DE1204899B - Drosselklappe - Google Patents

Description

• Drosselklappe Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappe mit Einstangenbetätigung, insbesondere für Heizungs-und/oder Belüftungseinrichtungen von Kraftfahrzbugen, mit zwei um eine gemeinsame Achse unabhängig voneinander schwenkbaren Flügeln sowie einen um dieselbe Achse drehbaren, mit dem einen Flügel fest verbundenen Schwenkhebel und mit einem am Schwenkhebel vorgesehenen Mitnehmer für den anderen Flügel.
• Um einen Frischluft- oder Warmluftstrom od. dgl. wahlweise in zwei Ströme zu unterteilen, so daß die Luft entweder in die eine Richtung und/oder eine andere Richtung geleitet werden kann, ist es bekannt, Drosselklappen zu verwenden. Da zudem die Forderung besteht, beide Ströme ganz oder teilweise unterbinden zu können, wurden auch bereits Doppelklappen vorgeschlagen. Die Anwendung derartiger Doppelklappen z. B. bei Heizungsanlagen für Kraftfahrzeuge kann in der Weise erfolgen, daß der Luftstrom einmal gegen die Innenseite der Windschutzscheibe geleitet wird, um dadurch ein Beschlagen und Vereisen der Scheibe zu verhindern, und zum anderen in den Fußraum des Wageninneren geleitet wird.
• Eine derartige zwangläufig gekoppelte Doppelklappe mit Einhebel- bzw. Einstangenbetätigung läßt den verschiedenen Betriebsbedingungen entsprechende Regelstellungen zu, wobei diese Doppelklappe in drei verschiedene Grundeinstellungen geschwenkt wird, wozu auf der Achse der zweiflügeligen Drosselklappe ein Schwenkhebel angeordnet und mit einem der beiden Flügel fest verbunden ist. Diese bekannte Einrichtung weist jedoch Nachteile auf, die eine Anwendung für Heizungs- und Belüftungsanlagen sehr stark beeinträchtigen und teilweise unmöglich machen. Bei der bekannten Doppelklappe ist zwischen der Entlüftungsklappe und dem Leitungsteil auch im geschlossenen Zustand ein Spalt vorhanden, weil beim Umschalten von einer Stellung in die andere die Entlüftungsklappe nach außen geschwenkt wird. Der Platzbedarf für den Betrieb der Doppelklappe erstreckt sich nicht nur auf das Innere der Rohrleitung. Vielmehr muß auch außerhalb der Rohrleitung ein gewisser Raum frei bleiben, um das Ausschwenken der Entlüfterklappe zu ermöglichen. Der Schwenkwinkel außerhalb des Rohrleitungsteiles ist ebenso groß wie die Schwenkwinkel innerhalb.
• Ferner ist eine Einrichtung zur Beheizung und Belüftung eines Wagenraumes bekannt, die unter anderem aus einem unteren und einem oberen Klappenflügel besteht, die über eine Stange, einen Hebel und Zahnsegmente betätigt werden. Auch diese bekannte Einrichtung weist die Nachteile der vorgenannten bekannten Regeleinrichtung auf.
• Zur Steuerung eines Kühl- bzw. Warmluftstromes bei Heizungs- und Belüftungsanlagen ist es als zum Stand der Technik gehörig anzusehen, daß in einem Leitungssystem zwei Klappen vorgesehen sind, die durch eine fest auf einer Achse angeordnete Blattfeder federnd in einem bestimmten Winkel zueinander gehalten werden und durch Verstellen eines ebenfalls auf der Achse sitzenden Hebels unter Beibehaltung ihrer zugeordneten Winkelstellung mit der Blattfeder gedreht werden. Die Verstellung einer Klappe allein ist nicht möglich, da die beiden Klappen außer der Blattfeder noch -durch eine Stange untereinander verbunden sind. Mit dieser bekannten Anordnung ist die völlige Freigabe eines Leitungsquerschnittes ohne größere Drosselwirkung durch eine Klappe nicht möglich.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drosselklappe mit Einstangenbetätigung insbesondere für Kraftfahrzeuge, Heizungen und Lüftungen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Luftstrom auf zwei Teilkanäle so aufgeteilt werden kann, daß entweder beide Kanäle geöffnet oder geschlossen sind oder daß einer der beiden Kanäle geschlossen ist oder daß beliebige Zwischenstellungen möglich sind, wobei die Drosselklappe in möglichst einfacher Weise so ausgebildet sein soll, daß ein dichter Abschluß der Kanäle gewährleistet ist und daß der Schwenkbereich beider Klappenflügel klein ist und ganz im Inneren des Klappengehäuses liegt.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Mitnehmer aus einem am freien Ende des Schwenkhebels drehbar gelagerten Segmentzahnrad besteht, das mit einem weiteren um eine Achse drehbaren und mit dem anderen Flügel drehfest verbundenen Segmentzahnrad im Eingriff steht.
• Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Drosselklappe sich lediglich innerhalb eines Rohrquerschnittes bewegt, so daß außerhalb desselben kein weiterer Raum benötigt wird. Darüber hinaus tritt kein Durchschwingen eines Flügels durch einen Rohrwandungsteil auf, so daß stets durch eine geeignete Ausbildung und entsprechende Auflageflächen ein vollkommen dichter Verschluß in den jeweiligen Schließstellungen erzielbar ist.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schwenkhebel und ein Segmentzahnrad auf einer konzentrischen gemeinsamen Achse angeordnet. Das zweite Segmentzahnrad ist an einem weiteren Schwenkhebel angebracht, der drehbeweglich auf dem ersten Schwenkhebel gelagert ist, derart, daß bei Betätigung der Stange der zweite Schwenkhebel sich erst um seinen Drehpunkt auf dem ersten Schwenkhebel und dann dieser sich um eine Achse dreht. Durch diese Ausbildung wird eine Unterteilung des Schwenkweges der Flügel erzielt, durch die ein Teil der Schwenkbewegung auf die Schwenkhebel übergeht.
• Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die beiden Flügel einzeln oder gemeinsam den gleichen Verstellwinkel überstreichen.
• Durch Arretiermittel zwischen den Flügeln und dem Gehäuse bzw. zwischen den Flügeln untereinander wird eine zwangläufige Kopplung der Bewegung beim Übergang von der einen Raststellung in die andere Raststellung bewirkt. Besonders vorteilhaft sind als Arretiermittel Magnetscheiben. Gegenüber Federn weisen die Magnetscheiben den Vorteil auf, daß keine mechanische Beanspruchung bei der Schwenkbewegung auftritt und daß die Rückstellkraft, z. B. die Federspannung, durch die Warmluft nicht verändert wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach- , stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei ist in F i g. 1 in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Drosselklappe in eingebautem Zustand, in F i g. 2 eine Seitenansicht im Schnitt und in F i g. 3 a, 3 b und 3 c drei verschiedene Raststellungen dargestellt.
• In ein Gehäuse 1 mündet eine Rohrleitung 2, die beispielsweise von einem Heizgerät od. dgl. eines Kraftfahrzeuges kommt. Durch diese Rohrleitung 2 wird die warme Luft bzw. die Frischluft zugeführt. Die Rohrleitung 3 führt zu Enteiserdüsen an der Windschutzscheibe und gegebenenfalls an der Heckscheibe. über die Rohrleitung 4 kann, bei entsprechender Stellung der Drosselklappe, die Warmluft dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugeleitet werden. Die Drosselklappe selbst besteht aus zwei Flügeln 5 und 6, die an einer gemeinsamen Achse 7" mittels Scharnierösen 7, 7' drehbar befestigt sind. Am äußeren Ende der Achse 7" ist ein Schwenkhebel 8 vorgesehen, der mit der Scharnieröse 7' der Klappe 6 fest verbunden ist. Auf dem Schwenkhebel 8 ist außerdem ein Segmentzahnrad 9 angeordnet, das auf der Achse 7" sitzt, die mit dem Flügel 5 verbunden ist. Ferner befindet sich auf dem Schwenkhebel 8 ein um die Achse 10 schwenkbar gelagerter Schwenkhebel 11, an dessen freiem Ende eine Betätigungseinrichtung 12 angreift. Diese Betätigungseinrichtung wird in einer am Rohr 4 befestigten Schelle 13 geführt. Das zweite Ende des Schwenkhebels 11 ist in Form eines Segmentzahnrades 14 ausgebildet, das mit dem Segmentzahnrad 9 kämmt.
• Bei der in F i g. 1 dargestellten Stellung werden durch die Flügel 5 und 6 sowohl die Entfrosterleitung 3 als auch die Heizleitung 4 zum Innenraum des Kraftfahrzeuges gesperrt. In F i g. 2 ist die erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt dargestellt, wobei die Flügel 5 und 6 sich in derselben Stellung befinden wie in F i g. 1.
• Die Drosselklappe kann, je nach der relativen Lage der Segmentzahnräder 9 und 14 bzw. des Schwenkhebels 11 zum Schwenkhebel 10 und der Lage des Schwenkhebels 10 selbst, drei ausgezeichnete Stellungen einnehmen, wie sie in den F i g. 3 a, 3 b und 3 c schematisch dargestellt sind. In F i g. 3 a ist dieselbe Stellung gezeigt wie in den F i g. 1 und 2. Daraus ist ersichtlich, daß der Schwenkhebel 8 in seiner rückwärtigen Endlage sich befindet, während der Schwenkhebel 11 ebenfalls in einer Anschlagstellung ruht. Aus F i g. 3 b ist zu ersehen, daß bei Betätigung der Stange 12 zunächst der Schwenkhebel 11 geschwenkt wird, während der Schwenkhebel 8 in Ruhe bleibt, da ein Arretierungsmittel den Flügel 6 am Gehäuse 1 festhält. Dadurch erfolgt über die ineinandergreifenden Segmentzahnräder 9 und 14 eine Schwenkung des Flügels 5 derart, daß dieser sich auf den Flügel 6 legt und den Weg für die Frisch- oder Warmluft aus dem Rohrleitungsteil 2 in den Leitungsteil 3 freigibt. Die Rohrleitung 4 ist dabei verschlossen. Die Warmluft wird somit den Enteiserdüsen zugeführt. Aus F i g. 3 c ist zu erkennen, daß bei einer weiteren Betätigung der Stange 12 die Bewegung des Schwenkhebels 11 auf den Schwenkhebel 8 nicht mehr möglich ist, da der Flügel 5 an dem Flügel 6 anliegt, so daß schließlich auch der Schwenkhebel 8 geschwenkt wird. Der Schwenkhebel 8 ist über die Scharnieröse 7' mit dem Flügel 6 verbunden. Bei der Aufwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles 15 nimmt der Flügel 6 zugleich den Flügel 5 mit. In dieser Raststellung ist daher die Leitung 3 zu den Entfrosterdüsen verschlossen, während die Leitung 4 ins Innere des Kraftfahrzeuges geöffnet ist. Es ist jede Zwischenstellung in der Luftverteilung möglich.
• Wird nunmehr die Betätigungsstange 12 in entgegengesetzter Richtung geschwenkt, dann wird zunächst der Flügel 6 wieder abwärts gezogen. Um zu verhindern, daß bei Betätigung der Stange 12 an Stelle der beschriebenen Schwenkung des Schwenkhebels 8 zuerst eine Drehung der Segmentzahnräder 9 und 14 eintritt, sind Arretierungsmittel vorgesehen, die bei der Abwärtsbewegung des Flügels 6 eine zwangläufige Bewegung des Flügels 5 hervorrufen. Diese Arretierungsmittel bestehen bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Magnetblättchen 16.
• Bei einer weiteren Bewegung der Stange 12 kann sich der Flügel 6 nicht weiterbewegen, es wird nunmehr der Schwenkhebel 8 in seiner Endlage belassen, während die Segmentzahnräder 9 und 14 sich drehen und über die innere Achse 7" den Flügel 5 nach oben schwenken. Der Flügel 6 wird dabei in seiner Schließstellung mit Hilfe eines weiteren Arretiermittels 17 festgehalten. Auch dieses Arretiermittel 17 ist in vorteilhafter Weise aus einem Magnetblättchen gebildet. Dieses Magnetblättchen bewirkt ein Haften des Flügels 6 an der Gehäusewandung 1. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, auch eine Zwischenstellung einzustellen bei der die beiden Flügel 5 und 6 sowohl den Weg in die Leitung 3 als auch in die Leitung 4 freigeben. Durch das Arretiermittel bzw. die Magnetplatte 16 wird eine gemeinsame Verstellung der beiden Flügel s und 6 sichergestellt.
• Es wird bemerkt, daß die dargestellte und beschriebene Reihenfolge der einzelnen Stellungen der Flügel zueinander und in bezug auf die zu verschließenden Rohrleitungen nur beispielsweise gewählt ist. Bei entsprechender Einstellung der relativen Lage der Schwenkhebel und Segmentzahnräder und des Angriffspunktes der Betätigungsstange 12 lassen sich auch andere Reihenfolgen einstellen. So ist es in manchen Fällen wünschenswert, daß bei einer ersten Schaltstellung die Warmluft der Entfrosterdüse zugeführt wird, bei einer zweiten Schaltstellung dem Wageninnern und erst bei einer dritten Schaltstellung die Warmluftzufuhr überhaupt abgestellt wird.
• Zur Abdichtung sind die Flügel 5 und 6 in an sich bekannter Weise mit Dichtungsmaterial ganz oder an den Kanten versehen.
• Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Anwendungsbeispiel bei Heizungseinrichtungen beschränkt, sondern läßt sich bei allen Verteilereinrichtungen verwenden, bei welchen ein zufließender Warmluft-, Frischluft-, Kühlluftstrom oder Flüssigkeitsstrom wahlweise in zwei Ströme aufgeteilt oder abgesperrt werden soll. Auch kann die Betätigung der Stange 12 od. dgl. von einem Thermostaten aus erfolgen, der in die Leitungen oder in den zu belüftenden Raum eingebaut ist. Außerdem kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden, und der Flügelkasten bzw. die Drosselklappe wirkt dann als Absperr- und Mischventil.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Drosselklappe mit Einstangenbetätigung, insbesondere für Heizungs- und/oder Belüftungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit zwei um eine gemeinsame Achse unabhängig voneinander verschwenkbaren Flügeln, einen um dieselbe Achse drehbaren, mit dem einen Flügel fest verbundenen Schwenkhebel und mit einem am Schwenkhebel vorgesehenen Mitnehmer für den anderen Flügel, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer aus einem am freien Ende des Schwenkhebels (8) drehbar gelagerten Segmentzahnrad (14) besteht, das mit einem weiteren, um die Achse (7") drehbaren und mit dem anderen Flügel (5) drehfest verbundenen Segmentzahnrad (9) im Eingriff steht.
2. 2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Schwenkhebel (8) gelagerte Segmentzahnrad (14) mit einem weiteren, um die Achse (10) dieses Zahnrades drehbaren Schwenkhebel (11) drehfest verbunden ist, dessen freies Ende mit der Betätigungsstange (12) gelenkig verbunden ist.
3. 3. Drosselklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flügel (5, 6) einzeln oder gemeinsam im gleichen Schwenkbereich denselben Verstellwinkel überstreichen.
4. 4. Drosselklappe nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch Arretiermittel (16,17) zwischen den Flügeln (5, 6) und dem Gehäuse (1) bzw. zwischen den Flügeln untereinander.
5. 5. Drosselklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Arretiermittel Magnetscheiben (16,17) dienen.
6. 6. Drosselklappe nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise im Strömungsweg angeordnetep, an sich bekannten Thermofühler zur Steuerung der Betätigungseinrichtung (12). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 540 578, 802 314, 885187; USA.-Patentschriften Nr. 2 244 986, 2 873 953.