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Die Erfindung betrifft ein Ausströmerelement für eine Belüftungsvorrichtung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verschließeinrichtung zum Verschließen einer Ausströmöffnung.
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Ein gattungsgemäßes Ausströmerelement ist aus der
DE 10 2012 201 125 A1 bekannt. Dieses weist einen bistabilen Stab auf, der in einer ersten stabilen Konfiguration die Öffnung zumindest teilweise verschließt und in einer zweiten stabilen Konfiguration die Öffnung freigibt.
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Ein Verkleidungsprofil mit einer Luftaustrittsöffnung ist in der
DE 100 29 740 A1 beschrieben. Zur diffusen Luftverteilung weist die Luftaustrittsöffnung eine luftdurchlässige Abdeckung mit einer Gitterstruktur auf.
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Ein Klimasystem mit Diffusionsblasöffnungen ist aus der
DE 103 36 586 A1 bekannt.
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Die üblicherweise bei Kraftfahrzeugen eingesetzten Ausströmerelemente sind bei den unterschiedlichsten Fahrzeugen meist sehr ähnlich ausgebildet und weisen überwiegend Lamellen auf, die bei Ausströmerelementen in Instrumententafeln verstellbar und bei Ausströmerelementen in Türen, die auch als Defroster bezeichnet werden, üblicherweise starr sind.
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Solche Ausströmerelemente sind meist aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt und weisen daher einen vergleichsweise komplizierten Aufbau und eine aufwändige Montage auf. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausströmerelemente besteht darin, dass sich in denselben häufig Schmutz sammelt, der oft schwer zu entfernen ist. Da die Entformrichtung bei der Herstellung parallele Lamellen bedingt, ist zudem der Winkel der ausströmenden Luft meist limitiert, was die Benutzerfreundlichkeit dieser Ausströmerelemente verringert.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausströmerelement für eine Belüftungsvorrichtung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das einen vereinfachten Aufbau und eine verbesserte Wirkweise besitzt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Das erfindungsgemäße Ausströmerelement mit dem elastischen Material, dessen Dehnungszustand sich durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft verändert und das somit zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand verstellt werden kann, weist eine sehr einfache Konstruktion auf, die sowohl leicht zu montieren als auch leicht zu warten ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die verringerte Anzahl an Bauteilen, wodurch die Kosten für das erfindungsgemäße Ausströmerelement verringert werden. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Ausströmerelements ist außerdem seine einfache Betätigung durch Aufbringen der den Dehnungszustand des elastischen Materials verändernden Kraft.
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Durch die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung kann das Ausströmerelement als Teil einer dasselbe umgebenden Oberfläche ausgeführt sein, wobei es in seinem nicht aktivierten Zustand im Prinzip unsichtbar bleibt. Dadurch fügt sich das Ausströmerelement organisch in seine Umgebung ein und erzeugt eine lebendige Animation.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht außerdem darin, dass die Oberfläche des Ausströmerelements, nämlich das elastische Material, im unbenutzten Zustand geschlossen ist, so dass kein Schmutz in das Ausströmerelement eindringen kann.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elastische Material in seinem von Luft durchströmbaren Zustand eine Vielzahl von Öffnungen aufweist. Auf diese Weise ergibt sich eine gleichmäßige Einströmung von Luft in den Innenraum des Kraftfahrzeugs.
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Eine einfache Möglichkeit zur Verstellung der Verschließeinrichtung ergibt sich, wenn die den Dehnungszustand des elastischen Materials verändernde Kraft in Richtung einer Ebene wirkt, in der sich das elastische Material erstreckt.
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Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die den Dehnungszustand des elastischen Materials verändernde Kraft eine senkrecht zu der Ebene, in der sich das elastische Material erstreckt, verlaufende Kraftkomponente aufweist. Auch auf diese Weise ist eine einfache Betätigung der Verschließeinrichtung möglich.
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Eine Belüftungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Ausströmerelement ist in Anspruch 9 angegeben.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt. Dabei zeigen:
- 1 einen Instrumententräger mit einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs;
- 2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1;
- 3 eine erste Ausführungsform einer Verschließeinrichtung für ein erfindungsgemäßes Ausströmerelement in einem von Luft durchströmbaren Zustand;
- 4 die Verschließeinrichtung aus 3 in einem von Luft nicht durchströmbaren Zustand;
- 5 einen Schnitt durch das elastische Material der Verschließeinrichtung nach der Linie V-V aus 3;
- 6 einen Schnitt durch das elastische Material der Verschließeinrichtung nach der Linie VI-VI aus 4;
- 7 eine perspektivische Ansicht des elastischen Materials der Verschließeinrichtung in dem Zustand gemäß 3;
- 8 eine Ansicht des elastischen Materials der Verschließeinrichtung von 7 in dem Zustand gemäß 4;
- 9 eine zweite Ausführungsform einer Verschließeinrichtung für ein erfindungsgemäßes Ausströmerelement in einem von Luft durchströmbaren Zustand;
- 10 die Verschließeinrichtung aus 9 in einem von Luft nicht durchströmbaren Zustand;
- 11 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der zweiten Ausführungsform der Verschließeinrichtung in dem Zustand von 9;
- 12 die Verschließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 11 in dem Zustand von 10;
- 13 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der zweiten Ausführungsform der Verschließeinrichtung in dem Zustand von 9; und
- 14 die Verschließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 13 in dem Zustand von 10.
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1 zeigt auf sehr schematische Weise einen Instrumententräger 1 im Innenraum eines Kraftfahrzeugs. An dem Instrumententräger 1 sind im vorliegenden Fall zwei Ausströmerelemente 2 angebracht, die in den 1 und 2 sehr schematisch dargestellt sind. Die Ausströmerelemente 2 sind Teil einer Belüftungsvorrichtung 3 für den Innenraum des Kraftfahrzeugs, die außerdem einen in 2 sehr schematisch angedeuteten Belüftungskanal 4 und einen ebenfalls sehr schematisch dargestellten Lüfter bzw. Ventilator 5 aufweist. Der Belüftungskanal 4 führt zu zwei sich in den Innenraum des Kraftfahrzeugs öffnenden Ausströmöffnungen 6, durch welche die in den Innenraum strömende Luft ausströmen kann. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann sich das Ausströmerelement 2 auch in einer Tür des Kraftfahrzeugs befinden und als sogenannter Defroster für die entsprechende Seitenscheibe desselben dienen.
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Jedes der Ausströmerelemente 2 weist eine Verschließeinrichtung 7 auf, die dazu dient, die Menge der durch die Ausströmöffnung 6 in den Innenraum einströmenden Luft steuern zu können. Im vorliegenden Fall ist es mittels der Verschließeinrichtung 7 möglich, die Ausströmöffnung 6 vollkommen zu schließen, so dass durch die Ausströmöffnungen 6 keine Luft in den Innenraum strömen kann. Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen der Verschließeinrichtung 7 denkbar, bei denen auch im geschlossenen Zustand noch eine geringe Menge an Luft in den Innenraum einströmt. Auch die maximale Menge an Luft, die im geöffneten Zustand der Verschließeinrichtung 7 in den Innenraum einströmen kann, kann in Abhängigkeit der nachfolgend näher beschriebenen Verschließeinrichtung 7 unterschiedlich sein. Zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand sind selbstverständlich auch Zwischenstufen möglich. Vorzugsweise ist eine stufenlose Verstellung der Menge an durch das jeweilige Ausströmerelement 2 in den Innenraum einströmenden Luft möglich.
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Die in den 3 bis 14 in verschiedenen Ausführungsformen dargestellte Verschließeinrichtung 7 weist jeweils ein elastisches Material 8 auf, das derart ausgebildet ist, dass es durch Aufbringen einer den Dehnungszustand desselben verändernden Kraft von dem von Luft durchströmbaren Zustand bzw. dem geöffneten Zustand in einen von Luft im Wesentlichen nicht durchströmbaren Zustand bzw. in den geschlossenen Zustand bringbar ist. Hierbei weist das elastische Material 8 in seinem von Luft durchströmbaren Zustand bzw. geöffneten Zustand eine Vielzahl von Öffnungen 9 auf. Die Größe und die Anzahl der Öffnungen 9 und die dadurch erzielbare Porosität des elastischen Materials 8 sind unter anderem Faktoren, welche die maximale Luftmenge, die durch die jeweilige Ausströmöffnung 6 in den Innenraum einströmen kann, bestimmen. Das elastische Material 8 kann eine die Ausströmöffnung 6 umgebende Oberfläche eines Ausstattungsteils, im vorliegenden Fall des Instrumententrägers 1, im Innenraum des Kraftfahrzeugs bilden. Dadurch wird die Verschließeinrichtung 7 in den Instrumententräger 1 integriert. Gegebenenfalls kann die Verschließeinrichtung 7 bzw. das elastische Material 8 auch mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur versehen sein, die diese Integration noch unterstützt.
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Bei den in den 3 bis 8 dargestellten Ausführungsformen des elastischen Materials 8 ist dasselbe so ausgebildet, dass es durch Aufbringen einer Dehnung auf dasselbe von seinem von Luft durchströmbaren Zustand bzw. geöffneten Zustand in seinen von Luft nicht durchströmbaren Zustand bzw. geschlossenen Zustand bringbar ist. Hierbei zeigen die 3, 5 und 7 jeweils den geöffneten Zustand des elastischen Materials 8 und die 4, 6 und 8 zeigen jeweils den geschlossenen Zustand des elastischen Materials 8.
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Die den Dehnungszustand des elastischen Materials 8 verändernde Kraft F wirkt dabei, wie in den 4 und 6 dargestellt, in Richtung einer Ebene, in der sich das elastische Material 8 erstreckt. Dabei wird das elastische Material 8 verstreckt. Alternativ ist es auch möglich, dass die den Dehnungszustand des elastischen Materials 8 verändernde Kraft eine senkrecht zu der Ebene, in der sich das elastische Material erstreckt, verlaufende Kraftkomponente aufweist. Beispielsweise wäre es möglich, in der durch den Pfeil F' in 6 dargestellten Richtung auf das elastische Material 8 zu drücken und somit dessen Dehnungszustand zu verändern, indem eine höhere Spannung auf dasselbe aufgebracht wird. Diese Kraftkomponente F' bewirkt die Dehnung des elastischen Materials 8 und erzeugt somit die Durchströmbarkeit desselben. Bei der auf das elastische Element 8 aufgebrachten Kraft F bzw. F' handelt es sich vorzugsweise um eine statische Kraft.
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Da die Einrichtung, mit welcher die Kraft F bzw. F' auf das elastische Material 8 und somit auf die Verschließeinrichtung 7 aufgebracht wird, für den Fachmann einfach nachzuvollziehen ist, ist sie in den Figuren nicht dargestellt. Die Art und Weise der Betätigung dieser Einrichtung zur Aufbringung der Kraft F kann beispielsweise in einer nicht dargestellten Steuereinrichtung der Belüftungsvorrichtung 3 hinterlegt sein, so dass eine automatische Steuerung der das Ausströmerelement 2 durchströmenden Luftmenge möglich ist. Selbstverständlich ist jedoch auch eine manuelle Bedienung des Ausströmerelements 2 denkbar.
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In der in den 3 bis 8 dargestellten Ausführungsform besteht das elastische Material 8 aus einem Kunststoffmaterial und kann zum Beispiel mittels 3D-Druck hergestellt werden. Die Öffnungen 9, durch welche die Luft das elastische Material 8 in der geöffneten Stellung der Verschließeinrichtung 7 durchströmt, sind bei der dargestellten Ausführungsform ähnlich einer Wabenform ausgebildet. Grundsätzlich wäre es auch möglich, ein Gewebe als das elastische Material 8 einzusetzen.
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Bei der in den 9 bis 14 dargestellten Ausführungsform ist das elastische Material 8 so ausgebildet, dass es durch Aufbringen einer Dehnung auf dasselbe von seinem von Luft nicht durchströmbaren Zustand in seinen von Luft durchströmbaren Zustand bringbar ist. Das elastische Material 8 wird also zusammengedrückt, um den geschlossenen bzw. zumindest annähernd geschlossenen Zustand der Verschließeinrichtung 6 einzunehmen. Auch hier kann die den Dehnungszustand des elastischen Materials 8 verändernde Kraft, die in 10 wiederum durch den Pfeil F angedeutet ist, in der Ebene aufgebracht werden, in der sich das elastische Material 8 erstreckt.
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Das elastische Material 8 weist bei der in den 9 bis 14 dargestellten Ausführungsform eine sogenannte auxetische Struktur auf, bei der sich die im unbelasteten Zustand vorhandenen Öffnungen 9 durch Aufbringen der Kraft F, d. h. durch Zusammendrücken der auxetischen Struktur, verkleinern.
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In den 11 und 12 ist der grundsätzliche Aufbau einer auxetischen Struktur mit einem anti-tetra chiralen Grundelement dargestellt. Dagegen zeigen die 13 und 14 die Verformung des elastischen Materials 8 bei der Aufbringung der Kraft F mit einem anti-trichiralen Grundelement.
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Durch entsprechendes Ausgestalten des elastischen Materials 8 und Anbringen des Ausströmerelements 2 in der gewünschten Ausrichtung ist es möglich, die Luft in einem bestimmten Winkel bzw. einer bestimmten Richtung aus dem Ausströmerelement 2 ausströmen zu lassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012201125 A1 [0002]
- DE 10029740 A1 [0003]
- DE 10336586 A1 [0004]
- DE 102015101097 A1 [0005]
