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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen, mit Wirkstoffdepots, in denen unterschiedliche Wirkstoffe gespeichert und aus denen heraus die darin gespeicherten Wirkstoffe mittels eines Luftstroms aus- und in einen Innenraum einbringbar sind, bzw. auf ein entsprechendes Verfahren zum Ausbringen von Wirkstoffen aus Wirkstoffdepots und Einbringen derselben in einen einen Innenraum beaufschlagenden Luftstrom.
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Bei den vorstehend genannten Wirkstoffen handelt es sich üblicherweise um Duftstoffe, die in verschiedenen, z.B. in festen oder flüssigen Formen gespeichert werden können. Die Freisetzung dieser Wirkstoffe im Innenraum erfolgt über den Luftstrom. Dieser Luftstrom oder ein Teil desselben wird an den Wirkstoffdepots vorbeigeführt, nimmt dort die Wirkstoffe auf und trägt die aufgenommenen Wirkstoffe in den Innenraum.
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Bei bekannten derartigen Wirkstoffzufuhreinrichtungen sind mehrere Wirkstoffdepots vorgesehen, in denen unterschiedliche Wirkstoffe gespeichert sind. Entsprechend sind die unterschiedlichen Wirkstoffe individuell oder programmgesteuert auswählbar. Beispielsweise kann ein frischer, vitalisierender Duft, wie z.B. Minze, oder ein beruhigender Duft, wie z.B. Lavendel, in den Wirkstoffdepots gespeichert und - je nach Anforderungsprofil - aktiviert werden. Eine größere Variationsmöglichkeit ist realisierbar, wenn die innerhalb der Wirkstoffdepots gespeicherten Wirkstoffe miteinander in frei wählbaren Mischverhältnissen gemischt werden können. Entsprechend sind bekannte derartige Wirkstoffzufuhreinrichtungen bzw. deren Wirkstoffdepots mit Proportionalventilen ausgerüstet. Hierdurch gelangen unterschiedliche Wirkstoffanteile in den Luftstrom. Wenn beispielsweise bestimmte Düfte in einen Innenraum dosiert werden sollen, ist dies häufig ohne separate Mischkammer möglich, wobei die Mischung dann direkt im Innenraum stattfindet. Auch kann statt in einer Mischkammer die Mischung in einem Rohr oder einem Schlauch realisiert werden, der das Gemisch dann in den Innenraum ausbringt. Mischverhältnisse im Bereich von 1:100 lassen sich nur mit sehr genauen Proportionalventilen und einer sehr exakt reproduzierbaren Einstellung dieser Proportionalventile erreichen. Für die Anwendung entsprechender Wirkstoffzufuhreinrichtungen in Verbindung mit einem Innenraumbedufter od.dgl. ergibt sich somit ein erheblicher technisch-konstruktiver und auch wirtschaftlicher Aufwand. Außerdem haben die geschilderten Proportionalventile den Nachteil, dass sie beim Abschalten der Betriebsspannung, die in einem Kraftfahrzeugbetrieb vergleichsweise häufig auftritt, nicht automatisch in eine Schließstellung wechseln. Entsprechend können Wirkstoffe aus den Wirkstoffdepots unkontrolliert und in unerwünschter Weise die Wirkstoffdepots verlassen.
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Ausgehend von den vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen derart weiterzubilden, dass mit einem geringen technisch-konstruktiven Aufwand die Möglichkeit eröffnet wird, beliebige Mischungsverhältnisse unterschiedlicher Wirkstoffe zu realisieren und darüber hinaus bei Außerbetriebsetzung der Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen den Austritt von Wirkstoffen zuverlässig zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jedes Wirkstoffdepot eine Auf/Zu-Ventilvorrichtung aufweist, die mit einer beliebigen zeitlichen Taktung ansteuerbar ist. Mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung kann ein sehr großer Mischbereich zwischen den in den Wirkstoffdepots gespeicherten Wirkstoffen sehr genau eingestellt werden. Mischverhältnisse von 1:100 sind problemlos realisierbar. Die Zykluszeit der zeitlichen Taktung kann so kurz gewählt werden, dass sich die Wirkstoffe vor dem Entfalten ihrer Wirkung zuverlässig gemischt haben oder Personen im Innenraum aufgrund ihrer Wahrnehmungsmöglichkeiten die Aufeinanderfolge der Ereignisse nicht erkennen können. Bei der Ausbringung von Wirkstoffen können innerhalb eines Zyklus von z.B. 500 ms ausgebrachte Wirkstoffe bzw. deren Düfte von Personen nicht mehr einzeln unterschieden werden; vielmehr werden sie als homogenes Duftgemisch wahrgenommen. Mittels der elektromagnetisch ausgestalteten Auf/Zu-Ventilvorrichtungen können Öffnungs- und Schließzeiten realisiert werden, die unter 4 ms liegen. Damit lassen sich in einem Zeitraum bzw. Intervall von 500 ms Mischverhältnisse von 1:100 realisieren.
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Vorteilhaft weist jede einem Wirkstoffdepot zugeordnete Auf/Zu-Ventilvorrichtung ein an der - in Strömungsrichtung des Luftstroms - eingangsseitiges Auf/Zu-Ventil und ein - in Strömungsrichtung des Luftstroms - ausgangsseitiges Auf/Zu-Ventil auf. Hierdurch kann eine kontinuierliche und gleichmäßige Durchströmung des jeweiligen Wirkstoffdepots mittels des Luftstroms bzw. mittels Anteilen desselben sichergestellt werden.
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Die technische Auslegung der Auf/Zu-Ventile wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass sie die ihnen zugeordneten Wirkstoffdepots schließen, wenn sie nicht angesteuert bzw. bestromt sind.
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Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Auf/Zu-Ventile mittels Federelementen in ihre Zu-Stellung vorgespannt sind.
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Alternativ oder zusätzlich können die Auf/Zu-Ventile hängend angeordnet und damit mittels Schwerkraft in ihre Zu-Stellung vorgespannt sein.
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Um bei bestimmten Anforderungsprofilen an die Wirkstoffzufuhrvorrichtung sicherzustellen, dass die Auf/Zu-Ventile ihre Zu-Stellung schnell und dauerhaft einnehmen, ist es vorteilhaft, wenn in Ventilstößeln der Auf/Zu-Ventile ein Permanentmagnet angeordnet und ein eine Ventilspule des Auf/Zu-Ventils beaufschlagender Spulenstrom umpolbar ist. Hierdurch kann eine erheblich verstärkte Schließkraft auf das Auf/Zu-Ventil ausgeübt werden. Wenn ein Kraftfahrzeug abgestellt ist, gerät das Auf/Zu-Ventil allein aufgrund der Gewichtskraft in seine Zu-Stellung, in der das ihm zugeordnete Wirkstoffdepot geschlossen ist. Um aber - z.B. bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs auf schlechten Wegstrecken - ein Abheben oder Klappern des Auf/Zu-Ventils zu verhindern, reicht diese Gewichtskraft möglicherweise nicht aus. Dann kann durch Umpolen des Spulenstroms die Einnahme und die Aufrechterhaltung der Zu-Stellung des Auf/Zu-Ventils und damit dessen Dichtwirkung unterstützt und sichergestellt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausbringen von Wirkstoffen aus Wirkstoffdepots und Einbringen derselben in einen einen Innenraum beaufschlagenden Luftstrom werden die Wirkstoffe in den ihnen jeweils zugeordneten Wirkstoffdepots gespeichert und mittels dem an den Wirkstoffdepots vorbeiströmenden Luftstrom aus den Wirkstoffdepots in den Luftstrom eingebracht, wobei die Wirkstoffdepots mittels einer vom angestrebten Mischverhältnis der Wirkstoffe abhängigen zeitlichen Taktung an ihnen vorgesehener Auf/Zu-Ventile geöffnet und geschlossen werden. Um sicherzustellen, dass der Gesamtströmungswiderstand einer diverse Wirkstoffdepots aufweisenden Wirkstoffzufuhreinrichtung quasi konstant ist und so Rückwirkungen auszuschließen, die darauf zurückgehen, dass ggf. eine unterschiedliche Anzahl von Wirkstoffdepots gleichzeitig an den Luftstrom angeschlossen ist, wird vorgeschlagen, dass durch entsprechende zeitliche Taktung der Auf/Zu-Ventile in jedem Zeitpunkt nur ein Wirkstoffdepot zum Luftstrom geöffnet ist. Irgendwelche Rückwirkungen aufgrund Änderungen des Gesamtströmungswiderstands der Wirkstoffzufuhreinrichtung können so ausgeschlossen werden. Gemäß dieser Vorgehensweise kann, wenn z.B. ein Mischverhältnis vom 90:10 erreicht werden soll, die Auf/Zu-Ventilvorrichtung des einen Wirkstoffdepots für 450 ms geöffnet und anschließend die Auf/Zu-Ventilvorrichtung des anderen Wirkstoffdepots für 50 ms geöffnet werden. Stets befindet sich nur eine Auf/Zu-Ventilvorrichtung mit ihrem eingangs- und ausgangsseitigen Auf/Zu-Ventil in der Aufstellung, während die jeweils andere Auf/Zu-Ventilvorrichtung mit ihrem eingangsseitigen Auf/Zu-Ventil und ausgangsseitigen Auf/Zu-Ventil in ihrer Zu-Stellung ist. Eine Rückwirkung zwischen unterschiedlichen Wirkstoffdepots wird so ausgeschlossen. Unabhängig vom angestrebten Mischverhältnis zwischen den unterschiedlichen Wirkstoffen wird immer dieselbe Luftmenge in den Innenraum eingebracht. Der Aufwand für die Ermittlung der für bestimmte Mischverhältnisse erforderlichen Öffnungszeiten der Auf/Zu-Ventilvorrichtungen lässt sich minimieren.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen;
- 2 eine Querschnittsdarstellung einer Wirkstoffzufuhreinrichtung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen; und
- 3 eine Längsschnittdarstellung eines Wirkstoffdepots der in 2 gezeigten Ausführungsform der Wirkstoffzufuhreinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen.
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Zu der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen gehört eine Wirkstoffzufuhreinrichtung 3. In der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 sind Wirkstoffe so gelagert, dass ein Luftstrom 4, der durch einen geeigneten Kanal 5 od.dgl. an der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 vorbeiströmt, Wirkstoffe aus der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 aufnehmen bzw. ausbringen kann.
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Zu der Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs gehört des Weiteren eine Mischstation 6. In der Mischstation 6 wird aus - in der dargestellten Ausführungsform - zwei Luftströmungen 8, 9 der Luftstrom 4 zusammengemischt. Hierzu dient eine verstellbare Klappe 7, mittels der der Eintritt der Luftströmung 8 aus einer Zuleitung 11 in den Kanal 5 und der Eintritt der Luftströmung 9 aus einer Zuleitung 12 in den Kanal 5 steuer- bzw. regelbar ist.
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Des Weiteren ist bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs eine Luftfördereinheit 13, bei der es sich um einen Lüfter oder Ventilator handeln kann, vorgesehen, mittels der Luft aus den Zuleitungen 11, 12 in den Kanal 5 förderbar ist, wobei der Anteil der Luftströmungen 8, 9 am Luftstrom 4 in Abhängigkeit von der Position der Klappe 7 variierbar ist.
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Um den Luftstrom 4 mit einem für das Ausbringen der Wirkstoffe aus der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 optimalen Temperaturniveau durch den Kanal 5 vorbei an der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 zu führen, weist die Vorrichtung 1 zum Ausbringen der Wirkstoffe eine der Mischstation 6 zugeordnete Temperaturregeleinrichtung 14 auf. Die Temperaturregeleinrichtung 14 ist an einen Temperatursensor 15 angeschlossen, der in Strömungsrichtung gesehen hinter der Klappe 7 im Kanal 5, der durch den Luftstrom 4 durchströmt wird, angeordnet ist. Wenn die mittels des Temperatursensors 15 an die Temperaturregeleinrichtung 14 weitergeleitete Temperatur des Luftstroms 4 nicht dem gewünschten Sollwert, der vorzugsweise zwischen 19 Grad C und 24 Grad C liegt, entspricht, kann mittels der Temperaturregeleinrichtung 14 die Stellung der Klappe 7 solange und in der Richtung verändert werden, bis der Anteil der Luftströmung 8 bzw. der Luftströmung 9 am Luftstrom 4 so eingestellt ist, dass der Luftstrom 4 das gewünschte Temperaturniveau aufweist.
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Bei den in der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen gespeicherten Wirkstoffen handelt es sich häufig um Duftstoffe, die in festen oder flüssigen Formen gespeichert werden können. Die Freisetzung dieser Wirk- bzw. Duftstoffe erfolgt über den Luftstrom 4.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen beispielhaft in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug beschrieben. Mittels des Kanals 5 werden der Luftstrom 4 und mit dem Luftstrom 4 die Wirkstoffe in den Fahrzeuginnenraum 16 eingeführt. Hier sorgt der Wirk- bzw. Duftstoff 2 dafür, dass sich im Fahrzeuginnenraum 16 befindliche Fahrzeuginsassen wohlfühlen.
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Die Mischstation 6 ist über die zu ihr führende Zuleitung 11, durch die die Luftströmung 8 zur Mischstation 6 gelangt, an eine Heizungs-, Klimatisierungs- und Lüftungs(HKL)-anlage 17 des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Entsprechend hat die Luftströmung 8 diejenige Temperatur, die die in der HKL-Anlage 17 temperierte Luft ausgangsseitig derselben aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die HKL-Anlage 17 selbstverständlich über weitere, in 1 nicht dargestellte Leitungen an den Fahrzeuginnenraum 16 angeschlossen werden kann. Entsprechend wird in der Mischstation 6 die aus der HKL-Anlage 17 zugeführte Luftströmung 8 so mit der aus dem Fahrzeuginnenraum 16 der Mischstation 6 zugeführte Luftströmung 9 vermischt, dass der im Kanal 5 an der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 vorbeiströmende Luftstrom 4 das gewünschte Temperaturniveau aufweist.
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Die Temperaturregeleinrichtung 14 kann das Temperaturniveau des Luftstroms 4 an der Ausgangsseite der Mischstation 6 elektronisch oder thermostatisch regeln.
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Die Mischstation 6 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen 2 kann als separates Mischmodul ohne oder mit der integrierten Luftfördereinheit 13 ausgestaltet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Mischstation 6 als integriertes Modul der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen auszugestalten.
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Kraftfahrzeuge, in denen zur Beduftung des Fahrzeuginnenraums 16 die Vorrichtung 1 zum Ausbringen der Wirkstoffe eingesetzt wird, sind in ihrer Grundausstattung üblicherweise mit der vorstehend bereits erwähnten HKL-Anlage 17 ausgerüstet. Für derartige HKL-Anlagen 17 gibt es prinzipiell drei unterschiedliche Betriebszustände, nämlich einen Aufheizbetrieb, einen Abkühlbetrieb und einen quasi-stationären Betrieb.
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Im Aufheizbetrieb muss der Fahrzeuginnenraum 16 in sehr kurzer Zeit erwärmt werden, so dass dort schnell ein angenehmes Temperaturniveau erreicht wird, wobei es sich bei diesem seitens der Fahrzeuginsassen als angenehm eingeschätzten Temperaturniveau in der Regel um den Temperaturbereich zwischen 19 Grad C und 24 Grad C handelt. Dies ist immer vom persönlichen Empfinden der im Fahrzeuginnenraum 16 befindlichen Fahrzeuginsassen abhängig. Das Aufheizen des Fahrzeuginnenraums kann im Winter bei Außentemperaturen von -10 Grad C bei einem durchgekühlten Kraftfahrzeug zehn oder mehr Minuten benötigen.
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Im Aufheizbetrieb wird in der Vorrichtung 1 das zum Ausbringen der Wirkstoffe erforderliche Temperaturniveau des Luftstroms 4 dadurch erreicht, dass die Luftströmung 8, deren Ausströmtemperatur aus der HKL-Anlage 17 über 60 Grad C liegen kann, mit der Luftströmung 9 gemischt wird, die aus dem noch kalten Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangt. Durch ein mittels der Temperaturregeleinrichtung 14 einstellbares geeignetes Mischungsverhältnis zwischen der Luftströmung 8 und der Luftströmung 9 kann das ideale Temperaturniveau für den Luftstrom 4 eingestellt werden.
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Im Abkühlbetrieb muss der Fahrzeuginnenraum 16 in sehr kurzer Zeit abgekühlt werden, so dass ein für die Insassen angenehmes Temperaturniveau möglichst schnell erreicht wird. Bei einem angenehmen Temperaturniveau handelt es sich wieder um denjenigen Bereich, der zwischen 19 Grad C und 24 Grad C liegt. Auch hierbei ist dies vom persönlichen Empfinden der im Fahrzeuginnenraum 16 befindlichen Fahrzeuginsassen abhängig. Das Abkühlen des Fahrzeuginnenraums 16 bei einem in der Sonne auf möglicherweise 60 Grad C aufgeheizten Fahrzeug kann zehn oder noch mehr Minuten benötigen. Um in diesem Abkühlbetrieb an vergleichsweise kühle Luft zu gelangen, wird die Luftströmung 8, die aus der HKL-Anlage 17 zur Mischstation gelangt und deren Ausströmtemperatur aus der HKL-Anlage 17 im Abkühlbetrieb unter 10 Grad C liegen kann, der Mischstation 6 zugeführt. In der Mischstation 6 wird die Luftströmung 8 mit der Luftströmung 9 gemischt, die aus dem noch warmen Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangt. Durch ein geeignetes Mischungsverhältnis zwischen der Luftströmung 8 und der Luftströmung 9 wird für den im Kanal 5 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen der Wirkstoffe an der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 vorbeiströmenden Luftstrom 4 das optimale Temperaturniveau eingestellt.
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Im quasi-stationären Betrieb der HKL-Anlage 17 hat sich die Temperatur im Fahrzeuginnenraum 16 im Komfortbereich eingestellt. In diesem Fall bildet die aus dem Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangende Luftströmung 9 den wesentlichen Anteil des Luftstroms 4.
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Die Zuleitung 12, durch die hindurch die Luftströmung 9 zur Mischstation der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen gelangt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an den Fahrzeuginnenraum 16 angeschlossen.
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Die Wirkstoffzufuhreinrichtung 3, wie sie im Folgenden insbesondere anhand der 2 und 3 erläutert wird, hat ein Luftleitteil 18, das an seiner Eingangsseite und an seiner Ausgangsseite an den Kanal 5 angeschlossen ist. Durch das Luftleitteil 18 strömt entsprechend der Luftstrom 4.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 ist das Luftleitteil 18 an zwei Wirkstoffdepots 19, 20 angeschlossen. Im Wirkstoffdepot 19 wird ein erster Wirkstoff gespeichert, im Wirkstoffdepot 20 wird ein zweiter, zum ersten unterschiedlicher Wirkstoff gespeichert.
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Jedes der beiden Wirkstoffdepots 19, 20 ist mittels einer Auf/Zu-Ventilvorrichtung 21, 22 an das Luftleitteil 18 und damit an den Luftstrom 4 anschließbar und vom Luftstrom 4 bzw. Luftleitteil 18 trennbar.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Auf/Zu-Ventilvorrichtung 21, 22 ein - in Strömungsrichtung des Luftstroms 4 - eingangsseitig am Luftleitteil 18 vorgesehenes eingangsseitiges Auf/Zu-Ventil 21 und ein - in Strömungsrichtung des Luftstroms 4 - im Ausgangsbereich des Luftleitteils 18 angeordnetes ausgangsseitiges Auf/Zu-Ventil 22.
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Die Auf/Zu-Ventile 21, 22 sind im Falle der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsform der Werkstoffzufuhreinrichtung 3 hängend angeordnet, mit der Folge, dass die Auf/Zu-Ventile 21, 22 im unbestromten Zustand der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen aufgrund der Schwerkraft die Verbindung zwischen dem Luftleitteil 18 einerseits und den Wirkstoffdepots 19, 20 andererseits schließen.
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Die jeweils einem Wirkstoffdepot 19 bzw. 20 zugeordneten Auf/Zu-Ventile 21, 22 sind mit einer beliebigen zeitlichen Taktung ansteuerbar. Im nicht angesteuerten Zustand schlie-ßen, wie vorstehend bereits erwähnt, die Auf/Zu-Ventile 21, 22 das ihnen zugeordnete Wirkstoffdepot 19 bzw. 20.
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Zusätzlich oder alternativ können die Auf/Zu-Ventile 21, 22 auch mittels in den Figuren nicht dargestellten Federelementen in ihre Zu-Stellung vorgespannt sein.
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Bei bestimmten Anforderungsprofilen an die Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 können in Ventilstößeln 23 der Auf/Zu-Ventile 21, 22 jeweils ein Permanentmagnet angeordnet sein. Zur Erhöhung der Schließkraft des Auf/Zu-Ventils 21, 22 kann dann ein eine Ventilspule des Auf/Zu-Ventils 21, 22 beaufschlagender Spulenstrom umgepolt werden.
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Im Falle der vorstehend geschilderten Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 erfolgt die Einstellung des Mischverhältnisses der in den Wirkstoffdepots 19, 20 gespeicherten Wirkstoffe durch die bereits erwähnte zeitliche Taktung der Auf/Zu-Ventile 21, 22 des jeweiligen Wirkstoffdepots 19, 20.
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Eine Zykluszeit dieser zeitlichen Taktung wird dabei so kurz gewählt, dass sich die aus den Wirkstoffdepots 19, 20 in den Luftstrom 4 eingebrachten unterschiedlichen Wirkstoffe vor dem Entfalten ihrer Wirkung zuverlässig gemischt haben.
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Beim Ausbringen von Düfte verursachenden Wirkstoffen wurde festgestellt, dass innerhalb einer Zykluszeit von beispielsweise 500 ms ausgebrachte Wirkstoffe bzw. deren Düfte, von Personen, die sich beispielsweise im Fahrzeuginnenraum 16 befinden, nicht mehr einzeln unterschieden, sondern als ein homogenes Duftgemisch wahrgenommen werden.
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Mittels der vorstehend geschilderten, aus jeweils einem eingangsseitigen Auf/Zu-Ventil 21 und einem ausgangsseitigen Auf/Zu-Ventil 22 bestehenden Auf/Zu-Ventilvorrichtungen 21, 22 können Öffnungs- und Schließzeiten <4 ms problemlos realisiert werden. Damit lassen sich in einer Zykluszeit bzw. einem Intervall von 500 ms Mischverhältnisse von 1:100 realisieren.
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Die üblicherweise als Magnetventile ausgestalteten Auf/Zu-Ventile 21, 22 sind so aufgebaut, dass sie ohne Ansteuerung bzw. Bestromung ihrer Ventilspule das jeweilige Wirkstoffdepot 19, 20 schließen.
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Hierbei kann die im nicht angesteuerten Zustand angestrebte Schließstellung entweder durch den Auf/Zu-Ventilen 21, 22 zugeordnete Federelemente oder bzw. und durch das Gewicht der Auf/Zu-Ventile 21, 22 erzwungen werden, wofür - wie vorstehend bereits erläutert - die Auf/Zu-Ventile 21, 22 hängend angeordnet sind.
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Um die Vorspannkraft in die Schließstellung der Auf/Zu-Ventile zu erhöhen, ist im Ventilstößel 23, wie ebenfalls vorstehend bereits erwähnt, ein Permanentmagnet angeordnet. Aufgrund dieses Permanentmagnets kann eine verstärkte Schließkraft auf das Auf/Zu-Ventil 21, 22 ausgeübt werden, wenn der die Ventilspule des Auf/Zu-Ventils 21, 22 beaufschlagende Spulenstrom umgepolt wird.
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Wenn das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen ausgerüstete Kraftfahrzeug abgestellt ist, verschließen die Auf/Zu-Ventile 21, 22 allein aufgrund der Gewichtskraft die Wirkstoffdepots 19, 20 der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3. Um aber im Fahrzeugbetrieb, z.B. auf schlechten Wegstrecken, ein Abheben oder Klappern der Auf/Zu-Ventile 21, 22 zu verhindern, kann diese Gewichtskraft und die ggf. aufgrund der Federelemente ausgeübte Vorspannung u.U. nicht ausreichend sein. Dann wird durch Umpolen des Spulenstroms die Dichtwirkung der Auf/Zu-Ventile 21, 22 unterstützt bzw. sichergestellt.
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Die vorstehend geschilderte Wirkstoffzufuhreinrichtung 3 kann zwecks Dosierung und Mischung der in ihren Wirkstoffdepots 19, 20 gespeicherten Wirkstoffe in der im Folgenden näher beschriebenen Weise eingesetzt werden.
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Die Auf/Zu-Ventile 21, 22 haben nur zwei stabile Betriebsstellungen. In ihrer Offenstellung sind sie vollständig geöffnet, in ihrer Schließstellung sind sie vollständig geschlossen. Andere stabile Betriebsstellungen existieren nicht.
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Um den in dem ihnen zugeordneten Wirkstoffdepot 19 bzw. 20 gespeicherten Wirkstoff auszubringen, werden die beiden Auf/ Zu-Ventile 21, 22 dieses Wirkstoffdepots 19 bzw. 20 geöffnet. Entsprechend kann der Luftstrom 4 am eingangsseitigen Auf/ Zu-Ventil 21 in das Wirkstoffdepot einströmen und am ausgangsseitigen Auf/Zu-Ventil 22 aus dem Wirkstoffdepot 19 bzw. 20 austreten. Innerhalb des Wirkstoffdepots 19 bzw. 20 mischt sich der Luftstrom 4 mit dem z.B. verdampften Wirkstoff und transportiert diesen dadurch in den zu beaufschlagenden Fahrzeuginnenraum 16.
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Bei einer ersten Verfahrensweise wird dem einen Wirkstoff ein zweiter Wirkstoff in einer geringeren Konzentration beigemischt. Während der gesamten Zeitdauer der Ausbringung von Wirkstoffen sind die Auf/Zu-Ventile 21, 22, die dem Wirkstoffdepot 19 für den einen Wirkstoff zugeordnet sind, geöffnet. Die Auf/Zu-Ventile, die dem zur Speicherung eines anderen Wirkstoffs zugeordneten Wirkstoffdepot 20 zugeordnet sind, werden innerhalb einer Zykluszeit von z.B. 500 ms, nur solange geöffnet, dass das für die Mischung aus den beiden Wirkstoffen gewünschte Mischverhältnis entsteht.
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Bei dieser Verfahrensweise ändert sich während des Zeitraums, in dem auch die Auf/Zu-Ventile 21, 22 des dem anderen Wirkstoff zugeordneten Wirkstoffdepots 20 geöffnet sind, der Strömungswiderstand der Wirkstoffzufuhreinrichtung 3. Entsprechend ändert sich die Quantität der Luft, die durch das dem einen Wirkstoff zugeordnete Wirkstoffdepot 19 strömt. Von daher ist eine exakte und genaue Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen den beiden Wirkstoffen im Luftstrom 4 vergleichsweise aufwändig und muss ggf. durch empirische Verfahren realisiert werden.
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Daher wird bei einer weiteren Verfahrensweise sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt immer nur genau die Auf/Zu-Ventile 21, 22, die einem einzigen Wirkstoffdepot 19 bzw. 20 zugeordnet sind, geöffnet sind. Wenn bei dieser Vorgehensweise ein Mischverhältnis von z.B. 90:10 realisiert werden soll, sind die Auf/Zu-Ventile 21, 22 zu dem dem einen Wirkstoff zugeordneten Wirkstoffdepot 19 für 450 ms geöffnet und anschließend werden die Auf/Zu-Ventile für den dem anderen Wirkstoff zugeordneten Wirkstoffdepot 20 für 50 ms geöffnet. Die Öffnung der den unterschiedlichen Wirkstoffdepots 19, 20 zugeordneten Auf/Zu-Ventile 21, 22 erfolgt somit alternierend. Entsprechend findet zwischen den Wirkstoffdepots 19, 20 keine Rückwirkung mehr statt. Unabhängig von dem angestrebten Mischverhältnis zwischen den beiden Wirkstoffen wird immer dieselbe Quantität an Luft in den zu beaufschlagenden Fahrzeuginnenraum 16 ausgebracht. Der Rechenaufwand für die vorzugebenden Öffnungszeiten der Auf/Zu-Ventile 21, 22 in Abhängigkeit von dem jeweils gewünschten Mischverhältnis zwischen den Wirkstoffen ist vergleichsweise gering.
