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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsdüse zur Belüftung eines Fahrzeuginnenraums, mit einem Gehäuse, an dem mit einem Kugelgelenk, das einen Gelenkkopf und eine Gelenkpfanne aufweist, ein Luftausströmer verschwenkbar angeordnet ist.
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Es sind gattungsgemäße Belüftungsdüsen bekannt, deren Verstell- und Haltekräfte gewährleisten sollen, dass einerseits die Belüftungsdüse von einem Fahrzeuginsassen leicht und präzise verstellt werden kann und andererseits eine eingestellte Strömungsrichtung eines Luftstroms zuverlässig erhalten bleibt, ohne sich durch Erschütterungen, Temperaturschwankungen oder andere von einem Fahrzeuginsassen nicht zu beeinflussende Umstände zu verstellen.
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So schlägt die
DE 10 2010 032 233 B3 eine gattungsgemäße Belüftungsdüse vor, bei welcher ein Kugelkopf des Kugelgelenks mehrteilig mit mindestens zwei Kugelabschnitten ausgebildet ist. Der Kugelkopf weist ein Federelement auf, das die Kugelabschnitte des Kugelkopfes mit einer Kraft beaufschlagt, sodass die Kugelabschnitte auseinander gedrückt werden können. Hierbei handelt es sich jedoch um einen relativ komplexen und somit aufwändigen Konstruktionsaufbau.
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Die
DE 10 2013 001 129 A1 offenbart eine Belüftungsdüse der eingangs genannten Art, die einen kreissymmetrischen Querschnitt mit mehreren Radialstegen aufweist. Bei ihr ist die Kugelgelenkpfanne elastisch ausgebildet, so dass sie im montierten Zustand gegen den Kugelgelenkkopf vorgespannt ist. Auf diese Weise soll einerseits eine manuelle Schwenkbewegung ermöglicht werden und andererseits infolge der Haftreibung zwischen dem Kugelgelenkkopf und der Kugelgelenkpfanne die eingestellte Strömungsrichtung erhalten bleiben.
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Die
DE 10 2010 036 691 A1 beschreibt ebenfalls eine Belüftungsdüse mit einem kreissymmetrischen Querschnitt und mehreren radial angeordneten Stegen.
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Die Erfindung hat die Aufgabe eine gattungsgemäße Belüftungsdüse zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut und preiswert zu fertigen ist.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Belüftungsdüse der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß einenfalls der Gelenkkopf oder anderenfalls die Gelenkpfanne mit einem Magneten und einenfalls die Gelenkpfanne oder anderenfalls der Gelenkkopf mit einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Metallelement und/oder mit einem zweiten Magneten ausgerüstet sind. Auf diese Weise besitzt die Belüftungsdüse eine einfache, nur wenige Bauteile aufweisende kostengünstige Konstruktion. Durch die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Magnet und dem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen Metallelement und/oder dem zweiten Magneten ist ein Luftausströmer der erfindungsgemäßen Belüftungsdüse leicht verstellbar und behält eine eingestellte Strömungsrichtung eines Luftstrom zuverlässig bei. Der Magnet oder das magnetische Metallelement oder der zweite Magnet kann im Gelenkkopf oder in der Gelenkpfanne angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Magnet oder das magnetische Metallelement oder der zweite Magnet in Form des Gelenkkopfes oder der Gelenkpfanne ausgebildet sind. Ferner kann auf den Gelenkkopf oder die Gelenkpfanne eine magnetische oder magnetisch-metallische Ummantelung aufgebracht sein.
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Aus Kostengründen wird für die Lüftungsdüse die Verwendung einer Paarung aus einem Magnet und einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Metallelement bevorzugt. Verwendet man eine Paarung aus einem Magnet und einem zweiten Magneten, so ist bei Konstruktion und Fertigung der Belüftungsdüse bevorzugt darauf zu achten, dass sich im betriebsfertigen Zustand der Belüftungsdüse der Magnet und der zweite Magnet anziehen.
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Zweckmäßigerweise kann das Gehäuse die Gelenkpfanne oder den Gelenkkopf aufnehmen. Folglich kann am Luftausströmer ebenfalls der Gelenkkopf oder die Gelenkpfanne angeordnet sein.
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In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform kann am Gehäuse ein Steg zur Aufnahme der Gelenkpfanne oder des Gelenkkopfs vorgesehen sein. Der Steg kann auch an einer Rippe des Gehäuses angebunden sein.
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Das Gehäuse kann eine kugelschalenförmig ausgebildete Innenwandung und der Luftausströmer eine kugelkopfförmig ausgebildete Außenwandung aufweisen. Somit kann der Luftausströmer mit seiner Außenwandung an der Innenwandung des Gehäuses mit einer möglichst großen Anlagefläche anliegen. Der Luftausströmer wird somit beim Verschwenken vom Gehäuse gestützt, so dass ein Spiel zwischen dem Luftausströmer und dem Gehäuse vermieden werden kann.
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Um zu vermeiden, dass der Luftausströmer aus dem Gehäuse herausfallen, kann auf eine Öffnung des Gehäuses ein Ring mit einer ebenfalls kugelschalenförmig ausgebildeten Innenwandung aufgesetzt sein. Der Ring reduziert auf diese Weise die Öffnung des Gehäuses. Die kugelschalenförmig ausgebildete Innenwandung kann folglich ebenfalls am kugelkopfförmig ausgebildeten Luftausströmer anliegen.
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Die Belüftungsdüse kann ein Kunststoffspritzgussteil und der Magnet und/oder das magnetische Metallelement und/oder der zweite Magnet ein von Kunststoff umspritztes Einlegeteil sein. Der Magnet kann sich während des Spritzgießens erwärmen. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Magnet seine Magnetisierung auch bei Temperaturen von über 200 °C beibehält. Es kann jedoch schon ausreichen, wenn der Magnet so ausgelegt ist, dass er seine Magnetisierung bei Temperaturen zwischen 80 und 100° beibehält. Zweckmäßigerweise kann der Magnet auch bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes seine Magnetisierung beibehalten. Somit ist sowohl trotz des Spritzgießvorgangs als auch im Sommer und im Winter oder in heißen und kalten Regionen eine störungsfreie Funktion der Belüftungsdüse gewährleistet.
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Da ein Neodym-Magnet in einem großen Temperaturbereich seine Magnetisierung beibehält, ist es vorteilhaft, wenn der Magnet und/oder gegebenenfalls der zweite Magnet ein Neodym-Magnet ist.
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Um die Luft in bestimmte Richtungen in den Fahrzeuginnenraum lenken zu können, können in dem Luftausströmer rippenförmige Luftleitelemente angeordnet sein.
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Belüftungsdüse anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer Belüftungsdüse;
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2 eine perspektivische Ansicht auf eine erste Ausführungsform der Belüftungsdüse;
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3 eine Schnittansicht durch die Belüftungsdüse aus 2;
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4 eine Draufsicht von vorne auf die Belüftungsdüse aus 2;
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5 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Belüftungsdüse;
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6 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform der Belüftungsdüse.
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1 zeigt eine Belüftungsdüse 10 mit einem Gehäuse 11 und einem Luftausströmer 12. An einer Rippe 13 des Gehäuses 11 ist ein Steg 14 angebunden, an dessen freien Ende eine Gelenkpfanne 15 angebracht ist. An einem rippenförmig ausgebildeten Luftleitelement 16 des Luftausströmers 12 ist ein Gelenkkopf 17 angeordnet. Die Gelenkpfanne 15 und der Gelenkkopf 17 bilden somit ein Kugelgelenk 18, so dass der Luftausströmer 12 seitlich und nach oben und unten verschwenkt werden kann, um einen Luftstrom in einem Fahrzeuginnenraum in bestimmte Richtungen zu lenken.
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Der Gelenkkopf 17 ist ein kugelförmiger Magnet und die Gelenkpfanne 15 ein schalenförmiges magnetisches Metallelement, beispielsweise aus ferromagnetischem Eisen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Gelenkpfanne 15 der Magnet und der Gelenkkopf 17 das ferromagnetische Metallelement ist. Der Gelenkkopf 17 und die Gelenkpfanne 15 ziehen sich infolge der magnetischen Wechselwirkung gegenseitig an. Folglich erzeugt die magnetische Anziehung eine auf die Gelenkpfanne 15 und den Gelenkkopf 17 wirkende Normalkraft, sodass eine bestimmte Reibung zwischen der Gelenkpfanne 15 und dem Gelenkkopf 17 entsteht. Sie gewährleistet, dass der Luftausströmer 12 in seiner eingestellten Schwenkposition verharrt.
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Eine Belüftungsdüse 20 (siehe 2 bis 4) weist ein Gehäuse 21 und einen Luftausströmer 22 auf. Das Gehäuse 21 ist mit einem rohrförmigen Fortsatz 23 und einer kugelschalenförmigen Aufnahme 24 versehen. Der Fortsatz 23 kann an einen hier nicht näher dargestellten Lüftungskanal angeschlossen sein.
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In der Aufnahme 24 ist der Luftausströmer 22 nach oben und unten sowie seitlich verschwenkbar angeordnet. Er kann somit die aus seinem Inneren ausströmende Luft in bestimmte einzustellende Richtungen lenken. Zu diesem Zweck ist ein Kugelgelenk 30 mit einem Gelenkkopf 31 und einer Gelenkpfanne 32 vorgesehen. In dem Gelenkkopf 31 ist ein Neodym-Magnet 33 angeordnet und in der Gelenkpfanne 32 ein ferromagnetisches Metallelement 34, das von dem Neodym-Magneten 33 angezogen wird. Selbstverständlich ist es auch möglich in der Gelenkpfanne 32 den Magneten zu montieren und in dem Gelenkkopf 31 das magnetische Metallelement; oder in der Gelenkpfanne 32 einen Magneten zu montieren und in dem Gelenkkopf 31 einen zweiten Magneten, der so angeordnet und ausgebildet ist, dass die beiden Magneten einander anziehen.
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Der Luftausströmer 22 weist eine kugelkopfförmig ausgebildete Außenwandung und die Aufnahme 24 eine kugelschalenförmige Innenwandung auf. Folglich liegt der Luftausströmer 22 an der Aufnahme 24 des Gehäuses 21 spielfrei an.
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Am Gehäuse 21 respektive an der Aufnahme 24 ist ein Ring 25 montiert. Der Ring 25 ist ebenfalls mit einer kugelschalenförmig ausgebildete Innenwandung versehen und reduziert somit die Öffnung des Gehäuses 21. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Luftausströmer 22 beispielsweise bei einem Stoß aus dem Gehäuse 21 respektive der Aufnahme 24 herausfallen kann.
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Am Gehäuse 21 respektive am Fortsatz 23 ist ein Steg 35 angeformt, an dessen Ende sich der Gelenkkopf 31 befindet.
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Der Luftausströmer 22 ist mit radial verlaufenden rippenförmigen Luftleitelementen 40, 41, 42, 43, 44 und 45 ausgestattet.
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Die 5 zeigt eine Belüftungsdüse 50 mit einem Gehäuse 51 und einem Luftausströmer 52. Das Gehäuse weist eine kugelschalenförmige Gestalt auf. Der Luftausströmer 52 besitzt einen kugelförmig ausgebildeten Bereich, der sich hinter einer Öffnung 53 des Gehäuses 51 trichterförmig verjüngt.
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Am Gehäuse 51 ist eine Lagereinheit 54 mit einem Magneten 55 und einer diesen abdeckenden Abdeckung 56 angebracht. Der Luftausströmer 52 ist mit einer magnetisch-metallischen Oberfläche ausgerüstet, so dass er vom Magneten 55 angezogen wird. In einer alternativen Ausführungsform kann die Lagereinheit 54 mit einem magnetischen Metallelement, zum Beispiel aus einer ferromagnetischen Eisen-Nickel-Legierung, bestückt und der Luftausströmer 52 mit einer magnetischen Oberfläche ummantelt sein. Die Abdeckung 56 und der Magnet 55 sind an die kugelförmigen Oberflächen des Gehäuses 51 und des Luftausströmers 52 angepasst. Somit kann der Luftausströmer 52 seitlich sowie nach oben und unten verschwenkt werden, um die an seiner Oberfläche entlangströmende Luft in die gewünschte Richtung zu lenken. Die an dem Luftausströmer 52 entlangströmende Luft wird durch einen Luftzufuhrkanal 57 in das Gehäuse 51 eingeblasen.
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Der trichterförmig verjüngte Bereich des Luftausströmers 52 dient einerseits als Bedienelement, um den Luftausströmer 52 verschwenken zu können. Andererseits erfüllt seine sich trichterförmig verjüngende Gestalt die Funktion eines Luftleitelements, das eine möglichst laminare Strömung außerhalb des Gehäuses 51 gewährleistet. Das Gehäuse 51 ist von einem Verkleidungsteil 58 eingefasst.
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6 zeigt eine Belüftungsdüse 60, die ähnlich zu der in 5 gezeigten Belüftungsdüse 50 ist. In einem Gehäuse 61 ist ein Luftausströmer 62 angeordnet, der mit einer magnetisch-metallischen oder magnetischen Oberfläche versehen sein kann. Eine Lagereinheit 63 mit einem Magneten 64 und einer Abdeckung 65 befindet sich zwischen dem Gehäuse 61 und dem Luftausströmer 62. Die Lagereinheit 63 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel anstelle des Magneten 64 mit dem magnetischen Metallelement ausgerüstet sein.
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Eine kugelförmige Schale 66 ist zwischen dem Gehäuse 61 und dem Luftausströmer 62 angeordnet. Sie besitzt eine Öffnung 67 und das Gehäuse 61 eine Öffnung 68. Die Schale 66 kann quer zur Ausströmrichtung des Luftstroms verschwenkt werden. Abhängig vom Verschwenkwinkel überlappen sich die Öffnungen 67 und 68 mit unterschiedlichen Überlappungsgraden. Bei einem Überlappungsgrad von 100 % ist der Luftstrom maximal. Bei einem Überlappungsgrad von 0 % ist der Luftstrom abgestellt. Mit den dazwischenliegenden Überlappungsgraden kann der Luftstrom individuell eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Belüftungsdüse
- 11
- Gehäuse
- 12
- Luftausströmer
- 13
- Rippe
- 14
- Steg
- 15
- Gelenkpfanne
- 16
- Luftleitelement
- 17
- Gelenkkopf
- 18
- Kugelgelenk
- 20
- Belüftungsdüse
- 21
- Gehäuse
- 22
- Luftausströmer
- 23
- Fortsatz
- 24
- Aufnahme
- 25
- Ring
- 30
- Kugelgelenk
- 31
- Gelenkkopf
- 32
- Gelenkpfanne
- 33
- Magnet
- 34
- Metallelement
- 35
- Steg
- 40
- Luftleitelement
- 41
- Luftleitelement
- 42
- Luftleitelement
- 43
- Luftleitelement
- 44
- Luftleitelement
- 45
- Luftleitelement
- 50
- Belüftungsdüse
- 51
- Gehäuse
- 52
- Luftausströmer
- 53
- Öffnung
- 54
- Lagereinheit
- 55
- Magnet
- 56
- Abdeckung
- 57
- Luftzufuhrkanal
- 58
- Verkleidungsteil
- 60
- Belüftungsdüse
- 61
- Gehäuse
- 62
- Luftausströmer
- 63
- Lagereinheit
- 64
- Magnet
- 65
- Abdeckung
- 66
- Schale
- 67
- Öffnung
- 68
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010032233 B3 [0003]
- DE 102013001129 A1 [0004]
- DE 102010036691 A1 [0005]
