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Es werden ein Verfahren zur Montage eines Luftausströmers und ein danach hergestellter Luftausströmer beschrieben, wobei der Luftausströmer mindestens ein Gehäuse, mehrere Luftleitelemente und mindestens einen Mitnehmer aufweist. Die Luftleitelemente können als sogenannte Lamellen ausgebildet sein, wobei über die Lamellen eine Luftablenkung erreicht wird.
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Hintergrund
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Luftausströmer dienen zur Ablenkung von ausgegebener Luft, die von einer Klimaanlage oder einer anderen Belüftungseinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Luftausströmer werden bei Fahrzeugen eingesetzt, um Frischluft, temperierte Luft und/oder klimatisierte Luft in den Fahrgastraum eines Fahrzeugs zu bringen. Fahrzeuge können bspw. Kraftfahrzeuge, wie PKW, LKW oder Busse, Züge, Flugzeuge oder Schiffe sein.
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Bei Luftausströmern kann in der Regel neben der Steuerung der Ablenkung von ausgegebener Luft, bspw. von einer Klimaanlage, auch die Menge an ausgegebener Luft geregelt werden. Die Menge der zugeführten Luft wird über eine Steuereinrichtung geregelt, die bspw. mit einer Bedieneinrichtung zum Verschwenken von Lamellen oder getrennt von einer solchen Bedieneinrichtung neben einer Ausströmöffnung angeordnet ist.
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Die Steuereinrichtung steht mit einer Schließklappe in Verbindung, welche in der Regel verschwenkbar in einem Luftkanal gelagert ist. In Abhängigkeit der Stellung der Schließklappe wird Luft zugeführt oder die Luftzufuhr unterbunden. Die Steuerung der zugeführten Luftmenge und die Luftablenkung können auch motorisch und ferngesteuert über Bedieneinrichtungen erfolgen. Es können sowohl manuelle als auch elektronische Steuereinrichtungen bei Luftausströmern vorgesehen sein. Es kann zudem sowohl ein manuelles als auch ein elektronisch/elektrisch gesteuertes Verstellen einer Drosselklappe und von Luftleitelementen erfolgen.
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Luftausströmer können in einem Fahrzeugarmaturenbrett oder im Bereich der A-, B- oder C- Säule oder am Dach eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
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Luftausströmer in Kraftfahrzeugen weisen oftmals mindestens eine Gruppe von verschwenkbar gelagerten Lamellen auf, die eine Ablenkung der ausgegebenen Luft ermöglichen. Die Lamellen sind über Mitnehmer oder Koppelstangen miteinander verbunden, so dass die Verlagerung einer Lamelle automatisch ein synchrones Verschwenken aller miteinander gekoppelter Lamellen bewirkt.
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Stand der Technik
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Ein Mitnehmer oder eine Koppelstange haben neben dem synchronen Verschwenken von Lamellen zusätzlich die Aufgabe, die Lamellen in einem Gehäuse eines Luftausströmers verspannt zu lagern, sodass definierte Bedienkräfte zum Verschwenken eines solchen Lamellenpakets erforderlich sind. Standardmäßig werden hierzu mindestens zwei unterschiedliche Lamellen benötigt. Bei den Lamellen sind Mitnehmerzapfen abwechselnd nach oben oder nach unten zeigend vorgesehen. Der Mitnehmer muss anschließend durch eine komplizierte Bewegung eingefädelt werden. Die unterschiedlich ausgerichteten Mitnehmerzapfen werden dabei in entsprechenden Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers aufgenommen. Durch den Einbau in das Gehäuse wird dann eine Verspannung und dadurch eine definierte Bedienkraft erzeugt.
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Die Mitnehmerzapfen weisen zudem einen Rastvorsprung auf, damit nach dem Einbringen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers die Mitnehmerzapfen nicht mehr aus den Aufnahmeöffnungen heraus bewegt werden können.
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Die bekannte Verspannung von Lamellen bei Luftausströmern erfordert verschiedene Bauteile. Insbesondere sind mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Lamellen erforderlich. Der Montageprozess ist aufwändig, wobei eine automatisierte Fertigung nur schwierig möglich ist. Es sind mindestens zwei verschieden ausgestaltete Lamellen erforderlich, wobei die Mitnehmerzapfen abwechselnd nach unten bzw. nach oben ragen. Zudem müssen die Mitnehmerzapfen einen Rastvorsprung aufweisen, damit diese innerhalb der Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers sicher gehalten werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Mitnehmer in dem Luftkanal eines Luftausströmers angeordnet ist und daher von Luft umströmt wird. Der Mitnehmer verursacht daher Verwirbelungen und Störgeräusche.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Mitnehmer auf die einzelnen Mitnehmerzapfen aufgesetzt bzw. die Mitnehmerzapfen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers eingebracht werden müssen. Dieser Vorgang ist sehr zeitaufwendig, da die Mitnehmerzapfen entgegengesetzt ausgerichtet an den Lamellen angeordnet sind.
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Die Ausbildung von Rastvorsprüngen an den Mitnehmerzapfen sowie die unterschiedlichen Lamellen erfordern verschiedene Bauteile, die mitunter komplex ausgebildet sind. Es sind daher mehrere Werkzeugformen erforderlich. Im Weiteren ist der Herstellungsprozess durch die verschiedenen Bauteile und deren Komplexität erhöht. Der aufwändige und zusätzliche Montageschritt des Einbringens der Mitnehmerzapfen in den Mitnehmer („Einfädeln“) ist sehr zeitaufwendig und arbeitsintensiv.
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Die bekannten Ausgestaltungen von Luftausströmern und die Anordnung von Mitnehmern weisen zusätzlich den Nachteil auf, dass der Mitnehmer von einer Bedienperson oder Fahrgast im eingebauten Zustand gesehen werden können, da der Mitnehmer sich im Luftkanal befindet. Insgesamt ergibt sich dadurch ein unruhiges Gesamtbild eines Luftausströmers.
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Aufgabe
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Es besteht demgegenüber die Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Luftausströmers und einen Luftausströmer anzugeben, wobei die Fertigung vereinfacht ist und die Lagerung der Luftleitelemente keinen Einfluss auf die Luftablenkung hat. Zudem soll eine alternative Lagerung und Verspannung von Luftleitelementen angegeben werden.
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Lösung
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Montage eines Luftausströmers gelöst, wobei der Luftausströmer mindestens ein Gehäuse, mehrere Luftleitelemente und mindestens einen Mitnehmer aufweist, wobei
- - die Luftleitelemente zueinander ausgerichtet angeordnet werden,
- - Koppelzapfen der Luftleitelemente in Aufnahmeöffnungen eines Mitnehmers eingebracht werden, und
- - das Gehäuse mit den Luftleitelementen abschließend verbunden wird, wobei der Mitnehmer in Anlage mit einer Gehäusewand des Gehäuses kommt.
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Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass Gleichteile für die Luftleitelemente, beispielsweise Lamellen, verwendet werden können. Es ist daher ausreichend, nur eine Art eines Luftleitelementes herzustellen. Das Luftleitelement ist so ausgebildet, dass sich die Koppelzapfen in der gleichen Richtung erstrecken. Die im Stand der Technik benötigte gegenläufige Zapfengeometrie für Koppelzapfen kann deshalb entfallen. Vorzugsweise stehen die Koppelzapfen von einer Luftleitfläche ab. Es sind daher keine Hinterschnitte erforderlich, wie sie im Stand der Technik für einen Teil der Lamellen aufgrund der wechselseitigen Montage benötigt werden.
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Bei der Montage kann zusätzlich auf das „Einfädeln“ der Koppelzapfen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers verzichtet werden. Der Verzicht auf diesen aufwendigen Montageschritt erlaubt eine deutlich schnellere und kostengünstigere Fertigung von Luftausströmern.
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Die Verbindung der Luftausströmer über die Koppelzapfen mit dem Mitnehmer erfolgt nur noch durch ein Einsetzen der Koppelzapfen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers oder ein Aufsetzen des Mitnehmers auf die Luftleitelemente, wobei die Koppelzapfen in den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers aufgenommen werden. Dies bietet die Möglichkeit, die Montage mit einer automatischen Fertigung durchzuführen. Vorteilhafterweise kann dabei die Fertigung in nur einer Montagerichtung erfolgen, was die Anforderungen an eine automatische Fertigung gering hält.
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Die einfachere und schnellere Montage bietet insbesondere eine zeit- und damit eine wesentliche Kostenersparnis. Eine Kostenersparnis ergibt sich auch dadurch, dass die Luftleitelemente bzw. Lamellen als Gleichteile ausgebildet und deswegen weniger Werkzeugformen erforderlich sind. Durch die einfache Ausgestaltung der Luftleitelemente mit abstehenden Koppelzapfen können die Werkzeugformen für derartige Luftleitelemente auch einfach ausgebildet sein. Die Fertigung solcher Luftleitelemente im Spritzgussverfahren ist demgemäß deutlich einfacher und somit wiederum kostengünstiger und schneller.
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Der Mitnehmer ist gegen eine Verlagerung oder ein Herausrutschen gesichert, da dieser in Anlage mit einer Gehäusewand des Gehäuses kommt. Die Gehäusewand begrenzt dabei die Verlagerung des Mitnehmers. Die Verlagerung in der anderen Richtung wird über die Luftleitelemente verhindert. Aufgrund der Anlage des Mitnehmers an der Innenseite einer Gehäusewand entsteht Reibung bei der Verlagerung des Mitnehmers durch ein Verschwenken der Luftleitelemente. Durch die Reibung zwischen dem Mitnehmer und den gegenüberliegenden Gehäusewänden kann eine definierte Bedienkraft zum Verschwenken der Luftleitelemente erreicht werden, ohne dass eine Verspannung über eine wechselseitige Anlage wie im Stand der Technik erforderlich ist.
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Die Ausrichtung der Luftleitelemente kann über eine Gehäusehälfte oder eine Gehäusewand des Gehäuses erfolgen. Hierzu kann das Gehäuse aus mindestens zwei Gehäuseteilen gebildet und zuerst die Luftleitelemente über mindestens einen ersten Gehäuseteil ausgerichtet werden, wobei das Gehäuseteil Lageröffnungen für Lagerzapfen der Luftleitelemente aufweist und die Luftleitelemente über die Lagerzapfen drehbar in den Lageröffnungen gelagert werden. Die Luftleitelemente bzw. die Lamellen weisen Lagerzapfen auf, die in entsprechende Lageöffnungen des Gehäuseteils oder der Gehäusewand eingesetzt werden. Hierüber sind die Luftleitelemente ausgerichtet. Anschließend kann auf die so ausgerichteten Luftleitelemente ein Mitnehmer aufgesetzt werden, wobei die Koppelzapfen der Luftleitelemente in den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers aufgenommen werden.
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Das Gehäuse kann beispielsweise aus zwei Gehäusehälften bestehen. Zuerst können die Luftleitelemente in eine Gehäusehälfte eingesetzt und anschließend über die zweite Gehäusehälfte der Verbund zwischen den Luftleitelementen und dem Mitnehmer bereitgestellt werden. Das Aufsetzen eines zweiten Gehäuseteils oder einer abschließenden Gehäusewand auf die Anordnung zueinander ausgerichtet (z.B. parallel) angeordneter Luftleitelemente bietet den benötigten Formschluss, der ein Herausfallen des Mitnehmers und der Luftleitelemente verhindert. Ein Gehäuse kann beispielsweise auch aus vier Gehäusewänden bestehen. Es können sich dabei jeweils zwei Gehäusewände gegenüberliegen und benachbarte Gehäusewände können im Wesentlichen orthogonal zueinander ausgerichtet sein. Wie bereits angeführt, kann zuerst ein Einlegen eines Mitnehmers oder ein Aufsetzen eines Mitnehmers in eine Aufnahme oder auf eine Gehäusewand bzw. Gehäusehälfte erfolgen. Anschließend können dann die Luftleitelemente über ihre Lagerzapfen in entsprechende Lageröffnungen der Gehäusewand oder der Gehäusehälfte eingesetzt werden, wobei die Koppelzapfen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers eingesetzt werden. In alternativen Ausführungen können erst die Luftleitelemente über die Lagerzapfen in die Lageöffnungen der Gehäusewand oder der Gehäusehälfte eingesetzt werden und anschließend der Mitnehmer auf die Koppelzapfen der Luftleitelemente aufgesetzt werden. Dabei befinden sich bei der Montage dann vorzugsweise die Koppelzapfen an einem oberen Ende der Luftleitelemente. Danach wird eine weitere Gehäusewand oder die zweite Gehäusehälfte auf die Luftleitelemente und den Mitnehmer aufgesetzt, wobei der Mitnehmer in Anlage mit der Gehäusewand bzw. Gehäusehälfte kommt. Der Mitnehmer kann hierzu entweder in einer Aufnahme aufgenommen werden oder an der Innenfläche der Gehäusewand anliegen.
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Bei vier Gehäusewänden können seitliche Gehäusewände vor dem Aufsetzen einer oberen Gehäusewand mit einer unteren Gehäusewand verbunden werden. Die Gehäusewände oder auch Gehäusehälften können hierzu Steck- und Rastverbindungen aufweisen. In weiteren Ausführungsformen können auch Verbindungen vorgesehen sein, die nachträglich mit einem Bolzen, einer Schraube oder einer anderen Sicherung zusammengefügt und befestigt werden. In noch weiteren Ausführungsformen kann auch ein Verkleben oder Verschweißen der Gehäusehälften erfolgen, beispielsweise mittels Wärmeeintrag.
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Die Luftleitelemente selbst können zusätzlich so ausgebildet sein, dass diese an den gegenüberliegenden Lagerabschnitten im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Es können an den gegenüberliegenden Lagerabschnitten beispielsweise gleich ausgebildete Lagerzapfen vorgesehen sein. In weiteren Ausführungsformen kann auch an einem zweiten Lagerabschnitt eines Luftleitelementes ein zweiter Koppelzapfen vorgesehen sein, sodass die Luftleitelemente über entsprechend zwei Mitnehmer sicher gehalten werden können.
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In den hierin beschriebenen Ausführungen der technischen Lehre liegt der Mitnehmer entweder an der Gehäusewand an, und ragt damit nicht in den Luftkanal, oder der Mitnehmer kann in einer Aufnahme für den Mitnehmer aufgenommen sein, so dass der Mitnehmer ebenfalls nicht in den Luftkanal ragt.
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Hierzu kann die Gehäusewand eine Aufnahme für den Mitnehmer aufweisen. In der Aufnahme ist der Mitnehmer verlagerbar angeordnet, wobei sowohl eine seitliche Verlagerung beim synchronen Verschwenken der Luftleitelemente als auch eine ausgleichende Bewegung in einer orthogonal dazu verlaufenden Richtung möglich sind. Der Mitnehmer kann insbesondere soweit in der Aufnahme aufgenommen sein, dass dieser im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche der Gehäusewand auf der Innenseite abschließt. Es wird damit eine durchgängige Oberfläche bereitgestellt.
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In weiteren Ausführungsformen kann der Mitnehmer auch gegenüber dem Innenraum des Luftausströmers über eine zusätzliche Leiste, die auf den Mitnehmer aufgesetzt wird, abgedeckt sein. Diese Leiste weist dann entsprechende Öffnungen auf, in welche die Koppelzapfen der Luftleitelemente eingesetzt werden, um mit den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers verbunden zu werden. Diese Öffnungen in der Leiste sind hierzu vorzugsweise bogenförmig ausgebildet, um den Schwenkbewegungen der Luftleitelemente Rechnung zu tragen.
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Die Gehäusewand und/oder die Aufnahme können weitere Aufnahmebereiche für abstehende Abschnitte der Lagerzapfen aufweisen. Die weiteren Ausnahmebereiche können bogenförmig ausgebildet sein und damit den Schwenkweg der Koppelzapfen beim synchronen Verschwenken der Luftleitelemente abbilden.
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Die Lagerzapfen können eine offene Ausgestaltung ohne Rastelemente aufweisen. Die Lagerzapfen können insbesondere einfach als zylinderförmige oder kegelförmige Stifte ausgebildet sein. Es sind keine Rastabschnitte oder sonstigen Rastelemente erforderlich, da die Verbindung mit dem Mitnehmer aufgrund der Anordnung zwischen den Luftleitelementen und der Gehäusewand gegeben ist.
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In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens kann zuerst der Mitnehmer in die Aufnahme eingelegt und anschließend die Luftleitelemente derart in die Gehäusewand eingesetzt werden, dass die Koppelzapfen in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers eingebracht werden. Ein solches Verfahren als spezielle Ausführung wurde bereits vorstehend erläutert. Der Vorteil liegt in der einfachen Einsetzbarkeit der Lagerzapfen und der Koppelzapfen beim Einbringen der Luftleitelemente in die entsprechende Gehäusewand und die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers. Der Formschluss zwischen den Luftleitelementen und dem Mitnehmer wird beim Aufbringen einer zweiten Gehäusehälfte oder einer gegenüberliegenden Gehäusewand sichergestellt, sodass keine Verlagerung des Mitnehmers in Richtung der Schwenkachse der Luftleitelemente erfolgen kann. Die Schwenkachse der Luftleitelemente verläuft im Wesentlichen parallel zur Ausrichtung der Koppelzapfen der Luftleitelemente.
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Die Luftleitelemente können mindestens einen Lagerteller aufweisen, welcher in einer korrespondieren Lageröffnung in der Gehäusewand aufgenommen wird. An dem Lagerteller selbst kann ein Lagerzapfen angeordnet sein, der konzentrisch zum Lagerteller ausgerichtet ist. Über den Lagerteller kann zum einen ein Abstützen der Luftleitelemente gegenüber der Gehäusewand als auch eine Abdichtung des Gehäuses des Luftausströmers gegenüber der Umgebung im Bereich des Luftkanals erfolgen. Hierüber lassen sich Leckluftströme durch Lageröffnungen im Gehäuse vermeiden. Ein Lagerzapfen kann durch die Gehäusewand hindurchtreten und von außen beispielsweise mit einem Hebel zur Einleitung von Drehmomenten einer Antriebseinrichtung gekoppelt sein.
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In weiteren Ausführungsformen können die Koppelzapfen exzentrisch zur Drehachse der Luftleitelemente an den Lagertellern angeordnet sein. Der Mitnehmer kann zwischen den Lagertellern und der Gehäusewand angeordnet sein und ist hierdurch gegenüber dem Innenraum des Luftkanals abgeschirmt. Eine solche Anordnung verhindert, dass der Mitnehmer in den Luftkanal ragt.
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Das Gehäuse, die Luftleitelemente und/oder der Mitnehmer können in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die einzelnen Bestandteile des Gehäuses bzw. die Luftleitelemente und der Mitnehmer selbst sind einfach ausgebildete Teile und können daher kostengünstig und schnell in hoher Stückzahl gefertigt werden. Es sind keine komplexen Werkzeuge erforderlich, da die einzelnen Bauteile aufgrund der nunmehr vorliegenden einfachen Montage auch selbst einfach ausgebildet sein können. Das Gehäuse selbst kann wiederum aus mindestens zwei Gehäuseteilen bzw. vier Gehäusewänden bestehen, die miteinander verbindbar sind. So können in weiteren Ausführungsformen auch verschiedene Gehäusewände bereitgestellt werden und entsprechend der gewünschten Ausgestaltung eines Luftausströmers zusammengefügt werden, wobei sich hierüber verschieden breite und hohe Luftausströmer ergeben können. Im Weiteren können auch verschieden hohe Luftleitelemente vorgesehen sein, die entsprechend der gewünschten Ausführung mit den Mitnehmern und den Gehäusewänden verbunden werden. Im Weiteren können auch verschieden lang ausgebildete Mitnehmer gefertigt werden. Die Mitnehmer können hierbei verschieden viele Aufnahmeöffnungen aufweisen. In weiteren Ausführungsformen können die Mitnehmer auch verschiedene Verläufe aufweisen. So können beispielsweise Mitnehmer im Wesentlichen wellenförmig, gekrümmt oder geradlinig ausgebildet sein.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch einen Luftausströmer gelöst, mindestens aufweisend ein Gehäuse, mehrere Luftleitelemente und mindestens einen Mitnehmer, wobei der Luftausströmer gemäß einem der vorstehend angegebenen Verfahren hergestellt ist.
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Ein so hergestellter Luftausströmer weist einen einfachen Aufbau auf und ist daher fertigungstechnisch einfach zu realisieren und damit auch kostengünstig herstellbar.
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Wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Luftausströmern sind bereits vorstehend mehrfach angegeben. Diese betreffen beispielsweise die Verwendung von Gleichteilen für unterschiedlich dimensionierte Luftausströmer, die Einfachheit der verwendeten Bauteile (z.B. Ausrichtung und Lage der Koppelzapfen), die vereinfachte Montage und den hohen Automatisierungsgrad für die Fertigung.
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Weitere Vorteile weist der Luftausströmer im Hinblick auf die optische Gestalt ohne in den Luftkanal ragende Mitnehmer auf. Dadurch werden auch Störgeräusche durch Verwirbelungen der einströmenden Luft verhindert. Die Luftablenkung ist zudem dadurch verbessert, weil keine Verwirbelungen durch in den Luftkanal ragende Mitnehmer auftreten. Schließlich benötigen Luftleitelemente, wie z.B. Lamellen, keine Koppelzapfen, die in den Strömungskanal ragen. Die Ansteuerung der Luftleitelemente von außen kann über einen Lagerzapfen erfolgen, der außerhalb des Gehäuses des Luftausströmers mit einem Hebel beispielsweise mit einer Antriebseinrichtung, wie z.B. einem Motor, verbunden ist.
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Der Luftausströmer kann für modulartig ausgebildete Systeme verwendet werden, da die einzelnen Bestandteile, wie z.B. Luftleitelemente, Gehäusewände und Mitnehmer, untereinander austauschbar und zu unterschiedlich ausgebildeten Luftausströmern kombinierbar sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigt:
- 1a) - d) Montageschritte zur Herstellung eines konventionellen Luftausströmers gemäß dem Stand der Technik;
- 2 schematische Darstellungen eines Luftausströmers mit Luftleitelementen und einem Mitnehmer gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre; und
- 3a) - c) Montageschritte zur Herstellung eines Luftausströmers gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre.
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In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt sind.
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Ausführliche Beschreibung des Stands der Technik und von Ausführungsbeispielen
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Stand der Technik
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Die 1a) - d) zeigen die Montage zur Herstellung eines konventionellen Luftausströmers 10 gemäß dem Stand der Technik. Der Luftausströmer 10 weist Lamellen 12 und 14 sowie einen Mitnehmer 18 und ein Gehäuse 20 auf. Die einzelnen Bestandteile des Luftausströmers 10 bestehen aus Kunststoff und können in einem Spritzgussprozess hergestellt sein.
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In einem ersten Montageschritt (1a)) werden Lamellen 12 entsprechend ihrer späteren Anordnung parallel zueinander ausgerichtet angeordnet. Die Lamellen 12 weisen einen Koppelzapfen 16 auf, der nach oben hin absteht und parallel zur Schwenkachse der Lamellen 12 verläuft. Die Schwenkachse der Lamellen 12 verläuft durch die Lagerzapfen 13 an den gegenüberliegenden Enden der Lamellen 12.
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2b) zeigt den zweiten Montageschritt. Im zweiten Montageschritt wird der Mitnehmer 18 auf die Koppelzapfen 16 aufgesteckt, wobei die Koppelzapfen 16 Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 18 durchdringen. Die Koppelzapfen 16 weisen einen Rastvorsprung auf, sodass nach dem Aufstecken des Mitnehmers 18 die Koppelzapfen 16 verrastet sind. Diese können dann nicht mehr ohne große Krafteinwirkung aus den Aufnahmeöffnungen entfernt werden.
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1c) zeigt einen dritten Montageschritt zur Herstellung des Luftausströmers 10. In dem dritten Montageschritt werden zusätzliche Lamellen 14 „eingefädelt“. Die Lamellen 14 weisen eine andere Ausgestaltung auf als die Lamellen 12. Die Lamellen 14 weisen in ihrer Luftleitfläche eine Aussparung 15 auf. In dieser Aussparung 15 ist ein Koppelzapfen 16 angeordnet, der parallel zur Schwenkachse der Lamellen 14 verläuft. Die Schwenkachse der Lamellen 14 verläuft durch die gegenüberliegenden Lagerzapfen 13. Der Koppelzapfen 16 der Lamellen 14 verläuft konzentrisch zu den Koppelzapfen 16 der Lamellen 12. Der Koppelzapfen 16 der Lamellen 14 ist jedoch entgegengesetzt zu den Koppelzapfen 16 der Lamellen 12 ausgerichtet. Daher ist das Einbringen der Koppelzapfen 16 der Lamellen 14 in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 18 sehr aufwendig und damit auch kostenintensiv. Die Lamellen 14 müssen zuerst zu dem Mitnehmer 18 bewegt werden, so dass der Mitnehmer 18 in den Aussparungen 15 aufgenommen ist. Anschließend müssen die Lamellen 14 nach unten gedrückt werden, bis die Koppelzapfen 16 mit entsprechenden Rastvorsprüngen in den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 18 aufgenommen sind oder der Verbund aus Lamellen 12 und Mitnehmer 18 muss nach oben verlagert werden, bis die Koppelzapfen 16 der Lamellen 14 in den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 18 aufgenommen sind.
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Anschließend wird in einem vierten Montageschritt, der in 1d) gezeigt ist, das Gehäuse 20 montiert. Das Gehäuse 20 kann beispielsweise aus vier Seitenwänden bestehen, die auf die Lamellen 12, 14 aufgesteckt und miteinander verbunden werden. Hierzu weist das Gehäuse 20 entsprechende Aufnahmeöffnungen für die Lagerzapfen 13 auf.
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Der dritte Montageschritt ist sehr aufwendig und erfordert zum einen ein genaues Einbringen der Lamellen 14 und ein Aufsetzen auf den Mitnehmer 18 als auch speziell ausgebildete Lamellen 12 und 14. Es ist bei dem bekannten Verfahren daher notwendig, unterschiedlich ausgebildete Lamellen 12, 14 herzustellen und diese anschließend mit dem Mitnehmer 18 in der beschriebenen Weise zu verbinden. Die Anordnung der Lamellen 12 und 14 sowie das dafür erforderliche Verfahren erfordern die Einhaltung von engen Toleranzen. Es müssen häufig auch die Lamellen 12 und 14 nachbearbeitet werden. In der Regel müssen dann auch die entsprechenden Werkzeugformen für den Spritzguss nachgearbeitet werden.
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Der in 1d) gezeigte Luftausströmer 10 weist im verbauten Zustand den Nachteil auf, dass der Mitnehmer 18 in den Luftkanal des Gehäuses 20 ragt. Durchströmende Luft wird über den Mitnehmer 18 daher abgelenkt und verursacht ungewollte Verwirbelungen der ausströmenden Luft. Zudem entstehen Geräusche, die als störend empfunden werden. Allgemein wird das optische Erscheinungsbild des Luftausströmers 10 mit einem quer zu den Lamellen 12 und 14 verlaufenden Mitnehmer 18 als unschön empfunden.
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Beispielhafte Ausführungsform eines verbesserten Luftausströmers und Verfahren zu dessen Herstellung
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2 zeigt schematische Darstellungen eines Luftausströmers 30 mit einem Gehäuse 50, Lamellen 32 und einem Mitnehmer 40. Die Bestandteile des Luftausströmers 30, nämlich die Bestandteile des Gehäuses 50, die Lamellen 32 und der Mitnehmer 40 können in einem Spritzgussprozess gefertigt werden und sind daher in hoher Stückzahl kostengünstig herstellbar.
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Das Gehäuse 50 weist gegenüberliegende Gehäusewände 52 und 54 sowie gegenüberliegende Gehäusewände 56 auf. Die Gehäusewände 52, 54 und 56 sind über Steckverbindungen miteinander zusammengefügt. Die Steckverbindungen können Rastverbindungen aufweisen, die einen sicheren Zusammenhalt der einzelnen Gehäusewände 52, 54, 56 bereitstellen.
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Die Lamellen 32 sind als Gleichteile ausgeführt und weisen Lagerzapfen 36 auf, die in entsprechenden Aufnahmeöffnungen der gegenüberliegenden Gehäusewände 52 und 54 aufgenommen sind. Die Lamellen 32 sind daher um die gegenüberliegenden Lagerzapfen 36 verdrehbar gelagert. Die Schwenkachse der Lamellen 32 verläuft daher durch die Lagerzapfen 36.
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Die rechte Darstellung von 2 zeigt eine Draufsicht auf den Luftausströmer 30 von vorne. Es ist ersichtlich, dass der Mitnehmer 40 nicht wie bei der Ausführung gemäß des Stands der Technik (siehe 1) in den Luftkanal und damit den Strömungsweg der den Luftausströmer 30 durchströmenden Luft ragt.
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Der Mitnehmer 40 liegt an der Innenseite der Gehäusewand 52 im Luftkanal an. In noch weiteren Ausführungsformen kann die Gehäusewand 52 eine Aufnahme aufweisen, in welcher der Mitnehmer 40 aufgenommen ist. In solchen Ausführungen ragt der Mitnehmer 40 nicht in den Luftkanal und kann bündig mit der Innenseite der Gehäusewand 52 abschließen.
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Der Vorteil des Luftausströmers 30 gegenüber dem Luftausströmer 10 besteht zum einen schon darin, dass der Mitnehmer 40 nicht in den Luftkanal und damit den Strömungsweg ragt. Zum anderen können gleiche Lamellen 32 verwendet werden. Es ist nicht erforderlich, verschiedene Arten von Lamellen vorzusehen.
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Die 3a) - c) zeigen Montageschritte zur Herstellung eines Luftausströmers 30. Das Verfahren beruht darauf, dass auf eine spezielle Ausrichtung verschiedenartig ausgebildeter Lamellen zusammen mit einem Mitnehmer verzichtet werden kann. Die Lamellen 32 sind hierzu als Gleichteile ausgeführt und weisen einen gleichen Aufbau auf. Dies wirkt sich kostengünstig auf die Herstellung und die Verwendbarkeit der Lamellen 32 aus.
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Die Lamellen 32 weisen eine Luftleitfläche und gegenüberliegende Lagerteller 34 auf. Von den Lagertellern 34 aus erstrecken sich Lagerzapfen 36. Zudem weisen die Lamellen 32 Koppelzapfen 38 auf. Die Koppelzapfen 38 erstrecken sich parallel zur Schwenkachse der Lamellen 32 und ragen nach oben. Die Koppelzapfen 38 weisen keine Rastvorsprünge o. ä. auf. Die Verbindung der Lamellen 32 über die Koppelzapfen 38 erfolgt lediglich über ein Aufsetzen des Mitnehmers 40 oder ein Einsetzen der Koppelzapfen 38 in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 40. Die Koppelzapfen 38 befinden sich an einem oberen Abschnitt der Luftleitfläche und ragen daher nicht in den Luftströmungsweg.
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Die Luftleitflächen der Lamellen 32 ragen in den Luftkanal, wobei die Koppelzapfen 38 beispielsweise in einer Aufnahme einer Gehäusewand 52 aufgenommen sein können. In dieser Aufnahme ist dann auch der Mitnehmer 40 verlagerbar aufgenommen. Hierzu ist die Aufnahme entsprechend ausgebildet.
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3a) zeigt den ersten Montageschritt zur Herstellung des Luftausströmers 30. Die Lamellen 32 werden entsprechend ihrer späteren Ausrichtung parallel zueinander angeordnet. Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt, der in 3b) gezeigt ist, der Mitnehmer 40 so auf die Lamellen 32 aufgesetzt, dass die Koppelzapfen 38 in den Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 40 aufgenommen werden.
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Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt, der in 3c) gezeigt ist, das Gehäuse 50 an den Lamellen 32 angebracht. Die Ausbildung des Gehäuses 50 kann verschiedenartig erfolgen.
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Beispielsweise können bei dem ersten Verfahrensschritt die Lamellen 32 über die unteren Lagerzapfen 36 in entsprechende Lageröffnungen der Gehäusewand 54 eingesetzt werden. Die Lamellen 32 können hierüber ausgerichtet werden. Anschließend können die gegenüberliegenden Gehäusewände 56 aufgesetzt werden. Die Gehäusewände 56 können aber auch schon bereits mit der Gehäusewand 54 verbunden sein, bevor die Lamellen 32 aufgesetzt werden. In weiteren Ausführungsformen kann das Verbinden der Gehäusewände 56 mit der Gehäusewand 54 vor, nach oder während dem Einsetzen der Lamellen 32 erfolgen.
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Als letztes wird die obere Gehäusewand 52 auf die Lamellen 32 aufgesetzt, wobei die Lagerzapfen 36 entsprechende Lageöffnungen der Gehäusewand 52 durchdringen. Die Gehäusewand 52 wird anschließend fest mit den Gehäusewänden 56 verbunden. Der Mitnehmer 40 ist dann über die obere Gehäusewand 52 gegen eine Verlagerung gesichert. Es ist daher nicht notwendig, den Mitnehmer 40 über gesonderte Rasteinrichtungen an den Koppelzapfen 38 zu halten. Zudem ist es bei dem Verfahren nicht erforderlich, Lamellen 32 unterschiedlich auszubilden und ein „Einfädeln“ durchzuführen.
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In alternativen Ausführungen kann auch eine untere Gehäusewand 54 eine Aufnahme aufweisen, in welche der Mitnehmer 40 eingelegt wird. Anschließend werden die Lamellen 32 entsprechend ausgerichtet in Lageröffnungen der Gehäusewand 54 eingesetzt, wobei die Lagerzapfen 36 in die Lageöffnungen eintauchen. Zugleich tauchen die Koppelzapfen 38 in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 40 ein. Anschließend können die Gehäusewände 56 und eine obere Gehäusewand 52 aufgesetzt und miteinander verbunden werden. Auch in einer solchen Ausführung ist der Mitnehmer 40 gegen eine Verlagerung gesichert.
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Es ist auch möglich, den Mitnehmer 40 auf eine untere Gehäusewand 54 aufzulegen und anschließend die Lamellen 32 einzubringen, wobei die Lagerzapfen 36 in entsprechende Lageöffnungen der Gehäusewand 54 und die Koppelzapfen 38 in die Aufnahmeöffnungen des Mitnehmers 40 eintauchen.
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In sämtlichen Ausführungen wird der Mitnehmer 40 über die Anlage an einer Gehäusewand 52 oder 54 gehalten. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt der Mitnehmer 40 auf einer Schulter der Lamellen 32 auf.
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In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen können die Lagerteller 34 mit Koppelzapfen 38 ausgebildet sein. Die Koppelzapfen 38 sind exzentrisch zur Schwenkachse durch die Lamellen 32 an den Lagertellern 34 angeordnet. Der Mitnehmer 40 kann in solchen Ausführungen zwischen dem Lagerteller 34 und einer Innenseite der Aufnahme einer Gehäusewand 52 aufgenommen sein. Der Mitnehmer 40 ist dann gegenüber dem Innenraum des Luftkanals des Gehäuses 50 abgeschirmt und zwischen dem Lagerteller 34 und der Gehäusewand 52 gehalten. Die Gehäusewand 52 weist hierbei vorzugsweise auch Lageraufnahmen für die Lagerteller 34 auf.
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Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auf einen Verfahrensschritt zur Montage verzichtet werden kann. Zudem kann die Montage einfacher durchgeführt werden. Es können Lamellen 32 als Gleichteile verwendet werden. Hierüber ergeben sich sowohl eine Zeit- und auch eine Kostenersparnis. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, dass keine Komponenten, die zur Luftverwirbelung beitragen, in den Luftkanal ragen und das optische Erscheinungsbild des Luftausströmers 30 verbessert ist. Störende Geräusche durch Luftverwirbelung treten ebenfalls nicht auf. Zusätzlich ergeben sich Vorteile für die Werkzeuge zur Herstellung der Lamellen 32 und den gesamten Montageprozess.
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Das Gehäuse 50 kann, wie in den Figuren gezeigt, aus vier Gehäusewänden 52, 54 und 56 bestehen. In alternativen Ausführungsformen kann das Gehäuse 50 auch aus zwei Gehäuseteilen bestehen. Die Gehäuseteile können hierzu schalenartig ausgebildet sein und im Wesentlichen eine U-Form besitzen. In weiteren Ausführungsformen können zwei Gehäusehälften auch anderweitig ausgebildet sein, wobei beispielsweise eine Gehäusehälfte als Platte und die andere als U-förmiger Kanal ausgebildet ist.
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Es ist schließlich auch möglich, die Lamellen 32 und den Mitnehmer 40 in ein einstückig ausgebildetes Gehäuse einzusetzen.
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Die Einstellung einer definierten Bedienkraft beim Verschwenken der Lamellen 32 erfolgt durch die Verspannung des Mitnehmers 40 zwischen den Lamellenschultern und der gegenüberliegenden Gehäusewand 52 aufgrund der Lagerung zwischen den gegenüberliegenden Gehäusewänden 52 und 54. Durch den Formschluss zwischen den gegenüberliegenden Gehäusewänden 52 und 54 ist der Mitnehmer 40 definiert ausgerichtet und liegt an der Innenseite der Gehäusewand 52 an. Die Verlagerung des Mitnehmers 40 entlang der Gehäusewand 52 oder innerhalb einer Aufnahme in der Gehäusewand 52 verursacht eine Reibung, welche repräsentierend für die Bedienkraft zum Verschwenken der Lamellen 32 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Luftausströmer
- 12
- Lamelle
- 13
- Lagerzapfen
- 14
- Lamelle
- 15
- Aussparung
- 16
- Koppelzapfen
- 18
- Mitnehmer
- 20
- Gehäuse
- 30
- Luftausströmer
- 32
- Lamelle
- 34
- Lagerteller
- 36
- Lagerzapfen
- 38
- Koppelzapfen
- 40
- Mitnehmer
- 50
- Gehäuse
- 52
- Gehäusewand
- 54
- Gehäusewand
- 56
- Gehäusewand
