DE102019106826A1

DE102019106826A1 - Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes

Info

Publication number: DE102019106826A1
Application number: DE102019106826.6A
Authority: DE
Inventors: Nico Triebel; Daniel Knorr
Original assignee: HBPO GmbH
Current assignee: HBPO GmbH
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: WO2020187912A1; US20220185100A1; US11865910B2; CN113597385A; DE102019106826B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes (4) zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls, umfassend ein erstes Steuerelement (10a) zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes (4), ein zweites Steuerelement (10b) zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes (4), ein unmittelbar zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerelement (10a, 10b) angeordnetes Führungselement (8) zur Führung des Verschlusselementes (4) während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, wobei die Vorrichtung (2) mehrteilig gebildet und aus separat voneinander hergestellten Teilen zusammengesetzt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls sowie ein System zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls.
In modernen Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wird durch einen Kühlergrill des Fahrzeugs bzw. durch die Öffnungen des Kühlergrills einströmende Frischluft kanalisiert und auf ein Kühlmodul des Fahrzeugs geleitet. Insbesondere durch dieses gezielt kanalisierte Leiten des Luftstroms auf das Kühlmodul kann sichergestellt werden, dass entsprechend der Ausgestaltung des Kühlmoduls beispielsweise ein Motor des Fahrzeugs und/oder Ladeluft für diesen Motor effizient gekühlt und/oder der Fahrzeuginnenraum effizient klimatisiert werden kann.
Nachteiliger Weise werden durch den einströmenden Luftstrom turbulente Strömungen erzeugt, die einer Fortbewegung der betreffenden Fahrzeuge entgegenwirken und zu verringerten Reichweiten bzw. zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führen. Um dieses Problem zu lösen, sind aus dem Stand der Technik Verschlusssysteme bekannt, welche die innerhalb des Motorraums angeordneten Lufteinlässe bei Bedarf verschließen können und somit die Erzeugung turbulenter Strömungen reduzieren können. Vorrichtungen zum Steuern und Führen der Verschlusselemente solcher Verschlusssysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die bekannten Vorrichtungen sind dabei in Form von einteiligen Bauteilen gebildet, die in der Regel über einen Spritzgussprozess mit einer integrierten Gasinjektion oder Wasserinjektion sowie einer ergänzenden Projektilinjektion hergestellt werden. Nachteiliger Weise sind die Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen technisch sehr komplex sowie kosten- und zeitaufwändig.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen zum Steuern und Führen von Verschlusselementen für Verschlusssysteme zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise herstellbar ist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls vorgesehen, die ein erstes Steuerelement zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes, ein zweites Steuerelement zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes sowie ein unmittelbar zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerelement angeordnetes Führungselement zur Führung des Verschlusselementes während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung umfasst. Die Vorrichtung ist hierbei erfindungsgemäß mehrteilig gebildet und aus separat voneinander hergestellten Teilen zusammengesetzt.
Die gegenständliche Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes kann vorzugsweise zusammen mit einem Verschlusselement im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zwischen einem Kühlergrill bzw. einer Fronthaube und einem Kraftfahrzeugkühlmodul angeordnet sein. Neben einem Einsatz in Personenkraftwagen und Lastkraftwagen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso in anderen motorisierten Fahrzeugen, wie Schiffen oder Flugobjekten oder dergleichen eingesetzt werden. Bevorzugt kann ein Öffnungsvorgang und ein Schließvorgang eines Verschlusselementes durch eine Interaktion zwischen den gegenständlichen Steuerelementen und dem erfindungsgemäßen Führungselement zusammen mit einem Verschlusselement erfolgen, um entlang einer Fahrzeughöhe angeordnete Lufteinlässe zu verschließen oder zu öffnen. Derartige Lufteinlässe können beispielsweise in Form von Bremsluftkanälen oder Zuluftkanälen für den Motorraum bzw. für eine Klimaanlage oder dergleichen gebildet sein. Unter einer mehrteiligen Vorrichtung wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung verstanden, die voneinander trennbare Komponenten umfasst. Im vorliegenden Fall sind diese trennbaren Komponenten zumindest ein erstes und ein zweites Steuerelement sowie ein unmittelbar zwischen den Steuerelementen angeordnetes Führungselement, die allesamt separat voneinander herstellbar sind und nach der Herstellung zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengesetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass durch eine Zerlegung eines einstückigen Bauteils in ein aus separat herstellbaren Teilen gebildetes mehrteiliges Bauteil, ein Herstellungsprozess stark vereinfacht, beschleunigt und kostengünstiger ausgeführt werden kann.
Im Hinblick auf eine platzsparende und kompakte Anordnung sowie eine gleichzeitig effektive und verschleißarme Führung des Verschlusselementes während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, kann im Rahmen der Erfindung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Führungselement in Form einer Wickelwelle gebildet ist, auf die das Verschlusselement während einer Öffnungsbewegung aufwickelbar ist und von der das Verschlusselementes während einer Schließbewegung abwickelbar ist.
Im Rahmen einer einfachen und kostengünstigen Herstellung, insbesondere für Massenanfertigungen, kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Führungselement in Form eines extrudierten Profils, vorzugsweise in Form eines extrudierten Hohlprofils gebildet ist. Mittels gängiger Extrusionsverfahren können hierbei selbst komplexe hohlprofilförmige Strukturen in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden.
Um eine einfache, kompakte und materialsparende Verbindung zwischen dem gegenständlichen Führungselement und den erfindungsgemäßen Steuerelementen zu gewährleisten, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Führungselement zwei an den Außenseiten angeordnete Ausnehmungen zur Aufnahme der Steuerelemente aufweist. Die Ausnehmungen können hierbei bereits in Form eines extrudierten Profils in das Führungselement eingebracht sein oder aber durch zusätzliche Bearbeitung des Führungselementes geschaffen werden.
Um eine möglichst einfache und unkomplizierte Verbindung zwischen einem Führungselement und den Steuerelementen mit gleichzeitig größtmöglichen Justagefreiheiten zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass die an den Außenseiten des Führungselementes angeordneten Ausnehmungen punktsymmetrisch ausgebildet sind, wobei der Symmetriepunkt vorzugsweise gleichzeitig den Mittelpunkt der Querschnittsfläche des Führungselementes bildet. Als punktsymmetrische Strukturen können beispielsweise sternförmige Strukturen, kreisförmige Strukturen oder regelmäßige n-eckige Strukturen vorgesehen sein. Durch die punktsymmetrische Form wird hierbei insbesondere bei der Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Führungselement und den Steuerelementen eine größtmögliche Freiheit hinsichtlich der Ausrichtung der Steuerelemente zum Führungselement gewährleistet.
Im Rahmen einer besonders einfachen Art der Verbindung zwischen dem Führungselement und den Steuerelementen kann ferner insbesondere vorgesehen sein, dass die an den Außenseiten angeordneten Ausnehmungen formkorrespondierend zur äußeren Form eines Verbindungsbereiches der Steuerelemente ausgebildet sind. Auf diese Weise können beispielsweise auf einfache Weise Quetsch- oder Pressverbindungen generiert werden, wobei die äußere Form der Steuerelemente hierbei vorzugsweise die Geometrie zum Einpressen bildet.
Im Hinblick auf eine effektive Prävention von Fehlkonstruktionen bei dem Zusammenbau des gegenständlichen Führungselementes mit den erfindungsgemäßen Steuerelementen kann zudem vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Führungselement und/oder die Steuerelemente Justagemittel zur Gewährleistung einer korrekten Verbindung zwischen dem Führungselement und den Steuerelementen aufweisen, wobei die Justagemittel des Führungselementes vorzugsweise lediglich in einer korrekten Positionierung des Führungselementes zu den Steuerelementen formkorrespondierend zu den Justagemitteln der Steuerelemente angeordnet sind. Auf diese Weise wird insbesondere eine korrekte Verbindung zwischen dem Führungselement und den Steuerelementen hinsichtlich einer exakten Position bzw. eines exakten Verbindungswinkels oder dergleichen gewährleistet. Die Justagemittel können hierbei im einfachsten Fall in Form von Positionierungszapfen und formkorrespondierenden Ausnehmungen oder dergleichen gebildet sein. Alternativ oder kumulativ kann eine korrekte Positionierung auch über entsprechend positionierte Markierungen oder dergleichen kenntlich gemacht werden.
Im Rahmen einer besonders einfachen und insbesondere reversiblen Form einer Verbindung eines Führungselementes mit Steuerelementen kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass die Steuerelemente formschlüssig mit dem Führungselement verbunden sind, wobei die Steuerelemente und/oder das Führungselement vorzugsweise zumindest ein formschlüssiges Verbindungsmittel umfassen. Die formschlüssige Verbindung zwischen den Steuerelementen und dem Führungselement kann hierbei insbesondere in Form einer Pressverbindung gebildet sein. Als formschlüssige Verbindungsmittel können hierbei vorzugsweise Spreizniete, Passstifte oder Sicherungsringe oder dergleichen verwendet werden, die neben ihrer Funktion der Generierung einer formschlüssigen Verbindung ebenfalls einer Prävention von Fehlkonstruktionen bei dem Zusammenbau des gegenständlichen Führungselementes mit den erfindungsgemäßen Steuerelemente dienen können.
Im Hinblick auf eine besonders leichte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass das Führungselement aus einem Leichtbaumaterial mit einer Dichte von weniger als 3 g/cm³ gebildet ist, wobei das Leichtbaumaterial insbesondere ein Aluminiumwerkstoff und/oder ein Kunststoff ist.
Um jedoch zugleich eine stabile und verschleißarme Ausführung zu schaffen, bei der die Steuerelemente ohne Probleme in das gegenständliche Führungselement verpresst werden können, ist es von Vorteil, wenn die Steuerelemente aus einem Hartmetallmaterial, vorzugsweise aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl gebildet sind.
Ebenfalls im Hinblick auf eine platzsparende und kompakte Anordnung sowie eine gleichzeitig präzise, effektive und verschleißarme Steuerung des Verschlusselementes während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das erste und zweite Steuerelement jeweils eine Welle und einen jeweils an der Welle angeordneten Seilzug umfasst, wobei der erste Seilzug mit dem ersten Steuerelement und der zweite Seilzug mit dem zweiten Steuerelement verbunden ist. Zusätzlich sind beide Seilzüge vorzugsweise mit dem Führungselement verbunden, bzw. können mit einem an dem Führungselement anordenbaren Verschlusselement verbunden werden, sodass die Steuerelemente das Verschlusselement mit Hilfe der Seilzüge von dem Führungselement abwickeln bzw. das Verschlusselement auf das Führungselement aufwickeln können. Der erste und zweite Seilzug kann hierbei vorzugsweise in Form von dünnen und stabilen Drähten, insbesondere in Form von Feinseilen aus Edelstahl oder dergleichen gebildet sein.
Im Rahmen einer besonders stabilen und robusten Ausführung können die Seilzüge auch in Form von Bowdenzügen oder dergleichen gebildet sein.
Im Hinblick auf eine möglichst konstante Zugspannung auf das Verschlusselement während eines Öffnungs- und eines Schließvorgangs, kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das erste und zweite Steuerelement konisch geformte Teilbereiche aufweisen, um eine Durchmesserzunahme und eine Durchmesserabnahme des Führungselementes durch das Auf- und Abwickeln des Verschlusselementes zu kompensieren. Die konisch geformten Teilbereiche können hierbei vorzugsweise mit Gewinden zur Führung bzw. für eine geregelte Auf- und Abwicklung der Seilzüge versehen sein. Eine konstante Vorspannung ist hierbei insbesondere wichtig, um ein „Flattern“ des Verschlusselementes im Fahrtwind sowie das Schlagen von Falten oder dergleichen zu verhindern und somit eine saubere Aufwicklung zu gewährleisten. Beim Aufwickeln des Verschlusselementes auf das Führungselement nimmt der Durchmesser des Führungselementes zu, wohingegen er beim Abwickeln des Verschlusselementes abnimmt. Über eine entsprechend ausgestaltete und positionierte konische Form kann diese Zu- und Abnahme ausgeglichen werden, sodass während eines vollständigen Öffnungs- und Schließvorgangs eine konstante Zugspannung gewährleistet ist. Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache Ausgestaltung sind die konischen Teilbereiche hierbei vorzugsweise derart angeordnet, dass der Durchmesser nach außen hin, also entgegengesetzt zur Verbindungsstelle der Steuerelemente mit dem gegenständlichen Führungselement zunimmt. Da mit jeder Schicht an aufgewickeltem Verschlusselement der Radius der Steuerelemente vorteilhafterweise angepasst werden muss, ist die Ausgestaltung bzw. die Intensität der Konifizierung u.a. abhängig von der Schichtdicke des Verschlusselementes. Die Form der konisch geformten Teilbereiche, d.h. insbesondere der optimale Radius in Bezug auf die jeweilige Wicklungsnummer lässt sich hierbei über eine Berücksichtigung des Gewebestartwickelradius des Führungselementes, die doppelte Verschlusselementdicke, die entsprechende Wicklungsnummer sowie einen spezifischen Umrechnungsfaktor annähern.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist zudem ein System zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls. Hierbei umfasst das gegenständliche System eine voranstehend beschriebene Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes sowie ein Verschlusselement zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls. Damit bringt das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben worden sind.
Im Hinblick auf eine besonders leichtbauende Ausführung sowie einen zugleich einfach und materialschonenden Öffnungs- und Schließvorgang, kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass das Verschlusselementes in Form eines Textils gebildet ist. Um eine möglichst effektive Abschirmung einer Luftströmung zu gewährleisten, ist das Verschlusselement hierbei vorzugsweise in Form eines zumindest teilweise luftundurchlässigen Textils gebildet, das vorzugsweise aus einem synthetischen und möglichst reißfesten Material, wie beispielsweise einem Polyester oder einem Polyamid oder dergleichen gebildet ist. Hierbei kann das Verschlusselement auch mit einer zumindest teilweise luftundurchlässigen Beschichtung oder dergleichen versehen sein. Vorzugsweise weist das Verschlusselement ferner eine schmutzabweisende Oberfläche auf, bzw. ist mit einer schmutzabweisenden Beschichtung oder dergleichen versehen. Hinsichtlich einer einfachen und flexiblen Führung des Verschlusselementes während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung kann das Verschlusselement zudem vorteilhafterweise eine Gewebedicke von 0,15 bis 0,3 mm, insbesondere eine Gewebedicke von 0,25 mm besitzen.
Hinsichtlich einer konstruktiv einfachen Einführung und Steuerung eines Verschlusselementes über zwei Steuerelemente kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise ebenfalls vorgesehen sein, dass das Führungselement derart zwischen dem ersten und zweiten Steuerelement angeordnet ist, dass die Hauptausrichtungsachse des Führungselementes im Wesentlichen senkrecht zu einer Öffnungs- und Schließbewegung des Verschlusselementes ausgerichtet ist.
Im Hinblick auf eine einfache und kompakte Anordnung sowie eine gleichzeitig präzise und effektive Steuerung des Verschlusselementes während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, kann im Rahmen der Erfindung ferner vorgesehen sein, dass die Steuerelemente über den ersten und zweiten Seilzug mit dem Verschlusselement verbunden sind, wobei die Verbindung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass die Seilzüge während einer Öffnungsbewegung auf die Steuerelemente aufgewickelt werden und während einer Schließbewegung von den Steuerelementen abgewickelt werden.
Um ein fernsteuerbares Öffnen und Verschließen eines Verschlusselementes zu gewährleisten, ist es ferner vorteilhaft, wenn ein Antriebsmittel zum Antreiben des Steuerelementes vorgesehen ist. Hierbei kann das Antriebsmittel vorzugsweise in Form eines Aktuators, insbesondere in Form eines Rotationsaktuators gebildet sein.
Im Hinblick auf eine automatisierte Anpassung der Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an bestimmbare Größen, wie eine aktuelle Geschwindigkeit, einen aktuellen Verbrauch, eine aktuelle Außentemperatur, eine aktuelle Motortemperatur, eine aktuelle Bremsbeanspruchung, eine aktuelle Tankfüllung oder dergleichen, kann des Weiteren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine Detektionseinheit zur Erfassung von Daten zur Bestimmung einer aktuellen Position des Verschlusselementes in Bezug auf eine Fahrzeughöhe und/oder einer aktuellen Temperatur und/oder einer aktuellen Zugspannung und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit und/oder eines aktuellen Energieverbrauchs vorgesehen ist. Bevorzugt kann dabei im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Detektionseinheit zumindest einen Sensor zur Erfassung benannter Daten aufweist. Im Rahmen einer kompakten und leicht austauschbaren und integrierbaren Ausführung kann es hierbei insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Detektionseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Alternativ kann die Detektionseinheit auch entfernt von der Vorrichtung angeordnet und vorzugsweise in eine Kontrolleinheit oder dergleichen integriert sein. Bezüglich einer automatisierbaren Anpassung einer Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dabei vorteilhafterweise insbesondere eine Interaktion von Sensoren der Detektionseinheit mit innerhalb eines Fahrzeugs angeordneten Sensoren erfolgen, sodass auf einfache Weise auf bereits vorhandene Sensorik zurückgegriffen werden kann.
Im Hinblick auf eine besonders exakte Bestimmung bzw. eine möglichst exakt kontrollierbare Steuerung einer Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorteilhafterweise ferner vorgesehen sein, dass eine Verarbeitungseinheit zur Aussendung eines Steuerbefehls an das Antriebsmittel, auf Basis der erfassten Daten, vorgesehen ist. Die Verarbeitungseinheit ist hierbei vorteilhafterweise in der Lage, Daten auf Basis von mehreren Sensoren zu verarbeiten, beispielsweise zu mitteln, zu gewichten oder dergleichen, um zusätzlich die Aussagekraft der Daten zu erhöhen, bevor anhand der Verarbeitung ein Steuerbefehl an das Antriebsmittel ausgegeben wird. Für eine reibungslose Steuerung und Kommunikation der einzelnen Komponenten, wie der Detektionseinheit, der Verarbeitungseinheit und der verschiedenen Sensoren untereinander, können die Komponenten im Rahmen einer drahtgebundenen Ausführung vorzugsweise mittels einer Kommunikations- und Steuerleitung miteinander verbunden sein. Im Hinblick auf eine besonders flexible, unkomplizierte und effiziente Kommunikation der einzelnen Systemeinheiten, können die einzelnen Komponenten vorzugsweise drahtlos bzw. kontaktlos auf Server- bzw. Cloud-Basis und/oder via Internet miteinander kommunizieren.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Kraftfahrzeug, umfassend eine voranstehend beschriebene Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes, insbesondere umfassend ein voranstehend beschriebenes System zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Hierbei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In den Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Führungselementes in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen ersten Steuerelementes in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen zweiten Steuerelementes in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen zweiten Steuerelementes zusammen mit einem Teil eines erfindungsgemäßen Führungselementes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
6 eine schematische Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen ersten Steuerelementes in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes 4 zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei umfasst die Vorrichtung 2 ein erstes Steuerelement 10a zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes 4, ein zweites Steuerelement 10b zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes 4 sowie ein unmittelbar zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerelement 10a, 10b angeordnetes Führungselement 8 zur Führung des Verschlusselementes 4 während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, wobei die Vorrichtung 2 mehrteilig gebildet und aus separat voneinander hergestellten Teilen zusammengesetzt ist. Das Führungselement 8 ist vorliegend in Form einer Wickelwelle gebildet, auf die das Verschlusselement 4, das vorzugsweise in Form eines Textils oder dergleichen gebildet sein kann, während einer Öffnungsbewegung auswickelbar ist und von der das Verschlusselement 4 während einer Schließbewegung abwickelbar ist. Das Führungselement 8 kann hierbei vorzugsweise in Form eines extrudierten Profils, insbesondere in Form eines extrudierten Hohlprofils oder dergleichen gebildet sein und umfasst ferner zwei an den Außenseiten 12a, 12b angeordnete Ausnehmungen 16a, 16b zur Aufnahme der Steuerelemente 10a, 10b. Das Führungselement 8 ist vorliegend derart zwischen dem ersten und zweiten Steuerelement 10a, 10b angeordnet, dass die Hauptausrichtungsachse X des Führungselementes 8 im Wesentlichen senkrecht zu einer Öffnungs- und Schließbewegung des Verschlusselementes 4 ausgerichtet ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Führungselementes 8 in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Führungselement 8 eine an der Außenseite 12a des Führungselementes 8 angeordnete Ausnehmung 16, die vorliegend punktsymmetrisch ausgebildet ist, wobei der Symmetriepunkt zugleich den Mittelpunkt der Querschnittsfläche Q des Führungselementes 8 bildet. Das Führungselement 8 umfasst vorliegend ferner zwei gegenüberliegend voneinander in Form von Ausnehmungen gebildete formschlüssige Verbindungsmittel 22, die vorzugsweise zur Einführung von formkorrespondierenden Zapfen oder dergleichen gebildet sind. Des Weiteren weist das Führungselement 8 ein in Form eines Positionierungszapfens gebildetes Justagemittel 18 zur Gewährleistung einer korrekten Verbindung zwischen dem Führungselement 8 und den Steuerelementen 10a, 10b auf. Die Justagemittel 18 des Führungselementes 8 sind hierbei vorzugsweise derart gebildet, dass sie vorzugsweise lediglich in einer korrekten Positionierung des Führungselementes 8 zu den Steuerelementen 10a, 10b formkorrespondierend zu den Justagemitteln 18 der Steuerelemente 10a, 10b angeordnet sind.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen ersten Steuerelementes 10a in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Das erste Steuerelement 10a umfasst hierbei im Wesentlichen einen ersten Verbindungsbereich 9 zur Verbindung mit einem Führungselement 8, einen daran anschließenden konisch geformten Teilbereich 3a sowie ein an den konisch geformten Teilbereich 3a angeordnetes Befestigungselement 7 zur Befestigung der Vorrichtung 2 in einem Kraftfahrzeugfrontbereich. Der konisch geformte Teilbereich 3a erfüllt hierbei den Zweck, die durch das Auf- und Abwickeln des Verschlusselementes 4 bedingte Durchmesserzunahme und Durchmesserabnahme des Führungselementes 8 zu kompensieren. Beim Aufwickeln des Verschlusselementes 4 auf das Führungselement 8 nimmt der Durchmesser des Führungselementes 8 zu, wohingegen er beim Abwickeln des Verschlusselementes 4 abnimmt, sodass die konische Form bei entsprechender Ausgestaltung und Anordnung die Zu- und Abnahme ausgleichen kann und somit für eine konstante Vorspannung während eines Öffnungs- und eines Schließvorganges sorgen kann. Innerhalb des konisch geformten Teilbereiches 3a ist ferner ein Gewinde 5 zur Einführung eines Seilzuges 10a vorgesehen. Innerhalb des Verbindungsbereichs 9 sind zudem in Form von Zapfen gebildete formschlüssige Verbindungsmittel 22 vorgesehen, die über ein formschlüssiges Eingreifen in die voranstehend dargestellten Ausnehmungen 22 eine formschlüssige Verbindung mit dem Führungselement 8 gewährleisten. Ferner weist der Verbindungsbereich 9 eine formkorrespondierend zur Ausnehmung 16 des Führungselementes 8 gebildete äußere Form 11 auf, die vorliegend vorzugsweise die Geometrie zum Einpressen bildet und somit eine Quetsch- oder Pressverbindung zwischen dem Steuerelement 10a und dem Führungselement 8 ermöglicht.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen zweiten Steuerelementes 10b in einer vergrößerten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Auch das hier dargestellte zweite Steuerelement 10b umfasst einen ersten Verbindungsbereich 9, einen konisch geformten Teilbereich 3b sowie ein an diesen Teilbereich 3b angeordnetes Verbindungsmittel 7. Der konisch geformte Teilbereich 3b umfasst zudem ebenfalls ein Gewinde 5. Der Verbindungsbereich 9 weist ferner ebenfalls in Form von Zapfen gebildete formschlüssige Verbindungsmittel 22 sowie eine formkorrespondierend zu den Ausnehmungen 16 gebildete äußere Form 11 auf.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen zweiten Steuerelementes 10b zusammen mit einem Teil eines erfindungsgemäßen Führungselementes 8, wobei hier noch einmal die Funktion des konisch geformten Teilbereichs 3b, nämlich die Kompensation der durch die Auf- und Abwicklung des Verschlusselementes 4 bedingte Durchmesserzunahme und Durchmesserabnahme D, erläutert wird, die dafür sorgt, dass während eines vollständigen Öffnungs- bzw. Schließvorgangs vorzugsweise eine konstante Zugspannung gewährleistet ist.
6 zeigt schließlich eine schematische Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen ersten Steuerelementes 10a in einer vergrößerten Darstellung. Gemäß 6 ist schließlich noch die Aufwicklung des Seilzuges 14a innerhalb des Gewindes 5 des konisch geformten Teilbereiches 3a dargestellt.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 bzw. des erfindungsgemäßen Systems 1, ist es insbesondere aufgrund der mehrteiligen Ausgestaltung möglich, eine Vorrichtung 2 zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes 4 zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls zur Verfügung zu stellen, das auf besonders einfache, kostengünstige und schnelle Weise herstellbar ist.
Bezugszeichenliste

1: System zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls
2: Vorrichtung zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes
3a: erster konisch geformter Teilbereich
3b: zweiter konisch geformter Teilbereich
4: Verschlusselement
5: Gewinde
7: Befestigungsmittel
8: Führungselement
9: Verbindungsbereich
10a: erstes Steuerelement
10b: zweites Steuerelement
11: äußere Form
12a: erste Außenseite
12b: zweite Außenseite
14a: erster Seilzug
14b: zweiter Seilzug
16: Ausnehmung
18: Justagemittel
20: Antriebsmittel
22: formschlüssiges Verbindungsmittel
X: Hauptausrichtungsachse des Führungselementes
Q: Querschnittsfläche des Führungselementes
D: Durchmesserzunahme/Durchmesserabnahme

Claims

Vorrichtung (2) zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes (4) zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls, umfassend - ein erstes Steuerelement (10a) zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes (4), - ein zweites Steuerelement (10b) zur Steuerung einer Öffnungs- und einer Schließbewegung des Verschlusselementes (4), - ein unmittelbar zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerelement (10a, 10b) angeordnetes Führungselement (8) zur Führung des Verschlusselementes (4) während einer Öffnungs- und einer Schließbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) mehrteilig gebildet und aus separat voneinander hergestellten Teilen zusammengesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) in Form einer Wickelwelle gebildet ist, auf die das Verschlusselement (4) während einer Öffnungsbewegung aufwickelbar ist und von der das Verschlusselement (4) während einer Schließbewegung abwickelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) in Form eines extrudierten Profils, vorzugsweise in Form eines extrudierten Hohlprofils gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) zwei an den Außenseiten (12a, 12b) angeordnete Ausnehmungen (16) zur Aufnahme der Steuerelemente (10a, 10b) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Außenseiten (12a, 12b) des Führungselementes (8) angeordneten Ausnehmungen (16) punktsymmetrisch ausgebildet sind, wobei der Symmetriepunkt vorzugsweise gleichzeitig den Mittelpunkt der Querschnittsfläche (Q) des Führungselementes (8) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Außenseiten (12a, 12b) angeordneten Ausnehmungen (16) formkorrespondierend zur äußeren Form (11) eines Verbindungsbereichs (9) der Steuerelemente (10a, 10b) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) und/oder die Steuerelemente (10a, 10b) Justagemittel (18) zur Gewährleistung einer korrekten Verbindung zwischen dem Führungselement (8) und den Steuerelementen (10a, 10b) aufweisen, wobei die Justagemittel (18) des Führungselementes (8) vorzugsweise lediglich in einer korrekten Positionierung des Führungselementes (8) zu den Steuerelementen (10a, 10b) formkorrespondierend zu den Justagemitteln (18) der Steuerelemente (10a, 10b) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (10a, 10b) formschlüssig mit dem Führungselement (8) verbunden sind, wobei die Steuerelemente (10a, 10b) und/oder das Führungselement (8) vorzugsweise zumindest ein formschlüssiges Verbindungsmittel (22) umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) aus einem Leichtbaumaterial mit einer Dichte von weniger als 3 g/cm³ gebildet ist, wobei das Leichtbaumaterial insbesondere ein Aluminiumwerkstoff und/oder ein Kunststoff ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (10a, 10b) aus einem Hartmetallmaterial vorzugsweise aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Steuerelement (10a, 10b) konisch geformte Teilbereiche (3a, 3b) aufweisen, um eine durch das Auf- und Abwickeln des Verschlusselementes (4) bedingte Durchmesserzunahme und Durchmesserabnahme des Führungselementes (8) zu kompensieren.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Steuerelement (10a, 10b) jeweils eine Welle und einen jeweils an der Welle angeordneten Seilzug (14a, 14b) umfasst, wobei der erste Seilzug (14a) mit dem ersten Steuerelement (10a) und der zweite Seilzug (14b) mit dem zweiten Steuerelement (10b) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilzüge (14a, 14b) in Form von Bowdenzügen gebildet sind.
System (1) zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls, umfassend - eine Vorrichtung (2) zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, - ein Verschlusselement (4) zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls.
System (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (4) in Form eines Textils gebildet ist.
System (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (8) derart zwischen dem ersten und zweiten Steuerelement (10a, 10b) angeordnet ist, dass die Hauptausrichtungsachse (X) des Führungselementes (8) im Wesentlichen senkrecht zu einer Öffnungs- und Schließbewegung des Verschlusselementes (4) ausgerichtet ist.
System (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (10a, 10b) über den ersten und zweiten Seilzug (14a, 14b) mit dem Verschlusselement (4) verbunden sind, wobei die Verbindung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass die Seilzüge (14a, 14b) während einer Öffnungsbewegung von den Steuerelementen (10a, 10b) aufgewickelt werden und während einer Schließbewegung von den Steuerelementen (10a, 10b) abgewickelt werden.
System (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmittel (20) zum Antreiben der Steuerelemente (10a, 10b) vorgesehen ist, wobei das Antriebsmittel (20) vorzugsweise in Form eines Aktuators gebildet sein kann.
System (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektionseinheit zur Erfassung von Daten zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Verschlusselementes (4) in Bezug auf eine Fahrzeughöhe und/oder einer aktuellen Temperatur und oder einer aktuellen Zugspannung und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit und/oder eines aktuellen Energieverbrauchs vorgesehen ist.
System (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinheit zur Aussendung eines Steuerbefehls an das Antriebsmittel (20) auf Basis der erfassten Daten vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung (2) zum Steuern und Führen eines Verschlusselementes (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, insbesondere umfassend ein System (1) zum Verschließen eines Kraftfahrzeugkühlmoduls nach einem der Ansprüche 14 bis 20.