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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr für ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Fahrzeugs, mit einem Einlassrohr, das eingangsseitig mit der ersten Luftzufuhr verbunden ist, einem Auslassrohr zum ausgangsseitigen Auslassen der zugeführten Luft.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer obigen Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr, wobei die erste Luftzufuhr eine Frischluftzufuhr und die zweite Luftzufuhr als Umluftbetrieb ausgeführt ist.
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Ein Großteil aller Fahrzeuge weltweit wird nur in kurzen Zeitabschnitten benutzt. Oftmals wird die Nutzung der Fahrzeuge bereits vor oder kurz nach dem Erreichen von dauerhaften klimatischen Bedingungen in dessen Fahrzeugkabine bzw. Fahrgastzelle beendet. Zur Sicherstellung des Insassenkomforts auch bei kurzen Fahrten muss daher eine schnelle Temperierung der Fahrgastzelle ermöglicht werden.
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Gleichzeitig ist es aus energetischen Gründen wichtig, einen Leistungsaufwand für die Temperierung der Fahrzeugkabine bzw. Fahrgastzelle gering zu halten. Aus diesem Grund setzen heutzutage Hersteller von Klimageräten auf eine Umluftschaltung, bei welcher Kabinenluft aus der Fahrzeugkabine bzw. Fahrgastzelle durch das Klimagerät umgewälzt wird. Dadurch können Wärme- oder Kälteverluste durch von einer gewünschten Temperatur abweichende Ansaugtemperaturen von Frischluft und durch eine damit einhergehende Entlüftung der Fahrzeugkabine bzw. Fahrgastzelle reduziert werden.
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Die Klimatisierung im Motorsport nimmt dabei eine besondere Rolle ein, da hier spezielle, leichte und einfache Lösungen gefordert sind. Diese sollen für eine gute Handhabbarkeit mechanisch umgesetzt werden.
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Gemäß der
EP 0 504 586 A2 führen zu einem Hauptkanal eines Fahrzeugheizgerätes ein Umluft-Ansaugkanal und ein Frischluft-Ansaugkanal, die alternierend zugeschaltet werden sollen, wobei einer der beiden Kanäle bewegbar ist. Das freie Ende des bewegbaren Kanales ist falteribalgartig ausgebildet und wird ringförmig vom zweiten Kanal umgeben. Schließt der Faltenbalg den Hauptkanal an, so wird der ringförmige zweite Kanal versperrt. Angegeben ist auch eine Variante, die bei offengelegtem zweiten Kanal den beweglichen ersten Umluftkanal verschließt.
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Die
DE 10 2008 050 344 A1 betrifft eine Lüftungs-/Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem, in einem Hauptansaugkanal angeordneten Lüfter, dem eine verstellbare Luftansaugmischeinrichtung vorgeschaltet ist, die auf Wunsch unterschiedliche Nebenansaugkanäle zu- oder abschalten und dadurch Luft aus unterschiedlichen Bereichen ansaugen kann. Die Luftansaugmischeinrichtung weist einen teleskopierbaren Luftansaugkanal auf, welcher in zumindest zwei unterschiedlichen Ausfahrstellungen fixierbar ist, wobei der Lüfter in den unterschiedlichen Ausfahrstellungen jeweils Luft aus einem anderen Bereich ansaugt.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2013 204 865 A1 eine Lüftungs- und Klimaanlage bekannt, die eine Ansaugeinrichtung mit einer ersten öffenbaren/verschließbaren Ansaugöffnung für Frischluft und einer zweiten öffenbaren/verschließbaren Ansaugöffnung für Umluft aufweist. Diese Öffnungen werden im Betrieb bedarfsgerecht von einem geöffneten in einen verschlossenen Zustand gebracht.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Umschaltvorrichtung sowie ein Belüftungssystem der oben genannten Art anzugeben, die eine zuverlässige und einfache Umschaltung zwischen Umluft- und Frischluftbetrieb ermöglichen, und die insbesondere einen leichten und einfachen und für den Motorsport geeigneten Aufbau aufweisen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte, Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit eine Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr für ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Fahrzeugs, angegeben mit einem Einlassrohr, das eingangsseitig mit der ersten Luftzufuhr verbunden ist, einem Auslassrohr zum ausgangsseitigen Auslassen der zugeführten Luft, wobei das Einlassrohr und das Auslassrohr auf einer Achse relativ zueinander derart verschiebbar gelagert sind, dass das Einlassrohr und das Auslassrohr in einer ersten Position miteinander verbunden sind, und in einer zweiten Position axial beabstandet sind, und einem Faltenbalg mit einem oder mehreren Löchern, der die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs und des Auslassrohrs miteinander verbindet, wobei der Faltenbalg mit der zweiten Luftzufuhr verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer obigen Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr angegeben, wobei die erste Luftzufuhr eine Frischluftzufuhr ist, und die zweite Luftzufuhr als Umluftbetrieb ausgeführt ist.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, eine einfache Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr anzugeben, die aufgrund ihrer mechanischen Umschaltung sehr zuverlässig und außerdem ein für den Motorsport günstiges sehr geringes Gewicht aufweist. Die beschriebene Lösung zeichnet sich durch eine leichte und einfache Konstruktion aus, wobei sie in weiten Grenzen variabel gestaltet werden kann.
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Die Umschaltung erfolgt dabei einerseits dadurch, dass das Einlassrohr und das Auslassrohr in der ersten Position miteinander verbunden sind, und die zweite Luftzufuhr über den Faltenbalg somit abgetrennt ist von dem Auslassrohr. Dieser Effekt wird durch den Faltenbalg verstärkt. In der ersten Position ist der Faltenbalg zusammengeschoben, so dass darin befindliche Löcher verschlossen werden, indem benachbarte aufgefaltete Bereiche aneinander anliegen und sich gegenseitig verschließen. In der zweiten Position ist der Faltenbalg auseinandergezogen, wodurch die darin befindlichen Löcher freigegeben werden. Zusätzlich ist die Verbindung zwischen dem Einlassrohr und dem Auslassrohr getrennt, so dass über die Löcher des Faltenbalgs Luft aus der zweiten Luftzufuhr zugeführt werden kann.
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Bisher werden solche Umluftschaltungen für verschiedene Klimageräte jeweils neu entwickelt. Die obige Umluftschaltung ist demgegenüber universell in verschiedenen Klimageräten einsetzbar, wodurch ein durch eine individuelle Anpassung entstehender Aufwand verringert werden kann. Insbesondere im Motorsport ist dies vorteilhaft, da die entsprechenden Fahrzeuge oftmals nur in kleinen Stückzahlen gebaut werden. Eine universelle Lösung für eine Umluftumschaltung im Motorsport stellt somit eine Vereinfachung in der Entwicklung wie im Einsatz dar, wodurch Kosten und Zeit gespart werden können. Prinzipiell kann eine Lösung für den Motorsport auch auf Serienanwendungen transferiert werden und besonders in Bereichen, in denen eine einfache, leichte und robuste Klimatisierung gefordert ist. Dies betrifft beispielsweise Luftfahrzeuge und Elektrofahrzeuge.
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Die erste Luftzufuhr und die zweite Luftzufuhr für das Belüftungssystem betreffen eine Zufuhr von Luft aus unterschiedlichen Quellen, beispielsweise Frischluft, Innenraumluft oder ähnliches. Die zweite Luftzufuhr erfolgt dabei aus einer Umgebung um den Faltenbalg, beispielsweise einem Reservoir oder auch durch ein entsprechend weites Rohr.
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Das Einlassrohr und das Auslassrohr können prinzipiell beliebige Querschnitte aufweisen. Typischerweise korrespondieren die Querschnitte der beiden Rohre zumindest an ihren einander zugewandten Enden miteinander. Das Auslassrohr zum ausgangsseitigen Auslassen der zugeführten Luft ist typischerweise mit einem Klimagerät verbunden, um eine Temperierung des Luftstroms durch das Auslassrohr durchzuführen. Die klimatisierte Luft wird dann beispielsweise einem Innenraum des Fahrzeugs zugeführt. Das Klimagerät umfasst dazu beispielsweise ein Sauggebläse, welches Luft in das Auslassrohr saugt und weiter fördert. Das Sauggebläse kann auch separat von dem Klimagerät angeordnet sein.
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Durch die Anordnung des Einlassrohrs und des Auslassrohrs auf einer Achse kann die Umschaltvorrichtung durch eine einfache axiale Verschiebung des Einlassrohrs und/oder des Auslassrohrs in die erste bzw. zweite Position überführt werden. Die Verschiebung wird vorzugsweise mit einem mechanischen Schieber durchgeführt.
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In der zweiten Position sind das Einlassrohr und das Auslassrohr derart axial beabstandet, dass eine gewünschte Zufuhr von Luft aus der zweiten Luftzufuhr erfolgen kann. Der axiale Abstand kann dabei abhängig von der Ausgestaltung des Faltenbalgs sein, um abhängig von einer Lochdichte des Faltenbalgs die gewünschte Zufuhr von Luft aus der zweiten Luftzufuhr zu erzielen.
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Der Faltenbalg bewirkt eine Stabilisierung des Einlassrohrs und des Auslassrohrs insbesondere in der zweiten Position. Der Faltenbalg ist vorzugsweise aus einem Gummimaterial gefertigt. Der Faltenbalg weist typischerweise eine Vielzahl an Löchern auf, die unterschiedliche oder gleiche Größen aufweisen können, und die gleichmäßig oder unregelmäßig über den Faltenbalg verteilt sein können. Vorzugsweise sind die Löcher so versetzt angebracht, dass eine gleichmäßige Verteilung der Löcher entsteht. Weiter vorzugsweise sind die Löcher lediglich im Bereich zwischen Faltkanten des Faltenbalgs angeordnet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Umschaltvorrichtung zwei Befestigungsschellen auf, der Faltenbalg ist über die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs und des Auslassrohrs geschoben, und der Faltenbalg ist mit den Befestigungsschellen außenseitig an dem Einlassrohr und dem Auslassrohr befestigt. Die Befestigungsschellen ermöglichen eine einfache Befestigung des Faltenbalgs. Durch die Befestigungsschellen kann die Befestigung mit einem geringen Gewicht erreicht werden, was besonders im Motorsport vorteilhaft ist. Besonders bevorzugt sind die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs und des Auslassrohrs jeweils mit einer Ringwulst ausgeführt, und der Faltenbalg ist über die Ringwulste geführt und anschließend mit den zwei Befestigungsschellen befestigt. Ein Verrutschen des Faltenbalgs, insbesondere ein Abrutschen von den Enden des Einlassrohrs und des Auslassrohrs wird besonders zuverlässig verhindert, da die Befestigungsschellen im befestigten Zustand nicht über die Ringwulste passen. Die Befestigungsschellen sind als Schlauchschellen ausgeführt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Auslassrohr an seinem dem Einlassrohr zugewandten Ende einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Einlassrohrs an seinem dem Auslassrohr zugewandten Ende ist, und das dem Einlassrohr zugewandte Ende des Auslassrohrs ist in der ersten Position in das Einlassrohr eingeführt. Das Einführen des Auslassrohres in das Einlassrohr in der ersten Position bewirkt, dass das Auslassrohr und das Einlassrohr stabil aneinander gehalten sind und insbesondere Kräfte quer zur Längsachse des Einlassrohres bzw. des Auslassrohres gut aufgenommen werden können. Eine Trennung von Auslassrohr und Einlassrohr kann zuverlässig verhindert werden. Außerdem bewirkt das Einführen des Auslassrohres in das Einlassrohr eine gute Abdichtung gegenüber der zweiten Luftzufuhr. Das Auslassrohr weist dabei vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Einlassrohres entspricht. Dabei ermöglicht ein Spiel zwischen dem Auslassrohr und dem Einlassrohr eine einfache Bewegung der beiden Rohre relativ zueinander. Die Abdichtung gegenüber der zweiten Luftzufuhr ist umso besser, je kleiner das Spiel ist. Prinzipiell können das Auslassrohr und das Einlassrohr derart umgekehrt ausgeführt sein, dass das Einlassrohr in das Auslassrohr eingeführt wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Einlassrohr eine bewegliche Dichtvorrichtung auf, wobei das Einlassrohr in der ersten Position freigegeben und in der zweiten Position durch die Dichtvorrichtung verschlossen ist. Durch die Dichtvorrichtung kann in der zweiten Position die erste Luftzufuhr unterbrochen werden. Es kann also durch eine Einstellung der ersten bzw. zweiten Position zwischen der ersten und der zweiten Luftzufuhr selektiv umgeschaltet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Einlassrohr ein erstes Teilrohr und ein zweites Teilrohr auf, die jeweils über einen Flansch verbunden sind, und die Dichtvorrichtung ist zwischen dem ersten Teilrohr und dem zweiten Teilrohr klemmend gehalten. Dies ermöglicht eine einfache Anbringung der Dichtvorrichtung. Vorzugsweise weisen das erste Teilrohr und das zweite Teilrohr im Verbindungsbereich korrespondierende Flansche auf, die die Klemmung der Dichtvorrichtung bewirken. Das erste und das zweite Teilrohr sind vorzugsweise miteinander verschraubt, was eine zuverlässige Verbindung der beiden Teilrohre und eine gute Klemmung der Dichtvorrichtung ermöglicht.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtvorrichtung an einem dem Auslassrohr zugewandten Ende des Einlassrohrs angebracht. Die Dichtvorrichtung kann beispielsweise nach der Art einer Kappe auf das dem Auslassrohr zugewandte Ende des Einlassrohrs aufgesetzt sein. Die Anbringung der Dichtvorrichtung kann somit einfach durchgeführt werden, beispielsweise indem die Dichtvorrichtung von außen klemmend an dem Einlassrohr gehalten wird. Besonders bevorzugt sind die Dichtvorrichtung und der Faltenbalg mit einer gemeinsamen Befestigungsschelle an dem Einlassrohr angebracht.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtvorrichtung als geschlitzte Membrandichtung ausgeführt. Die Membrandichtung weist ein geringes Gewicht auf. Die Schlitze ermöglichen dabei eine Bewegung der Membran, um in Übereinstimmung mit der ersten und zweiten Position das Einlassrohr freizugeben oder zu verschließen. Durch die Schlitze wird die Membrandichtung vorzugsweise segmentartig unterteilt, wobei die Schlitze sich bis zum inneren Umfang des Einlassrohrs erstrecken können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Auslassrohr an seinem dem Einlassrohr zugewandten Ende einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Einlassrohrs an seinem dem Auslassrohr zugewandten Ende ist, das dem Einlassrohr zugewandte Ende des Auslassrohrs ist in der ersten Position unter Freigabe des Einlassrohrs in das Einlassrohr eingeführt. Das Überführen der Umschaltvorrichtung in die erste Position bewirkt also, dass das Einlassrohr von der Dichtvorrichtung freigegeben wird. Dies kann erfolgen, indem das Auslassrohr beim Einführen in das Einlassrohr die geschlitzte Membrandichtung umklappt bzw. umbiegt, so dass sie innenseitig zwischen dem Einlassrohr und dem Auslassrohr aufgenommen ist. Das Auslassrohr stößt also durch die Dichtmembran und öffnet so den Querschnitt für die erste Luftzufuhr.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtvorrichtung mit einer Belüftungsöffnung ausgeführt. Die Belüftungsöffnung kann beispielsweise als Öffnung in einer Dichtmembran ausgeführt sein. Die Belüftungsöffnung dient einer Beimischung von Luft aus der ersten Luftzufuhr zu aus der zweiten Luftzufuhr zugeführten Luft. Dadurch kann bei einem Umluftbetrieb, bei dem die erste Luftzufuhr einer Frischluftzufuhr und die zweite Luftzufuhr einem Umluftbetrieb entsprechen, eine Beimischung von Frischluft zu in dem Fahrzeug befindlicher Luft erreicht werden, um die Luftqualität in der Fahrgastzelle zu verbessern.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Es zeigen:
- 1: eine Darstellung einer Umschaltvorrichtung für ein Belüftungssystem gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform mit einem Einlassrohr, einem Auslassrohr und einem dazwischen angebrachten Faltenbalg in einer ersten Position in einer seitlichen Ansicht,
- 2: eine Darstellung der Umschaltvorrichtung aus 1 mit dem Einlassrohr, dem Auslassrohr und dem dazwischen angebrachten Faltenbalg in einer zweiten Position in einer seitlichen Ansicht,
- 3: eine Darstellung der Umschaltvorrichtung aus 1 mit dem Einlassrohr, dem Auslassrohr und dem dazwischen angebrachten Faltenbalg in der zweiten Position in einer seitlichen Schnittansicht,
- 4: eine Darstellung einer Umschaltvorrichtung für ein Belüftungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem zweiteiligen Einlassrohr, einem Auslassrohr, einem dazwischen angebrachten Faltenbalg und einer in dem Einlassrohr angeordneten Dichtvorrichtung in einer ersten Position in einer seitlichen Schnittansicht,
- 5: eine Darstellung der Umschaltvorrichtung aus 4 mit dem zweiteiligen Einlassrohr, dem Auslassrohr, dem dazwischen angebrachten Faltenbalg und der in dem Einlassrohr angeordneten Dichtvorrichtung in einer zweiten Position in einer seitlichen Schnittansicht,
- 6: eine Darstellung einer Umschaltvorrichtung für ein Belüftungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform mit einem Einlassrohr, einem Auslassrohr, einem dazwischen angebrachten Faltenbalg und einer am Ende des Einlassrohrs angeordneten Dichtvorrichtung in einer ersten Position in einer seitlichen Schnittansicht, und
- 7: eine Darstellung der Umschaltvorrichtung aus 6 mit dem zweiteiligen Einlassrohr, dem Auslassrohr, dem dazwischen angebrachten Faltenbalg und der am Ende des Einlassrohrs angeordneten Dichtvorrichtung in einer zweiten Position in einer seitlichen Schnittansicht.
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Die 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 10 zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr für ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Fahrzeugs, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.
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Die Umschaltvorrichtung 10 umfasst ein Einlassrohr 12, das eingangsseitig mit der ersten Luftzufuhr verbunden ist, und ein Auslassrohr 14 zum ausgangsseitigen Auslassen von zugeführter Luft. Das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 sind auf einer Achse 16, die durch einen entsprechenden Pfeil in 3 angedeutet ist, relativ zueinander verschiebbar gelagert. Das Auslassrohr 14 weist an seinem dem Einlassrohr 12 zugewandten Ende einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Einlassrohrs 12 an seinem dem Auslassrohr 14 zugewandten Ende ist.
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Die Umschaltvorrichtung 10 umfasst außerdem einen Faltenbalg 18, der die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 miteinander verbindet. Der Faltenbalg 18 ist aus einem Gummimaterial gefertigt und weist eine Vielzahl an Löchern 20 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel gleiche Größen aufweisen, und die in diesem Ausführungsbeispiel gleichmäßig über den Faltenbalg verteilt sind. Dabei sind die die Löcher 20 lediglich im Bereich zwischen Faltkanten 22 des Faltenbalgs 18 angeordnet. Der Faltenbalg 18 ist über die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 geschoben
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Außerdem weist die Umschaltvorrichtung 10 zwei Befestigungsschellen 24 auf, mit denen der Faltenbalg 18 außenseitig an dem Einlassrohr 12 und dem Auslassrohr 14 befestigt ist. Dabei sind die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 zusätzlich mit jeweils einer Ringwulst 26 ausgeführt, wobei der Faltenbalg 18 mit seinen beiden Enden über die Ringwulste 26 geführt und anschließend mit den zwei Befestigungsschellen 24 befestigt ist.
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Das Ansaugrohr 12 ist mit der ersten Luftzufuhr verbunden. Die erste Luftzufuhr ist hier eine Frischluftzufuhr aus einem Außenbereich um das Fahrzeug. Der Faltenbalg 18 ist mit der zweiten Luftzufuhr verbunden, die eine Innenraumluft in einer Fahrzeugkabine oder einer Fahrgastzelle aus einer Umgebung um den Faltenbalg 18 betrifft. Die zweite Luftzufuhr realisiert somit einen Umluftbetrieb.
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Das Auslassrohr 14 zum ausgangsseitigen Auslassen der zugeführten Luft ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Klimagerät verbunden, um eine Temperierung des Luftstroms durch das Auslassrohr durchzuführen. Die klimatisierte Luft wird dann beispielsweise einem Innenraum des Fahrzeugs, also der Fahrzeugkabine oder der Fahrgastzelle, zugeführt. Das Klimagerät umfasst dazu beispielsweise ein Sauggebläse, welches Luft in das Auslassrohr saugt und weiter fördert.
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Die Umschaltung durch die Umschaltvorrichtung 10 erfolgt, indem das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 zwischen einer ersten Position, in der das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 miteinander verbunden sind, und einer zweiten Position, in der das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 axial beabstandet sind, entlang der Achse 16 verschoben werden. Die Verschiebung wird vorzugsweise mit einem mechanischen Schieber durchgeführt. Die erste Position ist in 1 dargestellt, während die zweite Position in den 2 und 3 dargestellt ist.
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In der ersten Position sind das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 miteinander verbunden, indem das dem Einlassrohr 12 zugewandte Ende des Auslassrohrs 14 in das Einlassrohr 12 eingeführt ist. Dadurch wird außerdem die zweite Luftzufuhr über den Faltenbalg 18 von dem Auslassrohr 14 abgetrennt. Dieser Effekt wird durch den Faltenbalg 18 verstärkt, der in der ersten Position zusammengeschoben ist. Dabei liegen aufgefaltete Bereiche des Faltenbalgs 18 aneinander an, so dass die darin befindlichen Löcher 20 verschlossen werden.
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In der zweiten Position sind das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 axial beabstandet, so dass der Faltenbalg 18 auseinandergezogen ist, wodurch die darin befindlichen Löcher 20 freigegeben sind. Durch den axialen Abstand ist die Verbindung zwischen dem Einlassrohr 12 und dem Auslassrohr 14 unterbrochen, so dass über die Löcher 20 des Faltenbalgs 18 Luft aus der zweiten Luftzufuhr zugeführt wird.
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Die 4 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 10 zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr für ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Fahrzeugs, gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Umschaltvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform entspricht weitgehend der Umschaltvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform, weshalb für gleichartige oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Außerdem werden nachstehend insbesondere Abweichungen zu der Umschaltvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform beschrieben. Nicht explizit beschriebene Details ergeben sich im Zweifel aus der Beschreibung der Umschaltvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform.
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Die Umschaltvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform umfasst ein Einlassrohr 12, das eingangsseitig mit der ersten Luftzufuhr verbunden ist, und ein Auslassrohr 14 zum ausgangsseitigen Auslassen von zugeführter Luft. Das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 sind auf einer Achse 16, die durch einen entsprechenden Pfeil in 5 angedeutet ist, relativ zueinander verschiebbar gelagert. Das Auslassrohr 14 weist an seinem dem Einlassrohr 12 zugewandten Ende einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Einlassrohrs 12 an seinem dem Auslassrohr 14 zugewandten Ende ist.
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Die Umschaltvorrichtung 10 umfasst außerdem, einen Faltenbalg 18, der die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 miteinander verbindet. Der Faltenbalg 18 ist aus einem Gummimaterial gefertigt und weist eine Vielzahl an Löchern 20 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel gleiche Größen aufweisen, und die in diesem Ausführungsbeispiel gleichmäßig über den Faltenbalg verteilt sind. Dabei sind die die Löcher 20 lediglich im Bereich zwischen Faltkanten 22 des Faltenbalgs 18 angeordnet. Der Faltenbalg 18 ist über die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 geschoben.
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Außerdem weist die Umschaltvorrichtung 10 zwei Befestigungsschellen 24 auf, mit denen der Faltenbalg 18 außenseitig an dem Einlassrohr 12 und dem Auslassrohr 14 befestigt ist. Dabei sind die zueinander zeigenden Enden des Einlassrohrs 12 und des Auslassrohrs 14 zusätzlich mit jeweils einer Ringwulst 26 ausgeführt, wobei der Faltenbalg 18 mit seinen beiden Enden über die Ringwulste 26 geführt und anschließend mit den zwei Befestigungsschellen 24 befestigt ist.
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Im Unterschied zu der Umschaltvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform weist bei der Umschaltvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform das Einlassrohr 12 ein erstes Teilrohr 28 und ein zweites Teilrohr 30 auf, die jeweils über einen Flansch 32, 34 verbunden sind. Außerdem weist das Einlassrohr 12 eine bewegliche Dichtvorrichtung 36 auf, die zwischen den Flanschen 32, 34 des ersten und des zweiten Teilrohrs 28, 30 klemmend gehalten ist. Das erste und das zweite Teilrohr 28, 30 sind auf nicht dargestellte Weise miteinander verschraubt.
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Die Dichtvorrichtung 36 in diesem Ausführungsbeispiel als geschlitzte Membrandichtung ausgeführt. Dabei wird die Dichtvorrichtung 36 durch radiale Schlitze 38 segmentartig unterteilt. Die Schlitze 38 erstrecken sich näherungsweise bis zum inneren Umfang des Einlassrohrs 12. In der Mitte der Dichtvorrichtung 36 ist zusätzlich eine Belüftungsöffnung 40 ausgebildet.
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Die Umschaltung durch die Umschaltvorrichtung 10 erfolgt gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels, indem das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 zwischen einer ersten Position, in der das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 miteinander verbunden sind, und einer zweiten Position, in der das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 axial beabstandet sind, entlang der Achse 16 verschoben werden, wie in den 4 und 5 dargestellt ist.
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In der ersten Position sind das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 miteinander verbunden, indem das dem Einlassrohr 12 zugewandte Ende des Auslassrohrs 14 in das Einlassrohr 12 eingeführt ist. Dadurch wird außerdem die zweite Luftzufuhr über den Faltenbalg 18 von dem Auslassrohr 14 abgetrennt. Durch das Einführen des Auslassrohrs 14 in das Einlassrohr 12 wird dabei die Dichtvorrichtung 36 umgeklappt bzw. umgebogen, so dass sie innenseitig zwischen dem Einlassrohr 12 und dem Auslassrohr 14 aufgenommen ist. Das Auslassrohr 14 stößt also durch die Dichtvorrichtung 36 und öffnet so den Querschnitt für die erste Luftzufuhr. Entsprechend ist das Einlassrohr 12 in der ersten Position freigegeben.
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In der zweiten Position sind das Einlassrohr 12 und das Auslassrohr 14 axial beabstandet, so dass der Faltenbalg 18 auseinandergezogen ist, wodurch die darin befindlichen Löcher 20 freigegeben sind. Durch den axialen Abstand ist die Verbindung zwischen dem Einlassrohr 12 und dem Auslassrohr 14 unterbrochen, so dass über die Löcher 20 des Faltenbalgs 18 Luft aus der zweiten Luftzufuhr zugeführt wird. Außerdem ist das Einlassrohr 12 in der zweiten Position durch die Dichtvorrichtung 36 verschlossen. Lediglich durch die Belüftungsöffnung 40 erfolgt eine Beimischung von Luft aus dem Einlassrohr aus der ersten Luftzufuhr zu aus der zweiten Luftzufuhr zugeführten Luft. Dadurch kann bei einem Umluftbetrieb, bei dem die erste Luftzufuhr einer Frischluftzufuhr und die zweite Luftzufuhr einem Umluftbetrieb entsprechen, eine Beimischung von Frischluft zu in dem Fahrzeug befindlicher Luft erreicht werden.
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Die 6 bis 7 zeigen eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 10 zur Umschaltung zwischen einer ersten Luftzufuhr und einer zweiten Luftzufuhr für ein Belüftungssystem, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Fahrzeugs, gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Umschaltvorrichtung 10 der dritten Ausführungsform entspricht weitgehend den Umschaltvorrichtungen 10 der ersten oder zweiten Ausführungsform, weshalb für gleichartige oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Außerdem werden nachstehend insbesondere Abweichungen zu den Umschaltvorrichtungen 10 der ersten oder zweiten Ausführungsform beschrieben. Nicht explizit beschriebene Details ergeben sich im Zweifel aus der Beschreibung der Umschaltvorrichtung 10 der ersten oder zweiten Ausführungsform.
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Die Umschaltvorrichtung 10 der dritten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Umschaltvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Entsprechend ist die Umschaltvorrichtung 10 der dritten Ausführungsform mit einem einteiligen Einlassrohr 12 ausgeführt. Außerdem umfasst die Umschaltvorrichtung 10 der dritten Ausführungsform eine Dichtvorrichtung 36, die prinzipiell wirkungsgleich mit der Dichtvorrichtung 36 der zweiten Ausführungsform ist. Im Gegensatz zu der zweiten Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung 36 der dritten Ausführungsform nach der Art einer Kappe auf das dem Auslassrohr 14 zugewandte Ende des Einlassrohrs 12 aufgesetzt. Die Dichtvorrichtung 36 und der Faltenbalg 18 können somit mit einer gemeinsamen Befestigungsschelle 24 an dem Einlassrohr 12 angebracht werden. Im Gegensatz zu der Dichtvorrichtung der zweiten Ausführungsform weist die Dichtvorrichtung der zweiten Ausführungsform keine Belüftungsöffnung 40 auf.
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Die Funktion der Dichtvorrichtung 36 der dritten Ausführungsform ist wie für die Dichtvorrichtung 36 der zweiten Ausführungsform oben beschrieben.
