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Stellvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Luftregelklappen an
Heizungs- bzw. Lüftungsanlagen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung
zum Öffnen und Schließen der Luftregelklappen an Heizungs-bzw. Lüftungsanlagen von
Kraftfahrzeugen und stellt im wesentlichen eine einfache bauliche Lösung der Aufgabe
dar, den Frischluft- und Wärmebedarf des Wageninnenraums der jeweiligen Fahrtsituation
und auch den örtlichen verschiedenen atmosphärischen Verhältnissen angleichen zu
können.
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Die seither bekannten Einstellvorrichtungen durch Schwenken einer
im Luftheizungssystem eines Kraftwagens eingebauten Heizungs- bzw. Lüftungsklappe
mittels je eines etwa am Armaturenbrett angebrachten, von Hand verschiebbaren Stellhebels
weisen den Nachteil auf, daß die jeweils einströmende Luftmenge in Abhängigkeit
von der jeweiligen Lage des Stellhebels bei dessen Bewegen linear anwächst oder
sich dementsprechend verringert. Bei einigen Fahrzeugen wird in der kalten Jahreszeit
durch einen zweiten Hebel der Zufluß des im Motor umlaufenden, heißen Kühlwassers
zum Wärmetauscher geregelt. Bei größerer Kälte werden zur Erzielung einer erträglichen
Temperatur für die Wageninsassen beide Stellhebel in ihre äußerste Stellung verschoben,
wobei der erhöhte Frischluft durchsatz zum Erhalten des Wohlbefindens der Insassen
notwendig ist.
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Insbesondere im Stadtverkehr ist aber eine übermäßige Anlieferung
von Warmluft, vor allem im Oberteil des Wageninnenraums, sehr lästig, wie auch zu
anderen Jahreszeiten eine unvermeidliche Durchsetzung gerade des oberen Innenraums
mit eingedrungenenschädlichen Luftbestandteilen wie Abgasen, Rauch oder Dämpfen
sich oft sehr unangenehm auswirkt. Dies trifft besonders auch für solche Anlagen
zu, bei denen weitere Stellhebel zur Belüftung der oberen und der unteren Zone des
Wageninnenraums vorgesehen sind. Gerade im Stadtverkehr und bei kalter Witterung
erweist sich eine bei einer vollen Wagenbesetzung notwendige, zusätzliche Zufuhr
von Luft, die allerdings fast stets verseucht ist, im oberen Wagenraum durch die
gleichzeitig angelieferte erhebliche Wärme häufig als unzuträglich.
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Weiterhin zeigt sich die meist auf einem Kreisbogen erfolgende Stellhebelbewegung
zur Schwenkung einer die Luftzufuhr steuernden, in der Zuführleitung angebrachten
Regelklappe am Armaturenbrett als Stör-bzw. Gefahrenfaktor, da die Stellhebelgriffe
bei ihrer Bewegung über die Bedienungsebene des Instrumentenbrettes hinausgehen
und dabei in das Wageninnere hineinragen, wodurch sie eine Änderung des Einstellgrades
und auch oft einen Schadensfall durch unachtsames Hängenbleiben mit der Kleidung
od. ä. veranlassen. Es sind auch schon Anlagen bekannt, bei denen durch die Ausgestaltung
des Gehäuses eines Regelorgans eine nicht linear erfolgende Luftmengenregelung erzielt
wird, jedoch ist die Ausbildung solcher Gehäuse umständlich und dadurch aufwendig,
und vor allem ist bei einer solchen. Anlage unter stark wechselnden Witterungsverhältnissen
eine feinfühlige Regelung nicht erreichbar.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Sie besteht darin, daß bei
einer Stellvorrichtung die Regelklappen, von der Schließlage ausgehend, bei jeweils
gleichen Verschiebestrecken des zugehörigen Stellhebels, der geradlinig geführt
ist, eine progressiv zunehmende Öffnungsbewegung vollziehen, indem der Stellhebel
als Winkelhebel mit ungleich langen Schenkelenden gestaltet ist, der mittels eines
Langloches im Bereich seiner Abwinkelung durch einen mit dem Armaturenbrett fest
verbundenen Zapfen in der Längsachse des Längsloches verschiebbar und gleichzeitig
um den Zapfen verschwenkbar ist, wobei das Ende des langen Schenkels des Winkelhebels
mit dem Handgriff in einer Kulissenführung am Armaturenbrett verschiebbar geführt
ist, während am Ende des kurzen Schenkels das Betätigungsgestänge für die Regelklappe
angelenkt ist.
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Bei dieser Stellvorrichtung wird der gewünschte Belüftungs- und Wärmegrad
mittels eines translatorischen Verschieben.s der beiden Stellhebelgriffe eingestellt.
Die obere Zone des Fahrgastraumes erhält bei gleicher Einstellung des einen, die
Frischluftzufuhr bewirkenden Stellhebels erst nach erheblichem Verschieben des Stellhebels
der Zonenklappe einen größeren Teil der Frischluftmenge. Diese verringert sich bei
einem
Verschieben des Stellhebels für die Frischluft über der ersten Hälfte seines Verstellbereichs
beträchtlich. Der zweite Hebel dient zur Steuerung des oberen oder des unteren Teils
des Wageninnenraums oder wahlweise auch des ganzen, während die Zufuhr des Heizmittels
zu dem Wärmetauscher über einen von den beiden Stellhebeln entfernten, besonderen
Drehknopf erfolgt, dessen Anordnung aber nicht zur Erfindung gehört. Für die Merkmale
der Unteransprüche wird Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch begehrt.
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Eine Ausführung der Stellvorrichtung gemäß der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Fig. 1 eine Ansicht von oben auf die Stelleinrichtung
der Heizungs- bzw. Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug, Fig. 2 einen Schnitt
gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Ablaufs
der Einstellbewegung des einen Teils der Stelleinrichtung von Fig. 1, wobei der
Teil in geschlossener Stellung mit ausgezogenen Linien und in voll geöffneter Stellung
mit unterbrochenen Linien eingetragen ist, Fig. 4 ein Schema des Ablaufs der Einstellbewegung
des anderen, entsprechend mit ausgezogenen Linien dargestellten Teils der Steheinrichtung
von Fig. 1. Die Regelvorrichtung für eine Heizungs- bzw. Lüftungsanlage eines Kraftfahrzeugs
besteht im wesentlichen aus einer von Hand bedienbaren Steheinrichtung 5 mittels
eines in einem am Armaturenbrett 9 angebrachten Einstellschlitz 7 verschiebbaren
Stellhebels oder Griffs 6 zur Steuerung einer in einem nicht abgebildeten Zuleitungssystem
für Frischluft eingebauten Klappe (Fig. 1). Durch einen zweiten, zweckmäßig unmittelbar
unter dem ersten im Schlitz 7 beweglich eingebauten Griff 8, der über denselben
Bereich wie der erste in dem am Armaturenbrett 9 befindlichen Schlitz 7 verschiebbar
ist, wird die Verteilung der zugeführten Luft für die obere oder für die untere
Zone des Wageninnenraums oder für beide gemeinsam mittels einer hinter einem Wärmetauscher
angeordneten, weiteren Klappe eingestellt. Jeder Griff 6 und 8 ist an @em Ende eines
langen Schenkels 10 bzw. 11 zweier Winkelhebel 12 bzw. 13 befestigt, die mit ihrem
jeweils am Knie 12' bzw. 13' sich befindlichen Langloch 14 von gleicher Größe an
einem von einer etwa waagerecht angeordneten Halterplatte 15 in deren Mitte abragenden
Zapfen 16 in etwa waagerechter Ebene schwenkbar gelagert und untereinander angeordnet
sind (Fig. 1). Die in der Ansicht von oben eine dreieckförmige Gestalt zeigende
Halterplatte 15 weist einen annähernd L-förmigen Querschnitt auf, dessen zur Spitze
zeigender, langer Schenkel an seinem in der Draufsicht nach einer Seite abgebogenen
Ende 17' etwa S-förmig abgewinkelt ist (Fig. 2). In Nähe des freien Endes 18 dieser
Abwinkelung wird mittels einer Schelle 19 die Wendel 20 eines Kabelzuges gehalten.
Das Kabel 21 selbst wird durch einen auf dieser Seite angeordneten Winkelhebel 12
durch Verschieben des Griffes 6 im Schlitz 7 angezogen oder zurückgeschoben. Zu
diesem Zweck ist in dem an seinem Ende in Form eines Kanals oder einer Kulisse 22'
in Richtung zum freien Ende 18 der Halterplatte 15 abgewinkelten, kurzen Schenkel
22 der Halterplatte 15 zu beiden Seiten des etwa rechteckförmigen Schlitzes 7 je
ein etwa würfelförmiger Gleitstein 23, 23' aus geräuscharmem Werkstoff, beispielsweise
aus Kunststoff, eingelegt. Die Gleitsteine sind in ihrer Höhe durch je einen im
vorderen, unteren Teil der Halterplatte 15 befestigten Winkelstreifen 24 bzw. 24'
begrenzt. Die freien Schenkel dieser Winkelstreifen sind gegeneinandergerichtet,
während ihre anderen Schenkel auf der unteren Seite 25 des nach oben liegenden Hauptteils
17 der Halterplatte 15 bzw. auf der nach oben gerichteten Seite 25' der Abwinkelung
des kurzen Halterplattenschenkels 22 an dessen Ende angebracht sind.
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Die auf beiden Längsseiten der Halterplatte 15 befindlichen Gleitsteine
23, 23' sind etwa lotrecht mit je einer runden Durchbrechung 26 bzw. 26' versehen.
An der Unterseite 25 der Halterplatte 15 ragt der lange Schenkel 10 des oberen,
in einem Abstand von der Stärke einer Distanzscheibe 27 an der Halterplatte 15 schwenkbar
gelagerten Winkelhebels 12 an dem freien Schenkelende des Winkelstreifens 24 vorbei
bis etwa in Höhe des Schlitzes 7 vor; ein in Nähe seines in die Kulisse 22' eingreifenden
Endes von ihm gegen den Halterplattenhauptteil 17 gerichteter Zapfen 28 ermöglicht
eine Drehbewegung des Winkelhebels 12 im Gleitstein 23 bei jedem Verschieben. Der
ein hakenförmiges, freies Ende aufweisende Hebelgriff 6 ist von außen durch den
Schlitz 7 in das Armaturenbrett 9 eingeschoben und mittels einer am Winkelhebelschenkel
10 befestigten Rastfeder 29 in entsprechenden Rasten seines eingeschobenen Hebelteils
6' festgehalten. Die Schwenkbarkeit des Winkelhebels 12 wird durch die mittels seines
Langlochs 14 vorgenommene Lagerung des an der Halterplatte 15 befestigten Zapfens
16 bewirkt. Am freien Ende seines kurzen, etwa rechtwinklig abstehenden Schenkels
10' ist in üblicher Weise mittels eines Bolzens 30 das Kabel 21 angeschlossen. Ein
translatorisches Verschieben des Stellgriffes 6 nach der Seite bewirkt ein Gleiten
des Winkelhebels 12 mit seinem Langloch 14 an dem festen Drehzapfen 16 in Richtung
auf das freie obere Ende 18 der Halterplatte 15. Gleichzeitig wird aber durch die
Kulisse 22' für den. Gleitstein 23 zwischen dem kurzen Halterplattenschenkel 22
und dem Winkelstreifen 24 ein Schwenken des Winkelhebels 12 um den Zapfen 16 ausgeführt,
so d'aß der kurze Winkelhebelschenkel 10' in Richtung auf die Kulisse 22' geschwenkt
wird, und zwar beschreibt der Befestigungsbolzen 30 des Kabels 21 eine Kurve 31,
die die Form einer Parabel aufweist (Fig. 3): Aus dem in einzelne Abschnitte zerlegten
Bewegungsablauf gemäß Fig. 3 geht hervor, daß die Festlegung der gegenseitigen Abstände
und der Form sowie der Lage der Bewegungsteile zu dem Zweck getroffen wurde; eine
nicht verhältnisgleiche Bewegung der Regelglieder (Klappen) zu erzielen. Bei abgeschlossener
Luftklappe in der Zuleitung steht der Stehgriff 6 etwa an dem einen Ende des Schlitzes
7 im Armaturenbrett 9 gemäß Fig. 1 und 3, wobei der Endpunkt 32 bzw. 32' auf jeder
Seite des Stellgriffausschlags durch das Anschlagen des Zapfens 16 an den Bogen
34 des Langlochs 14 bestimmt ist, der von der Kulisse 22' am weitesten entfernt
ist. In der mittleren Stellung 33 beim Verschieben des Hebelgriffs 6 zwischen den
beiden Endpunkten des Stellwegs ruht der Zapfen 16 an dem der Kulisse 22' nächsten
Bogen 34' des in dieser Stellung etwa lotrecht zur Kulisse 22' nach außen gerichteten
Langlochs 14. Dadurch ist ein weiteres geradliniges Verschieben beider Stellhebelgriffe
6 und 8, jeweils über die Endpunkte 32, 32' nach: außen, nicht möglich.
Der
Schlitz 7 weist etwa die Länge der Kulisse 22' auf. Bei einem Verstellen des Hebelgriffs
6 etwa um die Hälfte des Schlitzes, bei 33, ist auf der Verstellkurve 31 des Befestigungsbolzens
30 am kurzen Winkelhebelschenkel 10' nur ein kleiner Teil des Kurvenbogens 31 mit
der Einnahme der Stellung 35 beschritten, wodurch die Klappe in der Luftzuleitung
nur um einen geringen Betrag geöffnet ist. Nach Überschreiten der Mittelstellung
33 des Stellwegs des Griffs 6 wird das Kabel 21 in einem fast dreimal so großen
Bogen wie vom Ausgangspunkt 36 bis zur der Mittelstellung 33 des Stehgriffs 6 entsprechenden
Stellung 35 in eine dem anderen Endpunkt 32' der Kulisse 22' entsprechende, äußere
Endstellung 36 der Kurvenbahn 31 gezogen, wobei die Luftklappe eine ganz geöffnete
Stellung einnimmt. Die Belüftungsanlage liefert in der zweiten seitlichen Endstellung
32' des etwa waagerecht verschobenen Stellhebelgriffs 6 ihrer Stelleinrichtung 5
die größte Menge an Zuluft.
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Die Einstellung der Belüftung für die obere oder untere Zone des Wageninnenraums
wird mittels Bewegen des Stellgriffs 8 erreicht, dessen Stellung direkt unterhalb
der weitest geöffneten Stellung 32' des Stellhebelgriffs 6 in den Fig. 1 und 4 in
ausgezogenen Linien eingetragen ist. In dieser Stellung die der ganz offenen Stellung
der Zuluftklappe in der Endlage 32' entspricht, gibt die nicht gezeichnete Verteilklappe
den Zustrom der Frischluft in die obere Zone völlig frei. Bei einem Längsverschieben
des ebenfalls an dem freien Ende eines Langschenkels 37 des spitzwinkeligen Winkelhebels
13 mit geringem Abstand unterhalb der waagerechten Verschiebebene des oberen Hebelgriffes
6 angebrachten Hebelgriffes 8 von dem Endpunkt 32' zur anderen Endlage 32 schwenkt
die Verteilkappe von der ganz offenen Stellung für die obere Zone unter Absperren
der Zuleitung für die untere Zone über eine Stellung der einigermaßen gleichen Luftverteilung
für beide Zonen nach einer allmählichen Drosselung der Zuluft für die obere Zone
in eine Stellung ihrer völligen Absperrung unter weitester Öffnung der Zuleitung
zur unteren Zone. Die Bewegung derVerteilklappe wird ebenfalls unterVerwendung eines
an den kurzen Schenkel 39 des anderen Winkelhebels angeschlossenen Kabels
38 ausgeführt, dessen Befestigung am freien Ende eines etwa lotrecht von der dem
zweiten Endpunkt 32' der Kulisse 22' nahen Außenseite 40 der Halterplatte 15 abragenden
Auges 41 mittels einer Schelle 42 in gleicher Weise erfolgt wie die des Kabelzuges
am Halterplattenende 18 (Fig. 1, 2 und 4). Nur der größeren Deutlichkeit wegen sind
in Fig. 1 die beiden Hebelgriffe 6 und 8 in den entgegengesetzten Stellungen gezeigt;
die Hebel 6 und 8 werden in den meisten Fällen in der Mittelstellung 33, also übereinander
gestellt sein. Sollte lediglich eine Belüftung der unteren Zone des Wageninnern
erforderlich sein, darf der Hebelgriff 8 den Endpunkt 32 nicht verlassen.
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Wegen des spitzen Winkels des Winkelhebels 13 ist der im wesentlichen
ebenfalls leicht progressiv zurückgelegte Öffnungsweg der Klappe für die untere
Zone zu annähernd zwei Fünfteln der ganzen Klappenbewegung in der Mittelstellung
33 des Hebelgriffes 8 bis zu der dieser entsprechenden Stellung 35' der Bewegungskurve
31' des Mitnehmerbolzens 30' für den Kabelzug 38 vollzogen; diese mittlere Stellung
ist für beide Hebelgriffe wegen desselben Verstellweges von einem Endpunkt 32 zum
anderen 32' gleich. Sollte für eine der beiden Zonen eine größere Luftmengenzuführung
als für die andere erforderlich sein, genügt ein Verschieben des unteren Stehgriffs
8 über den mittleren Stellpunkt nach dem einen oder anderen Endpunkt 32 bzw. 32'.
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Die Ausbildung der beiden Winkelhebel 12, 13 mit jeweils einem gleichgestalteten
Langloch 14 und mit der Befestigung des Griffhebels 6 bzw. 8 an den einander zugekehrten
Seiten der Winkelhebel 12 bzw. 13 mit einem Federband 29 sowie der Einsatz der zwei
Gleitsteine 32, 32' erfolgt für beide Winkelhebel in derselben Weise. Jedoch ist
in jeder Öffnungsstellung des Stellgriffes 6, also in allen Stellungen im Schlitz
7 außer dem einen Endpunkt 32 auf einer Seite, eine Frischluftlieferung in das Wageninnere,
für jede Stellung des Stellgriffes 8 im Schlitz 7, einschließlich beider Endpunkte
32 und 32', je nach der Stellung des Griffes 8 im Schlitz 7 entweder zur oberen
oder zur unteren Zone oder für beide gemeinsam, möglich. Auf der anderen Seite erfolgt
das Anwachsen des jeweiligen Öffnungswinkels der Verteilerklappe durch die spitze
Form des Winkelhebels 13 nicht im gleicherweise ausgeprägt anwachsenden Maße wie
bei einer Verschiebung des Stellgriffes 6 bzw. bei einer Bewegung des Winkelhebels
12, so daß bei Einnahme der Mittelstellung 33 im Schlitz 7 durch den Winkelhebel
13 nicht ganz dieselbe Menge, nämlich nur etwa zwei Fünftel der durch Stauwirkung
und/oder mittels Einschalten, eines Lüfters geförderten Zuluft zum oberen wie zum
unteren Wageninnenraum zuströmen können.
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Der Zapfen 16 für beide Winkelhebel 12 und 13 wird mittels eines Spreiznietes
43 etwas oberhalb der Mitte der Halterplatte 15 an dieser befestigt; die Distanzscheibe
27 dient zur Wahrung des durch den Gleitstein 23 bedingten Abstandes des oberen
Winkelhebels 12 von der Halterplatte 15. Eine Unterlagscheibe 44 wird mittels einer
Feder 45 auf dem Zapfen 16 gegen den oberen Winkelhebel 12 sowie eine weitere Scheibe
44' gegen den unteren Winkelhebel 13 gepreßt, um den Abstand der beiden Winkelhebel
voneinander zu gewährleisten. Eine weitere Unterlagscheibe 46 verhindert mittels
eines am freien Zapfenende aufgesetzten Sicherungsringes 47 ein Ausweichen des unteren
Winkelhebels. Die Unterlagscheiben 44, 44', 46 verhindern ein Aufwickeln und somit
ein, Entspannen der Abstandsfeder 45 bei einer Schwenkbewegung der Winkelhebel 12
bzw. 13.
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Selbstverständlich können, vor allem je nach der Anordnung und nach
der Arbeitsweise der Verteilklappe, beide Zonen des Wageninnern durch ein entsprechendes
Verschieben des S-teligriffes 8 auch von der einen Endlage 32 aus gleichzeitig in
zunehmendem Maße, aber in unterschiedlichem oder gleichem Teilbetrag belüftet werden,
entsprechend der Menge Zuluft, die durch Verschieben des oberen Stehgriffs 6 dem
Belüftungssystem des Wageninnern zuströmt. Die Halterplatte 15 kann in der Mitte
ihres dreieckförmigen Schenkels 17 zur Gewichtserleichterung eine abgerundete, dreieckförmige
Aussparung aufweisen, wodurch die Platte 15 von oben eine etwa lambdaförmige Gestalt
annimmt.