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Die Erfindung betrifft einen Ausströmer mit einem Ausströmergehäuse, wenigstens einer Eintritts- und wenigstens einer Austrittsöffnung für einen Luftstrom und wenigstens einer Schließvorrichtung zum Verschließen des Ausströmers.
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Ausströmer bezeichnen in der Regel Auslässe einer Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs und dienen für gewöhnlich dazu, einen Luftstrom in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs zu leiten, um eine gezielte Belüftung und/oder Klimatisierung des Kraftfahrzeuginnenraums zu ermöglichen. Ausströmer sind üblicherweise im Armaturenbrett, in der Mittelkonsole, in der Nähe der Seitenscheiben und/oder im Fußraum des Fahrzeuginnenraums angeordnet.
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Für gewöhnlich können Ausströmer verstellbar sein und vollständig oder teilweise durch eine Schließvorrichtung verschlossen werden, um das Volumen des Luftstroms einzustellen. Somit ist der aus dem Ausströmer austretende Luftstrom durch entsprechendes Verstellen der Schließvorrichtung drosselbar. Zum Verstellen der Schließvorrichtung kann ein Ausströmer wenigstens ein Bedienelement umfassen, wie beispielsweise ein Bedienrad oder ein Bedienhebel, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine gewünschte Luftmenge eines aus dem Ausströmer austretenden Luftstroms einzustellen.
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Üblicherweise umfasst die Schließvorrichtung des Ausströmers eine Klappe, wobei die Klappe im Ausströmer angeordnet und schwenkbar gelagert ist. Dabei ist die Klappe um eine Schwenkachse zwischen zwei Endlagenstellungen, einer Schließstellung und einer Offenstellung, in verschiedene Zwischenstellungen schwenkbar. Da die Schwenkbewegung der Klappe relativ viel Bauraum benötigt und die Außenmaße des Ausströmers, der diese Klappe umfasst, dadurch relativ groß sind, können dadurch Einschränkungen bezüglich eines Gesamtkonzepts für die Formgestaltung eines Kraftfahrzeuginterieurs entstehen.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 021 009 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Luftströmung, die durch einen Luftführungskanal einer Klimaanlage in einem Fahrzeug geführt wird. Der Luftführungskanal besteht aus einem verformbaren Material, wobei dadurch eine bogenförmige Einschnürung seines Querschnitts ermöglicht wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ausströmer mit einer verbesserten Schließvorrichtung anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ausströmer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schließvorrichtung eine Faltstruktur umfasst, die derart faltbar ist, dass die Schließvorrichtung durch Auffalten der Faltstruktur von einer Offen- in eine Schließstellung und durch Zusammenfalten der Faltstruktur von einer Schließ- in eine Offenstellung bewegbar ist.
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Ein Luftstrom, der von einem Gebläse erzeugt sein kann, kann derart durch den Ausströmer geführt sein, dass er an der Schließvorrichtung und somit an der Faltstruktur des Ausströmers vorbeiströmt, wenn sich diese in der Offenstellung befindet. Die Faltstruktur ist derart faltbar, dass ihre in Luftströmrichtung wirksame Querschnittsfläche veränderbar ist, wobei sich diese durch Auffalten vergrößert und durch Zusammenfalten verkleinert. Ein Auffalten der Faltstruktur und eine damit verbundene Vergrößerung der in Luftströmrichtung wirksamen Querschnittsfläche der Faltstruktur bewirkt, dass sich der Bereich, durch den der Luftstrom durch den Ausströmer strömen kann, verkleinert. Demnach kann erfindungsgemäß durch Auffalten der Faltstruktur und die damit verbundene Vergrößerung der Querschnittsfläche der Faltstruktur eine Verringerung der Luftmenge des durch den Ausströmer geführten Luftstroms eingestellt werden. Im Gegensatz dazu ist durch Zusammenfalten der Faltstruktur die Querschnittsfläche der Faltstruktur derart verkleinerbar, dass der Bereich im Ausströmer, durch den der Luftstrom strömt, dementsprechend vergrößert wird. Demnach ist durch Zusammenfalten der Faltstruktur eine größere Luftmenge des durch den Ausströmer geführten Luftstroms einstellbar.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Faltstruktur ein Faltmuster der Miura-Faltung aufweist. Die Miura-Faltung ist unter anderem aus dem Artikel „Miura Folding: Applying Origmai to space exploration” aus anderen technischen Bereichen bekannt. (Y. Nishiyama: Miura Folding: Applying Origami to space exploration, Artikel in: International Journal of Pure and Applied Mathematics, Volume 79, No. 2 2012, 269–279.) Die Faltstruktur kann in mehrere Segmente des Faltmusters unterteilt werden, wobei die Querschnittsfläche der zusammengefalteten gesamten Faltstruktur nahezu der Querschnittsfläche eines der einzelnen Segmente entspricht. Die Dicke der zusammengefalteten gesamten Faltstruktur beschränkt sich dabei auf die Dicke des gefalteten Materials, wobei die Dicke nicht durch die Faltkanten oder das Faltmuster beeinflusst wird.
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Die zusammengefaltete Faltstruktur der Miura-Faltung kann sich entfalten, indem an jeweils zwei gegenüberliegenden Außenkanten der Faltstruktur eine Zugkraft anliegt. Alternativ kann eine Außenkante der Faltstruktur ortsfest fixiert sein, während eine gegenüberliegende Außenkante der Faltstruktur von der fixierten Außenkante der Faltstruktur wegbewegbar ist, wodurch die Faltstruktur auffaltbar ist und zur fixierten Außenkante hin bewegbar ist, wodurch die Faltstruktur zusammenfaltbar ist.
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Durch die Faltstruktur mit dem Faltmuster der Miura-Faltung kann beispielsweise die Anzahl von entsprechenden Stellgliedern oder Stellmotoren reduziert werden, die dazu ausgebildet sein können, die jeweils gegenüberliegenden Außenkanten der Faltstruktur aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen.
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Durch das Miura-Faltmuster kann die relativ große Querschnittsfläche der Faltstruktur zu einer relativ kleinen und kompakten Querschnittsfläche der Faltstruktur zusammengefaltet werden.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass ein Randpunkt der Faltstruktur durch lineares Verschieben einer mit diesem Randpunkt gekoppelten Stelleinrichtung derart bewegbar ist, dass dadurch eine Faltung der Faltstruktur durchführbar ist. Der wenigstens eine Randpunkt der Faltstruktur kann an einer Außenkante der Faltstruktur liegen. Eine Stelleinrichtung kann mit dem an der Außenkante liegenden Randpunkt gekoppelt sein. Erfindungsgemäß kann die Stelleinrichtung derart mit dem Randpunkt der Außenkante gekoppelt sein, dass die Stelleinrichtung und die Faltstruktur der Schließvorrichtung synchron zueinander bewegbar sind. Demnach kann die Stelleinrichtung derart am Ausströmer angeordnet und mit dem wenigstens einen Randpunkt der Faltstruktur gekoppelt sein, dass beispielsweise durch eine Bewegung der Stelleinrichtung relativ zu einem Gehäuse des Ausströmers von oben nach unten auch die Außenkante der Faltstruktur, an der sich der mit der Stelleinrichtung gekoppelte Randpunkt befindet, synchron von oben nach unten bewegbar ist.
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Ein erfindungsgemäßer Ausströmer kann ein Bedienelement zum Beeinflussen des Faltzustands der Faltstruktur der Schließvorrichtung des Ausströmers aufweisen, wobei das Bedienelement mechanisch mit der Stelleinrichtung der Schließvorrichtung gekoppelt ist. Beispielsweise kann am Ausströmer ein Hebel oder ein Schieberegler angeordnet sein, der wiederum mit der Stelleinrichtung gekoppelt sein kann. Das Bedienelement dient einem Benutzer, indem der Benutzer am Bedienelement die gewünschte Luftmenge des durch den Ausströmer geführten Luftstroms einstellen kann. Das als Hebel ausgebildete Bedienelement kann einen Hebelarm aufweisen, der sich zwischen einer zu einer Oberkante des Ausströmers hin zugewandten Stellung, Stellung A und einer zu einer Unterseite des Ausströmers hin zugewandten Stellung, Stellung B, bewegbar ist. Wird der Hebel von der Stellung A in die Stellung B bewegt, also von oben nach unten gestellt, lässt sich diese Bewegung des Hebels durch die Kopplung mit der Stelleinrichtung respektive mit dem an der Außenkante befindlichen Randpunkt derart übersetzen, dass die Faltstruktur von der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist. Dadurch kann eine für einen Benutzer intuitive Einstellung der Luftmenge des aus dem Ausströmer austretenden Luftstroms erreicht werden.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Bedienelement durch einen Benutzer entgegen einer durch ein Federelement anliegenden Rückstellkraft bedienbar ist. Das Federelement kann beispielsweise eine Schraubenfeder sein, die zwischen der Faltstruktur und dem Ausströmergehäuse derart angeordnet ist, dass ein Ende des Federelements mit der Faltstruktur gekoppelt ist, wobei das gegenüberliegende Ende des Federelements mit einer Stelle am Ausströmergehäuse gekoppelt ist. Erfindungsgemäß kann das Federelement über weitere mechanische Stellglieder verbunden sein und/oder auch direkt am Bedienelement und/oder der Stelleinrichtung wirken.
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Das Federelement kann dabei derart an dem Bedienelement gekoppelt sein, dass das Federelement durch eine durch einen Benutzer am Bedienelement ausgeführte Verstellung des Bedienelements aufgezogen wird. Das Bedienelement kann derart ausgebildet sein, dass beim Erreichen einer bestimmten Position des Bedienelements dieses mit einem Rastelement derart in einer Gegenrast verrastet, dass die durch das Federelement anliegende Rückstellkraft das Bedienelement nicht in seine Ausgangslage zurückstellen kann. Beispielsweise kann die Faltstruktur mithilfe der Stelleinrichtung und dem an der Stelleinrichtung und dem Bedienelement gekoppelten Federelement von einer Schließstellung des Ausströmers in eine Offenstellung des Ausströmers verstellt werden. Diese Verstellung kann erfindungsgemäß durch manuelles Zutun eines Benutzers erfolgen, wobei durch eine Verrastung des Bedienelements beim Erreichen der Offenstellung der Schließvorrichtung respektive der Faltstruktur sichergestellt wird, dass der Ausströmer sich nicht wieder automatisch verschließt, sobald der Benutzer keine Bedienkraft mehr am Bedienelement ausübt.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass jede Schließvorrichtung wenigstens eine Zwischenstellung aufweist, die durch Faltung der Schließvorrichtung zwischen der Offen- und der Schließstellung erreichbar ist, wobei der Ausströmer in der Zwischenstellung teilweise verschlossen ist. Zu der bereits erwähnten Verrastung des Bedienelements oder der Stelleinrichtung beim Erreichen der Offenstellung des Ausströmers kann ein erfindungsgemäßer Ausströmer wenigstens eine weitere Verrastung aufweisen, in der das Bedienelement oder alternativ die Stelleinrichtung verrastet, wenn die Schließvorrichtung respektive die Faltstruktur eine bestimmte Position zwischen der Offen- und der Schließstellung erreicht. Um eine der Verrastungen zu lösen, um die Schließvorrichtung in ihre Ursprungslage zu versetzen, kann an einem erfindungsgemäßen Ausströmer ein weiteres Bedienelement angeordnet sein, das dazu ausgebildet ist, die Verrastung zu lösen. Alternativ kann erfindungsgemäß allerdings auch vorgesehen sein, dass das bereits am Ausströmer vorhandene Bedienelement zum Einstellen des Ausströmers auch zum Lösen der Verrastung ausgebildet ist. Dadurch kann die Anzahl an benötigten Bedienelementen so klein wie möglich gehalten werden, was sich auf eine übersichtliche Gestaltung des Fahrzeuginterieurs auswirken kann.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Ausströmer im Bereich der Austrittsöffnung ein Luftleitelement aufweist und die Schließvorrichtung zwischen dem Luftleitelement und der Eintrittsöffnung für den Luftstrom angeordnet ist. Das im Bereich der Austrittsöffnung angeordnete Luftleitelement des Ausströmers kann beispielsweise aus mehreren horizontalen und/oder mehreren vertikalen Lamellen bestehen. Der aus der Austrittsöffnung des Ausströmers austretende Luftstrom ist durch das Luftleitelement derart verstellbar, dass er in mehrere Richtungen ablenkbar ist. Die Schließvorrichtung, insbesondere deren Faltstruktur, kann derart zwischen dem Luftleitelement und der Eintrittsöffnung für den Luftstrom angeordnet sein, dass die Faltstruktur durch das Luftleitelement derart verdeckt wird, dass die Faltstruktur vom Fahrzeuginnenraum nicht sichtbar ist.
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Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Schließvorrichtung aus Metall oder Kunststoff besteht. Die Faltstruktur der Schließvorrichtung kann erfindungsgemäß sehr dünnwandig ausgebildet sein, so dass selbst bei Verwendung eines Kunststoffs oder eines Metalls für die Faltstruktur grundsätzlich ein Falten durch das Faltmuster möglich ist.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Ausströmer. Sämtliche Ausführungen bezüglich des Ausströmers gelten analog für das Kraftfahrzeug fort.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Ausströmer in einem Fahrzeuginnenraum;
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2 den in 1 gezeigten Ausströmer in einer seitlichen Schnittansicht;
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3 den in 1 und 2 gezeigten Ausströmer in einer seitlichen Schnittansicht; und
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4 den erfindungsgemäßen Ausströmer in einer frontalen Detailansicht.
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1 zeigt einen Fahrzeuginnenraum 1 mit einem Innenverkleidungselement 2 und einem am Armaturenbrett angeordneten Ausströmer 3 sowie einem Bedienelement 4 in Form eines Hebels. Das Bedienelement 4 ist dazu ausgebildet, dass ein Benutzer eine gewünschte Luftmenge des aus dem Ausströmer 3 auftretenden Luftstroms einstellen kann. Der durch den Ausströmer 3 geführte Luftstrom wird durch ein Gebläse 5, das nicht sichtbar hinter dem Innenverkleidungselement 2 angeordnet ist, erzeugt und durch einen ebenfalls hinter dem Innenverkleidungselement 2 nicht sichtbaren Luftführungskanal 6 zum Ausströmer 3 transportiert.
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2 zeigt den Ausströmer 3 in einer geschnittenen Seitenansicht. Der Ausströmer 3 weist eine für einen Luftstrom 7 vorgesehene Eintrittsöffnung 8 und eine der Eintrittsöffnung 8 gegenüberliegende Austrittsöffnung 9 auf. Zwischen einem im Bereich der Austrittsöffnung 9 angeordneten Luftleitelement 10 und der für den Luftstrom 7 vorgesehenen Eintrittsöffnung 8 befindet sich eine Faltstruktur 11 mit einem Miara-Faltmuster, die in der 2 gezeigten Darstellung derart entfaltet ist, dass beide Enden der Faltstruktur 12, 13 an einem Gehäuse 14 des Ausströmers 3 anliegen. Demnach befindet sich die Faltstruktur 11 in 2 in einer Schließstellung, wodurch der Ausströmer 3 vollständig verschlossen ist und der durch die Eintrittsöffnung 8 des Ausströmers 3 eintretende Luftstrom 7 die Faltstruktur 11 nicht überwinden respektive nicht an ihr vorbeiströmen kann und dadurch kein Luftstrom aus der Austrittsöffnung 9 des Ausströmers 3 austritt.
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In 3 ist eine weitere geschnittene Seitenansicht des Ausströmers 3 gezeigt. Der durch die Eintrittsöffnung 8 in den Ausströmer 3 eintretende Luftstrom 7 kann an der zusammengeklappten Faltstruktur 11 entlang zwischen der Faltstruktur 11 und dem Ausströmergehäuse 14 des Ausströmers 3 zur Austrittsöffnung 9 des Ausströmers 3 gelangen. Dadurch kann in der in 3 gezeigten Darstellung der Luftstrom 7 durch den gesamten Ausströmer 3 hindurch strömen und aus der Austrittsöffnung 9 in den Fahrzeuginnenraum 1 austreten.
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In 4 ist eine perspektivische Detailansicht des Ausströmers 3 gezeigt. In dieser Ansicht ist neben dem Ausströmergehäuse 14 des Ausströmers 3 auch die Austrittsöffnung 9 sowie das Luftleitelement 10 und die hinter dem Luftleitelement 10 teilweise verborgene Faltstruktur 11 erkennbar. Zudem ist in 4 gezeigt, dass die Faltstruktur 11 in der unteren rechten Ecke des Ausströmers 3 von einer Schraubenfeder als Federelement 15 gehalten wird. An der gegenüberliegenden Seite des Federelements 15 der Faltstruktur 11 ist in der oberen linken Ecke eine Stelleinrichtung 16 angeordnet, wobei diese Stelleinrichtung 16 die Faltstruktur 11 mit einem am Gehäuse 14 des Ausströmers 3 angeordneten Bedienelement 4 verbindet. Das Bedienelement 4 ermöglicht es einem Benutzer, durch eine Bewegung des Bedienelements 4 in Pfeilrichtung A den Ausströmer 3 derart zu bedienen, dass durch die Bewegung des Bedienelements 4 in Pfeilrichtung A diese Bewegung auf die Stelleinrichtung 16 übertragbar ist, wodurch die Faltstruktur 11 durch Zutun eines Benutzers am Bedienelement 4 zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung bewegbar ist, wobei ein Bewegen der Stelleinrichtung 16 in Pfeilrichtung B die Faltstruktur 11 zusammen- oder auffaltet. Dadurch kann der Benutzer über das Bedienelement 4 das in einer Führung 17 am Ausströmergehäuse 14 des Ausströmers 3 geführt wird, die Menge des durch die Austrittsöffnung 9 des Ausströmers 3 austretenden Luftstroms 7 einstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006021009 A1 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Y. Nishiyama: Miura Folding: Applying Origami to space exploration, Artikel in: International Journal of Pure and Applied Mathematics, Volume 79, No. 2 2012, 269–279 [0009]
