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Die
Erfindung betrifft eine Luftdüse
zur Führung
eines Luftstroms in Heizungs-, Lüftungs-
oder Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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In
EP 0 810 112 A2 wird
eine Runddüse
für Fahrgasträume von
Kraftfahrzeugen beschrieben. Diese Düse weist ein Gehäuse mit
einem Rahmen auf, in dem mehrere Klappen schwenkbar abgestützt sind.
Die Klappen werden durch Druckbeaufschlagung geöffnet und geschwenkt, wobei über ein
Koppelelement eine weitere Luftklappe im Gehäuse ebenfalls schwenkbar ist.
Demzufolge kann ein Luftstrom aus der Düse ausströmen, sobald die vorderen Klappen
geöffnet
sind.
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DE 100 46 721 A1 beschreibt
eine Luftdüse mit
einem Lagerelement, das ortsfest an einem Lüftungskanal angeschlossen ist.
Im Lagerelement ist ein Lüftungsteil
mit einer kugelabschnittsförmigen Kontur
dreh- und schwenkbar angeordnet. An der Vorderseite der Düse sind
mehrere verschließbare Öffnungen
unterschiedlicher Größe als Luftaustritt ausgestaltet.
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Bei
den benannten Konstruktionen gemäß
EP 0 810 112 A2 und
DE 100 46 721 A1 strömt die Luft
an der Vorderseite der Düse
weitgehend in Richtung der Düsenlängsachse
aus, so dass der Luftstrom direkt auf die Insassen im Fahrzeug gerichtet ist.
Dies kann bei zugempfindlichen Personen Erkältungen hervorrufen. Ferner
ist mit einer derartigen direkten Anströmung ein angenehmes und zugfreies Klima
im Fahrgastraum ohnehin nicht realisierbar.
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Aus
DE 201 01 735 U1 ist
eine technische Lösung
bekannt, mit welcher die Richtung des aus einer Düse ausströmenden Luftstroms
verändert
werden kann. Diese Luftdüse
weist jeweils parallel zueinander angeordnete und miteinander verbundene
Horizontal- und Vertikallamellen auf. An einer Horizontallamelle
ist ein Betätigungselement
verschiebbar angeordnet, das mit einer Vertikallamelle derart in Wirkverbindung
steht, dass alle Vertikallamellen verschwenkt werden können.
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In
DE 101 44 122 C1 wird
ebenfalls eine Luftdüse
mit Horizontal- und Vertikallamellen beschrieben. Hierbei wird durch
eine Drehbewegung einer Horizontallamelle über mehrere Bauteile eine Drehbewegung
der Vertikallamellen und somit eine Richtungsänderung des Luftstroms erreicht.
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Mit
diesen Konstruktionen gemäß
DE 201 01 735 U1 und
DE 101 44 122 C1 kann
der austretende Luftstrom durch im Neigungswinkel verstellbare Klappen
oder Lamellen unterschiedlich abgelenkt werden. Eine diffuse Luftverteilung
ohne direkte Ausströmung
ist allerdings nicht möglich.
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Mit
der aus
DE 20
2004 004 229 U1 bekannten Luftdüse kann alternativ ein direkter
oder diffuser Luftaustritt erzielt werden. Diese Luftdüse weist
im vorderen Bereich zusätzliche
Luftleitmittel oder Ausströmöffnungen
auf, mit denen der Luftstrom radial zur Längsachse der Düse abgelenkt
werden kann.
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Die
Luftdüse
gemäß
DE 20 2004 016 983
U1 ermöglicht
ebenfalls unterschiedlich ausgerichtete Luftströme. Hierbei sind mehrere Horizontallamellen durch
ein Koppelelement miteinander verbunden, das eine zueinander abgestimmte
Bewegung der einzelnen Horizontallamellen be wirkt. Für eine diffuse
Anströmung
werden die Lamellen durch das Koppelelement aufgefächert. Folglich
wird alternativ eine direkte Belüftung
mit einem gebündelten
Luftstrahl oder eine diffuse Belüftung
mit einem aufgefächerten Luftstrahl
erreicht.
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Dieses
Grundprinzip mit einer durch ein Koppelelement bewirkten „Auffächerung" der Lamellen hat
sich bewährt
und ist bereits mehrfach ausgestaltet worden.
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So
beschreibt
US 5 690
550 A eine Luftdüse zur
Führung
eines Luftstroms in Kraftfahrzeugen, die aus einem Gehäuse besteht,
das in einen Wanddurchbruch einsetzbar ist und eine vorderseitige
Luftausströmöffnung und
einen rückseitigen
Anschluss für
einen Luftzuführschacht
oder eine Luftzuführleitung
aufweist. Im Gehäuse
sind mehrere Lamellen abgestützt.
Weiterhin ist ein als Kulissenplatte ausgestaltetes Koppelelement
vorgesehen, das weitgehend senkrecht zu den Lamellen angeordnet
ist und für
jede Lamelle einen Führungsschlitz
aufweist. In den Schlitzen werden an den Lamellen ausgestaltete Zapfen
geführt.
Durch diese Wirkverbindung können die
Lamellen durch eine Verlagerung des Koppelelementes zwischen einer
parallelen und einer divergierenden Ausrichtung verlagert werden.
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Eine ähnliche
technische Lösung
ist aus
EP 1 541 395
A1 bekannt. Bei dieser Luftdüse sind die im Gehäuse abgestützten Lamellen
mit einem separaten Schieber synchron verstellbar. Für die Führungsschlitze
im Koppelelement werden Konturen vorgeschlagen, mit denen für die Lamellen
Bewegungsabläufe
zwischen einer parallelen und einer divergierenden Ausrichtung,
zwischen einer parallelen und einer konvergierenden Ausrichtung
oder auch zwischen einer divergierenden und einer konvergierenden
Ausrichtung möglich
sind. Allerdings können die
Lamellen seitlich nur begrenzt ausgelenkt werden, weil die kurze
Kulissenplatte nur geringe Winkeländerungen ermöglicht.
Außerdem
sind die hierfür an
sich notwendigen starken Krümmungen
der Führungsschlitze
ohnehin problematisch, weil die Zapfen der Lamellen fest klemmen
können,
so dass letztlich die gesamte Bewegung der Lamellen blockiert wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine technische Lösung zur Betätigung eines
Koppelelementes für
die Lamellen einer Luftdüse
zu schaffen, die eine Verstellung der Lamellen über einen großen Winkelbereich
und folglich eine Vielzahl unterschiedlich gerichteter Luftausströmungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Luftdüse
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche
im Detail angegeben, deren technische Merkmale im Ausführungsbeispiel
näher beschrieben.
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Eine
erfindungsgemäß ausgestaltete
Luftdüse
weist ein scheibenförmiges
Betätigungselement auf,
das drehbar gelagert ist und das über ein erstes Verbindungselement
mit dem Koppelelement für
die Lamellen sowie über
ein zweites Verbindungselement mit einer in der Luftzuführung angeordneten Luftklappe
in Wirkverbindung steht. Am Betätigungselement
sind eine Kulissenführung
für das
erste Verbindungselement und ein Schwenkpunkt für das zweite Verbindungselement
ausgestaltet. In der Kulissenführung
wird ein zapfenförmiger
Vorsprung des ersten Verbindungselementes geführt. Die Kulissenführung weist
eine solche Kontur auf, dass ausgehend von einer seitlichen Endposition
des zapfenförmigen
Vorsprungs über
einen ersten Konturabschnitt eine zueinander parallele Ausrichtung
der Lamellen und über
einen zweiten Konturabschnitt eine nichtparallele Ausrichtung der
Lamellen bewirkbar ist. Demzufolge ermöglicht die vorgeschlagene Konstruktion eine
Verstellung der Lamellen über
einen großen Winkelbereich
und folglich eine Vielzahl unterschiedlich gerichteter Luftausströmungen,
wobei alternativ parallele, di vergierende oder auch konvergierende Ausrichtungen
des Luftstroms möglich
sind.
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Die
Kulissenführung
weist vorzugsweise eine kreisbogenförmige Kontur mit einer Auflaufschräge am Übergangsbereich
der beiden Konturabschnitte auf. Der konkrete Verlauf und die Dimensionierung
dieser Konturen werden den konkreten Einsatzbedingungen angepasst.
Eine diesbezügliche Variante
sieht beispielsweise vor, dass die Kreisbogenkontur über einen
Bereich von etwa 105° ausgestaltet
ist. Dabei umfasst der Bogenabschnitt für die parallele Schwenkbewegung
der Lamellen etwa 60° und
der Abschnitt für
die nichtparallele Schwenkbewegung der Lamellen etwa 45°. Unabhängig von
der konkreten Konturgeometrie wird somit eine zweistufige Verstellung
der Lamellen der Luftdüse
erreicht.
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Das
zweite Verbindungselement ist vorzugsweise als ein Hebel ausgestaltet,
der am Betätigungselement
und an der Luftklappe jeweils schwenkbar befestigt ist.
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Die
Relativposition zwischen Lamellen und Luftklappe kann unter Beachtung
der jeweils konkreten Einsatzbedingungen modifiziert werden. So
ist es beispielsweise möglich,
dass die Kulissenführung
für das
erste Verbindungselement und der Schwenkpunkt für das zweite Verbindungselement
am Betätigungselement
so angeordnet sind, dass in seitlicher Endposition des zapfenförmigen Vorsprungs
die Lamellen in einer mittleren parallelen Ausrichtung und die Luftklappe
in einer geschlossenen Stellung positioniert sind. Ferner wird vorgeschlagen,
dass ausgehend von dieser seitlichen Endposition des zapfenförmigen Vorsprungs
die Luftklappe nach Verlagerung des Betätigungselementes um etwa 60° in einer vollständig geöffneten
Stellung positioniert ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das erste Verbindungselement über mindestens
einen Hebel mit dem Koppelelement für die Lamellen verbunden ist.
Alternativ können
auch mehrere Hebel vorgesehen werden, wodurch sich die Lagefixierung des
Koppelelementes weiter erhöht.
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In
weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass am ersten Verbindungselement
mindestens zwei Vorsprünge
ausgestaltet sind, die in zugeordneten Führungsbahnen verlagerbar abgestützt sind.
Diese Führungsbahnen
können
in der Instrumententafel oder ähnlichen
Baugruppen ausgestaltet werden. Als bevorzugte Variante ist jedoch
vorgesehen, dass eine solche Führungsbahn
am Gehäuse ausgestaltet
ist. Folglich können
beide Vorsprünge
in dieser Bahn geführt
werden, wodurch eine besonders exakte Führung des Verstellelementes
und somit eine feinfühlige
Lamellenverstellung möglich
ist.
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Die
erfindungsgemäße Luftdüse kann
verschiedenartig weiter ausgestaltet werden. So können beispielsweise
anstelle von lediglich einem Betätigungselement
oder lediglich einem Koppelelement zwei diesbezügliche Bauteile vorgesehen
werden, wodurch sich der Stellbereich der Lamellen, die Genauigkeit
der Verstellung oder auch die Handhabung weiter verbessern.
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Ebenso
ist es möglich,
dass für
das Betätigungselement
alternativ ein elektromotorischer oder ein manueller Antrieb vorgesehen
wird. Bei der manuellen Variante wird die Handhabung verbessert, sofern
an dem in Einbaulage für
den Nutzer zugänglichen
Abschnitt eine Profilkontur ausgestaltet ist. Dadurch kann der Nutzer
durch geringe Kraftbeaufschlagung mit lediglich einem Finger die
Düseneinstellung
verändern.
Die Kulissenführung
wird dann am Betätigungselement
gegenüberliegend
zur Profilkontur angeordnet.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert. Es
zeigen:
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1 den
grundsätzlichen
Aufbau einer erfindungsgemäßen Luftdüse mit geschlossener
Luftklappe
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2 eine
gegenüber 1 etwas
modifizierte Luftdüse
aus einem anderen Betrachtungswinkel und mit geöffneter Luftklappe
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3 den
grundsätzlichen
Aufbau vom Betätigungselement
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4 eine
zweite Ausführung
einer erfindungsgemäßen Luftdüse in perspektivischer
Ansicht
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5 die
Luftdüse
gemäß 4 in
Seitenansicht
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Die
in der Zeichnung dargestellte Luftdüse ist zur Führung eines
Luftstroms in Heizungs-, Lüftungs- oder
Klimaanlagen geeignet. Derartige Luftdüsen bestehen aus einem Gehäuse, das
in einem Wanddurchbruch einsetzbar ist, zum Beispiel in einer Instrumententafel
eines Kraftfahrzeuges. Das Gehäuse
hat eine vorderseitige Luftausströmöffnung und einen rückseitigen
Anschluss für
einen Luftzuführschacht
oder für
eine Luftzuführleitung.
Dieser grundsätzliche
Aufbau einer Luftdüse
ist allgemein bekannt, so dass diesbezüglich auf umfangreiche Darlegungen
verzichtet werden kann. Deshalb werden nachfolgend nur diejenigen
Merkmale näher
erläutert,
die im vorliegenden Sachverhalt wesentlich sind.
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1 zeigt
mehrere Lamellen, die im – in
der Zeichnung nicht näher
dargestellten – Gehäuse abgestützt sind.
Die Lamellen sind mit einem Schieber 1 synchron verstellbar.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind jeweils Gruppen von Horizontallamellen 2 und Vertikallamellen 3 im
Gehäuse
abgestützt.
Die Horizontallamellen 2 stehen mit einem gemeinsamen Koppelelement 4 in
Wirkverbindung. Das Koppelelement 4 weist Führungsschlitze 5 auf,
die verschiedenartig ausgestaltet werden können. In der Zeichnung sind
diese Führungsschlitze 5 beispielsweise als
flache Durch brüche
ausgebildet, in denen Zapfen der Horizontallamellen 2 geführt werden.
Demzufolge können
die Horizontallamellen 2 durch eine Verlagerung des Koppelelementes 4 unterschiedlich
ausgerichtet werden. Die konkrete Ausrichtung wird dabei durch die
Konturen der Führungsschlitze 5 definiert.
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Die
erfindungsgemäße Luftdüse weist
ein scheibenförmiges
und drehbar gelagertes Betätigungselement 6 auf.
Dieses Betätigungselement 6 steht über ein
Verbindungselement 7 mit dem Koppelelement 4 für die Horizontallamellen 2 in
Wirkverbindung. Weiterhin steht das Betätigungselement 6 über ein
zweites Verbindungselement 8 mit einer Luftklappe 9 in
Wirkverbindung, die in der Luftzuführung angeordnet ist.
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3 zeigt
den Aufbau des Betätigungselementes 6,
das eine Kulissenführung 10 für das Verbindungselement 7 und
einen Schwenkpunkt 11 für das
Verbindungselement 8 aufweist. In der Kulissenführung 10 wird
ein zapfenförmiger
Vorsprung 12 des Verbindungselementes 7 geführt.
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Die
Kulissenführung 10 hat
eine solche Kontur, dass ausgehend von einer seitlichen Endposition des
zapfenförmigen
Vorsprungs 12 über
einen ersten Konturabschnitt eine zueinander parallele Ausrichtung
der Horizontallamellen 2 und über einen zweiten Konturabschnitt
eine nichtparallele Ausrichtung der Horizontallamellen 2 bewirkbar
ist. Hierfür
ist eine kreisbogenförmige
Kontur vorgesehen, in deren Verlauf am Übergangsbereich der Konturabschnitte
eine Auflaufschräge 13 ausgestaltet
ist. Bei der Variante gemäß 3 ist
die Kreisbogenkontur über
einen Bereich von etwa 105° ausgestaltet,
wobei der Abschnitt für
die parallele Schwenkbewegung der Horizontallamellen 2 etwa
60° und
der Abschnitt der nichtparallelen Schwenkbewegung etwa 45° umfasst.
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass die Kulissenführung 10 und
der Schwenkpunkt 11 am Betätigungselement 6 derart
angeordnet sind, dass in einer seitlichen Endposition des zapfenförmigen Vorsprungs 12 die
Horizontallamellen 2 in einer mittleren parallelen Ausrichtung
und die Luftklappe 9 in einer geschlossenen Stellung positioniert
sind.
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Die
Kulissenführung 10 und
der Schwenkpunkt 11 sind am Betätigungselement 6 außerdem so angeordnet,
dass ausgehend von der seitlichen Endposition des zapfenförmigen Vorsprungs 12 die
Luftklappe 9 nach einer Verlagerung des Betätigungselementes 6 um
etwa 60°in
einer vollständig
geöffneten Stellung
positioniert ist. Diese Stellung ist aus den 2, 4 und 5 ersichtlich.
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Das
erste Verbindungselement 7 ist über mindestens einen Hebel 14 mit
dem Koppelelement 4 für
die Horizontallamellen 2 verbunden. Gemäß 1 sind zwei
derartige Hebel 14 vorhanden. An diesem Verbindungselement 7 sind
weiterhin mindestens zwei Vorsprünge 15 ausgestaltet,
die in zugeordneten und in der Zeichnung nicht näher dargestellten Führungsbahnen
verlagerbar abgestützt sind.
Vorzugsweise ist hierfür
am Gehäuse
eine Führungsbahn
ausgestaltet, in der diese Vorsprünge 15 abstützbar sind.
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Das
zweite Verbindungselement 8 ist als ein Hebel ausgestaltet,
der am Betätigungselement 6 und
an der Luftklappe 9 jeweils schwenkbar befestigt ist, siehe
hierzu insbesondere 2.
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Aus
der Zeichnung ist weiter ersichtlich, dass am Betätigungselement 6 an
dem in Einbaulage für den
Nutzer zugänglichen
Abschnitt eine Profilkontur 16 ausgestaltet ist. Hierbei
ist die Kulissenführung 10 an
dem Abschnitt ausgestaltet, der gegenüberliegend zur Profilkontur 16 angeordnet
ist, siehe hierzu insbesondere 3.
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Die
erfindungsgemäße Luftdüse kann
in zahlreichen Varianten modifiziert werden. So ist es möglich, dass
das Betätigungselement 6 mit
Horizontallamellen 2 oder mit Vertikallamellen 3 in
Wirkverbindung gebracht wird. Ebenso können unterschiedliche Zuordnungen
der jeweils in Gruppen zusammengefassten Lamellen vorgesehen werden.
So zeigen 1 und 2 Ausgestaltungen,
bei denen die vom Betätigungselement 6 bedienbaren
Horizontallamellen 2 hinter Vertikallamellen 3 angeordnet
sind. 4 und 5 zeigen eine andere Anordnung,
bei der die ebenfalls vom Betätigungselement 6 bedienbaren
Horizontallamellen 2 vor Vertikallamellen 3 angeordnet
sind.
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Bei
Verwendung der Luftdüse
wird eine gleichsinnige parallele Bewegung der Horizontallamellen 2 (oder
auch der Vertikallamellen 3) in an sich bekannter Weise
mit dem Schieber 1 realisiert. Für die neuartige zweistufige
Verlagerung der Horizontallamellen 2 (oder auch der Vertikallamellen 3 bei
entsprechender Konstruktion) wird das Betätigungselement 6 vom
Nutzer vorzugsweise manuell an der Profilkontur 16 verdreht.
Hierbei ist eine Drehbewegung über
annähernd
105° möglich. Während der ersten
60° wird
die zunächst
geschlossene Luftklappe 9 zunehmend geöffnet. Während der nächsten 45° werden die Horizontallamellen 2 (oder
Vertikallamellen 3) aus ihrer ursprünglich parallel zueinander verlaufenden
Ausrichtung zunehmend in eine vorzugsweise aufgefächerte Position
verlagert, wobei bei Bedarf grundsätzlich auch eine gebündelte Lamellenausrichtung
erzielbar ist. Die während
der Lamellenverstellung erfolgende Bewegung des Verbindungselementes 7 ist
in 1 mit "X" stilisiert.
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- 1
- Schieber
- 2
- Horizontallamelle
- 3
- Vertikallamelle
- 4
- Koppelelement
- 5
- Führungsschlitz
im Koppelelement
- 6
- Betätigungselement
- 7
- Verbindungselement
- 8
- Verbindungselement
- 9
- Luftklappe
- 10
- Kulissenführung am
Betätigungselement
- 11
- Schwenkpunkt
- 12
- zapfenförmiger Vorsprung
am Verbindungselement 7
- 13
- Auflaufschräge an Kulissenführung
- 14
- Hebel
- 15
- Vorsprünge am Verbindungselement 7
- 16
- Profilkontur
am Betätigungselement
- X
- Bewegungsrichtung
des Verbindungselementes 7