagers gemäß 11, 12 schematically an exploded view of the bearing according to 11 .

13 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes in einem geschlossenen Zustand, 13 FIG. 2 schematically a sectional view of a section of a third exemplary embodiment of a device according to the invention for controlling a media flow in a closed state, FIG.

14 schematisch eine Schnittdarstellung des Ausschnitts des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 13 in einem geöffneten Zustand, 14 schematically a sectional view of the detail of the third embodiment of the device according to the invention 13 in an open state,

15 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Bremse einer Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes, 15 1 is a schematic perspective view of a brake of a device for controlling a media flow;

16 schematisch eine Schnittdarstellung der Bremse gemäß 15, 16 schematically a sectional view of the brake according to 15 .

17 schematisch einen perspektivischen Teilschnitt der Bremse gemäß 15, 17 schematically a perspective partial section of the brake according to 15 .

18 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Getriebes einer Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes, und 18 schematically a first embodiment of a transmission of a device for controlling a media flow, and

19 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Getriebes einer Vorrichtung zur Steuerung eines Medienstromes. 19 schematically a second embodiment of a transmission of a device for controlling a media flow.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist ein Ausschnitt eines möglichen ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Medienstromes in stark vereinfachter Weise dargestellt. In 1 is a section of a possible first embodiment of a device according to the invention 1 to control a media stream shown in a highly simplified manner.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Rahmenelement 2 und eine Klappenanordnung 3 mit mehreren jeweils um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappen 4, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich eine Klappe 4 im geschlossenen Zustand dargestellt ist. Dabei sind die Klappen 4 insbesondere lamellenförmig ausgebildet und zum Verschluss oder einem Öffnen eines mit einem beispielsweise flüssig oder gasförmig ausgebildeten Mediums durchströmbaren Strömungskanals ausgebildet, wobei die Vorrichtung 1 hierzu in nicht näher dargestellter Weise an dem Strömungskanal oder innerhalb desselben angeordnet ist. The device 1 comprises a frame element 2 and a flap assembly 3 with several each pivotable about a pivot axis flaps 4 , in the illustrated embodiment, for the sake of clarity, only a flap 4 is shown in the closed state. Here are the flaps 4 in particular lamellar and formed for closing or opening of a medium, for example, liquid or gaseous medium flow-through flow channel, wherein the device 1 this is arranged in a manner not shown on the flow channel or within the same.

Zum Schwenken der Klappen 4 umfasst die Vorrichtung 1 für jede Klappe 4 eine Antriebsvorrichtung 5, welche ein aus einem Formgedächtnismaterial gebildeten Draht ausgebildetes längliches Antriebselement 6 umfasst, das sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe 4 erstreckt. Bei dem Formgedächtnismaterial handelt es sich um eine Formgedächtnislegierung oder ein Formgedächtnispolymer, wobei eine Längenänderung des Formgedächtnismaterials mittels einer nicht gezeigten Steuereinheit anhand einer magnetischen, elektrischen und/oder thermischen Anregung erzeugt wird. To swing the flaps 4 includes the device 1 for every flap 4 a drive device 5 What an elongated drive element formed from a wire formed from a shape memory material 6 comprising, with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap 4 extends. The shape memory material is a shape memory alloy or a shape memory polymer, wherein a change in length of the shape memory material is generated by means of a control unit, not shown, based on a magnetic, electrical and / or thermal excitation.

In einer möglichen alternativen Ausgestaltung wird eine Anzahl von unmittelbar mit einer oder mehrerer Antriebsvorrichtungen 5 angetrieben Klappen 4 unmittelbar durch die zumindest eine Antriebsvorrichtung 5 angetrieben und eine weitere Anzahl von Klappen 4 mittels einer nicht gezeigten Koppelvorrichtung mit zumindest einer unmittelbar angetriebenen Klappe 4 gekoppelt und wird somit indirekt über diese angetrieben. In a possible alternative embodiment, a number of directly with one or more drive devices 5 powered flaps 4 directly through the at least one drive device 5 powered and another number of flaps 4 by means of a coupling device, not shown, with at least one directly driven flap 4 coupled and thus indirectly driven by this.

Das Antriebselement 6 ist dabei in Form einer Schlinge ausgehend von einem Lager 7 um einen mit einem Getriebe 8 gekoppelten und in 4 näher dargestellten Umlenkpunkt 9 geführt. The drive element 6 is in the form of a loop starting from a warehouse 7 one with a gearbox 8th coupled and in 4 Turning point shown in detail 9 guided.

Das Getriebe 8 umfasst ein weiteres Lager 10, an welchem ein in 2 näher dargestelltes Lagerelement 11 angeordnet ist. Auf dem Lagerelement 11 ist in Richtung der Schwenkachse der Klappe 4 entgegen einer mittels einer Feder 13 erzeugten Federkraft verschiebbar ein hülsenförmiger Gewindekörper 12 angeordnet. An einer Mantelfläche des Gewindekörpers 12 ist ein Gewindegang 12.1 mit einer großen Steigung angeordnet, in welchen ein stiftförmiges und an der Klappe 4 angeordnetes Kraftübertragungselement 14 eingreift. The gear 8th includes another warehouse 10 , in which a in 2 closer illustrated bearing element 11 is arranged. On the bearing element 11 is in the direction of the pivot axis of the flap 4 against one by means of a spring 13 generated spring force slidably a sleeve-shaped threaded body 12 arranged. On a lateral surface of the threaded body 12 is a thread 12.1 with a arranged large pitch, in which a pin-shaped and on the flap 4 arranged power transmission element 14 intervenes.

Zur Erzeugung des Schwenkens der Klappe 4 aus dem dargestellten geschlossenen Zustand in einen in 2 dargestellten geöffneten Zustand wird das Antriebselement 6 mittels der Steuereinheit derart angesteuert, beispielsweise mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, dass sich eine Länge des Antriebselements 6 verkürzt und der Gewindekörper 12 auf dem Lagerelement 11 entgegen der Federkraft in Richtung des gegenüberliegend angeordneten Lagers 7 bewegt wird. Hierdurch erfolgt eine Verschiebung des Kraftübertragungselements 14 in dem Gewindegang 12.1 in der Art, dass die Klappe 4 geschwenkt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gewindegang 12.1 derart ausgebildet, dass ein Schwenken der Klappe 4 um 90° möglich ist. Somit wird eine lineare Bewegung des Antriebselements 6 in eine Rotation der Klappe 4 um die Schwenkachse umgewandelt. To generate the pivoting of the flap 4 from the illustrated closed state into an in 2 shown opened state becomes the drive element 6 controlled by the control unit, for example, acted upon by an electric current, that is a length of the drive element 6 shortened and the threaded body 12 on the bearing element 11 against the spring force in the direction of the oppositely arranged bearing 7 is moved. This results in a displacement of the power transmission element 14 in the thread 12.1 in the way that the flap 4 is pivoted. In the illustrated embodiment, the thread 12.1 designed such that a pivoting of the flap 4 is possible by 90 °. Thus, a linear movement of the drive element 6 in a rotation of the flap 4 converted to the pivot axis.

Hierbei ist das Antriebselement 6 mittels der Steuereinheit derart ansteuerbar, dass die Klappe in nicht näher dargestellter Weise auch Zwischenpositionen zwischen dem vollständig geschlossenen und dem vollständig geöffneten Zustand einnehmen kann. Here is the drive element 6 be controlled by the control unit such that the flap in a manner not shown can also assume intermediate positions between the fully closed and the fully open state.

In einer möglichen nicht gezeigten Ausgestaltung ist an beiden Seiten einer jeweiligen Klappe 4 eine Antriebsvorrichtung 5 angeordnet. Somit können bei langen Klappen 4 Torsionen vermieden oder zumindest vermindert werden. Auch können auf zwei gegenüberliegenden Seiten gegenläufige Antriebsvorrichtungen 5 zur schnellen Bewegung der Klappe 4 in beide Richtungen vorgesehen sein. In one possible embodiment not shown is on both sides of a respective flap 4 a drive device 5 arranged. Thus, with long flaps 4 Twists are avoided or at least reduced. Also, on opposite sides opposing drive devices 5 for fast movement of the flap 4 be provided in both directions.

In nicht näher dargestellter Weise umfasst die Vorrichtung 1 in einer möglichen Ausgestaltung weiterhin eine Positionsbestimmungseinheit zur Bestimmung einer Schwenkposition der Klappe 4, wobei die Positionsbestimmungseinheit zumindest ein Widerstandsmessgerät zur Messung eines elektrischen Widerstands des Antriebselements 6 umfasst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Schwenkposition ermittelbar ist. In a manner not shown, the device comprises 1 in a possible embodiment, furthermore, a position determination unit for determining a pivot position of the flap 4 wherein the position determination unit is at least one resistance measuring device for measuring an electrical resistance of the drive element 6 comprises and is designed such that from the measured resistance, the pivot position can be determined.

In einer weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltung ist in die Klappe 4 jeweils zumindest ein in seiner Länge veränderliches und zur Verformung der jeweiligen Klappe 4 ausgebildetes Verformungselement eingebettet oder mechanisch mit der Klappe gekoppelt. Das Verformungselement ist zumindest abschnittsweise aus einem Formgedächtnismaterial gebildet, so dass eine definierte Verformung der Klappe 4 und daraus folgend eine optimierte Beeinflussung des Medienstromes realisierbar sind. In another embodiment not shown in detail is in the door 4 in each case at least one variable in its length and for deformation of the respective flap 4 trained deformation element embedded or mechanically coupled to the flap. The deformation element is at least partially formed from a shape memory material, so that a defined deformation of the flap 4 and from this an optimized influencing of the media stream can be realized.

In einer weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Vorrichtung 1 ist das Antriebselement 6 alternativ oder zusätzlich als Torsionsstab ausgebildet, welcher sich mit seiner Längsausdehnung im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse der Klappe 4 erstreckt oder eine Schwenkachse der Klappe 4 bildet. Dabei ist der aus dem Formgedächtnismaterial gebildete Torsionsstab mit der Klappe 4 mechanisch gekoppelt und derart ansteuerbar, beispielsweise mit einem elektrischen Strom beaufschlagbar, dass sich dessen Form ändert. Diese Formänderung führt zu einer Rotation des Torsionsstabes und der mit diesem mechanisch gekoppelten Klappe. In a further embodiment, not shown, of the device 1 is the driving element 6 alternatively or additionally formed as a torsion bar, which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap 4 extends or a pivot axis of the flap 4 forms. In this case, the Torsionsstab formed from the shape memory material with the flap 4 mechanically coupled and controllable such, for example, be acted upon by an electric current that changes its shape. This change in shape leads to a rotation of the torsion bar and with this mechanically coupled flap.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung 1 gemäß 1 in dem geöffneten Zustand, in welchem eine Medienströmung im Strömungskanal freigegeben ist. Hierbei befindet sich der Gewindekörper 12 auf dem Lagerelement 11 in einer entgegen der Federkraft in Richtung des gegenüberliegend angeordneten Lagers 7 bewegten Position und die Feder 13 ist gespannt. Für ein teilweises oder vollständiges Schließen der Klappe 4 wird beispielsweise der am Antriebselement 6 anliegende elektrische Strom verringert, so dass sich die Länge des Antriebselements 6 vergrößert und der Gewindekörper 12 mittels der Federkraft in Richtung des Lagers 10 auf dem Lagerelement 11 bewegt wird. 2 shows an enlarged section of the device 1 according to 1 in the opened state, in which a media flow in the flow channel is released. This is the threaded body 12 on the bearing element 11 in a counter to the spring force in the direction of the oppositely arranged bearing 7 moving position and the spring 13 is curious. For a partial or complete closing of the flap 4 For example, the drive element 6 applied electrical current is reduced, so that the length of the drive element 6 enlarged and the threaded body 12 by means of the spring force in the direction of the bearing 10 on the bearing element 11 is moved.

In einer alternativen Ausgestaltung wird durch Verkürzung des Antriebselements 6 der Gewindekörper 12 derart bewegt, dass die Klappe 4 geschlossen wird. Um ein Halten der Klappe 4 in diesem Zustand zu ermöglichen, ohne das Antriebselement 6 dauerhaft anzusteuern, umfasst die Vorrichtung 1 insbesondere einen in den 13 und 14 oder 18 und 19 dargestellten Rastmechanismus 15 und/oder eine in den 15 bis 17 dargestellte Bremse 16. Beim Lösen des Rastmechanismus 15 und/oder der Bremse 16 kann somit in einfacher Weise aufgrund der mittels der Feder 13 erzeugten Federkraft ein automatisches Öffnen der Klappe 4 ohne aktive Ansteuerung des Antriebselements 6 erfolgen. Dadurch kann beispielsweise eine mittels der Vorrichtung 1gesteuerte Medienströmung zur Kühlung eines Bauteils auch bei nicht vorhandener Energie zur Ansteuerung des Antriebselements 6 aufrechterhalten werden. In an alternative embodiment, by shortening the drive element 6 the threaded body 12 so moved that the flap 4 is closed. To hold the flap 4 in this condition, without the drive element 6 To permanently drive, includes the device 1 in particular one in the 13 and 14 or 18 and 19 illustrated locking mechanism 15 and / or one in the 15 to 17 illustrated brake 16 , When releasing the locking mechanism 15 and / or the brake 16 Thus, in a simple manner due to the means of the spring 13 Spring force generated an automatic opening of the flap 4 without active control of the drive element 6 respectively. As a result, for example, a media flow controlled by means of the device 1 for cooling a component even when energy is not available for driving the drive element 6 be maintained.

In den 3 bis 12 sind verschiedene Ansichten eines Ausschnitts eines möglichen zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Medienstromes in stark vereinfachter Weise und Detaildarstellungen der Vorrichtung 1 dargestellt. In the 3 to 12 are different views of a section of a possible second embodiment of the device according to the invention 1 for controlling a media flow in a highly simplified manner and detailed representations of the device 1 shown.

Im Unterschied zu dem in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist die Feder 13 an einer Außenseite des Rahmenelements 2 angeordnet und der hülsenartige Gewindekörper 12 wird innerhalb eines mit diesem korrespondierenden Lagerelements 11 geführt. Unlike in the 1 and 2 illustrated first embodiment of the device 1 is the spring 13 on an outside of the frame element 2 arranged and the sleeve-like threaded body 12 is within a corresponding with this bearing element 11 guided.

13 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines möglichen dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Medienstromes in einem geschlossenen Zustand. 13 shows a sectional view of a section of a possible third embodiment of the device according to the invention 1 for controlling a media flow in a closed state.

Im Unterschied zu dem in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 1 einen Rastmechanismus 15, welcher dazu ausgebildet ist, die Klappe 4 in verschiedenen Positionen zu halten, ohne dass eine Ansteuerung des Antriebselements 6 zur Realisierung der Haltefunktion erforderlich ist. Unlike in the 1 and 2 The first embodiment shown comprises the device 1 a locking mechanism 15 , which is adapted to the flap 4 to hold in different positions, without any activation of the drive element 6 to realize the holding function is required.

Der Rastmechanismus 15 ist dabei Bestandteil des Getriebes 8 und umfasst zwei drehbar gelagerte und mit einer Federkraft einer Feder 15.3 beaufschlagte Rasthebel 15.1, 15.2. Die Anordnung der Feder 15.3 und der Rasthebel 15.1, 15.2 ist dabei derart ausgebildet, dass die Rasthebel 15.1, 15.2 in dafür vorgesehene Aussparungen in die Mantelfläche des Gewindekörpers 12 eingebrachter Raststrukturen S1, S2 gedrückt werden und somit der mittels der Feder 13 erzeugten Federkraft entgegenwirken. The locking mechanism 15 is part of the transmission 8th and includes two rotatably mounted and with a spring force of a spring 15.3 acted latching lever 15.1 . 15.2 , The arrangement of the spring 15.3 and the locking lever 15.1 . 15.2 is designed such that the locking lever 15.1 . 15.2 in designated recesses in the lateral surface of the threaded body 12 introduced latching structures S1, S2 are pressed and thus the means of the spring 13 Counteract generated spring force.

Dabei rasten die Rasthebel 15.1, 15.2 bei Verkürzung des Antriebselements 6 und damit verbundener Öffnung der Klappe 4 selbsttätig in die entsprechenden Aussparungen der Raststrukturen S1, S2 ein, ohne dass eine Ansteuerung der Rasthebel 15.1, 15.2 erforderlich ist. The detent levers snap 15.1 . 15.2 when shortening the drive element 6 and associated opening of the flap 4 automatically in the corresponding recesses of the latching structures S1, S2, without that a control of the locking lever 15.1 . 15.2 is required.

In 14 ist eine Schnittdarstellung des Ausschnitts der Vorrichtung 1 gemäß 13 in einem geöffneten Zustand dargestellt, wobei die Rasthebel 15.1, 15.2 in Aussparungen der Raststrukturen S1, S2 angeordnet sind, welche einer vollständig geöffneten Position entsprechen. In 14 is a sectional view of the section of the device 1 according to 13 shown in an open state, wherein the locking lever 15.1 . 15.2 are arranged in recesses of the latching structures S1, S2, which correspond to a fully open position.

Um ein Öffnen der Klappe 4 zu ermöglichen wird das Antriebselement 6 derart angesteuert, dass dieses sich verkürzt, der Gewindekörper 12 in Richtung des Lagers 7 bewegt wird und somit die Federkraft der Feder 13 nicht mehr auf die Rasthebel 15.1, 15.2 wirkt. Gleichzeitig oder unmittelbar im Anschluss daran wird ein ebenfalls aus einem Formgedächtnismaterial gebildetes Antriebselement 15.4 derart angesteuert, dass sich dieses verkürzt und die Rasthebel 15.1, 15.2 entgegen der mittels der Feder 15.3 erzeugten Federkraft schwenkt, so dass diese aus der Wirkverbindung mit den Raststrukturen S1, S2 geschwenkt werden und den Gewindekörper 12 zur Bewegung in Richtung des Lagers 10 freigeben. To open the flap 4 to enable the drive element 6 so controlled that this shortens, the threaded body 12 in the direction of the camp 7 is moved and thus the spring force of the spring 13 no longer on the locking lever 15.1 . 15.2 acts. At the same time or immediately thereafter, a drive element likewise formed from a shape memory material is formed 15.4 controlled so that this shortens and the locking lever 15.1 . 15.2 against the means of the spring 15.3 generated spring force pivots, so that they are pivoted out of the operative connection with the latching structures S1, S2 and the threaded body 12 to move in the direction of the camp 10 release.

In einer möglichen Ausgestaltung ist eine nicht gezeigte Speichereinheit vorgesehen, in welcher elektrische Energie zum Antrieb der Antriebselemente 6, 15.4 gespeichert ist. Somit ist auch bei einer Unterbrechung der Energieversorgung eine Ansteuerung der Antriebselemente 6, 15.4 in der Art möglich, dass je nach Zustand der Klappe 4 bei gespannter Feder 13 ein automatisches Öffnen oder Schließen der Klappe 4 auch bei Unterbrechung der Energieversorgung möglich ist. In one possible embodiment, a storage unit, not shown, is provided, in which electrical energy for driving the drive elements 6 . 15.4 is stored. Thus, even with an interruption of the power supply is a control of the drive elements 6 . 15.4 possible in the way that depending on the state of the flap 4 with cocked spring 13 an automatic opening or closing the flap 4 even when the power supply is interrupted.

Die 15 bis 17 zeigen in verschiedenen Ansichten eine Bremse 16 im gebremsten Zustand, welche mit jedem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Medienstromes kombinierbar ist. The 15 to 17 show in different views a brake 16 in the braked state, which with each embodiment of the device according to the invention 1 can be combined to control a media stream.

Die Bremse 16 umfasst ein mittelbar oder unmittelbar mit einer Klappe 4 gekoppeltes Gehäuse 16.1, in welchem eine Feder 16.2 angeordnet ist, die eine Federkraft auf das Gehäuse 16.1, einen Gehäusedeckel 16.3 und ein Bremselement 16.5 ausübt. The brake 16 includes one directly or indirectly with a flap 4 coupled housing 16.1 in which a spring 16.2 is arranged, which has a spring force on the housing 16.1 , a housing cover 16.3 and a brake element 16.5 exercises.

Zum Betätigen der Bremse 16 ist ein ebenfalls aus einem Formgedächtnismaterial gebildetes Antriebselement 16.6 vorgesehen, welches in einer Schlaufe um einen am Bremselement 16.3 angeordneten Umlenkpunkt 16.7 gelegt ist. For actuating the brake 16 is also formed from a shape memory material drive element 16.6 provided, which in a loop around one on the brake element 16.3 arranged deflection point 16.7 is laid.

Zur Erzeugung des gebremsten Zustands wird mittels des Antriebselements 16.6 eine entgegengesetzt zur Federkraft wirkende Kraft erzeugt. Hierzu wird das Antriebselement 16.6 derart angesteuert, dass dieses sich verkürzt, die Feder 16.2 spannt und somit das Bremselement 16.5 und ein zweites Bremselement 16.4 in mechanischen Eingriff miteinander bringt. Für diesen mechanischen Eingriff weist das erste Bremselement 16.5 mehrere Rastelemente 16.5.1, 16.5.2 auf, welche mit Rastelementen 16.4.1, 16.4.2 des zweiten Bremselements 16.4 korrespondieren und in diese eingreifen. Insbesondere sind die Rastelemente 16.4.1, 16.4.2, 16.5.1, 16.5.2 beabstandet zueinander auf einer Kreisbahn angeordnet, wobei die Abstände der Rastelemente 16.4.1, 16.4.2 den Abständen der Rastelemente 16.5.1, 16.5.2 entsprechen oder ein ganzzahliges Vielfaches dieser betragen. To generate the braked state by means of the drive element 16.6 generates a force acting opposite to the spring force. For this purpose, the drive element 16.6 controlled so that it shortens, the spring 16.2 clamps and thus the brake element 16.5 and a second brake element 16.4 engages in mechanical engagement with each other. For this mechanical engagement, the first brake element 16.5 several locking elements 16.5.1 . 16.5.2 on, which with locking elements 16.4.1 . 16.4.2 of the second brake element 16.4 correspond and intervene in this. In particular, the locking elements 16.4.1 . 16.4.2 . 16.5.1 . 16.5.2 spaced from each other on a circular path, wherein the distances of the locking elements 16.4.1 . 16.4.2 the distances of the locking elements 16.5.1 . 16.5.2 or equal to an integer multiple of these.

Um das Schwenken der Klappe 4 zu ermöglichen, wird die Bremse 16 gelöst, indem das Antriebselement 16.6 derart angesteuert wird, dass dieses sich längt. Hieraus ergibt sich, dass mittels der Federkraft der mechanische Eingriff zwischen den Bremselementen 16.4, 16.5 gelöst wird und die Bremselemente 16.4, 16.5 frei zueinander drehbar sind. Somit ist auch die Klappe 4 schwenkbar. Ist ein Schwenken der Klappe 4 in eine vorgegebene Sollposition abgeschlossen, wird das Antriebselement 16.6 derart angesteuert, dass dieses sich wieder verkürzt und somit die Bremselemente 16.4, 16.5 und deren Rastelemente 16.4.1, 16.4.2, 16.5.1, 16.5.2 in mechanischen Eingriff miteinander bringt. Um sicherzustellen, dass die Rastelemente 16.4.1, 16.4.2, 16.5.1, 16.5.2 sich nach dem Beenden des Schwenkens der Klappe 4 gegenüberstehen und somit in Eingriff miteinander gebracht werden können, wird eine Schwenkbewegung der Klappe 4 derart gesteuert, dass ein Schwenkweg den Abständen der Rastelemente 16.5.1, 16.5.2 entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches dieser beträgt. To pivot the flap 4 to allow the brake 16 solved by the drive element 16.6 is controlled so that this lengthens. It follows that by means of the spring force of the mechanical engagement between the brake elements 16.4 . 16.5 is solved and the brake elements 16.4 . 16.5 are freely rotatable relative to each other. Thus, too, is the door 4 pivotable. Is a swinging the flap 4 completed in a predetermined target position, the drive element 16.6 controlled such that this is shortened again and thus the braking elements 16.4 . 16.5 and their locking elements 16.4.1 . 16.4.2 . 16.5.1 . 16.5.2 engages in mechanical engagement with each other. To make sure the locking elements 16.4.1 . 16.4.2 . 16.5.1 . 16.5.2 after finishing the swing of the flap 4 face and thus can be brought into engagement with each other, a pivotal movement of the flap 4 controlled such that a pivoting the distances of the locking elements 16.5.1 . 16.5.2 is equal to or an integer multiple of this.

In 18 ist ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel des Getriebes 8 dargestellt, wobei dieses ein Schrittgetriebe mit einem Rastmechanismus 15 ist. Mittels des Antriebselements 6 wird anhand einer linearen Bewegung B eine Drehbewegung D eines Zylinders 8.1 des Getriebes 8 erzeugt, wobei das Kraftübertragungselement 14 der Klappe 4 in einer Raststruktur S3 des Rastmechanismus 15 geführt wird und bei Beenden der Antriebsbewegung mittels der Raststruktur S3 gehalten wird. In 18 is a first possible embodiment of the transmission 8th shown, wherein this a step mechanism with a locking mechanism 15 is. By means of the drive element 6 becomes a rotational movement D of a cylinder by means of a linear movement B. 8.1 of the transmission 8th generated, wherein the force transmission element 14 the flap 4 in a latching structure S3 of the latching mechanism 15 is guided and held at the end of the drive movement by means of the latching structure S3.

19 ist ein zweites mögliches Ausführungsbeispiel des Getriebes 8, wobei dieses ebenfalls ein Schrittgetriebe mit einem Rastmechanismus 15 ist. Mittels des Antriebselements 6 wird anhand einer linearen Bewegung B eine Drehbewegung D eines Außenrades 8.2 des Getriebes 8 erzeugt, wobei dieses ein Innenrad 8.3 mit einer korrespondierenden Verzahnung antreibt. Die beiden Verzahnungen bilden eine Raststruktur S4, in welcher das Kraftübertragungselement 14 der Klappe 4 geführt wird und bei Beenden der Antriebsbewegung mittels der Raststruktur S4 gehalten wird. 19 is a second possible embodiment of the transmission 8th This also a step gear with a locking mechanism 15 is. By means of the drive element 6 becomes a rotational movement D of an outer wheel by means of a linear movement B. 8.2 of the transmission 8th produced, this being an internal wheel 8.3 drives with a corresponding toothing. The two gears form a latching structure S4, in which the force transmission element 14 the flap 4 is guided and held at the end of the drive movement by means of the latching structure S4.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vorrichtung contraption
2 2: Rahmenelement frame element
3 3: Klappenanordnung door assembly
4 4: Klappe flap
5 5: Antriebsvorrichtung driving device
6 6: Antriebselement driving element
7 7: Lager camp
8 8th: Getriebe transmission
8.1 8.1: Zylinder cylinder
8.2 8.2: Außenrad outer wheel
8.3 8.3: Innenrad inner wheel
9 9: Umlenkpunkt turning point
10 10: Lager camp
11 11: Lagerelement bearing element
12 12: Gewindekörper threaded body
12.1 12.1: Gewindegang thread
13 13: Feder feather
14 14: Kraftübertragungselement Power transmission element
15 15: Rastmechanismus detent mechanism
15.1 15.1: Rasthebel locking lever
15.2 15.2: Rasthebel locking lever
15.3 15.3: Feder feather
15.4 15.4: Antriebselement driving element
16 16: Bremse brake
16.1 16.1: Gehäuse casing
16.2 16.2: Feder feather
16.3 16.3: Gehäusedeckel housing cover
16.4 16.4: Bremselement braking element
16.4.116.4.1: Rastelement locking element
16.4.216.4.2: Rastelement locking element
16.5 16.5: Bremselement braking element
16.5.116.5.1: Rastelement locking element
16.5.216.5.2: Rastelement locking element
16.6 16.6: Antriebselement driving element
16.7 16.7: Umlenkpunkt turning point
B B: Bewegung Move
D D: Drehbewegung rotary motion
S1 S1: Raststruktur Rest structure
S2 S2: Raststruktur Rest structure
S3 S3: Raststruktur Rest structure
S4 S4: Raststruktur Rest structure

Claims

Drive device ( 5 ) for moving at least one flap pivotable about a pivot axis (US Pat. 4 ) - with at least one in its length and / or shape variable drive element ( 6 ), - wherein the drive element ( 6 ) is formed at least in sections from a shape memory material, - wherein the drive element ( 6 ) is formed as an elongated element, - which extends with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap ( 4 ), - wherein the drive element ( 6 ) with one with the flap ( 4 ) mechanically coupled transmission ( 8th ) which is a substantially linear movement of the shape memory material in a rotation of the flap ( 4 ) is converted around the pivot axis and / or - wherein the drive element ( 6 ) is formed as a torsion bar, - which with its longitudinal extent substantially parallel to the pivot axis of the flap ( 4 ), - wherein the drive element ( 6 ) with the flap ( 4 ) is mechanically coupled and - wherein a latching mechanism ( 15 ), designed to hold the flap ( 4 ) is provided in a predetermined position, - wherein the latching mechanism ( 15 ) a drive element ( 15.4 ) for actuating the latching mechanism ( 15 ), wherein the drive element ( 15.4 ) is at least partially formed from a shape memory material.

Drive device ( 5 ) according to claim 1, characterized in that - the flap ( 4 ) with at least one variable in length and for deformation of the flap ( 4 ) formed deformation element is mechanically coupled or the deformation element in a material structure of the flap ( 4 ) is embedded, - wherein the deformation element is at least partially formed of a shape memory material.

Drive device ( 5 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least two variable in length and at least partially formed from a shape memory material driving elements ( 6 ) are provided, wherein the drive elements ( 6 ) are arranged such that the change in length of the shape memory materials takes place when excited in opposite directions.

Drive device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the latching mechanism ( 15 ) Part of the gearbox ( 8th ).

Drive device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 8th ) is a step transmission.

Drive device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a brake ( 16 ), designed to hold the flap ( 4 ) is provided in a predetermined position.

Drive device ( 5 ) According to claim 6, characterized in that the brake ( 16 ) a drive element ( 16.6 ) for actuating the brake ( 16 ), wherein the drive element ( 16.6 ) is at least partially formed from a shape memory material.

Drive device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one drive element ( 6 ) is coupled to a control unit, wherein the control unit is designed, the drive element ( 5 ) Such that a magnetic, electrical and / or thermal excitation of the shape memory material can be generated by means of this.

Drive device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one position determining unit for determining a pivoting position of the flap ( 4 ), wherein the position determination unit has at least one resistance measuring device for measuring an electrical resistance of the drive element ( 6 ) and is designed such that from the measured resistance, the pivot position can be determined.

Drive device ( 5 ) for moving a flap ( 4 ), characterized by at least one variable in its length and the deformation of the flap ( 4 ) formed deformation element, - wherein the deformation element mechanically with the flap ( 4 ) or - the deformation element in a material structure of the flap ( 4 ) is embedded, - wherein the deformation element is at least partially formed of a shape memory material.

Drive device ( 5 ) according to claim 10, characterized in that the at least one deformation element is coupled to a control unit, wherein the control unit is formed, the drive element ( 5 ) Such that a magnetic, electrical and / or thermal excitation of the shape memory material can be generated by means of this.

Drive device ( 5 ) according to claim 10 or 11, characterized in that at least one deformation determination unit for determining a deformation of the flap ( 4 ), wherein the deformation determination unit comprises at least one resistance measuring device for measuring an electrical resistance of the deformation element and is designed such that the deformation can be determined from the measured resistance.

Contraption ( 1 ) for controlling a media flow with a flap arrangement ( 3 ), - wherein the flap arrangement ( 3 ) at least one pivotable about a pivot axis and / or a deformable flap ( 4 ) and at least one drive device ( 5 ) for moving the flap ( 4 ) and / or deformation of the flap ( 4 ) according to one of the preceding claims and - wherein the flap arrangement ( 3 ) several flaps ( 4 ), wherein a number of directly driven flaps ( 4 ) each directly with a drive device ( 5 ) and another number of flaps ( 4 ) by means of a coupling device with at least one directly driven flap ( 4 ) is coupled.