DE19711821A1 - Vorrichtung zur Steuerung eines Luftstroms, insbesondere für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Luftstroms durch eine Luftdurchlaßöffnung, ins­ besondere für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen.

Bei derartigen Anlagen ist es notwendig, mindestens eine Steuervorrichtung zur Steuerung eines Luftstroms durch eine Luftdurchlaßöffnung vorzusehen. Bei diesem Luftstrom kann es sich je nach Fall um Kaltluft, Warmluft oder klimatisierte Luft handeln. Die Luft­ durchlaßöffnung kann insbesondere durch einen Kanal, eine Luftauslaßdüse usw. begrenzt werden.

Die Vorrichtungen zur Steuerung eines Luftstroms be­ stehen im allgemeinen aus schwenkbaren Klappen, ins besondere in der Ausführung als Pendel- oder Stell­ klappen, die entweder von Hand oder über ein Antriebsorgan drehend verstellt werden können. Der Hauptnachteil dieser Klappenvorrichtungen besteht darin, daß sie einen großen Bewegungsraum erfordern, wodurch sich der Bauraumbedarf der Heizungs- und/oder Klimaanlage entsprechend vergrößert. Darüber hinaus erzeugen sie einen erheblichen Luftwiderstand, was den Einsatz leistungsstarker Antriebsorgane erforder­ lich macht.

Im übrigen ist es, insbesondere aus der FR-A-2 580 791, bekannt, eine Steuervorrichtung in der Ausfüh­ rung mit einem auch als Jalousie oder Vorhang be­ zeichneten Band zu verwenden, das auf zwei zueinander beabstandeten Rollen aufgewickelt ist, wobei dieses Band quer zur Luftdurchlaßöffnung angeordnet werden kann und offene und geschlossene Bereiche enthält, um den Luftstrom wahlweise in Abhängigkeit von der Posi­ tion des Bands zu steuern.

Dabei kann dieses Band in der einen oder der anderen Richtung durch Aufwicklung auf einer der beiden Rol­ len und gleichzeitige Abwicklung von der jeweils an­ deren Rolle bewegt werden, um verschiedene Einstell­ möglichkeiten für den Luftstrom bereitzustellen.

Diese bekannte Vorrichtung, die auch als "Bandver­ schluß" bezeichnet werden kann, hat jedoch den Nach­ teil, daß sie einen komplizierten Aufbau aufweist und besondere Anordnungen des Gehäuses der Anlage erfor­ dert, damit sie in diesem Gehäuse eingebaut werden kann. Die Anlage muß demzufolge ein Gehäuse mit kom­ pliziertem Aufbau besitzen. Darüber hinaus ist fest­ zustellen, daß diese bekannten Bandvorrichtungen je­ weils für einen ganz bestimmten Anlagengehäusetyp vorgesehen sind.

Außerdem sind für den Einbau einer derartigen Vor­ richtung langwierige und kostenaufwendige Arbeiten erforderlich.

Desweiteren erfordern die bekannten Vorrichtungen in der Ausführung als "Bandverschlüsse" Mittel zur Her­ stellung des Gleichlaufs bei der Drehung der beiden Rollen, um einen korrekten Ablauf des Bands sicherzu­ stellen, das von einer der Rollen abgewickelt und auf die andere Rolle aufgewickelt wird, oder umgekehrt.

Bisher umfassen diese Mittel im wesentlichen einen Metalldraht, der sich um eine der beiden Achsen der Rollen aufwickelt, sowie Mittel zur Spannung des Me­ talldrahtes. Derartige Gleichlaufmittel sind kompli­ ziert und machen schwierige Einstellvorgänge erfor­ derlich.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.

Dazu schlägt sie eine Vorrichtung in der vorstehend beschriebenen Ausführung als "Bandverschluß" vor, die in Form einer unabhängigen Einheit mit einem Tragge­ stell ausgeführt ist, auf dem die beiden Rollen um parallele Achse drehend gelagert sind, wobei dieses Traggestell einen Umkehrantriebsmechanismus trägt, der eine Synchronisierwelle umfaßt, um die Synchroni­ sierung der Drehung der beiden Rollen zu gewährlei­ sten.

Ein solcher Mechanismus ermöglicht die Übertragung der Leistung von einer Drehachse zur anderen, unab­ hängig von der jeweiligen Drehrichtung, mit einer einwandfreien Synchronisierung der beiden Achsen, wo­ durch das Band vollkommen gespannt gehalten werden kann.

Die Synchronisierwelle erstreckt sich vorteilhafter­ weise in einer rechtwinklig zu den Drehachsen der Rollen verlaufenden Richtung und trägt zwei Schneckensegmente, die mit zwei an den Enden der beiden Rollen angebrachten Schneckensegmenten zusammenwirken können.

Derartige Schneckensegmente ermöglichen eine einwand­ freie Synchronisierung zwischen den beiden Achsen und erfordern keine besonderen Einstellvorgänge.

Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfin­ dung ist der Umkehrantriebsmechanismus in einem ent­ lang dem Traggestell angeordneten Kasten gelagert. Durch diesen Kasten kann der Antriebsmechanismus vor den durch den Luftstrom mitgeführten Stäuben geschützt werden.

Die Synchronisierwelle umfaßt vorteilhafterweise min­ destens zwei zylindrische Auflageflächen, die in min­ destens zwei am Traggestell angebrachte Lager einge­ setzt werden können.

Die Synchronisierwelle ist vorzugsweise eine Kerb­ zahnwelle und umfaßt drei zylindrische Auflageflä­ chen, die in drei am Traggestell angebrachte Lager eingesetzt werden können.

Jedes Lager umfaßt vorteilhafterweise eine Lagerhälf­ te, die fest mit einem Seitenteil verbunden ist, das zum Traggestell gehört und durch das die Achsen der Rollen hindurchgehen, und eine weitere Lagerhälfte, die fest mit einem Deckel verbunden ist, der am Trag­ gestell befestigt werden kann.

Der Kasten umfaßt vorteilhafterweise einen Boden, durch den die Achsen der Rollen hindurchgehen, eine an den Boden angesetzte Seitenwand und einen auf die­ ser Seitenwand befestigten Schutzdeckel. Diese Befe­ stigung erfolgt vorteilhafterweise mittels Aufklemmen auf der Seitenwand.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt die Vorrichtung außerdem einen Getriebemotor, der fest mit dem Traggestell verbunden ist und der eine An­ triebswelle enthält, die mit einer der Rollen verbun­ den werden kann.

Diese Antriebswelle ist vorteilhafterweise eine Kerb­ zahnwelle, die in eine formschlüssige Kerbzahnbohrung eingesetzt werden kann, die an einem der Enden einer der Rollen eingearbeitet ist.

Der Schutzdeckel des Kastens enthält dabei vorteil­ hafterweise eine Bohrung für den Durchgang der An­ triebswelle des Getriebemotors.

Die vorgenannte Kerbzahnbohrung ist vorteilhafter­ weise in einem an einer der Rollen angebrachten Schneckensegment ausgebildet.

In der nachstehenden, nur als Beispiel angeführten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Be­ zug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Luft­ durchlasses; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zur schemati­ schen Darstellung eines Fensters der Vorrichtung ge­ genüber dem entsprechenden Band.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist in Form einer als Kassette ausgebildeten unabhängigen Einheit 10 ausgeführt, die ein Traggestell 12 umfaßt, an dem zwei Rollen 14 und 16 drehend um parallel zueinander angeordnete Achsen A-A und B-B gelagert sind. Das vorteilhafterweise aus Kunststoff ausgeführte Tragge­ stell 12 umfaßt zwei gegenüberliegende Seitenteile 18 und 20 mit länglicher Gestalt, die sich parallel zu­ einander erstrecken. Die Achsen der Rollen 14 und 16 gehen jeweils durch die Seitenteile 18 und 20 an ih­ ren Enden hindurch. Dabei sind die jeweiligen Achsen der Rollen 14 und 16 im einzelnen durch Bohrungen 22, 24 des Seitenteils 18 geführt.

Die Seitenteile 18 und 20 sind durch zwei Querstreben 26 und 28 verbunden, die parallel zueinander und in der Nähe der Rollen 14 bzw. 16 angeordnet sind. Die Querstreben 26 und 28 begrenzen zusammen mit den Sei­ tenteilen 18 und 20 eine Öffnung mit allgemein recht­ eckiger Form, in der ein Fenster 30 ausgebildet ist, das zwei Längsstege 32, die sich jeweils entlang den beiden Seitenteilen 18 und 20 erstrecken (und von de­ nen in Fig. 1 nur einer zu erkennen ist), einen mittleren Längssteg 34 und zwei Querstege 36 umfassen (von denen in Fig. 1 nur einer zu erkennen ist), die entlang den Querstreben 26 bzw. 28 angeordnet sind.

Außerdem umfaßt die Vorrichtung ein Band 38 in Form einer biegsamen rechteckigen Bahn, die eine Jalousie oder einen Vorhang bildet und offene und geschlossene Bereiche enthält, wie dies weiter unten noch näher dargelegt wird. Dieses Band besitzt eine Breite ent­ sprechend dem durch die Seitenteile 18 und 20 be­ grenzten Zwischenraum und kann mit seinen Enden in geeignete Längsschlitze 40, 42 eingreifen, die in die Rollen 14 und 16 eingearbeitet sind. Dadurch kann sich das Band entlang dem Fenster 30 in einer oder der anderen Richtung bewegen, wobei es auf eine der beiden Rollen aufgewickelt und von der jeweils ande­ ren Rolle abgewickelt wird, und umgekehrt.

Ein (in Fig. 1 angedeuteter) Druckrahmen kann am Traggestell 12 gegenüber dem Fenster 30 befestigt werden, um das Band am Fenster 30 anzudrücken und zu halten und seine Ausweichbewegung unter der Einwir­ kung des durch das Fenster 30 strömenden Luftstroms zu verhindern.

Die Vorrichtung umfaßt desweiteren zwei Gegenplatten 46 (von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist) mit gekrümmter Form, die am Traggestell 12 angebracht werden können, um das Band 38 an den Rollen 14 bzw. 16 anzudrücken und so ein verformungsfreies Auf- und Abwickeln des Bands zu ermöglichen.

Diese Gegenplatten 46 werden vorteilhafterweise durch (nicht dargestellte) zugehörige Deckel mit U-förmigem Querschnitt gehalten, die an den beiden Enden des Traggestells 12 aufzustecken sind.

Die Achsen A-A bzw. B-B der beiden Rollen werden im Gleichlauf durch einen Umkehrantriebsmechanismus an­ getrieben, der eine Synchronisierwelle 48 mit kreuz­ förmigem Querschnitt umfaßt, die sich in einer recht­ winklig zu den Drehachsen A-A und B-B verlaufenden Richtung erstreckt. Diese Synchronisierwelle trägt an einem Ende eine Zahnung 50 in Form einer Schnecke, die mit einer fest mit der Achse A-A verbundenen Zah­ nung 52 in Form einer Schnecke zusammenwirken kann, und an ihrem anderen Ende eine Zahnung 54 in Form ei­ ner Schnecke, die mit einer fest mit der Achse B-B verbundenen Zahnung 56 in Form einer Schnecke zusam­ menwirken kann.

Der Umkehrantriebsmechanismus ist in einem Kasten 58 gelagert, der entlang dem Traggestell 12 angeordnet ist. Dieser Kasten umfaßt einen Boden, der hier durch das Seitenteil 18 gebildet wird, durch das die Achsen der Rollen hindurchgehen, sowie eine Seitenwand 60, die senkrecht am Boden angebracht und an den Bodenum­ riß angepaßt ist. Außerdem umfaßt dieser Kasten einen Schutzdeckel 62, der durch Aufklemmansätze 64 an der Seitenwand 60 befestigt ist.

Die als Kerbzahnwelle ausgeführte Synchronisierwelle 48 umfaßt drei zylindrische Auflageflächen 66, die an jedem ihrer Enden und in einem Mittelteil vorgesehen sind. Jede dieser zylindrischen Auflageflächen 66 ist in einer Lagerhälfte 68, die fest mit dem Seitenteil 18 verbunden ist, das den Boden des Kastens 58 bil­ det, und in einer fest mit dem Deckel 62 verbundenen Lagerhälfte 70 gelagert. Wenn der Deckel 62 auf dem Kasten 58 aufgeklemmt ist, wird daher die Welle durch das Zusammenwirken der drei Lagerhälften 68 und der drei Lagerhälften 60 gehalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt außerdem ei­ nen Getriebemotor 72, der fest mit dem Traggestell 12 verbunden werden kann. Dieser Getriebemotor enthält eine Antriebswelle 74 in der Ausführung als Kerbzahn­ welle, die axial in eine formschlüssige Kerbzahnboh­ rung 76 eingesetzt werden kann, die an einem der En­ den der Welle B-B, und zwar in das Zahnsegment 76 eingearbeitet ist. Der Getriebemotor 72 umfaßt ein Gehäuse 78, das anhand von (nicht dargestellten) Schrauben oder ähnlichen Elementen an zwei Vorsprün­ gen 80, 82 des Traggestells befestigt werden kann. Im dargestellten Beispiel sind die beiden Vorsprünge 80 und 82 außen an der Wand 60 des Kastens 58 ausgebil­ det. Der Getriebemotor überdeckt teilweise den Schutzdeckel 64, der eine Bohrung 84 enthält, um den Durchgang der Kerbzahnwelle 74 zu ermöglichen.

Die verschiedenen Bestandteile der Vorrichtung können zusammengebaut werden, um die montierte Einheit zu bilden, die ein unabhängiges Teil bildet, das sich einfach in das Gehäuse einer Heizungs- und/oder Kli­ maanlage eines Kraftfahrzeugs einbauen läßt.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der ein Luftdurchlaß 86, im dargestellten Beispiel ein Kanal, veranschaulicht ist, der eine Queröffnung 88 be­ grenzt, vor der die Einheit 10 von Fig. 1 quer ein­ gesetzt ist. Diese Einheit ist so angeordnet, daß sich ihr Fenster 30 gegenüber der Öffnung des Kanals befindet, die eine allgemein rechteckige Form auf­ weist.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die das Band 38 in abgewickeltem Zustand gegenüber dem entspre­ chenden Fenster 30 zeigt. Im dargestellten Beispiel enthält das Band 38 einen offenen Bereich 90 mit rechteckiger Form, der durch zwei geschlossene Berei­ che 92 und 94 eingefaßt ist, die bis zu den beiden Enden 96, 98 des Bands 38 verlängert werden. Dadurch kann das Fenster 30 und demzufolge auch die Öffnung 88 des Kanals 86 (Fig. 2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Position des Bands 38 vollständig geöff­ net, vollständig geschlossen oder teilweise geöffnet werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend als Beispiel beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es ist möglich, andere Varianten hinsichtlich des Aufbaus des Traggestells sowie der Bandantriebsmittel in Betracht zu ziehen.

Außerdem kann die Vorrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer Luftströme durch eine oder mehrere Luftdurchlaßöffnungen verwendet werden, wobei ent­ sprechend ausgewählte offene und geschlossene Berei­ che vorzusehen sind.

In einem solchen Fall kann das Fenster in mehrere Öffnungen mit ausgewählten Formen unterteilt werden, die für die Anordnung gegenüber den zu steuernden Luftdurchlaßöffnungen bestimmt sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht durch ih­ re Synchronisierwelle die Herstellung eines perfekten Gleichlaufs der beiden Rollen, so daß unter allen Um­ ständen eine einwandfreie Spannung des Bands gewähr­ leistet ist. Bei dieser Vorrichtung sind keine auf­ wendigen Einstellarbeiten erforderlich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbe­ sondere für die Ausrüstung von Personenkraftwagen mit oder ohne Klimaanlage.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Luftstroms durch eine Luftdurchlaßöffnung, insbesondere für eine Hei­ zungs- und/oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen, die ein auf zwei zueinander beabstandeten Rollen (14, 16) aufgewickeltes Band (38) umfaßt, das quer zur Durch­ laßöffnung (88) angeordnet werden kann und offene (90) und geschlossene (92, 94) Bereiche enthält, um den Luftstrom wahlweise in Abhängigkeit von der Posi­ tion des Bands zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Form einer unabhängigen Einheit (10) mit einem Traggestell (12) ausgeführt ist, auf dem die beiden Rollen (14, 16) um parallele Achse (A-A, B-B) drehend gelagert sind, und daß das Traggestell (12) einen Umkehrantriebsmechanismus (48-56) trägt, der eine Synchronisierwelle (48) umfaßt, um die Syn­ chronisierung der Drehung der beiden Rollen (14, 16) zu gewährleisten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Synchronisier­ welle (48) in einer rechtwinklig zu den Drehachsen (A-A, B-B) der Rollen (14, 16) verlaufenden Richtung erstreckt und zwei Schneckensegmente (50, 54) trägt, die mit zwei an den Enden der beiden Rollen (14, 16) angebrachten Schneckensegmenten (52, 56) zusammenwir­ ken können.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Um­ kehrantriebsmechanismus in einem entlang dem Tragge­ stell (12) angeordneten Kasten (58) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Synchronisierwelle (48) mindestens zwei zylindrische Auflageflächen (66) umfaßt, die in mindestens zwei am Traggestell (12) angebrachte Lager (68, 70) einge­ setzt werden können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Synchronisierwelle (48) eine Kerbzahnwelle ist und drei zylindrische Auflageflächen (66) umfaßt, die in drei am Tragge­ stell (12) angebrachte Lager (68, 70) eingesetzt wer­ den können.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Lager eine Lagerhälfte (68), die fest mit einem Sei­ tenteil (18) verbunden ist, das zum Traggestell (12) gehört und durch das die Achsen der Rollen (14, 16) hindurchgehen, und eine weitere Lagerhälfte (70) um­ faßt, die fest mit einem Schutzdeckel (62) verbunden ist, der am Traggestell (12) befestigt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ka­ sten (58) einen Boden (18), durch den die Achsen der Rollen (14, 16) hindurchgehen, eine an den Boden (58) angesetzte Seitenwand (60) und einen auf dieser Sei­ tenwand (60) befestigten Schutzdeckel (62) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schutzdeckel (62) abnehmbar, vorzugsweise mittels Aufklemmen (64), auf der Seitenwand (60) befestigt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß sie au­ ßerdem einen Getriebemotor (72) umfaßt, der fest mit dem Traggestell (12) verbunden ist und eine Antriebs­ welle (74) enthält, die mit einer (16) der Rollen verbunden werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebswelle (74) des Getriebemotors (72) eine Kerbzahnwelle ist und in eine formschlüssige Kerbzahnbohrung (76) eingesetzt werden kann, die an einem der Enden einer der Rollen eingearbeitet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einem Schutz­ deckel (62) nach einem der Ansprüche 6 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schutzdeckel eine Bohrung (84) für den Durchgang der Antriebswelle (74) des Getriebemotors (72) enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit Schneckenseg­ menten nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kerbzahnbohrung (76) in einem Schneckensegment (56) ausgebildet ist, das an einer (16) der Rollen angebracht ist.