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Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Luftausströmer dienen zu einer Belüftung, Beheizung und ggf. Kühlung eines Fahrgastraums eines Kraftwagens. Sie sind typischerweise versenkt angeordnet, beispielsweise an Seiten links und rechts und/oder in einer Mitte eines Armaturenbretts, in einer Mittelkonsole oder an anderer Stelle eines Kraftwagens, so dass eine Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers bündig mit einer Oberfläche der Mittelkonsole, des Armaturenbretts oder dergleichen in einen Fahrgastraum des Kraftwagens mündet.
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Um einen Luftstrom zu lenken, weisen bekannte Luftausströmer parallel zueinander und mit Abstand nebeneinander oder übereinander angeordnete, um zueinander parallele Schwenkachsen schwenkbare, ebene, plattenförmige Leitelemente auf, die hier in Anlehnung an Seitenruder und Höhenruder von Leitwerken von Flugzeugen als Ruder bezeichnet werden.
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Zu einem gemeinsamen, parallelen Schwenken der Ruder sind Koppelstangen bekannt, die mit Abstand von den Schwenkachsen gelenkig an den Rudern angreifen, so dass durch Verschieben der Koppelstange die Ruder gemeinsam parallel schwenken.
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Das Gebrauchsmuster
DE 20 2016 105 996 U1 offenbart eine Zahnstange, die mit Zahnrädern kämmt, die starr mit nebeneinander in einem Luftausströmer angeordneten Rudern und gleichachsig mit Schwenkachsen der Ruder sind. Durch Verschieben der Zahnstange werden die Zahnräder und die mit ihnen starr verbundenen Ruder gemeinsam parallel verschwenkt.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2016 116 356 A1 offenbart einen Luftausströmer mit einem Luftkanal, der sich in zwei übereinander befindliche Luftkanäle teilt, die bogenförmig zunächst auseinander und anschließend zu Austrittsöffnungen der Luftkanäle, die auch als Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers aufgefasst werden können, schräg aufeinander zu verlaufen. Ein Verhältnis von Luftmengen, die die beiden Luftkanäle durchströmen, beeinflusst eine Ausströmungsrichtung eines gemeinsamen Austrittluftstroms, zu dem sich die Luftströme durch die beiden Luftkanäle nach einem Austritt durch die Austrittsöffnungen vereinigen. Ist die Luftmenge in einem Luftkanal größer, tritt der gemeinsame Austrittsluftstrom schräg in Richtung des anderen Luftkanals aus.
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Um die Luftströme durch die beiden Luftkanäle in seitlicher Richtung zu lenken, sind in den beiden Luftkanälen des bekannten Luftausströmers Ruder mit Abstand nebeneinander und parallel zueinander angeordnet. Dabei sind jeweils zwei Ruder, die gleichachsig in den beiden Luftkanälen angeordnet sind, starr auf einer Schwenkwelle angebracht, so dass die beiden Ruder gleich ausgerichtet sind und gemeinsam schwenken.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Schwenkmechanik oder allgemein eine Einrichtung zu einem gemeinsamen Schwenken von Rudern vorzuschlagen, die in zwei Luftkanälen eines Luftausströmers mit zwei Luftkanälen angeordnet sind. Möglich ist auch ein Luftausströmer mit mehr als zwei Luftkanälen, wobei in mindestens zwei der Luftkanäle Ruder angeordnet sind, die mit der Schwenkmechanik oder allgemein der Einrichtung gemeinsam schwenkbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Luftausströmer weist einen ersten Luftkanal und einen zweiten Luftkanal auf, die beide jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen. Die Austrittsöffnungen können getrennt in beispielsweise einen Fahrgastraum eines Kraftwagens münden und bilden dann gemeinsam eine Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers. Die beiden Austrittsöffnungen können sich auch unmittelbar bei und zu einer gemeinsamen Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers vereinigen. Oder die beiden Luftkanäle münden mit ihren Austrittsöffnungen in einen gemeinsamen Kanalabschnitt, der dann mit Abstand zu den Austrittsöffnungen die Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers bildet.
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Zu den beiden Austrittsöffnungen hin verlaufen die beiden Luftkanäle schräg aufeinander zu, so dass Luftströme durch die beiden Luftkanäle, die durch die Austrittsöffnungen ausströmen, sich im Bereich der Luftaustrittsöffnung zu einem gemeinsamen Austrittsluftstrom vereinigen, dessen Richtung von einem Verhältnis durch die beiden Luftkanäle strömender Luftmengen abhängig ist. Eine zusätzliche andere Luftlenkung ist nicht ausgeschlossen.
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Zu einer Lenkung des Austrittsluftstroms quer zu der Richtung, in der er durch die Luftmengen durch die zu den Austrittsöffnungen hin schräg aufeinander zu verlaufenden beiden Luftkanäle gelenkt wird, sind in den Luftkanälen des erfindungsgemäßen Luftausströmers mehrere Ruder nebeneinander angeordnet. Dabei bezieht sich „nebeneinander“ auf eine Richtung quer zu dem schrägen Verlauf der Luftkanäle zu den Austrittsöffnungen hin. Die Ruder sind um Schwenkachsen schwenkbar, wobei die Schwenkachsen der Ruder in einem Luftkanal vorzugsweise parallel zueinander und/oder in einer gemeinsamen Querebene des Luftkanals angeordnet sind.
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Zum gemeinsamen Schwenken weisen die Ruder Zahnradsegmente auf, die mit einer Zahnstange kämen. Unter einem „Zahnradsegment“ ist ein Segment eines Zahnrads, also ein sich über einen begrenzten Umfangsabschnitt erstreckendes Zahnrad zu verstehen. Auch ein vollständiges Zahnrad ist als Zahnradsegment im Sinne der Erfindung zu verstehen. Es ist für die Ruder beider Luftkanäle jeweils (mindestens) eine Zahnstange vorgesehen, die mit den Zahnradsegmenten der Ruder in diesem Luftkanal kämmt, so dass die Ruder in jedem der beiden Luftkanäle gemeinsam schwenken. Erfindungsgemäß sind die Zahnstangen für die Ruder in den beiden Luftkanälen schiebefest miteinander verbunden, so dass sich die Zahnstangen gemeinsam verschieben und dadurch die Ruder in beiden Luftkanälen gemeinsam schwenken. Vorzugsweise sind die Zahnstangen starr miteinander, beispielsweise sind sie einstückig miteinander an einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zahnradsegmente koaxial zu den Schwenkachsen der Ruder sind. Das ermöglicht eine einfache Herstellung, indem die Zahnradsegmente beispielsweise auf Schwenkwellen der Ruder aufgepresst oder einstückig mit den Rudern hergestellt werden. Denkbar sind allerdings auch Zahnradsegmente, die einen Winkelversatz und/oder Radialversatz zu den Schwenkachsen der Ruder aufweisen und durch eine beispielsweise gelenkige Antriebsverbindung so mit den Rudern verbunden sind, dass bei einem Schwenken der Zahnradsegmente durch Verschieben der Zahnstangen die Ruder um den gleichen oder einen anderen Winkel schwenken.
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Die Zahnstangen, die Ruder, die Schwenkachsen der Ruder und/oder der Zahnradsegmente können in einer gemeinsamen Querebene des Luftausströmers angeordnet oder einen Versatz in einer Durchströmungsrichtung durch die Luftkanäle aufweisen. Die Durchströmungsrichtung ist eine Längsrichtung, insbesondere eine Linie durch Mitten von Querschnitten der beiden Luftkanäle, die gerade oder nicht gerade sein können.
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Die Zahnstangen können einen Winkelversatz um ihre Längsrichtungen zueinander aufweisen, was bedeutet, dass Zähne der Zahnstangen in verschiedene Winkelrichtungen quer zu ihren Längsrichtungen weisen. Die Zahnstangen sind sozusagen „gekippt“ zueinander angeordnet.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ruder in einem der beiden Luftkanäle, der hier als der erste Luftkanal bezeichnet wird, näher an der Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers angeordnet sind als die Ruder in dem anderen, hier also in dem zweiten Luftkanal, von der Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers. Insbesondere sind die Ruder in dem Luftkanal, der sich in einer vorgesehenen Einbau- und Gebrauchslage des Luftausströmers oben befindet, näher an der Luftaustrittsöffnung angeordnet als die Ruder in dem anderen Luftkanal, der sich in der vorgesehenen Einbau- und Gebrauchslage des Luftausströmers unten befindet. In der hier benutzten Terminologie ist der obere Luftkanal der erste Luftkanal und der untere Luftkanal der zweite Luftkanal.
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Je näher die Ruder an der Luftaustrittsöffnung angeordnet sind, desto besser ist ihre Lenkungswirkung auf den Austrittsluftstrom aus dem Luftausströmer. Der Grund, die Ruder mit unterschiedlichen Abständen von der Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers anzuordnen ist, dass sie für Passagiere, insbesondere einen Fahrer und/oder einen Beifahrer möglichst nicht sichtbar sind. Dabei sollen die Ruder in beiden Luftkanälen so angeordnet sein, dass sie nicht durch die Luftaustrittsöffnung sichtbar sind, wenn der Fahrer und/oder der Beifahrer vorgesehene Beförderungspositionen in einem Fahrgastraum eines Kraftwagens einnehmen, insbesondere wenn sie auf den Vordersitzen eines Kraftwagens sitzen und sich ihre Köpfe in einer vorgesehenen Höhe vor Kopfstützen befinden. Die Anordnung der Ruder in den Luftkanälen des Luftausströmers ist dabei auch von der Anordnung des Luftausströmers im Armaturenbrett, der Mittelkonsole oder an sonstiger Stelle des Kraftwagens abhängig.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung vereinfacht und schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen vertikalen Längsschnitt eines Luftausströmers gemäß der Erfindung; und
- 2 einen horizontalen Längsschnitt eines Luftkanals des Luftausströmers aus 1 in einem mit Pfeil II in 1 angegebenen Bereich.
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Der in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Luftausströmer 1 ist zu einem Einbau in beispielsweise ein Armaturenbrett 2 eines im Übrigen nicht dargestellten Kraftwagens vorgesehen. Von dem Armaturenbrett 2 ist in 1 nur ein Ausbruch gezeichnet, der eine Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 umgibt. Die Luftaustrittsöffnung 3 ist bündig mit dem Armaturenbrett 2, der Luftausströmer 1 ist versenkt in das Armaturenbrett 2 eingebaut.
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Der Luftausströmer 1 weist ein rechteckrohrförmiges Gehäuse 4 auf, das auf einem Teil seiner Länge durch einen Teiler 5 in zwei Luftkanäle 6, 7 geteilt ist, die zu ihrer Unterscheidung hier auch als erster Luftkanal 6 und als zweiter Luftkanal 7 bezeichnet werden. Der Teiler 5 ist im Ausführungsbeispiel ein Hohlkörper, der über seine gesamte Länge, die sich quer durch das Gehäuse 4 erstreckt, einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Der Querschnitt des Teilers 5 erstreckt sich in einer Längsrichtung des Luftausströmers 1, der beiden Luftkanäle 6, 7 und des Gehäuses 4. Im Bereich des Teilers 5 verlaufen die beiden Luftkanäle 6, 7 zunächst schräg auseinander, anschließend ein Stück weit parallel und anschließend in Richtung der Luftaustrittsöffnung 3 wieder schräg aufeinander zu. An der Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 zugewandten Enden enden die beiden Luftkanäle 6, 7 mit Austrittsöffnungen 8, 9, die sich im Ausführungsbeispiel innerhalb des rechteckrohrförmigen Gehäuses 4 des Luftausströmers 1 befinden, die also nicht mit der Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 zusammenfallen. Das rechteckrohrförmige Gehäuse 4 des Luftausströmers 1 bildet ebenfalls einen Luftkanal, der zur Unterscheidung von den beiden Luftkanälen 6, 7, in die der Teiler 5 das Gehäuse 4 auf einem Teil seiner Länge teilt, als Gehäuse 4 bezeichnet wird. In 1 ist eine Lage der Austrittsöffnungen 8, 9 der beiden Luftkanäle 6, 7 mit Strichlinien eingezeichnet, die keine Körperkanten, Gitter oder sonstige körperliche Merkmale darstellen.
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Auf einer der Luftaustrittsöffnung 3 abgewandten Seite des Teilers 5 ist eine ebene Platte als Leitschaufel 10 angeordnet, die um eine - im Ausführungsbeispiel horizontale - Schwenkachse 11 schwenkbar ist. Die Leitschaufel 10 lässt sich nach oben und unten oder allgemein ausgedrückt quer zur Längsrichtung des Gehäuses 4 schwenken, so dass sie wahlweise einen der beiden Luftkanäle 6, 7 teilweise oder vollständig versperrt. Durch Schwenken der Leitschaufel 10 lässt sich ein Verhältnis von Luftmengen, die durch die beiden Luftkanäle 6, 7 strömt, einstellen und ändern. Weil die beiden Luftkanäle 6, 7 zu ihren Austrittsöffnungen 8, 9 schräg aufeinander zu verlaufen, beeinflusst das Verhältnis der Luftmengen durch die beiden Luftkanäle 6, 7 eine Richtung eines gemeinsamen Austrittsluftstroms, zu dem sich zwei die beiden Luftkanäle 6, 7 durchströmenden Luftströme nach einem Austritt durch die Austrittsöffnungen 8, 9 vereinigen. Ist die Luftmenge durch einen der beiden Luftkanäle 6, 7 größer, tritt der Austrittsluftstrom schräg in Richtung des anderen Luftkanals 7, 6 aus der Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 aus. Ist beispielsweise ein Luftstrom durch den ersten Luftkanal 6, der sich in 1 oben befindet, größer, tritt der Austrittsluftstrom schräg nach unten aus und umgekehrt.
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In beiden Luftkanälen 6, 7 sind Ruder 12, 13 mit Abstand voneinander, parallel zueinander und nebeneinander angeordnet. Die Ruder 12, 13 sind ebene, plattenförmige Luftleitelemente, die um zueinander parallele Schwenkachsen 14, 15 schwenkbar sind. Die Schwenkachsen 14, 15 befinden sich in jedem Luftkanal 6, 7 in einer Querebene des jeweiligen Luftkanals 6, 7. Die Leitschaufel 10 auf der der Luftaustrittsöffnung 3 abgewandten Seite des Teilers 5 kann ebenfalls als Ruder aufgefasst werden und wird hier zur Unterscheidung von den Rudern 12, 13 in den beiden Luftkanälen 6, 7 als Leitschaufel 10 bezeichnet. Die Ruder 12, 13 und ihre Schwenkachsen 14, 15 sind senkrecht zur Leitschaufel 10 und ihrer Schwenkachse 11 angeordnet, so dass die Luftströme durch die beiden Luftkanäle 6, 7 durch die Ruder 12, 13 quer zu der Richtung gelenkt werden, in der die Leitschaufel 10 den Luftstrom lenkt. Auf diese Weise ist eine Lenkung des Austrittsluftstroms aus der Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 zur Seite nach links und rechts sowie nach oben und unten möglich.
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Innerhalb des als Hohlkörper ausgeführten Teilers 5 sind starr auf Schwenkwellen der Ruder 12, 13 Zahnradsegmente 16, 17 angeordnet. Die Zahnradsegmente 16, 17 sind Zahnräder, die sich nur über einen begrenzten Winkel in Umfangsrichtung erstrecken. Die Schwenkwellen sind starr mit den Rudern 12, 13 und definieren die Schwenkachsen 14, 15 der Ruder 12, 13. In 2 ist eine Wandung des Teilers 5 nicht gezeichnet, so dass die Zahnradsegmente 17 der Ruder 13 des zweiten Luftkanals 7 sichtbar sind. Die Zahnradsegmente 16 der Ruder 12 des ersten Luftkanals 6 sind in 2 nicht gezeichnet. Anstelle der Zahnradsegmente 16, 17 können die Ruder 12, 13 auch Zahnräder aufweisen (nicht dargestellt).
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Mit den Zahnradsegmenten 16, 17 kämmen Zahnstangen 18, 19, die - im Ausführungsbeispiel innerhalb des Teilers 5 - quer zum Gehäuse 4 und zu den beiden Luftkanälen 6, 7 verschieblich geführt sind. Die Zahnstangen 18, 19 sind starr miteinander verbunden, im Ausführungsbeispiel sind die Zahnstangen 18, 19 einstückig durch einen Steg 20 miteinander verbunden. Durch Verschiebung der beiden Zahnstangen 18, 19, die wie beschrieben starr miteinander verbunden sind, werden die Zahnradsegmente 16, 17 gemeinsam verschwenkt. Mit den Zahnradsegmenten 16, 17 werden auch die Ruder 12, 13 in beiden Luftkanälen 6, 7 gemeinsam verschwenkt, so dass die Ruder 12, 13 in beiden Luftkanälen 6, 7 stets parallel zueinander sind und parallel miteinander schwenken.
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Zum Verschieben der Zahnstangen 18, 19 und damit zum Schwenken der Ruder 12, 13 ist im Teiler 5 ein Getriebemotor 21 angeordnet, der ein Zahnrad 22 aufweist, das mit einer dritten Zahnstange 23 kämmt, die einstückig und damit ebenfalls starr mit dem Steg 20 und den beiden Zahnstangen 18, 19 ist, mit denen die Zahnradsegmente 16, 17 der Ruder 12, 13 kämmen. Andere Möglichkeiten zum Verschieben der Zahnstangen 18, 19 sind möglich.
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Während sich die Ruder 13 und ihre Schwenkachsen 15 bzw. Schwenkwellen im zweiten Luftkanal 7 in dem zum ersten Luftkanal 6 parallelen Abschnitt befinden, befinden sich die Ruder 12 und ihre Schwenkachsen 14 bzw. Schwenkwellen im ersten Luftkanal 6 in dem schräg zur Luftaustrittsöffnung 8 hin verlaufenden Abschnitt. Dadurch weisen die Schwenkachsen 14 und die Schwenkwellen der Ruder 12, die Ruder 12 und die Zahnradsegmente 16 im ersten Luftkanal 6 einen Winkelversatz und einen Versatz in einer Durchströmungsrichtung durch die Luftkanäle 6, 7 zu den Schwenkachsen 15 und Schwenkwellen der Ruder 13, den Rudern 13 und den Zahnradsegmente 17 im zweiten Luftkanal 7 auf. Entsprechend dem Versatz der Zahnradsegmente 16, 17 weisen auch die mit ihnen kämmenden Zahnstangen 18, 19 einen Winkelversatz und einen Versatz in der Durchströmungsrichtung, d. h. der Längsrichtung der Luftkanäle 6, 7 und der Längsrichtung des Gehäuses 4 des Luftausströmers 1 auf.
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Außerdem sind die Ruder 12 im ersten Luftkanal 6 näher an dessen Austrittsöffnung 8 als die Ruder 13 im zweiten Luftkanal 7 an dessen Austrittsöffnung 9 angeordnet. Damit ist auch der Abstand A1 der Ruder 12 im ersten Luftkanal 6 zur Luftaustrittsöffnung 3 kleiner als der Abstand A2 der Ruder 13 im zweiten Luftkanal 7.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Einbau des Luftausströmers 1 in der in 1 gezeichneten Lage mit einem horizontalen Teiler 5, einer horizontalen Leitschaufel 10 und vertikalen Rudern 12, 13 vor. Dadurch befindet sich der erste Luftkanal 6 oben und der zweite Luftkanal 7 unten. Die Ruder 12, 13 sind so weit von der Luftaustrittsöffnung 3 des Luftausströmers 1 weg in die beiden Luftkanäle 6, 7 hinein versetzt angeordnet, dass sie von schräg oben, wo sich normalerweise ein Kopf eines Fahrers oder Beifahrers befindet, wenn der Fahrer oder Beifahrer wie vorgesehen auf einem Vordersitz eines Kraftwagens sitzt, nicht durch die Luftaustrittsöffnung 3 sichtbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftausströmer
- 2
- Armaturenbrett
- 3
- Luftaustrittsöffnung
- 4
- Gehäuse
- 5
- Teiler
- 6
- erster Luftkanal
- 7
- zweiter Luftkanal
- 8
- Austrittsöffnung des ersten Luftkanals
- 9
- Austrittsöffnung des zweiten Luftkanals
- 10
- Leitschaufel
- 11
- Schwenkachse der Leitschaufel
- 12, 13
- Ruder
- 14, 15
- Schwenkachse
- 16, 17
- Zahnradsegment
- 18, 19
- Zahnstange
- 20
- Steg
- 21
- Getriebemotor
- 22
- Zahnrad
- 23
- dritte Zahnstange
- A1
- Abstand der Ruder 12 im ersten Luftkanal 6 zur Luftaustrittsöffnung 3
- A2
- Abstand der Ruder 13 im zweiten Luftkanal 7 zur Luftaustrittsöffnung 3
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202016105996 U1 [0005]
- DE 102016116356 A1 [0006]
