-
Die
Erfindung betrifft eine Luftdüse zur Führung eines
Luftstroms aus einem Luftzuführschacht oder aus einer Luftzuführleitung
in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
-
EP 0 810 112 A2 beschreibt
eine Luftdüse für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen,
die ein zylinderförmiges Gehäuse mit schwenkbaren
Lamellen an der Luftausströmöffnung aufweist.
Die Lamellen sind mit einer im Gehäuse schwenkbar gelagerten Schließklappe
derart gekoppelt, dass in Abhängigkeit der Lamellenstellung
das Ausströmen eines Luftstroms aus der Düse freigegeben
oder unterbunden wird. Somit kann zwar die Intensität des
austretenden Luftstroms verändert werden, jedoch nicht
dessen Ausströmrichtung. Der Luftstrom kann lediglich in Längsrichtung
an der Vorderseite der Düse ausströmen. Dies wird
von den Fahrzeuginsassen zumindest bei starken Luftströmungen
als unangenehm empfunden.
-
Aus
DE 20 2004 004 229
U1 ist eine Luftdüse bekannt, die einen direkten
und/oder diffusen Luftaustritt ermöglicht. Hierfür
weist diese Luftdüse im vorderen Bereich zusätzliche
Luftleitmittel oder Ausströmöffnungen auf, mit
denen der Luftstrom radial zur Längsachse der Düse
abgelenkt werden kann.
-
Mit
einer Luftdüse gemäß
DE 20 2004 016 983 U1 kann
der austretende Luftstrom ebenfalls unterschiedlich ausgerichtet
werden. Hier sind mehrere Horizontallamellen durch ein Koppelelement
miteinander verbunden, welches eine abgestimmte Bewegung der Horizontallamellen
bewirkt. Für eine diffuse Ausströmung werden die
Lamellen durch das Koppelelement aufgefächert. Somit ist
alternativ eine direkte Belüftung mit gebündeltem
Luftstrahl oder eine diffuse Belüftung mit aufgefächertem
Luftstrahl möglich.
-
DE 103 39 339 A1 beschreibt
eine weitere Luftdüse mit unterschiedlichen Ausströmvarianten. Bei
dieser Luftdüse wird der Strömungskanal im Düsengehäuse
in zwei baulich voneinander getrennte Teilströmungskanäle
aufgeteilt, die ineinander liegend angeordnet sind. Der innere Teilströmungskanal
ist schwenkbar gelagert und ermöglicht eine Richtungsänderung
des ausströmenden Luftstroms. Im äußeren
Teilströmungskanal, der fest gelagert ist, sind Strömungsschikanen
angeordnet, die eine Verwirbelung der durchströmenden Luft
bewirken. Mit dieser Luftdüse können in einfacher
Handhabung unterschiedliche Luftströmungen realisiert werden.
Allerdings ist hierfür ein erheblicher Bauraum-, Bauteil- und
Kostenaufwand notwendig.
-
Es
ist ferner bekannt, in dem Gehäuse einer Düse
eine oder zwei Schließklappen vorzusehen, die über
einen Verstellmechanismus über ein Stellrad oder einen
Stellring betätigbar sind. Zu diesem Zweck ist ein Zahnrad
an einem vorstehenden drehbar gelagerten Lagerbolzen befestigt,
der die Schließklappe trägt, mit welchem Zahnrad
eine Zahnstange zusammenwirkt, die durch Bewegungstransformation
die Schließklappe um 90° schwenkt und damit in
eine Öffnungsstellung bzw. Verschließstellung
verbringt oder aber auch in Zwischenstellungen. Bei anderen Vorrichtungen
ist eine Kurbel vorgesehen, die über ein Gestänge
mit einem Stellrad verbunden ist, so dass über dieses Kurbelgetriebe ein
Verschwenken ermöglicht wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Luftdüse zu schaffen, die wenig
Bauraum beansprucht und die mit kostengünstig herstell-
und montierbaren Bauteilen eine zusätzlich ein stellbare
Drosselung und/oder Ablenkung des durchtretenden Luftstromes und
die Ausbildung von unterschiedlich gerichteten Luftausströmungen
zu einer bereits im Gehäuse vorhandenen, schwenkbar gelagerten
Schließklappe ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Luftdüse mit den
Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
von Unteransprüchen, deren technische Merkmale in Ausführungsbeispielen
näher beschrieben werden.
-
Die
Erfindung kombiniert zwei unterschiedliche Einstellmöglichkeiten
der Luftdüse miteinander. Zum einen ist an der die runde
Luftausströmöffnung bildenden Mantelwand des Gehäuses
ein Befestigungsring drehbar gelagert, der über eine Koppelmechanik
mit der mindestens einen Schließklappe derart in Wirkverbindung
steht, dass bei Drehung des Betätigungsrings in eine Richtung
die mindestens eine Schließklappe aus einer achsparallelen Öffnungsstellung
in eine quer zur Längsachse des Gehäuses verlaufenden
Schließstellung oder bei entgegengesetzter Drehung in umgekehrter
Richtung verschwenkt. Dabei kann selbstverständlich auch
jede Zwischenstellung eingenommen werden. Zum anderen ist in die
Luftausströmöffnung ein Düseneinsatz, z.
B. ein Runddüseneinsatz, als Luftleitelement eingesetzt,
das mindestens ein einen Strömungskanal bildendes Kanalrohr
aufweist, durch den die Luft bei geöffneter Schließklappe
strömt. Dieser Düseneinsatz kann mittels kugelsegmentförmiger
Kontur gelagert und damit in mehrere Richtungen verstellbar, oder
verschwenkbar gelagert sein, so dass die Ausströmrichtung
durch das Kanalrohr und die gegebenenfalls seitlich vorhandenen
Strömungsöffnungen in gewünschter Weise
eingestellt werden kann. Das Kanalrohr ist in dem Luftleitelement
längsverschiebbar oder drehbar daran gelagert oder es ist
auf dem Kanalrohr ein Stellring vorderseitig aufgebracht, der entweder
verschoben werden kann oder drehbar gelagert ist. Die Innenkontur
des Kanalrohres kann grundsätzlich rund, eckig oder polygonal
gestaltet sein.
-
An
den beweglichen Teilen sind rückseitig Betätigungsvorrichtungen
vorgesehen, die in Wirkverbindung mit segmentförmig ausgebildeten
Flächenelementen einer den Luftstrom veränderbaren Drosseleinrichtung
stehen. Diese Flächenelemente, die um einseitig und quer
zur Strömungsrichtung verlaufende Achsen schwenkbar im
Luftleitelement gelagert sind, lassen sich durch Verschieben oder
Drehen der Einstellmittel zu einem geschlossenen Luftleitkegel zusammenschwenken
und bei umgekehrter Bewegungsrichtung der Einstellmittel auseinander schwenken.
Die Flächenelemente sind dabei so segmentiert ausgeführt,
dass beispielsweise eine Pyramide, ein Pyramidenstumpf, ein Kegelstumpf,
ein Kegel oder ein Trichter gebildet werden kann. Zwischen den beiden
Stellungen, der Schließ- und der Öffnungsstellung,
bei der die Flächenelemente im Wesentlichen achsparallel
zu der Achse des Kanalrohres verlaufen, können diverse
gefächerte Zwischenstellungen eingenommen werden. Soweit
hier von einem Kanalrohr die Rede ist, so bedeutet dies nichts anderes,
als dass ein Durchgang in dem Luftleitelement vorgesehen ist. Dieses
Rohr kann auch abgestuft ausgebildet sein, also beispielsweise einen
Abschnitt mit einem geringerem Durchmesser, bzw. Fläche,
und beispielsweise vorderseitig einen Abschnitt mit einem größeren
Durchmesser, bzw. Fläche, aufweisen.
-
Die
Funktion ist offensichtlich. Durch die Verstellmöglichkeit
der Schließklappe durch den Betätigungsring kann
der Luftdurchsatz durch die Düse insgesamt gesteuert bzw.
gedrosselt oder gar abgestellt werden. Durch die Verstellmöglichkeit
des Einsatzes kann darüber hinaus die Ableitung des Luftstromes innerhalb
der Düse und beim Austritt verändert werden, bis
hin zu einem diffusen Austritt. Die Hauptströmung durch
das Kanalrohr, in welchem sich auch ein Luftleiteinsatz befinden
kann, kann ebenfalls gesteuert werden, so dass beispielsweise bei
hohem Frischluftbedarf der Austrittsstrahl auf eine Person ausgerichtet
werden kann, wobei die Durchtrittsgeschwindigkeit durch das Kanalrohr
größer ist als durch den seitlichen Diffusor,
der sich außen an dem Kanalrohr anschließt und
sich bis zur Wandung des Gehäuses der Düse erstreckt.
-
Das
Luftleitelement ist drehbar und/oder schwenkbar im Gehäuse
abgestützt und weist mehrere flächige Segmente
auf, die außenseitig eine gebogene Kontur aufweisen oder
an einer Kugelscheibenmantelwand anliegen bzw. an dieser befestigt oder
angeformt sind, soweit der Einsatz aus Kunststoff besteht. Die Außenkontur
stützt sich an einer konturenangepassten Lagerwand des
Gehäuses ab. Die flächigen Segmente, die ausgehend
von der Mittenlängsachse des Luftleitelements jeweils radial sich
nach außen erstrecken, liegen mit ihrer bogenförmigen
Außenkontur oder halbkreisförmigen Außenkontur
an einer entsprechend ausgeformten Innenwand des Düsengehäuses
an bzw. gleitet die verbindenden Mantelwand in einer kugelkalottenförmigen
Aufnahme des Gehäuses. Die Segmente stehen mit ihrem in
Strömungsrichtung vorderen Abschnitt mit den die Luftleitkegel
bildenden Flächenelementen in Wirkverbindung. Die Flächenelemente
sind schwenkbar an den Segmenten gelagert. Das Luftleitelement mit
dem Kanalrohr und dem Luftleitkegel ist mit dem Betätigungsring
bzw. unmittelbar verlagerbar, so dass die Strömungsrichtung
einstellbar ist.
-
Die
Drosseleinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass sie aus segmentförmigen Flächenelementen
zusammengesetzt ist. Diese Segmente stehen in Wirkverbindung mit
einem Betätigungsring, der von außen zugänglich
ist und über dessen Betätigung die einseitig schwenkbar
gelagerten Segmente im Neigungswinkel verstellbar sind. Wenn der
Luftdüseneinsatz eckig ist und in diesem eckigen Gebilde
eine Drosseleinrichtung nach der Erfindung eingesetzt werden soll,
so kann diese grundsätzlich auch eckig oder auch rund vorgesehen sein,
je nachdem, welche Luftströmungsverhältnisse gesteuert
werden sollen. Im Falle einer eckigen Anordnung können
die Segmente an den Längsseiten aus einfachen Klappen bestehen,
die einzeln oder gemeinsam im Neigungswinkel zur Längsachse
des Düseneinsatzes verstellbar sind. Die seitlichen Segmente
sollten zweckmäßigerweise ein Dreiecksprofil aufweisen,
so dass ein Trichter in einer trichterförmigen Drosseleinrichtung
erzielbar ist, wenn alle Flächenelemente aufeinanderzugeklappt
sind. Wenn diese Flächenelemente in einem gesonderten Rahmen
im Düseneinsatz angeordnet sind, so kann der Rahmen so
gestaltet sein, dass zwischen dem Rahmen und der Einsatzwand noch
ein Zwischenraum verbleibt, so dass eine seitliche Strömung
möglich ist, obgleich der Trichter im geschlossenen Zustand
keine Luft mehr durchlässt. Die Länge der einzelnen segmentförmigen
Flächenelemente kann aber auch so gewählt sein,
dass bodenseitig noch ein Luftspalt entsteht. Ebenso können
die Flächenelemente so ausgebildet sein, dass zwischen
den jeweils benachbarten ein Spalt entsteht, so dass auch bei Bildung eines
Trichters eine Strömung durch diese Spalten möglich
ist. Die Anzahl der verwendeten Flächenelemente ist ebenfalls
frei wählbar. Es kann auch beispielsweise über
die Längsseiten nur ein einziges Flächenelement
vorgesehen sein, was diese Verstellmöglichkeit eröffnet.
-
Um
das Verschwenken sicherzustellen, weisen die Flächenelemente
angeformte oder aufgesetzte Mitnehmer auf, in denen Leitkurven oder
Kulissen eingebracht sind, in die Mitnahmebolzen an den beweglichen
Stellflächen, wie Kanalrohr oder Stellring, eingreifen.
Bei der eckigen Ausführung ist der Stellring stets so im
Gehäuse zu lagern, dass er vor- und rückschiebbar
und von außen zugänglich ist. In diesem Fall werden
die longitudinalen Kräfte über den Kopplungsmechanismus
auf die verschwenkbar gelagerten Flächenelemente in eine
Schwenkbewegung transferiert. Natürlich kann auch an dem
Stellring ein entsprechender Ansatz angeformt sein, der eine Leitkurve
oder eine Ku lisse aufweist, in die ein an dem Flächenelement
vorstehender Bolzen eingreifen kann, um die Bewegungstransformation
vorzunehmen. Je nach Bauausführung können dabei die
entsprechenden Kopplungselemente innenseitig an dem Flächenelement
einerseits und dem Stellring andererseits oder auch außenseitig
vorgesehen sein, wenn die Bautiefe des Gehäuses dies zulässt,
um eine ungehinderte Verschiebung und ein Verschwenken der Flächenelemente
zu ermöglichen. Dabei ist es gleich, ob der Einsatz um
eine horizontale oder vertikale Achse verschwenkbar ist oder einen
Kugelring oder ein kugelförmiges Gehäuse aufweist
und drehbar innerhalb des rechteckförmigen oder quadratischen
Querschnittes angeordnet ist.
-
Im
Falle, dass eine drehbare Betätigung der Drosseleinrichtung
des Einsatzes gewünscht ist, muss dafür Sorge
getragen werden, dass die Kopplungselemente Ansätze mit
Leitkurven aufweisen, in die der jeweilige Mitnehmerbolzen an dem
Flächenelement oder am Betätigungsring bei komplementärer Ausführung
schrägseitig entlang gleiten kann, damit eine Bewegungstransformation
dazu führt, dass die V-förmig zugeschnittenen
Segmente zusammen zu einem Kegel aus mehreren Teilflächen
zusammengeführt werden können. Auch dieser Kegel
kann durch Längenbemessung als Kegelstumpf ausgeführt
sein oder auch als geschlossener Kegel. Es ist ersichtlich, dass
durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung bei Anpassung
an das Kanalrohr oder an den Einsatz der Luftstrom durch das Kanalrohr
gänzlich unterbrochen werden kann, er kann aber auch nur
teilweise unterbrochen oder durch Mittenstellungen verteilt abgelenkt
werden, wodurch beispielsweise auch diffuse Austritte möglich
sind. Wenn darüber hinaus die Flächenelemente
in einem Lagerkorb gelagert sind, der in den Düseneinsatz
einsetzbar ist, so kann dieser Lagerkorb zu den Gehäusewänden
einen Abstand aufweisen, worüber zusätzlich eine Luftstromaufspaltung
und -umlenkung möglich ist.
-
Die
Flächenelemente können auch innen an der Innenwand
des Kanalrohres direkt oder an einem einsetzbaren Lagerring verschwenkbar
befestigt sein oder aus der Mantelwand des Kanalrohres freigeschnitten
und an einer Seite verschwenkbar befestigt oder ausgeformt und über
Filmscharniere gehalten sein. Sie können also Bestandteil
der Mantelwand des Kanalrohres selbst oder einer geschlossenen Wand
eines Lagereinsatzes sein. Als Kopplungselemente können
an den Flächenelementen Lagerrippen längs oder
in Längsrichtung schräg verlaufend angeformt oder
angebracht sein, in denen Leitkurven, Kulissen oder Längsausnehmungen
eingebracht sind, in die Mitnehmer an einem verschiebbaren oder
drehbaren Stellring oder an dem Kanalrohr eingreifen. Bei relativer
Verschiebung des Betätigungsringes in Längsrichtung
oder durch Drehung werden dabei die entsprechenden Bewegungen in eine
Schwenkbewegung der Flächenelemente transferiert. An den
Flächenelementen können außen- oder innenseitig
oder in Längsschlitzen auch Mitnehmer vorgesehen sein,
die mit Leitkurven oder Kulissen in Ansätzen an dem Betätigungsring
oder mit solchen, in einem darin gelagerten zylinderförmigen Ring
oder dem Kanalrohr eingebrachten Leitkurven oder Kulissen derart
zusammenwirken, dass bei Verschiebebewegung des Stellringes die
segmentförmigen Flächenelemente verschwenken und
den Luftdurchdringungsquerschnitt verändern. Die Ansätze können
auch so ausgeformt sein, dass diese bei Drehung des Betätigungsringes
die Flächenelemente beim Zusammenwirken mit den Mitnehmern
verschwenken. Die Lagerrippen, die die Lagerelemente bilden, können
federnd ausgebildet sein, ebenso auch die Lagerschuhe. Es ist aber
auch möglich, anstelle von federnden Lagerrippen Schenkel
vorzusehen, die von einer Blatt- oder Schraubenfeder als Druckfeder
angeordnet gegen den kugelförmigen Mantelring des Einsatzes
gedrückt werden.
-
Obgleich
der Kugeleinsatz in jede Richtung ausrichtbar ist, kann er ebenfalls
mit einer Drosseleinrichtung nach der Erfindung versehen sein, so dass
zusätzlich die Strö mung des Luftstromes durch die
Durchtrittsöffnung des Einsatzes veränderbar ist bzw.
der Luftstrom in dem Düsengehäuse durch die Schließklappensteuerung
insgesamt. An der Gehäusewand oder dem Haltering können
auch Tragarme in den Innenraum des kugelförmigen Halteringes
mit abgewinkelten Abschnitten eingreifen, an denen Lagerelemente
oder Lagerschuhe nach außen vorstehend vorgesehen sind,
so dass auch eine Lagerung über eine innenseitige Aufnahme
möglich ist, um den Einsatz entsprechend in verschiedenen
Richtungen ausrichten zu können. Der Verstellgrad ist dabei
von der Kugelinnenform des Einsatzes im Wesentlichen bestimmt. Bei
einer solchen Ausführung empfiehlt es sich, vorderseitig
vor dem Kugeleinsatz eine Drosseleinrichtung nach der Erfindung
in die Durchdringungsöffnung einzusetzen bzw. Wandabschnitte
des vorderen Teiles des Durchbruches schwenkbeweglich zu lagern
und über einen eingesetzten Betätigungsring zu
verschwenken. Auch hierüber ist eine zusätzliche
Veränderung des Luftstromes möglich.
-
Die
Schwenkachsen der einzelnen Flächenelemente können
entweder so angeordnet sein, dass das Zusammenführen der
Flächenelemente in Sicht auf die Düse hinten erfolgt
oder aber auch umgekehrt nach vorn. In entsprechender Weise müssen
dann die Kopplungselemente so gelegt werden, dass das Verschwenken
entweder durch Ziehen in die Verschließstellung oder in
die Öffnungsstellung oder umgekehrt durch Drücken
erfolgt. In entsprechender Weise kann auch bei einer runden Anordnung
mit rundem Betätigungsring durch Links- oder Rechtsdrehung
ein Schließen oder Öffnen bewirkt werden.
-
Eine
Ausgestaltungsform der Luftdüse umfasst ein Luftleitelement
und einen Luftleitkegel. Das Luftleitelement ist drehbar und schwenkbar
im Gehäuse abgestützt und weist mehrere flächige
Segmente mit einer halbkreisbogenförmigen Außenkontur
auf, die ausgehend von der Mittellängsachse jeweils radial
nach außen verlaufen.
-
Diese
Segmente stehen an ihrem in Strömungsrichtung vorderen
Abschnitt mit dem Luftleitkegel in Wirkverbindung. Der Luftleitkegel
weist an seinem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt eine
umlaufende Ringkontur auf, an der mehrere zum Luftleitelement gerichtete
Kegelsegmente schwenkbar gelagert sind.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die flächigen
halbkreisbogenförmigen Segmente an ihrem zur Mittellängsachse
des Luftleitelementes gerichteten inneren Abschnitt jeweils eine
gerade und parallel zur Mittellängsachse des Luftleitelementes
verlaufende Kontur aufweisen. Somit können das Luftleitelement
und der Luftleitkegel vorzugsweise so zueinander angeordnet werden,
dass die an der Ringkontur gelagerten Kegelsegmente in einer nicht geschwenkten
Stellung an der geraden Kontur der halbkreisbogenförmigen
Segmente anliegen.
-
Als
weitere Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass dem Luftleitelement
ein Strömungsteilerelement zugeordnet wird, das am Luftleitelement
in Strömungsrichtung entgegengesetzt zum Luftleitkegel
angeordnet ist. Dieses Strömungsteilerelement weist mehrere
flächige Segmente auf, die ausgehend von der Mittellängsachse
jeweils radial nach außen verlaufen und eine zunächst
parallel zur Mittellängsachse verlaufende Außenkontur
aufweisen, die in ihrem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt
schräg nach innen zur Mittellängsachse abfällt.
Somit können das Strömungsteilerelement und der
Luftleitkegel vorzugsweise so zueinander angeordnet werden, dass
die an der Ringkontur gelagerten Kegelsegmente in vollständig
geschwenkter Stellung an der schräg abfallenden Kontur
der flächigen Segmente anliegen.
-
Das
Luftleitelement und der Luftleitkegel sind mit einem Stellring verlagerbar.
Hierbei wird vorgeschlagen, dass der Stellring sowohl am Luftleitelement
als auch am Luftleitkegel abgestützt ist. Die Verbindung
zwischen dem Stellring und dem Luftleitkegel und/oder dem Luftleitelement
kann als Rastverbindung ausgestaltet werden. Dies wird beispielsweise
erreicht, indem am Betätigungsring Vorsprünge
ausgestaltet sind, die mit konturgleichen Aussparungen an der Ringkontur
vom Luftleitkegel in Wirkverbindung gebracht werden.
-
Alternativ
kann diese Verbindung als Kulissenführung ausgestaltet
werden. Dies wird beispielsweise erreicht, indem am Betätigungsring
Aussparungen ausgestaltet sind, in denen jeweils ein Abschnitt der
flächigen Segmente des Luftleitelementes geführt
wird.
-
Eine
besonders gute Handhabung ergibt sich, sofern das Luftleitelement
in einem zylinderförmigen Ring gelagert wird, der an der
Innenwand des Gehäuses abgestützt ist. Hierbei
können die Verbindungen zwischen Luftleitelement und zylinderförmigem
Ring sowie zwischen zylinderförmigem Ring und Gehäuse
alternativ als Rastverbindung oder auch als Kulissenführung
ausgestaltet werden.
-
In
einer Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass an dem Kanalrohr Kulissenbahnen
in Längs- und/oder in Bogenform nach hinten zur Führung
eines Lagerbolzens an einem Flächenelement vorgesehen sind,
wobei der Bolzen vorzugsweise mittig im Flächenelement,
beabstandet zur Schwenkachse desselben, in einem Spalt vorgesehen
ist, in den die Rippe mit der Kulissenführung eingesetzt
ist, und dass eine longitudinale Bewegung des Kanalrohres in eine
Schwenkbewegung der Flächenelemente umsetzbar ist. Dies
stellt eine vereinfachte Ausführung dar. Die Wände
können mit der Kulissenführung parallel zu den
flächigen Segmenten angeordnet sein. Ferner können
die Flächenelemente oberhalb des Führungsschlitzes
mittels Querbolzen in einer Lagerausnehmung des flächigen
Segments gelagert sein.
-
Der
Betätigungsring kann in einer Ringwand eine Kulissenbahn
aufweisen, in die die Kulissenbahn eingearbeitet ist. In diese Kulissenbahn
greift ein Bolzen an einem Lenk- oder Zughebel ein. Mit der Drehbewegung
des Betätigungsringes wird durch den Verlauf der Kulissenbahn
der Lenk- oder Zughebel, der mit einer Kurbel in Wirkverbindung
steht, verschwenkt, wodurch die mindestens eine Schließklappe
ebenfalls verschwenkt wird.
-
Die
Flächensegmente können so ausgestaltet sein, dass
sie im geschlossenen Zustand spitz zusammenlaufen, derart, dass
die Luftströmung nur außerhalb des Kanalrohres
entlang zu gleiten vermag. Die Flächenelemente brauchen
nicht als Einzelteile an besonderen Bauteilen abgestützt
sein, sie können auch an der Mantelwand des Kanalrohres
direkt oder an einem einsetzbaren Lagerring verschwenkbar befestigt
sein oder aus der Mantelwand des Kanalrohres freigeschnitten und
an einer Seite verschwenkbar befestigt oder ausgeformt und über
ein Filmscharnier gehalten sein. An den Flächenelementen
können außen- oder innenseitig oder in Längsschlitzen
oder Kulissen Mitnehmer vorgesehen sein, die mit Leitkurven oder
Kulissen in Ansätzen an dem Stellring oder mit solchen
in einem darin gelagerten zylinderförmigen Ring eingebrachten
Leitkurven oder Kulissen derart zusammenwirken. Bei der Verschiebebewegung
des Stellringes oder des Kanalrohres die segmentförmigen
verschwenken Flächenelemente und verändern den
Luftdurchdringungsquerschnitt. Die Ansätze können
auch so ausgeformt sein, dass diese bei Drehung des Stellringes
die Flächenelemente bei Zusammenwirken mit den Mitnehmern
verschwenken.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Innenseite
der Mantelwand des Gehäuses, an dem Haltering oder an dem
Einsatz innenseitig vorstehend Lagerelemente oder schalenförmige
Lagerschuhe, insbesondere eine 3-Punkt-, 4-Punkt- oder 5-Punkt-Lagerung
bildend, vorgesehen sind, die mit ihren gebogenen federnden Innenseiten
einen Düseneinsatz mit kugelförmigem Mantelring
rastend und schwenkbeweglich aufnehmen, oder dass an der Gehäuse wand
oder an dem Haltering Tragarme mit in den Innenraum des kugelförmigen
Mantelrings hineinreichende abgewinkelte Abschnitte vorgesehen sind,
an denen Lagerelemente oder Lagerschuhe nach außen vorstehend,
gegen die Innenseite des kugelförmigen Mantelrings drückend,
vorgesehen sind.
-
Die
erfindungsgemäß ausgestaltete Luftdüse
beansprucht wenig Bauraum und ermöglicht mit kostengünstig
herstell- und montierbaren Bauteilen die Ausbildung unterschiedlich
gerichteter Luftausströmungen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 in
einer perspektivischen Darstellung eine Düse mit einem
Düseneinsatz in erfindungsgemäßer Ausgestaltung
mit eingedrücktem Stellring,
-
2 die
in 1 dargestellte Düse im Längsschnitt
mit eingedrücktem Stellring zur Betätigung einer
innerhalb des Düseneinsatzes angeordneten Drosseleinrichtung
und quergestellter Schließklappe,
-
3 einen
Längsschnitt durch die Düse nach 1 im
eingeschobenen Zustand des Stellringes und längs ausgerichteter
Schließklappe,
-
4 einen
Längsschnitt durch die Düse nach 2 mit
eingeschobenem Stellring und verschwenktem Einsatz,
-
5 in
einer perspektivischen Darstellung die Düse nach 1 jedoch
mit vorgezogenem Stellring bzw. Kanalrohr,
-
6 einen
Längsschnitt durch die Düse nach 5 mit
geschlossener Schließklappe,
-
7 die
Düse nach 6 mit verschwenktem Einsatz,
-
8 eine
Explosionszeichnung eines Einsatzes für ein vereinfacht
dargestelltes rundes Düsengehäuse mit einem Lagerring
und Kopplungselementen für die Flächenelemente,
-
9 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer ersten Stellung des Stellringes
am Einsatz,
-
10 die
Luftdüse gemäß 9 in etwas veränderter
Stellung des Luftleitelementes,
-
11 die
Luftdüse gemäß 9 in perspektivischer
Ansicht,
-
12 die
erfindungsgemäße Luftdüse in Seitenansicht
als Schnittdarstellung in einer zweiten Stellung des Stellringes,
-
13 die
Luftdüse gemäß 12 in
etwas veränderter Stellung des Luftleitelementes und
-
14 die
Luftdüse gemäß 13 in
perspektivischer Ansicht.
-
In
den 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäß ausgestalteten Luftdüse
dargestellt. Die Luftdüse weist ein nahezu quadratisches
Gehäuse 1 auf. Dieses Gehäuse 1 ist,
wie auch die übrigen Teile, aus Kunststoff gefertigt. Die Ecken
dieses quadratischen Gehäuses 1 sind abgerundet.
Mit dem Gehäuse 1 ist eine nicht dargestellte Luftzuführleitung
verbindbar. In dem Gehäuse 1 sind rückseitig
zwei Wellen mit Exzentern 21 in Form flacher Elemente vorgesehen.
Die Exzenter 21 sind außenseitig angeordnet, während
die Wellen durchgehend verlaufen. Auf diesen Wellen sind zwei verschwenkbare
Schließklappen 22 vorgesehen, die aus einer Verschließstellung,
die in den 2, 4, 6 und 7 dargestellt
ist, in eine Öffnungsstellung verbringbar sind, die aus
der 3 ersichtlich ist. Zum Zwecke der synchronen Verstellung
sind die beiden Exzenter 21 über ein Brückenelement 23 miteinander
verbunden. Dieses Brückenelement 23 ist drehbar
an den Außenexzenterpunkten angelenkt. Das Brückenelement 23 weist
ferner einen Mitnehmer 24 in Form eines Bolzens auf, der
in ein Langloch 25 eines Hebelarms eines Schwenkhebels 26 eingreift,
der verschwenkbar gelagert ist, und zwar parallel zu den Achsen
der Schließklappen 22.
-
Dieser
zwei Hebel aufweisende Schwenkarm 26 ist mit einem Mitnahmezapfen
versehen, der in einer Kulisse 27 des Übergreifrandes 28 eines
Betätigungsrings 2 greift. Die Kulisse 27 ist
so ausgeführt und verläuft ansteigend, so dass
bei relativer Verdrehung des Betätigungsrings 2 gegenüber
dem Gehäuse 1 der Schwenkhebel 26 verschwenkt
wird. Über den zweiten Hebelarm mit dem Langloch 25 wird
dabei der zapfenförmige Mitnehmer 24 an dem Brückenelement 23 mit
dem Brückenelement 23 verschoben. Diese Verschiebebewegung
wird über die Exzenter 21 als Rotationsbewegung
auf die Schließklappen 22 übertragen,
so dass diese aus der Schließposition gemäß 2 in
die Öffnungsposition gemäß 3 verschwenken.
-
Völlig
unabhängig von dieser Verstellmöglichkeit der
Schließklappen, die auch jede Zwischenstellung einnehmen
können, arbeitend ist ein Düseneinsatz in Form
eines Luftleitelements 4 in den Düsenkopf des
Gehäuses 1 einge setzt, der eine eigene Luftdrosseleinrichtung
aufweist. Das Luftleitelement 4 besteht aus einem abgestuften
Kanalrohr 3, das einen Stellring 60 als festen
Bestandteil aufweist. Das Kanalrohr 3 ist in dem Luftleitelement 4 längsverschieblich
gelagert. Innenseitig ist ein Einsatz 29 mit Verteilrippen
eingesetzt, die auch außenseitig am Rohr vorgesehen sind
und in Flächenelemente mit Kulissenbahnen 6 übergehen,
wobei die Kulissenbahnen 6 leicht bogenförmig
nach außen verlaufend vorgesehen sind und jeweils mit an
einem Flächenelement 7 angebrachten Mitnehmer 9 in
Wirkverbindung stehen.
-
Der
Einsatz 4 stützt sich mit umlaufend im gleichen
Teiler vorgesehenen flächigen Segmenten 41 an
einer bogenförmig ausgebildeten Ringfläche 14 ab,
die innerhalb des vorderen Gehäuseteils vorgesehen ist.
Durch diese bogenförmige Anpassung kann der als Luftleitelement 4 vorgesehene
Einsatz in verschiedene Schrägstellungen verbracht werden, was
beispielsweise aus den 4 und 7 ersichtlich
ist. Der austretende Luftstrom kann hierüber also ausgerichtet
werden. Die flächigen Segmente 41 weisen darüber
hinaus Lagerstellen 15 auf, in die ein Lagerzapfen an einem
Flächenelement 7 der Drosseleinrichtung 8 schwenkbar
eingesetzt ist. Zu diesem Zweck ist in das Flächenelement 7 mittig
ein Spalt eingebracht, in welchen die Rippe mit der eingebrachten
Kulisse 6 geführt ist. Die Kulisse 6 der Rippe
greift dabei auf einen Mitnahmezapfen 9 in dem mittigen
Schlitz des Flächenelements 7 auf. Diese Anordnung
bewirkt beim Verschieben des Kanalrohres 3 eine Bewegungstransformation.
-
Aus 2 ist
ersichtlich, dass bei eingedrücktem Kanalrohr 3 über
die Kulisse 6 der Rippen die Flächenelemente 7 derart
verschwenkt werden, dass sie einen geschlossenen Trichter in Kegelstumpfform
bilden, so dass nur ein eingeschränkter Luftstrom durch
das Kanalrohr 3 strömen kann. Die Enden der segmentförmigen
Flächenelemente 7 können dabei so ausgeformt
sein, dass ein völli ges Verschließen ermöglicht
wird. Soll also über das zentrische Kanalrohr 3 ein
Luftstrom nicht austreten, so ist es lediglich erforderlich, das
Kanalrohr 3 in die in den 3 und 4 dargestellten
Positionen durch Aufdrücken auf den Stellring 60 zu
verbringen. In dieser Position strömt also die Luft außen
durch das Luftleitelement 4 hindurch. Der Luftstrom kann
dabei auch über die hinteren Schließklappen 22 verändert werden,
zu welchem Zweck der Betätigungsring 2 gedreht
wird, so dass die Schließklappen 22 aus der Schließstellung
in die in 3 dargestellte Öffnungsstellung
verschwenken oder verschiedene Zwischenstellungen einnehmen können.
Auch hierüber sind eine Drosselung und Veränderung
des Luftstroms möglich, so dass eine individuelle Einstellung
des Luftstroms ermöglicht wird.
-
3 zeigt
die in 2 im Längsschnitt dargestellte Düse
mit einer geöffneten Schließklappe 22, die
durch Drehung des Betätigungsringes 2 nach links
durch die Kulisse 27 und den eingreifenden Zapfen in der
Endrehstellung in diese Position verbracht ist.
-
4 zeigt
die in 2 dargestellte Düse mit einem nach unten
verschwenkten Luftleitelement 4 mit geschlossener Drosseleinrichtung 8.
Soll nun die Drosseleinrichtung 8 geöffnet werden,
so dass durch das Kanalrohr 3 Luft strömen kann,
so ist es erforderlich, das Kanalrohr 3 über den
Stellring 60 vorzuziehen, wie dies aus 5 ersichtlich
ist. In diesem Fall wird durch die Kurvenform der Kulisse 6 in der
Rippe das jeweilige Flächenelement 7 nach außen
verstellt, zu welchem Zweck der Mitnehmer 9 in der Kulisse 6 entlang
gleitet.
-
Die Öffnungsstellung
ist in den 6 und 7 dargestellt.
Nun kann die Luft sowohl außenseitig am Kanalrohr 3 entlang
strömen als auch durch das Kanalrohr 3. Durch
die Fächerung der segmentierten Flächenelemente 7 ist
darüber hinaus eine Verwirbelung des Luftstroms gegeben, so
dass in gewünschter Weise durch die V-Spalt-Bildung ein
diffuser Austritt ebenfalls möglich ist.
-
Die
Erfindung liegt also in der Kombination einer an sich bekannten
Einstelleinrichtung für die Schließklappe 22 mit
einer weiteren Drosseleinrichtung 8 an oder in dem Einsatz.
Die Teile sind allesamt aus Kunststoff gefertigt. Es können
aber auch Zierringe als Stellringe oder als Betätigungsring
verwendet werden, die aus Metall bestehen oder eloxiert sind oder
galvanisch metallisiert sind. Dies bleibt der optischen Gestaltung überlassen.
-
8 zeigt
die Einzelteile einer Luftdüse in Explosivdarstellung,
wobei die Verstellmittel und die Kopplungsglieder und die Schließklappe 22,
die in diesem Beispiel rund ausgelegt sein müssten, nicht eingezeichnet
sind. Demzufolge umfasst die Luftdüse ein Gehäuse 1,
einen zylinderförmigen Ring 20, ein Strömungsteilerelement 30,
ein Luftleitelement 4, einen Luftleitkegel 50 und
einen Stellring 60. Mit diesen Bauteilen können
die Richtung und die Intensität des aus der Luftdüse
austretenden Luftstroms verändert werden. Durch eine Relativverschiebung
von Luftleitelement 4, Strömungsteilerelement 30 und Luftleitkegel 50 Segmentteile,
nämlich Flächenelemente 7, werden diese
einerseits in eine Öffnungsstellung und andererseits in
eine Verschließstellung innerhalb des Luftleitelementes 4 verbracht.
-
Das
Luftleitelement 4 ist drehbar und schwenkbar im Gehäuse 1 abgestützt.
Dabei ist das Luftleitelement 4 beispielsweise im zylinderförmigen Ring 20 gelagert,
der an der Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt
ist. Die Verbindungen zwischen dem Luftleitelement 4 und
dem zylinderförmigem Ring 20 sowie zwischen dem
Ring 20 und dem Gehäuse 1 können
als Rastverbindung oder Kulissenführung ausgestaltet sein.
Das Luftleitelement 4 weist mehrere flächige Segmente 41 auf,
die von der Mittellängsachse jeweils radial nach außen
verlaufen und eine halbkreis bogenförmige Außenkontur 42 aufweisen. An
den zur Mittellängsachse gerichteten inneren Abschnitt
weisen die Segmente 41 jeweils eine gerade und parallel
zur Mittellängsachse des Luftleitelementes 4 verlaufende
Kontur 43 auf. Der Luftleitkegel 50 weist an seinem
in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt eine umlaufende
Ringkontur 51 auf. An dieser Ringkontur 51 sind
mehrere Kegelsegmente 7 schwenkbar gelagert, die zum Luftleitelement 4 hin gerichtet
sind. Die Segmente 41 des Luftleitelementes 4 stehen
an ihrem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt mit dem
Luftleitkegel 50 in Wirkverbindung. Dabei sind das Luftleitelement 4 und
der Luftleitkegel 50 so zueinander angeordnet, dass die
an der umlaufenden Ringkontur 51 gelagerten Kegelsegmente 52 in
nicht geschwenkter Stellung an der geraden Kontur 43 der
Segmente 41 anliegen.
-
Das
Strömungsteilerelement 30 ist zusätzlich
am Luftleitelement 4 in Strömungsrichtung entgegengesetzt
zum Luftleitkegel 50 angeordnet. Dieses Strömungsteilerelement 30 weist
mehrere flächige Segmente 31 auf, die ausgehend
von der Mittenlängsachse jeweils radial nach außen
verlaufen und eine parallel zur Mittenlängsachse verlaufende
Außenkontur 32 aufweisen. Diese gerade Kontur 32 geht
in ihrem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt in eine
schräg nach innen in Richtung der Mittellängsachse
abfallende Kontur 33 über.
-
Die
Konturabschnitte 33 des Strömungsteilerelementes 30 stehen
mit dem Luftleitkegel 50 in Wirkverbindung. Dabei sind
das Strömungsteilerelement 30 und der Luftleitkegel 50 so
zueinander angeordnet, dass die an der umlaufenden Ringkontur 51 gelagerten
Kegelsegmente 52 des Luftleitkegels 50 in einer
vollständig geschwenkten Stellung an der schräg
abfallenden Kontur 33 der flächigen Segmente 31 des
Strömungsteilerelementes 30 anliegen.
-
Das
Luftleitelement 4 und der Luftleitkegel 50 können
mit dem Stellring 60 in ihrer Stellung verlagert werden.
Hierfür ist der Betätigungsring 60 am
Luftleitelement 4 und am Luftleitkegel 50 abgestützt,
wobei diese Verbindung alternativ als Rastverbindung oder als Kulissenführung
ausgestaltet werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind am Stellring 60 Vorsprünge 61 vorgesehen,
die mit konturgleichen Aussparungen 53 an der umlaufenden
Ringkontur 51 des Luftleitkegels 50 in Wirkverbindung
gebracht werden. Somit wird eine einfach zu montierende Rastverbindung
erreicht. Weiterhin sind am Stellring 60 Aussparungen 62 eingebracht,
in denen jeweils ein in Strömungsrichtung vorderer Abschnitt
der flächigen Segmente 41 des Luftleitelementes 4 geführt wird.
Somit wird eine einfach zu montierende Kulissenführung
realisiert. Das Luftleitelement 4 ist gemäß 9 und 12 mit
der Längsachse in Richtung der Längsachse des
Gehäuses 1 ausgerichtet.
-
In 10 und 13 ist
das Luftleitelement 4 in dem Ring 20 in seiner
Relativposition gegenüber dem Gehäuse 1 geschwenkt
worden, so dass der Luftstrom – unabhängig von
seiner konkreten und nachfolgend erläuterten Form – in
einer etwas anderen Richtung als in 9 und 12 aus
der Luftdüse austritt.
-
Aus 9 bis 12 ist
eine Stellung der Luftdüse mit eingedrücktem Betätigungsring 60 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 50 gelagerten Kegelsegmente bzw. Flächenelemente 7 nicht
geschwenkt. Die Kegelsegmente 7 liegen an der geraden Innenkontur 43 der
flächigen Segmente 41 des Luftleitelementes 4 an.
Somit ergibt sich über die gesamte Breite des Luftleitelementes 4 eine
zu dessen Längsachse parallele Luftausströmung,
die in 2 und 3 mit Pfeilen stilisiert ist.
-
Aus 12 bis 14 ist
eine Stellung der Luftdüse mit herausgezogenem Betätigungsring 60 ersichtlich.
In dieser Stellung sind die an der umlaufenden Ringkontur 51 des
Luftleitkegels 50 gelagerten Kegelsegmente 52 nach
innen geschwenkt und liegen an der schräg abfallenden Kontur 33 der
flächigen Segmente 31 des Strömungsteilerelementes 30 an.
Somit ergibt sich eine gegenüber der Längsachse des
Luftleitelementes 4 aufgefächerte Luftausströmung,
die in 12 und 13 mit
Pfeilen stilisiert ist.
-
- 1
- Gehäuse
- 2
- Betätigungsring
- 3
- Schließklappe
- 5
- Kanalrohr
- 6
- Rippe
- 7
- Flächenelement
- 8
- Drosseleinrichtung
- 9
- Mitnehmer
- 10
- Schlitze
- 11
- Ansatz
- 12
- Düseneinsatz
- 13
- Mantelring
- 14
- Ringfläche
- 15
- Lagerstelle
- 20
- zylinderförmiger
Ring
- 21
- Exzenter
- 22
- Schließklappe
- 23
- Brückenelement
- 24
- Mitnehmer
- 25
- Langloch
- 26
- Schwenkhebel
- 27
- Kulisse
- 28
- Übergreifrand
- 29
- Einsatz
- 33
- Strömungsteilerelement
- 31
- flächiges
Segment
- 32
- gerade
Außenkontur
- 33
- schräge
Außenkontur
- 4
- Luftleitelement
- 41
- flächiges
Segment
- 42
- halbkreisbogenförmige
Außenkontur
- 43
- gerade
Innenkontur
- 50
- Luftleitkegel
- 51
- umlaufende
Ringkontur
- 52
- Kegelsegment/Flächenelemente
- 53
- Aussparung
an Ringkontur
- 54
- Schwenkachse
- 55
- Lagerungsteile
- 60
- Stellring
- 61
- Vorsprung
- 62
- Aussparung
- 70
- Lagerring
- 71
- Lagerelement
- 80
- Lagerrippe
- 81
- Leitkurven
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0810112
A2 [0002]
- - DE 202004004229 U1 [0003]
- - DE 202004016983 U1 [0004]
- - DE 10339339 A1 [0005]