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Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Der Luftausströmer ist zu einer Belüftung eines Fahrgastraums eines Kraftwagens vorgesehen, kann allerdings auch an anderer Stelle verwendet werden.
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Das Patent
US 7,201,650 B2 offenbart einen Luftausströmer für einen Kraftwagen mit einem hohlkugelringförmigen Luftkanal, in dem quer zu einer Durchströmungsrichtung ein Luftablenkelement angeordnet ist, das die Form einer Kappe eines Rotationsellipsoids aufweist und das quer zu der Durchströmungsrichtung beweglich ist. Zu einer Lenkung eines Luftstroms durch den Luftkanal wird das Luftablenkelement zu einer Seite bewegt, so dass der Luftstrom durch einen mondsichelförmigen Zwischenraum zwischen dem Luftablenkelement und dem Luftkanal strömen muss, wodurch er schräg aus einer Luftaustrittsöffnung des Luftkanals ausströmt. Wird das Luftablenkelement in einer anderen Richtung zur Seite bewegt, ändert sich die Ausströmungsrichtung. Das Patent offenbart keine Bewegungsmechanik für das Luftablenkelement.
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Das Patent
US 5,356,336 offenbart einen Luftausströmer mit einem rechteckrohrförmigen Luftkanal, der sich zu einer Luftaustrittsöffnung trichterförmig erweitert. In dem Luftkanal ist ein kreisscheibenförmiges Luftablenkelement quer angeordnet. Das Luftablenkelement ist am Ende eines Stabs angeordnet, die mit einem Kugelgelenk mit Abstand von dem Luftablenkelement schwenkbar gelagert ist, wodurch sich das Luftablenkelement in allen Richtungen quer zu einer Durchströmungsrichtung im Luftkanal bewegen lässt, wodurch eine Ausströmung aus dem Luftausströmer schräg in alle Richtungen lenkbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine einfache Bewegungsmechanik für eine Luftlenkung in einem Luftausströmer vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Luftausströmer weist einen Luftkanal auf, der sich quer zu einer Durchströmungsrichtung zweidimensional zu einer Luftaustrittsöffnung hin verengt. Bei einer horizontalen Anordnung des Luftkanals mit einer horizontalen Durchströmung verengt sich der Luftkanal zur Luftaustrittsöffnung also sowohl seitlich als auch in einer Höhe. In der Durchströmungsrichtung von einer Lufteintrittsöffnung zur Luftaustrittsöffnung vor der Luftaustrittsöffnung ist ein erstes Luftablenkelement angeordnet, dessen in der Durchströmungsrichtung gesehene Umrissfläche kleiner als ein Innenquerschnitt des Luftkanals an der Stelle ist, an der das erste Luftablenkelement angeordnet ist. Dadurch besteht ein Zwischenraum zwischen dem ersten Luftablenkelement und einer Innenwandung des Luftkanals, durch den die Luft bei einer Durchströmung des Luftkanals durchströmen muss.
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Das erste Luftablenkelement ist quer zu der Durchströmungsrichtung im Luftkanal beweglich, wodurch sich Form und Lage des Zwischenraums zwischen dem ersten Luftablenkelement und der Innenwandung des Luftkanals ändern lassen: Befindet sich das erste Luftablenkelement zentral im Luftkanal, umschließt der Zwischenraum das Luftablenkelement vollständig, so dass der Luftstrom durch den ersten Luftkanal das Luftablenkelement auf dessen gesamten Umfang umströmt. Wird das erste Luftablenkelement zu einer Seite in Anlage an die Innenwandung des Luftkanals bewegt, wird der Zwischenraum zwischen dem ersten Luftablenkelement und der Innenwandung des Luftkanals an einer Umfangsstelle oder auf einem Umfangsabschnitt, an der beziehungsweise in dem das erste Luftablenkelement an der Innenwandung des Luftkanals anliegt, geschlossen und den Luftkanal durchströmende Luft muss das erste Luftablenkelement in einem übrigen Umfangsabschnitt umströmen, wodurch eine Richtung des durch die Luftaustrittsöffnung ausströmenden Luftstroms schräg zu einer Seite gelenkt wird. Der Luftstrom aus der Luftaustrittsöffnung wird schräg in einer Richtung gelenkt, die der Seite entgegen gerichtet ist, in die das erste Luftablenkelement bewegt wird. „Quer“ bedeutet, dass das erste Luftablenkelement mit einer Komponente in einem Winkel zur Durchströmungsrichtung beweglich ist, der größer als 0 Grad und kleiner als 180 Grad ist. Das Luftablenkelement kann exakt quer zur Durchströmungsrichtung, also orthogonal, oder auch mit je einer Komponente quer zur Durchströmungsrichtung und einer Komponente in der Durchströmungsrichtung in dem Luftkanal beweglich sein.
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Erfindungsgemäß weist der Luftausströmer ein zweites Luftablenkelement auf und die beiden Luftablenkelemente sind in unterschiedlichen, insbesondere zueinander orthogonalen Richtungen, quer zu der Durchströmungsrichtung im Luftkanal beweglich, so dass der Luftstrom durch den Luftkanal in beliebiger Richtung zur Seite lenkbar ist. „In unterschiedlichen Richtungen beweglich“ meint, dass mindestens eines der beiden Luftablenkelemente in eine Richtung bewegbar ist, in die das andere Luftablenkelement nicht bewegt werden kann. Beispielsweise können die beiden Luftablenkelemente gemeinsam in eine erste Richtung bewegt werden, in eine zweite Richtung, die beispielsweise orthogonal zur ersten Richtung ist, aber nur eines der beiden Luftablenkelemente. Insbesondere kann zumindest eines der beiden Luftablenkelemente unabhängig vom anderen Luftablenkelement bewegt werden, was beispielsweise bedeutet, dass das erste Luftablenkelement bewegt werden kann, ohne dass das zweite Luftablenkelement bewegt wird und/oder umgekehrt. Insbesondere sind beide Luftablenkelemente so angeordnet, dass sie nur in unterschiedliche Richtungen, also nicht gemeinsam in zumindest eine Richtung bewegt werden können. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Luftablenkelement in der Durchströmungsrichtung mit oder ohne Abstand hintereinander angeordnet.
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Insbesondere kann die Beweglichkeit zumindest eines der Luftablenkelemente durch eine Zwangsführung eingeschränkt sein. Insbesondere ist diese Zwangsführung eine Linearführung, entlang der das Luftablenkelement entlang bewegbar ist. Insbesondere ist das erste Luftablenkelement in einer ersten Zwangsführung und das zweite Luftablenkelement in einer zweiten Zwangsführung geführt, wobei die beiden Zwangsführungen in unterschiedliche Richtungen verlaufen, insbesondere orthogonal zueinander.
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Zum Bewegen der beiden Luftablenkelemente in dem Luftkanal in den unterschiedlichen Richtungen quer zu der Durchströmungsrichtung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung ein Auslenkelement vor, das einen ersten Schlitz in dem ersten Luftablenkelement und einen zweiten Schlitz in dem zweiten Luftablenkelement durchgreift. Das Auslenkelement ist quer zur Durchströmungsrichtung in verschiedenen und vorzugsweise in jeder Richtung beweglich. Die beiden Schlitze können gerade und/oder beispielsweise bogenförmig und/oder abgewinkelt sein, sie verlaufen zumindest abschnittsweise zueinander in unterschiedlichen Richtungen, also in einem Winkel zueinander. Die Schlitze sind also in Strömungsrichtung gesehen nicht deckungsgleich. Insbesondere verlaufen die beiden Schlitze orthogonal oder näherungsweise orthogonal zueinander. Die beiden Schlitze verlaufen derart, dass durch eine Bewegung des Auslenkelements in einer Längsrichtung des ersten Schlitzes das zweite Luftablenkelement in der Längsrichtung des ersten Schlitzes quer zur Durchströmungsrichtung in dem Luftkanal bewegt und durch eine Bewegung des Auslenkelements in einer Längsrichtung des zweiten Schlitzes das erste Luftablenkelement in der Längsrichtung des zweiten Schlitzes quer zur Durchströmungsrichtung in dem Luftkanal bewegt wird. Wird das Auslenkelement mit einer Komponente in der Längsrichtung des ersten Schlitzes und mit einer Komponente in der Längsrichtung des zweiten Schlitzes bewegt, bewegt das Auslenkelement das erste Luftablenkelement in der Längsrichtung des zweiten Schlitzes und das zweite Luftablenkelement in der Längsrichtung des ersten Schlitzes quer zur Durchströmungsrichtung in dem Luftkanal. Auf diese Weise kann mit dem Auslenkelement der Luftstrom aus der Luftaustrittsöffnung schräg in beliebiger Richtung gelenkt werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Auslenkelement beispielsweise mit einem Kugelgelenk in alle Richtungen um einen Schwenkpunkt schwenkbar ist, der sich in der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal vor, hinter oder auch zwischen den Luftablenkelementen befindet. Durch Schwenken des Auslenkelements um den Schwenkpunkt kann das Auslenkelement in den Schlitzen in den Luftablenkelementen quer zur Durchströmungsrichtung bewegt werden, wodurch sich die beiden Luftablenkelemente in beschriebener Weise quer zur Durchströmungsrichtung bewegen lassen.
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Das Auslenkelement weist vorzugsweise einen um einen Schwenkpunkt schwenkbarer Stab auf, der die Schlitze in den beiden Luftablenkelementen durchgreift. Der Schwenkpunkt befindet sich in diesem Fall vorzugsweise in der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal vor den Luftablenkelementen und/oder reicht bis in den Bereich der Luftaustrittsöffnung, so dass das Auslenkelement im Bereich der Luftaustrittsöffnung von Hand bewegbar ist.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Bewegungseinrichtung vor, mit der sich die beiden Luftablenkelemente bewegen lassen, insbesondere gemeinsam in eine Richtung . Die Bewegungseinrichtung weist einen Schieber und ein Schwenkelement auf, wobei mit dem Schieber das zweite Luftablenkelement und mit dem Schwenkelement das erste Luftablenkelement quer im Luftkanal des Luftausströmers in der Bewegungsrichtung des jeweiligen Luftablenkelements bewegbar ist. Das Schwenkelement greift mit Abstand von seiner Schwenkachse an dem ersten Luftablenkelement an, so dass eine Schwenkbewegung des Schwenkelements eine Verschiebung beziehungsweise ein Ausschwenken des ersten Luftablenkelements bewirkt. Das Schwenkelement ist vorzugsweise an dem Schieber schwenkbar gelagert, so dass mit dem Schieber zugleich auch das Schwenkelement verschoben und über den Schieber das zweite Luftablenkelement bewegt werden kann. Insbesondere lassen sich mit dem Schieber beide Luftablenkelemente gemeinsam bewegen, wohingegen mit dem Schwenkelement nur das erste Luftablenkelement bewegt werden kann, insbesondere in eine Richtung, in die das zweite Luftablenkelement nicht bewegbar ist, insbesondere quer zur Bewegungsrichtung des Schiebers, insbesondere orthogonal dazu.
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Eine Weiterbildung der vorstehenden Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schieber in der gleichen Richtung quer zu der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal verschiebbar ist wie das zweite Luftablenkelement, das heißt, der Schieber ist parallel zum zweiten Luftablenkelement verschiebbar. Denkbar ist auch ein spitzer Winkel von vorzugsweise nicht mehr als 10°, 20° oder 30° zwischen der Verschieberichtung des Schiebers und der Bewegungsrichtung des zweiten Luftablenkelements, wobei in diesem Fall eine Änderung eines Abstands zwischen dem Schieber und dem zweiten Luftablenkelement beim Verschieben ausgeglichen werden muss, was beispielsweise mit einem Mitnehmer des Schiebers erfolgen kann, der am zweiten Luftablenkelement angreift.
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Das Schwenkelement ist vorzugsweise um eine Schwenkachse schwenkbar, die rechtwinklig zu der Richtung verläuft, in der das erste Luftablenkelement beweglich ist. Gemeint ist ein Winkel zwischen der Schwenkachse des Schwenkelements und der Bewegungsrichtung des ersten Luftablenkelements in der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal des Luftausströmers gesehen oder es ist das erste Luftablenkelement senkrecht zu einer Axialebene der Schwenkachse des Schwenkelements beweglich, wobei die Axialebene eine gedachte Ebene ist, in der sich die Schwenkachse befindet. Auch hier ist bei Ausführungen der Erfindung eine Abweichung vom rechten Winkel von bis zu etwa 10°, 20° oder 30° möglich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Luftablenkelement starr mit dem Schieber verbunden.
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Vorzugsweise weist der Luftkanal des erfindungsgemäßen Luftausströmers einen Kanalabschnitt mit einem sich zweidimensional quer zu der Durchströmungsrichtung aufweitenden Durchströmungsquerschnitt und/oder einen Kanalabschnitt mit einem konstanten Durchströmungsquerschnitt in der Durchströmungsrichtung vor einem Kanalabschnitt auf, der sich zu der Luftaustrittsöffnung zweidimensional quer zu der Luftaustrittsöffnung verengt. Der Kanalabschnitt, der sich zu der Luftaustrittsöffnung quer zur Durchströmungsrichtung zweidimensional verengt, kann sich unmittelbar an den Kanalabschnitt, der sich quer zu der Durchströmungsrichtung zweidimensional aufweitet, anschließen oder der Luftkanal weist einen Kanalabschnitt mit konstantem Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Kanalabschnitt, der sich quer zur Durchströmungsrichtung zweidimensional aufweitet und dem Kanalabschnitt, der sich quer zur Durchströmungsrichtung zweidimensional verengt, auf. Das erste Luftablenkelement und/oder das zweite Luftablenkelement ist/sind bei einer Ausführungsform der Erfindung in dem Kanalabschnitt, der sich zweidimensional quer zu der Durchströmungsrichtung aufweitet und/oder in dem Kanalabschnitt mit dem konstanten Durchströmungsquerschnitt angeordnet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Luftleitkörper vor, der in dem Luftkanal angeordnet ist und dessen in der Durchströmungsrichtung gesehene Umrissfläche kleiner als ein Innenquerschnitt des Luftkanals an der Stelle ist, an der der Luftleitkörper angeordnet ist, so dass die den Luftkanal durchströmende Luft den Luftleitkörper um strömt. Der Luftleitkörper weist vorzugsweise zudem einen in der Durchströmungsrichtung oder schräg zu der Durchströmungsrichtung verlaufenden Luftdurchlass auf. Der Luftdurchlass im Luftleitkörper verläuft so, dass ein Teil der durch den Luftkanal strömenden Luft durch den Luftdurchlass des Luftleitkörpers strömt, sofern der Luftdurchlass unversperrt ist. Durch Bewegen eines der beiden Luftablenkelemente oder beider Luftablenkelemente quer zu der Durchströmungsrichtung lässt sich der Luftdurchlass durch den Luftleitkörper, sofern dieser vorhanden ist, und/oder durch einen Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Luftleitkörper und dem Luftkanal bereichsweise freigeben oder versperren.
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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. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiterer Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen perspektivischen Achsschnitt eines Luftausströmers gemäß der Erfindung; und
- 2 einen Horizontalschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Luftausströmers.
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Der in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Luftausströmer 1 weist einen rohrförmigen Luftkanal 2 mit einer Lufteintrittsöffnung 3 an einem Ende und einer Luftaustrittsöffnung 4 an einem gegenüberliegenden Ende auf. Beginnend an der Lufteintrittsöffnung 3 weist der Luftkanal 2 einen ersten Kanalabschnitt 5 mit einem im Wesentlichen konstanten, hohlzylinderartigen Querschnitt auf, an den sich ein zweiter Kanalabschnitt 6 anschließt, der sich trichterförmig mit gerundeten Übergängen zweidimensionial quer zu einer Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 aufweitet und der in einen dritten Kanalabschnitt 7 übergeht, der sich zweidimensional quer zu der Durchströmungsrichtung verengt und der an der Luftaustrittsöffnung 4 endet. Somit verengt sich der Luftkanal 2 zur Luftaustrittsöffnung 4. Die Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 verläuft in dessen Längsrichtung von der Lufteintrittsöffnung 3 zur Luftaustrittsöffnung 4.
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Im Ausführungsbeispiel weist der erste Kanalabschnitt 5 einen kreisförmigen Querschnitt auf und die Luftaustrittsöffnung 4 ist rechteckig mit gerundeten „Ecken“. Im Bereich des zweiten Kanalabschnitts 6 und/oder des dritten Kanalabschnitts 7 ändert sich der kreisförmige Querschnitt in den rechteckigen Querschnitt. Die Erfindung ist nicht auf die in diesem Absatz beschriebene Form des Luftkanals 2 beschränkt.
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An der Luftaustrittsöffnung 4 weist der Luftkanal 2 eine flanschartig nach außen stehende Blende 8 auf. Der erfindungsgemäße Luftausströmer 1 ist zu einer Belüftung eines Fahrgastraums eines nicht dargestellten Kraftwagens und zu einem versenkten Einbau in beispielsweise einem ebenfalls nicht dargestellten Armaturenbrett des Kraftwagens vorgesehen, wobei die Blende 8 bündig mit dem Armaturenbrett abschließt.
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In dem sich in der Durchströmungsrichtung aufweitenden zweiten Kanalabschnitt 6 und dem sich in der Durchströmungsrichtung verengenden dritten Kanalabschnitt 7 sind zwei Rohrstücke 9, 10 ineinander angeordnet, die in der Längsrichtung des Luftkanals 2 beziehungsweise in der Durchströmungsrichtung ausgerichtet sind. Zwischen den beiden Rohrstücken 9, 10 besteht ein Zwischenraum, der ein inneres der beiden Rohrstücke 9 im äußeren Rohrstück 10 umschließt. Ebenso besteht zwischen dem äußeren Rohrstück 10 und dem Luftkanal 2 ein Zwischenraum, der das äußere Rohrstück 10 im Luftkanal 2 umschließt.
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Die beiden Rohrstücke 9, 10 weiten sich in der Durchströmungsrichtung in dem zweiten, sich aufweitenden Kanalabschnitt 6 des Luftkanals 2 auf und verengen sich in dem dritten Kanalabschnitt 7, der sich zur Luftaustrittsöffnung 4 verengt. Im Ausführungsbeispiel weisen die beiden Rohrstücke 9, 10 maßstäblich oder nicht maßstäblich verkleinerte Querschnitte des Luftkanals 2 in den Abschnitten auf, in denen sich die beiden Rohrstücke 9, 10 befinden. Andere Formen der Rohrstücke 9, 10 sind nicht ausgeschlossen.
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Die beiden Rohrstücke 9, 10 bilden einen Luftleitkörper 11 und der Zwischenraum zwischen den beiden Rohrstücken 9, 10 einen in der Durchströmungsrichtung verlaufenden Luftdurchlass 12 durch den Luftleitkörper 11. Ein Innenraum des inneren Rohrstücks 9 kann ebenfalls als Luftdurchlass aufgefasst werden.
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In der Durchströmungsrichtung vor dem Luftleitkörper 11 sind ein erstes Luftablenkelement 13 und ein zweites Luftablenkelement 14 in dem Luftkanal 2 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Luftablenkelemente 13, 14 kreisförmige Scheiben, die quer zur Durchströmungsrichtung in dem Luftkanal 2 angeordnet sind, und die einen kleineren Durchmesser aufweisen als der Luftkanal 2 an den Stellen, an denen sich die beiden Luftablenkelemente 13, 14 befinden. Allgemein ausgedrückt weisen die Luftablenkelemente 13, 14 insbesondere Umrisse auf, die maßstäbliche oder nicht maßstäbliche Verkleinerungen der Querschnitte des Luftkanals 2 an den Stellen sind, an denen die Luftablenkelemente 13, 14 angeordnet sind. Jedenfalls sind in der Durchströmungsrichtung gesehen Umrissflächen der beiden Luftablenkelemente 13, 14 kleiner als Innenquerschnitte des Luftkanals 2 an den Stellen, an denen sich die beiden Luftablenkelemente 13, 14 befinden, so dass ein Zwischenraum zwischen den Luftablenkelementen 13, 14 und einer Innenwandung des Luftkanals 2 besteht, durch den Luft durchströmen kann.
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Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Luftablenkelemente 13, 14 in der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 mit Abstand voneinander hintereinander und, wie oben geschrieben, mit Abstand in der Durchströmungsrichtung vor dem Luftleitkörper 11 angeordnet. Ebenfalls im Ausführungsbeispiel befindet sich das erste Luftablenkelement 13 in dem ersten Kanalabschnitt 5 mit dem konstanten Querschnitt und das zweite Luftablenkelement 14 in dem zweiten, sich in der Durchströmungsrichtung aufweitenden Kanalabschnitt 6 oder an einem Übergang von dem ersten Kanalabschnitt 5 zu dem zweiten Kanalabschnitt 6.
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Beide Luftablenkelemente 13, 14 weisen jeweils zwei beabstandete parallele Bohrungen auf, in denen jeweils ein Führungsstab angeordnet ist. Die Führungsstäbe sind am Gehäuse des Luftkanals 2 fest gelagert und sie bilden jeweils als parallele Paare lineare Zwangsführungen 33, 34, an denen die Luftablenkelemente 13, 14 linear entlang der Führungsstäbe bewegbar sind. Das erste Luftablenkelement 13 ist in der ersten Zwangsführung 33 und das zweite Luftablenkelement 14 in der zweiten Zwangsführung 34 geführt, wobei die beiden Zwangsführungen 33, 34 in orthogonalen Richtungen verlaufen, so dass beiden Luftablenkelemente 13, 14 nicht gemeinsam in eine Richtung, sondern nur orthogonal zueinander bewegt werden können.
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Das erste Luftablenkelement 13 weist einen ersten Schlitz 15 und das zweite Luftablenkelement 14 einen zweiten Schlitz 16 auf, wobei die Schlitze 15, 16 im Ausführungsbeispiel jeweils gerade sind, in Axialebenen der Luftablenkelemente 13, 14 verlaufen und in der Durchströmungsrichtung gesehen einen Kreuzungspunkt aufweisen, an dem sie sich kreuzen. Die beiden Schlitze 15, 16 verlaufen in einem Winkel zueinander, im Ausführungsbeispiel verlaufen sie orthogonal zueinander.
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Der Luftausströmer 1 weist einen geraden Stab als Auslenkelement 17 auf, der die beiden Schlitze 15, 16 in den beiden Luftablenkelementen 13, 14 durchgreift und der an einem Ende eine Kugel 18 aufweist, in der Durchströmungsrichtung vor den beiden Luftablenkelementen 13, 14. Die Kugel 18 ist in einer Kugelschale 19 schwenkbar gelagert, die mit Stegen 20 in einer Querschnittsmitte des Luftkanals 2 in der Durchströmungsrichtung vor den beiden Luftablenkelementen 13, 14 im Luftkanal 2 angeordnet ist. Die Kugel 18 und die Kugelschale 19 bilden ein Kugelgelenk 21, mit dem das Auslenkelement 17 um einen Schwenkpunkt in alle Richtungen schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkpunkt ist eine Mitte der Kugel 18 und der Kugelschale 19. Das Auslenkelement 17 ist innerhalb eines gedachten Kegels schwenkbar, dessen Spitze sich im Schwenkpunkt des Kugelgelenks 21 befindet und der sich in Richtung der Luftaustrittsöffnung 4 aufweitet. Ein Schwenkwinkel wird von einem Rand der Luftaustrittsöffnung 4 begrenzt, die eine Grundfläche des gedachten Kegels bildet, innerhalb dessen das Auslenkelement 17 schwenkbar ist.
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Ein anderes, der Kugel 18 fernes Ende des Auslenkelements 17 ragt ein kurzes Stück aus der Luftaustrittsöffnung 2 heraus und ist dort zum Schwenken beziehungsweise allgemein zum Bewegen des Auslenkelements 17 von Hand greifbar.
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Wird das Auslenkelement 17 quer zu dem ersten Schlitz 15 in dem ersten Luftablenkelement 13 bewegt, bewegt es das erste Luftablenkelement 13 quer zu seinem Schlitz 15 und quer zu der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 im Luftkanal 2 den Führungsstäben der ersten Zwangsführung 33 entlang, die das Luftablenkelement 13 durchdringen und eine Linearführung für das Luftablenkelement 13 bilden. Ebenso bewegt sich das zweite Luftablenkelement 14 quer zu seinem, dem zweiten Schlitz 16 und quer zur Durchströmungsrichtung im Luftkanal 2, wenn das Auslenkelement 17 quer zu dem zweiten Schlitz 16 bewegt wird. Auch hier bilden die zwei Führungsstäbe die lineare Zwangsführung 34 für das Luftablenkelement 14. Durch eine Bewegung des Auslenkelements 17 mit einer Komponente quer zum ersten Schlitz 15 und mit einer Komponente quer zum zweiten Schlitz 16 lassen sich beide Luftablenkelemente 13, 14 quer zur Durchströmungsrichtung im Luftkanal 2 bewegen, wobei die Bewegung mit einer Komponente quer zu einem der beiden Schlitze 15, 16 zugleich eine Bewegung mit einer Komponente in Längsrichtung des jeweils anderen Schlitzes 16, 15 ist. Durch die Lagerung der beiden Luftablenkelemente 13, 14 an zueinander orthogonalen Führungsstäben sind die beiden Luftablenkelemente 13, 14 derart zwangsgeführt, dass sie nicht in die gleichen Richtungen bewegbar sind.
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Befinden sich die beiden Luftablenkelemente 13, 14 zentral im Luftkanal 2, werden sie von einem ringförmigen Zwischenraum im Luftkanal 2 umschlossen, durch den ein Luftstrom durch den Luftkanal 2 durchströmen muss. Wird eines der beiden Luftablenkelemente 13, 14 in einer Richtung quer zur Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 bewegt, verkleinert sich ein Abstand zwischen dem Luftablenkelement 13, 14 und einer Innenwandung des Luftkanals 2 an der Umfangsstelle, in die das Luftablenkelement 13, 14 bewegt wird. Zugleich vergrößert sich ein Abstand zwischen dem Luftablenkelement 13, 14 und der Innenwandung des Luftkanals 2 an einer gegenüberliegenden Umfangsstelle. Dadurch verkleinert sich eine Luftmenge, die durch den Zwischenraum zwischen dem Luftablenkelement 13, 14 und der Innenwandung des Luftkanals 2 an der Umfangsstelle, zu der das Luftablenkelement 13, 14 quer zur Durchströmungsrichtung im Luftkanal bewegt wird, und vergrößert sich an einer gegenüberliegenden Umfangsstelle. Das gilt für beide Luftablenkelemente 13, 14 gleichermaßen, wobei die beiden Luftablenkelemente 13, 14 in verschiedenen Richtungen beweglich sind, im Ausführungsbeispiel orthogonal zueinander. Beide Luftablenkelemente 13, 14 lassen sich im Ausführungsbeispiel bis in Anlage an der Innenwandung des Luftkanals 2 bewegen.
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Durch die Bewegung der Luftablenkelemente 13, 14 quer zur Durchströmungsrichtung lässt sich die Luftmenge, die die beiden Luftablenkelemente 13, 14 im Luftkanal 2 umströmt, verschieden über den Umfang verteilen. Dadurch dass sich der Luftkanal 2 zur Luftaustrittsöffnung 4 verengt, beeinflusst die Verteilung der Luftmenge über den Umfang des Luftkanals 2 eine Ausströmungsrichtung aus der Luftaustrittsöffnung 4 schräg zur Seite.
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Befinden sich die beiden Luftablenkelemente 13, 14 zentral im Luftkanal 2, verdecken sie den Luftdurchlass 12 des Luftleitkörper 11, so dass keine oder nur wenig Luft durch den Luftdurchlass 12 strömt, was auch als Verschließen des Luftdurchlasses 12 aufgefasst werden kann. Werden die Luftablenkelemente 13, 14 quer zur Durchströmungsrichtung im Luftkanal 2 zur Seite bewegt, geben sie den Luftdurchlass 12 durch den Luftleitkörper 11 teilweise und in einem Umfangsabschnitt frei, der der Richtung gegenüberliegt, in die die Luftablenkelemente 13, 14 bewegt werden. Dadurch strömt Luft auch durch den Luftdurchlass 12, der die seitliche Ablenkung des Luftstroms aus der Luftaustrittsöffnung 4 verstärkt.
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In der nachfolgenden Beschreibung der 2 werden für mit 1 übereinstimmende Elemente dieselben Bezugszahlen wie in 1 verwendet. In 2 ist der Luftausströmer 1 in einer Horizontalebene geschnitten dargestellt, das heißt in einer zu einer Oberseite und einer Unterseite eines Luftkanals 2 des Luftausströmers 1 parallelen Ebene. Der Luftkanal 2 des erfindungsgemäßen Luftausströmers 1 aus 2 ist rechteckrohrförmig und weist eine Lufteintrittsöffnung 3 an einem Ende und eine Luftaustrittsöffnung 4 an einem gegenüberliegenden Ende auf. In einer Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 von der Lufteintrittsöffnung 3 zur Luftaustrittsöffnung 4 weist der Luftkanal 2 beginnend an der Lufteintrittsöffnung 3 zunächst einen konstanten Querschnitt, dann eine Querschnittsaufweitung sowohl in der Breite als auch in der Höhe und anschließend wieder einen konstanten Querschnitt auf, bevor sich der Luftkanal 2 zur Luftaustrittsöffnung 4 sowohl in der Breite als auch in der Höhe verengt.
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In dem Abschnitt mit dem großen Querschnitt ist ein Luftleitkörper 11 angeordnet, der in 2 ein Hohlkörper mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt ist. Der Querschnitt des Luftleitkörpers 11 ist kleiner als ein Innenquerschnitt des Luftkanals 2, so dass in der Durchströmungsrichtung gesehen der Luftleitkörper 11 von einem rechteckigen Ringspalt im Luftkanal 2 umgeben ist. Der Ringspalt geht in der Durchströmungsrichtung durch, so dass Luft, die durch die Lufteintrittsöffnung 3 in den Luftkanal 2 strömt, den den Luftleitkörper 11 im Luftkanal 2 umgebenden Ringspalt durchströmt und durch die Luftaustrittsöffnung 4 aus dem Luftkanal 2 ausströmt. Im Ausführungsbeispiel ist der Ringspalt auf beiden Seiten des Luftleitkörpers 11 gleich breit und oben und unten gleich hoch, aber nicht unbedingt gleich hoch wie breit. Der Luftleitkörper 11 ist mit Rippen 22 im Luftkanal 2 befestigt.
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Eine der Lufteintrittsöffnung 3 zugewandte, quer im Luftkanal 2 angeordnete Rückwand 23 des Luftleitkörpers 11 weist einen horizontalen, das heißt parallel zu der Oberseite und der Unterseite des Luftkanals 2 verlaufenden Schlitz als Führung 24 für einen Schieber 25 auf.
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Mit dem Schieber 25 ist ein zweites Luftablenkelement 14 einstückig. Das zweite Luftablenkelement 14 weist die Form einer rechteckigen Platte auf, die kleiner als der Innenquerschnitt des Luftkanals 2 und im Ausführungsbeispiel so hoch und so breit wie der Luftleitkörper 11 ist. Das zweite Luftablenkelement 14 ist auf einer der Lufteintrittsöffnung 3 zugewandten Außenseite der Rückwand 23 des Luftleitkörpers 11 quer zur Durchströmungsrichtung im Luftkanal 2 angeordnet. Das zweite Luftablenkelement 14 ist mit dem Schieber 25 quer im Luftkanal 2 verschiebbar. Durch Verschieben des zweiten Luftablenkelements 14 in einer Richtung wird der den Luftleitkörper 11 im Luftkanal 2 umgebenden Ringspalt auf einer Seite des Luftleitkörpers 11 teilweise oder, wenn das zweite Luftablenkelement 14 bis in Anlage an einer Innenseite des Luftkanals 2 verschoben wird, vollständig verschlossen. Dadurch wird ein Luftstrom durch den Ringspalt auf der entsprechenden Seite des Luftleitkörpers 11 verringert oder unterbunden. Weil der Luftstrom auf der gegenüberliegenden Seite des Luftleitkörpers 11 von dem zur Luftaustrittsöffnung 4 schmaler werdenden Luftkanal 2 schräg nach innen gelenkt wird, tritt der Luftstrom schräg aus der Luftaustrittsöffnung 4 aus. Wird das zweite Luftablenkelement 14 mit dem Schieber 25 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, tritt der Luftstrom in entgegengesetzter Richtung schräg aus der Luftaustrittsöffnung 4 aus.
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Von dem Schieber 25 stehen zwei Laschen 26 parallel zueinander in Richtung der Luftaustrittsöffnung 4, das heißt in einen Innenraum des hohlen Luftleitkörpers 11 hinein ab. An den Laschen 26 ist ein Schaft 27 eines Schwenkelements 28 um eine Schwenkachse 29 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 29 verläuft parallel zur Verschieberichtung des Schiebers 25 und damit auch parallel zur Bewegungsrichtung beziehungsweise Verschieberichtung des zweiten Luftablenkelements 14.
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Der Schaft 27 durchgreift eine Öffnung in einer der Luftaustrittsöffnung 4 zugewandten Vorderseite 30 des Luftleitkörpers 11. An dem Schaft 27 weist das Schwenkelement 28 einen Griff 31 auf, der sich in der Luftaustrittsöffnung 4 des Luftkanals 2 des Luftausströmers 1 befindet.
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Der Schaft 27 des Schwenkelements 28 durchgreift ebenfalls eine Öffnung in der Rückwand 23 des Luftleitkörpers 11 und eine Öffnung in dem zweiten Luftleitelement 14.
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Auf einer der Lufteintrittsöffnung 3 zugewandten Seite des zweiten Luftablenkelements 14 ist ein erstes Luftablenkelement 13 angeordnet, das im Ausführungsbeispiel ebenfalls eine rechteckige, quer im Luftkanal 2 angeordnete Platte ist, die so hoch und etwas schmaler wie der Luftleitkörper 11 und die kleiner als der Innenquerschnitt des Luftkanals 2 ist. Das erste Luftablenkelement 13 ist vertikal, das heißt senkrecht zu der Bewegungsrichtung des zweiten Luftablenkelements 14 und quer zu der Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 im Luftkanal 2 verschiebbar oder allgemein beweglich geführt.
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Ein Ende des Schafts 27 des Schwenkelements 28 greift in eine Öffnung des ersten Luftablenkelements 13, so dass durch Schwenken des Schwenkelements 28 das erste Luftablenkelement 13 nach oben und nach unten oder allgemein senkrecht oder jedenfalls in einem Winkel zur Bewegungsrichtung des zweiten Luftablenkelements 14 quer im Luftkanal 2 beweglich ist. Durch Bewegen des ersten Luftablenkelements 13 wird der den Luftleitkörper 11 im Luftkanal 2 umgebende Ringspalt oben oder unten teilweise oder vollständig verdeckt, so dass ein Luftstrom durch den Ringspalt oben oder unten gedrosselt oder unterbunden wird und umgekehrt der Luftstrom durch den Ringspalt unten oder oben entsprechend stärker wird. Weil der Luftkanal 2 zur Luftaustrittsöffnung 4 niedriger wird, wird der aus der Luftaustrittsöffnung 4 des Luftkanals 2 des Luftausströmers 1 austretende Luftstrom durch das Bewegen des ersten Luftablenkelements 13 nach oben oder unten schräg nach unten oder oben abgelenkt.
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Der Schieber 25 und das schwenkbar an ihm gelagerte Schwenkelement 28 bilden eine Bewegungseinrichtung 32, mit der sich die beiden Luftablenkelemente 13, 14 in verschiedenen, im Ausführungsbeispiel zueinander senkrechten Bewegungsrichtungen quer zur Durchströmungsrichtung durch den Luftkanal 2 im Luftkanal 2 bewegen lassen, wobei das erste Luftablenkelement 13 gemeinsam mit der zweiten Luftablenkelement 14 mit dem Schieber 25 verschoben, aber das zweite Luftablenkelement 14 nicht gemeinsam mit dem ersten Luftablenkelement 13 mit dem Schwenkelement 28 verschwenkt wird. Allgemein ausgedrückt ist das erste Luftablenkelement 13 senkrecht zu einer Axialebene der Schwenkachse 29 des Schwenkelements 28 beweglich, wobei die Axialebene eine gedachte Ebene ist, in der sich die Schwenkachse 29 befindet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftausströmer
- 2
- Luftkanal
- 3
- Lufteintrittsöffnung
- 4
- Luftaustrittsöffnung
- 5
- erster Kanalabschnitt
- 6
- zweiter Kanalabschnitt
- 7
- dritter Kanalabschnitt
- 8
- Blende
- 9
- inneres Rohrstück
- 10
- äußeres Rohrstück
- 11
- Luftleitkörper
- 12
- Luftdurchlass
- 13
- erstes Luftablenkelement
- 14
- zweites Luftablenkelement
- 15
- erster Schlitz
- 16
- zweiter Schlitz
- 17
- Auslenkelement
- 18
- Kugel
- 19
- Kugelschale
- 20
- Steg
- 21
- Kugelgelenk
- 22
- Rippe
- 23
- Rückwand
- 24
- Führung
- 25
- Schieber
- 26
- Lasche
- 27
- Schaft
- 28
- Schwenkelement
- 29
- Schwenkachse
- 30
- Vorderseite
- 31
- Griff
- 32
- Bewegungseinrichtung
- 33
- erste Zwangsführung
- 34
- zweite Zwangsführung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7201650 B2 [0002]
- US 5356336 [0003]
