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Die Erfindung betrifft eine schwenkbar in einem Gehäuse einer Luftdüse mit einer vorderen Luftaustrittsöffnung und einem rückseitigen oder seitlichen Anschluss an einen Luftzuführschacht gelagerte Lamelle oder Lamellenanordnung aus mindestens zwei Lamellen, die über Seitenwände miteinander verbunden sind, welche Lamelle aus den schmalen Seitenflächen oder welche Lamellenanordnung seitlich aus den Seitenwänden vorstehende, eine Schwenkachse bildende Lagerzapfen aufweist, die aus Kunststoff bestehen und in Lagerbuchsen oder Lagerbohrungen aus Kunststoff eingesetzt sind.
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Eine Lamelle der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der
DE 20 2008 008 877 U1 bekannt, die einen Kern aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff aufweist, an dem die Lagerzapfen aus gleichem Material angeformt sind und auf dem Kern mindestens an sichtbaren Teilen der Lamelle eine Umhüllungsschicht aus einem galvanisierbaren Kunststoff aufweist. Zusätzlich kann in eine solche Lamelle aber auch in eine Lamelle, die einteilig aus Kunststoff gefertigt ist, ein metallisches Einlegeteil eingebracht sein. Die Umhüllungsschicht besteht vorzugsweise aus ABS oder einem ABS-Polycarbonatgemisch, während der Kern aus Polycarbonat oder einem anderen mit Fasern verstärktem Kunststoff besteht.
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Eine ähnliche aufgebaute Lamelle ist aus der
DE 20 2007 008 947 U1 bekannt. Diese weist ebenfalls unterschiedliche Kunststoffschichten auf, deren äußere Schicht metallisiert werden kann. Alle diese Lamellen weisen seitlich Lagerzapfen auf, die in Lagerbohrungen, die in den Seitenwänden eines Gehäuses einer Düse eingeformt oder nachträglich durch Bohren eingebracht sind, einsetzbar sind. Dasselbe trifft auch für eine Lamelle nach
DE 20 2007 008 676 U1 zu, die zudem im Wesentlichen aus mit Fasern versetztem Polyarylamid besteht.
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Aus der
DE 20 2005 018 642 U1 ist eine Luftdüse mit Horizontal- und/oder Vertikallamellen, die in einer Luftaustrittsöffnung eines Düsengehäuses mit angeschlossenem Luftzufuhrschacht im Neigungswinkel verstellbar angeordnet sind, bekannt. Jeweils zwei Lamellen bilden ein kastenförmiges Lamellenpaar, das mindestens durch Seitenwände miteinander verbunden ist, an welchen Seitenwänden Lagermittel zur Bildung einer Schwenkachse und zur Lagerung an den Seitenwänden oder Kopf- und Bodenwänden des Düsengehäuses oder an den Wänden eines Rahmens mit dem Gehäuse verbindbare Lagermittel für Koppelmittel zum synchronen Verschwenken weiterer Lamellenpaare und/oder Einzellamellen vorgesehen sind.
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Eine aus Kunststoff bestehende Lamelle die eine eingebettete Leiste aus ABS Kunststoff aufweist und seitlich an den Schmalseiten mit Lagerzapfen versehen ist, ist aus der
DE 20 2004 008 181 U1 bekannt. Eine andere Ausführungsform einer Lamelle, die ebenfalls seitliche Lagerzapfen aufweist und mit einem Schieber bestückt werden kann, ist aus der
DE 201 18 014 U1 bekannt. Diese Lamelle besteht in einer Ausführungsform aus lichtdurchlässigem Material, das die Einleitung von Licht in den auf der Lamelle befindlichen Schieber und ein darin vorgesehenes Anzeigefeld ermöglicht.
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Die Lagerzapfen können dabei in Durchgangsbohrungen oder an Lagerbuchsen in Seitenwänden des Düsengehäuses oder einem darin eingesetzten Träger gelagert sein oder aber auch in Sackbohrungen. Diese werden, da das Gehäuse ebenfalls aus Kunststoff besteht, im Spritzgießverfahren mit eingebracht. Sie können auch nachträglich durch Bohren eingebracht werden.
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Aus der
DE 20 2008 008 822 U1 ist es bekannt, in die Seitenwände des Gehäuses einer Luftdüse Sackbohrungen einzubringen und zwischen die Stirnfläche des eingesetzten Lagerzapfens und den Boden der Sackbohrung ein Dämpfungselement aus elastischem Kunststoff oder einer Federanordnung einzubringen, um eine definierte Reibkraft auf den Lagerzapfen, und damit die Lamelle, beim Verschwenken derselben auszuüben. Als Dämpfungselement eignet sich beispielsweise eine Perle aus elastomeren Kunststoff.
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Die Lamellen werden bei den bekannten Ausführungen parallel und untereinander oder auf einer Bogenlinie verteilt in einem Gehäuse einer Luftdüse angeordnet, um darüber eine horizontale Luftablenkung verändern zu können. Diese Lamellenanordnungen können auch gepaart sein mit vertikalen Lamellenanordnungen, die in gleicher Weise vertikal verlaufend angeordnet sind. Über einen Mitnehmerzapfen und einer Verbindungsleiste mit omegaförmigen Lagerschalen oder mit Lagerbohrungen, die auf die Mitnehmerzapfen aufgesetzt werden, lassen sich die horizontalen oder vertikalen Lamellen parallel oder über Leitkurven in gewünschter Weise verschwenken. Andere Kopplungen bestehen aus länglichen Mitnehmern, die auf achsparallelen Haltern an den Rückseiten der Lamellen aufgesetzt werden können.
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Es hat sich gezeigt, dass im normalen Betrieb die aus Kunststoff bestehenden Lagerzapfen, die in den aus Kunststoff bestehenden Lagerbohrungen oder Lagerbuchsen gelagert sind, ihrer Funktion entsprechend betätigt werden können und ein ungehindertes Verschwenken ermöglichen. Oftmals werden auch Gleitmittel wie Silikone und Öle beim Herstellen der Lagerverbindung mit eingebracht, um eine gewünschte Gleitfähigkeit sicherzustellen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass derartige Gleitmittel in flüssiger Form an der Ansatzseite der Lagerzapfen auszutreten vermögen und sich teilweise als dünner Film über Abschnitte der Lamelle selbst verteilen, wodurch, insbesondere bei veredelten Oberflächen, Öl- bzw. Schmiermittelspuren sichtbar sind, die teilweise durch den Luftstrom auch in die Oberfläche einbrennen und sich nicht entfernen lassen. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass bei Dauerlauftest eine erhöhte Abnutzung sowohl der aus Kunststoff bestehenden Lagerzapfen als auch Kunststoffschicht der Lagerbohrung oder Buchse gegeben ist und die durch Abrieb vorhandenen Kunststoffpartikel sich an den Innenseiten der Lagerstellen, also im Bereich der Lamelle, selbst anhäufen können, was nicht nur unschön aussieht, sondern auch zu einer Beeinträchtigung der Schwenkungsfunktion führen kann.
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Ausgehend vom dargestellten Stand der Technik und des der Erfindung zugrunde liegenden Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lagerung einer schwenkbaren Lamelle in einem Gehäuse einer Luftdüse zu verbessern und die beschriebenen Nachteile der bekannten Ausführung zu vermeiden.
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Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung einer gattungsgemäßen Lamelle mit entsprechenden Lagerzapfen gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre, wonach mindestens in die Mantelfläche des jeweiligen Lagerzapfens mindestens eine Schmiernut zur Aufnahme eines Gleitmittels mindestens partiell angeordnet vorgesehen ist. Bei den Lagerzapfen handelt es sich um Lagerzapfen mit Durchmessern von ca. 2 bis ca. 4 mm, je nach Größe der Lamelle. Bei solchen Lamellen war es unüblich, Schmiernuten einzubringen, da auf die Gleitfähigkeit der Kunststofflagerung selbst gesetzt worden ist, da Kunststoff bekanntlich bessere Gleiteigenschaften aufweist als Metallgleitlager.
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Bei Metallgleitlagern, insbesondere bei Großlagern, war es bekannt, Schmiernuten im Bereich der Lagerung sowohl in die Buchse als auch in die Welle einzubringen. Ein Beispiel dafür findet der Fachmann bei einem Drehgleitlager, das in der
DE 102 20 611 A1 beschrieben ist. Die dort angegebenen Schmiernuten lassen sich auf eine kleine Lagerverbindung, wie sie bei einer Lamelle in einem Düsengehäuse gegeben ist, nicht ohne weiteres übertragen, zumal hier der Kunststoff als Lagerzapfen und als Lagerbuchse vorgesehen ist und verschiedenste Kunststoffe zum Einsatz kommen können, um die Gleiteigenschaft selbst hierüber bereits bestimmen zu können. Des Weiteren sind die Anforderungen an Lagerstellen einer Lamelle für Luftdüsen völlig andere als die in Drehgleitlagern im klassischen Maschinenbau, so dass es auch keine Veranlassung gibt, Schmiernuten bei Drehgleitlagern im feinmechanischen Bereich in Kunststofflagern einzusetzen. Das Gleitmittel selbst wird bei der Montage injiziert. Als Gleitmittel bieten sich beispielsweise Gleitpasten an, die unter der Handelsbezeichnung Gleitpaste FJ geführt werden, sowie ein Gel mit der Handelsbezeichnung Nyogel 767A oder ein Flüssigacryl oder eine Acrylpaste sowie verschiedene mit dem Kunststoff verträgliche Öle, die in die Schmiernuten injiziert werden.
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Es hat sich gezeigt, dass auch bei Dauerlauftest durch die Erfindung kein Verschleiß mehr gegeben ist. Abrieb durch die Hin- und Herbewegung der Lamellen in einem bestimmen Winkelbereich sind nicht mehr feststellbar. Die Schmiernuten binden darüber hinaus das Gleitmittel, so dass es auch nicht mehr auf die Oberfläche der Lamellen durch Ablagerung oder Kapillarwirkung gelangen kann.
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Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.
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Die Schmiernut kann auf den Lagerzapfen beispielsweise vom Ende des Lagerzapfens bis zum Ansatz an der Lamelle verlaufen. Sie kann gerade achsparallel ausgebildet sein, was sich jedoch auf die Laufeigenschaft des Lagerzapfens in der Lagerbuchse oder der Lagerbohrung nachteilig auswirken kann, wenn eine scharfe Kante die Schmiernut begrenzt. Es empfiehlt sich deshalb, diese Schmiernut in Achslängsrichtung in einer Schrägstellung zur Längsachse in die Mantelfläche des Lagerzapfens einzubringen. Dies hat zudem den Vorteil, dass das Schmiermittel besser kapillar in der Nut aufsteigen kann.
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Die Schmiernut braucht aber nicht über die gesamte Länge des Lagerzapfens zu verlaufen, sie kann beispielsweise auch unterbrochen eingefügt sein, das heißt, aus mehreren Längsschlitzen oder Längsnuten bestehen, die hintereinander angeordnet sind. Dabei können die Schmiernuten auch in einem Muster verlegt werden, beispielsweise zwei durch einen Mittensteg getrennte Schmiernuten, kombiniert mit einer parallel verlaufenden durchgehenden Schmiernut. Wenn die Schmiernuten vorne und hinten durch eine Materialwand des Lagerzapfens begrenzt sind, ist das Gleitmittel darin praktisch gebunden.
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Es können ferner mehrere Schmiernuten am Umfang des Lagerzapfens verteilt vorgesehen sein. Dabei ist selbstverständlich dafür Sorge zu tragen, dass keine Kanten entstehen, sondern immer gerundete Übergänge, damit die Kanten nicht an den Innenseiten der Lagerbuchsen oder Lagerbohrungen schabend anliegen. Es ist auch möglich, eine Ringnut beispielsweise in der Mitte der Länge des Lagerzapfens anzubringen und von dieser Ringnut aus gerade oder schräge Schmiernuten in Längsachsenrichtung abzweigen zu lassen. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass das Gleitmittel sich über eine große Fläche verteilen kann und dadurch eine gleichmäßige Benetzung der aneinander reibenden Gleitflächen gegeben ist.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, eine wendelförmige Schmiernut mindestens über einen definierten Tiefenabschnitt in die Manteloberfläche des Lagerzapfens einzubringen, wodurch das Schmiermittel praktisch mitgezogen wird, wenn eine Schwenkbewegung erfolgt. Solche Wendeln können mehrfach über den Umfang verteilt vorgesehen sein, eine wendelförmige Schmiernut ist allerdings bereits ausreichend. Die wendelförmige Schmiernut kann sich auch über die Tiefe des Lagerzapfens erstrecken und sollte eine solche Steigung aufweisen, dass sie mindestens einmal um die Mantelfläche des Lagerzapfens verläuft. Dadurch wird eine gleichmäßige Benetzung der Gleitflächen erzielt.
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Durch Einbringung bestimmter Gleit- oder Schmiermittel sowie Pasten können auch verschiedene Bremswirkungen beim Verschwenken der Lamellen erzielt werden, so dass hierüber eine gewünschte anmutende Bewegung der Lamellen erzielbar ist, gleich ob die Lamellen nun über ein Stellrad oder direkt über eine in einer Lamellenanordnung angebrachte Stelllamelle bedient werden kann, die zudem beispielsweise auch mit einem Schiebeelement versehen werden kann. Um hierüber eine Vertikallamellenanordnung bedienen zu können, ist die gewünschte anmutende Kraftübertragung durch die Gleitmittel erzielbar.
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Die Schräge oder die Steigung der Schmiernut sollte stets so ausgeführt sein, dass das Gleitmittel bei der Schwenkbewegung der Lamelle in Richtung des Lagerzapfenansatzes an der Lamelle gefördert wird und nicht heraustropft, wenn die Lagerbuchse oder die Lagerbohrung eine Sacklochstruktur aufweist, das heißt, die Lagerbohrung selbst ein Sackloch ist. Dies ist z. B. dadurch sichergestellt, wenn die Schmiernut vor der Außenkante des Lagerzapfens endet und durch die verbleibende Wand begrenzt ist. Wird das Gleitmittel zunächst in die Lagerbohrung eingebracht und sodann der Lagerzapfen eingesetzt, so dass durch Verdrängung ein Teil des Gleitmittels in die Nuten oder in die Nut eindringen kann, während stirnbodenseitig ein Restbestand an Gleitmittel zur Verfügung steht, so wird die Reibkraft zwischen der Stirnfläche und der Bodenfläche des Sackloches durch das Gleitmittel bestimmt. Hier kann auch eine Paste eingebracht werden, die eine bestimmte Bremswirkung ausübt. Auf diese Paste kann sodann ein Gleitmittel aufgebracht werden, das in die Schmiernuten eindringt. Dadurch wird eine gewünschte Dämpfung bei der Bewegung auf die Lamelle ausgeübt, die ähnlich wirkt wie die Dämpfung unter Verwendung der Dämpfungsmittel, die in der
DE 20 2008 008 882 U1 angegeben sind.
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Grundsätzlich können in die Lagerbuchse oder Lagerbohrung ebenfalls schräge oder wendelförmig verlaufende Schmiernuten mit eingebracht sein. Diese sollten mit entgegengesetzt verlaufenden Steigungen zu den Schmiernuten in der Mantelfläche des Lagerzapfens mindestens partiell eingebracht sein. Die Ausbildung ist aber nicht zwingend notwendig, kann aber bei bestimmten Dimensionierungen der Lager und bestimmten verwendeten Kunststoffen für die Lagerzapfen und die Buchsen erforderlich sein.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, zusätzlich in die Lagerwand des Gehäuses, in der die Lagerbuchse oder die Lagerbohrung vorgesehen ist, an der die schmale Seitenfläche der Lamelle im montierten Zustand anliegt, eine die Lagerbohrung oder die Lagerbuchse umgebende Schmiernut einzubringen. Hierdurch wird erreicht, dass das durch eine bis zum Lagerzapfenansatz reichende Schmiernut transportiertes Gleitmittel in die zusätzlich vorgesehene Schmiernut in der Lagerwand des Gehäuses eindringen kann, so dass die aneinander liegenden Flächen mit dem Schmiermittel benetzt werden, wodurch eine definierte Gleitfähigkeit gegeben ist.
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Wenn mehrere Schmiernuten in der Lagerbuchse oder der Lagerbohrung vorgesehen sind, so kann auch vorgesehen sein, dass mindestens eine in einer Schmiernut mündet, die die Lagerbuchse oder Lagerbohrung in der Gehäusewand oder der Lagerwand umgibt. Diese zusätzliche Schmiernut in der Lagerwand kann auch unterbrochen oder partiell nur vorgesehen sein. Die schmale Seitenfläche der Lamelle oder ein die schmale Seitenfläche im Ansatzbereich des Lagerzapfens überstehender Ringflansch kann dabei die zusätzliche Schmiernut in der Gehäusewand verdecken. Dadurch wird gänzlich vermieden, dass Gleitmittel austreten kann. Zugleich ist aber eine filmartige Benetzung der Gleitflächen in gewünschter Weise sichergestellt.
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Die zusätzliche Schmiernut in der Lagerwand kann aber auch so ausgeführt sein, dass sie praktisch eine Verlängerung zu einer Schmiernut in der Buchse oder der Lagerbohrung darstellt. Sie kann sich also direkt anschließen und damit einen Übergang aus der Horizontalen in die Vertikale bilden. Des Weiteren kann die zusätzliche Schmiernut aber auch so ausgebildet sein, dass sie mit dem anderen Ende in einer weiteren Schmiernut in der Buchse mündet, so dass praktisch ein u-förmiger Fluss sichergestellt ist. Hier bieten sich dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten. Ebenso kann die zusätzliche Schmiernut spiralförmig z. B. über ein viertel oder einen halben oder dreiviertel des Umfangs verlaufen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzt erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 in einer isometrischen Darstellung eine Lamelle mit erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerzapfen,
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2 eine Lamelle in einer isometrischen Darstellung mit Lagerzapfen mit anders verlaufenden Schmiernuten an den Lagerzapfen,
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3 eine Vergrößerung einer Lamelle mit einem Lagerzapfen mit einer wendelförmigen Schmiernut,
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4 einen Wandausschnitt einer Lagerwand oder Gehäusewand eines Düsengehäuses mit einer zusätzlich eingebrachten Schmiernut in der Wand, an der die Stirnfläche der Lamelle anliegt und
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5 eine weitere Variante einer zusätzlichen Schmiernut.
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In der isometrischen Darstellung in 1 ist eine Lamelle 1 aus Kunststoff dargestellt, die mehrschichtig aufgebaut ist und einen inneren Kunststoffkern und eine äußere Kunststoffschicht aufweist, die beispielsweise metallisiert oder verchromt werden kann. Stirnseitig, nämlich an den schmalen Stirnflächen 2, stehen seitlich Lagerzapfen 3, 4 hervor, die in Lagerungsbohren, wie sie beispielsweise aus der 4 und 5 ersichtlich sind, einsetzbar sind. Deutlich ist zu sehen, dass in die Mantelfläche der Zapfen 3, 4 jeweils eine Schmiernut 5 eingearbeitet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen diese über die gesamte Länge der Lagerzapfen 3, 4 und parallel zur Mittenachse. Diese Schmiernut 5 kann auch beabstandet zum äußeren Ende des Lagerzapfens 3, 4 erst eingebracht sein. Dadurch entsteht ein geschlossener äußerer Ring, der einen Austritt der Schmierflüssigkeit, des Gleit- oder Schmiermittels, das bei der Montage eingebracht wird, erschwert oder gänzlich vermeidet, was vom Passsitz abhängig ist.
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Des Weiteren ist aus der Darstellung ersichtlich, dass ein Ringflansch 10 vorgesehen ist, der eine vergrößerte Anlagefläche an der Lagerwand 9, einer Gehäusewand des Gehäuses der Luftdüse oder einer Trägerwand bildet. Dieser Ringflansch 10 hat zudem den Vorteil, dass auch ein in die Lagerwand 9 um die Lagerbohrung 6 zusätzlich mindestens partiell vorgesehene Schmiernut 8 vollständig verdeckt wird. Die Schmiernut 8 wird ebenfalls bei der Montage mit Gleitmittel gefüllt, so dass auch hierüber eine seitliche Schmierung zwischen den beiden aneinander liegenden Gleitflächen einerseits an der Lagerwand 9 und andererseits an dem Flansch 10 gegeben ist. Der Flansch 10 muss aber nicht zwingend vorgesehen sein, wie 2 zeigt.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das zeigt, dass an der Lamelle 1 an den schmalen Seitenflächen Lagerzapfen 3, 4 vorgesehen sind, die schräg verlaufende Schmiernuten 5 aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass eine gleichmäßigere Benetzung der Gleitflächen des durch Einsetzten des Zapfens in die Lagerbuchse oder Lagerbohrung bestehenden Gleitlagers gegeben ist.
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In 3 ist ein Auszug aus einer Lamelle 1 in einer isometrischen Zeichnung mit einem Lagerzapfen 3 ersichtlich, der eine Schmiernut 5 in Spiralform aufweist. Ferner ist ein Ringflansch 10 mit kleinem Durchmesser zwischen der Stirnfläche 2 der Lamelle und dem Lagerzapfen gegeben. Dieser Ringflansch 10 definiert eine kleinere Anlage/Gleitfläche an der Lagerwand.
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Aus 4 und 5 sind Ausschnitte aus einer Lagerwand 9 in einem Gehäuse einer Düse ersichtlich, in der jeweils eine Lagerbohrung 6 eingebracht ist. In 4 ist darüber hinaus die schon zuvor beschriebene zusätzliche Schmiernut 8 an der Stirnfläche vorgesehen, die ein Schmiermittelauftrag auf die Seitenfläche 2 der Lamelle oder auf den Ringflansch 10 ermöglicht. Die zusätzliche Schmiernut sollte von der Lamelle 1 oder dem Ringflansch 10 abgedeckt sein.
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5 zeigt in einem Ausführungsbeispiel eine Lagerbohrung 6 in der in die Innenseite eine Schmiernut 7 eingearbeitet ist. Diese Schmiernut 7 kann stirnseitig in eine zusätzliche Schmiernut 8 übergehen. Eine Eintrittsöffnung 11 ist dabei vorgesehen. Ebenso kann aber auch eine Austrittsöffnung 12 in eine nicht sichtbare weitere Nut 7 in der Innenseite in der Lagerbohrung 6 münden, so dass ein eingegebenes Gleitmittel über die Schmiernuten 7, 8 auf die Gleitflächen benetzend aufgetragen werden kann. Die inneren Schmiernuten 7 können darüber hinaus ebenfalls miteinander verbunden sein und beabstandet zu der äußeren Kante der Bohrung eingebracht sein, so dass praktisch ein geschlossener Kreislauf durch die Schmiernuten 7 und 8 für das Gleitmittel und ein Reservoir gegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lamelle
- 2
- Seitenfläche
- 3
- Lagerzapfen
- 4
- Lagerzapfen
- 5
- Schmiernut
- 6
- Lagerbohrung
- 7
- Schmiernut
- 8
- Schmiernut
- 9
- Gehäusewand/Lagerwand
- 10
- Ringflansch
- 11
- Eintrittsöffnung
- 12
- Austrittsöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008008877 U1 [0002]
- DE 202007008947 U1 [0003]
- DE 202007008676 U1 [0003]
- DE 202005018642 U1 [0004]
- DE 202004008181 U1 [0005]
- DE 20118014 U1 [0005]
- DE 202008008822 U1 [0007]
- DE 10220611 A1 [0012]
- DE 202008008882 U1 [0020]
