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Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrerstandes
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eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Klimatisierung eines mit einem Wetterverdeck oder einer Fahrerkabine versehenen
Fahrerstandes eines insbesondere land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeugs,
wobei dem Fahrerstand über einen Wärmetauscher mit einem zugeordneten Lüfter Heizluft
und/oder eine Kühleinrichtung mit einem Verdampfer, dem ein Lüfter zugeordnet ist,
Kühlluft zugeführt wird.
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Bei Vorrichtungen vorgenannter Gattung besteht das Problem, den Fahrerstand
in einfacher Weise je nach der gegebenen Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit wahlweise
mit Frisch- bzw. Heizluft zu versorgen. Parallel hierzu besteht das Problem, den
für die Versorgung des Fahrerstandes mit Heizluft dienenden Lüfter bei wahlweiser
Ausrüstung des Schleppers mit einer Klimaanlage anstelle einer Heizvorrichtung wahlweise
auch für die Belüftung des Verdampfers der Klimaanlage bei deren Anwendung benutzen
zu können. Außerdem besteht bei einer Vorrichtung der vorgeschilderten Gattung auch
noch das Problem, einen im Bedarfsfalle dem Wärmetauscher für die Heizung oder dem
Verdampfer für die Klimaanlage vorgeschalteten Filter ohne mech. Hilfsmittel bzw.
einen vorhericen Montagevorgang zu reinigen.
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Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung der vorausgesetzten Gattung dahingehend zu verbesscrn bzw. weiterzubilden,
daß mit dem der Belüftung des W»rmetauscners der Vorrichtung zur Heizung dienenden
Lüfter bei wahlweiser Ausrüstung des Fahrerstandes mit einer Klimaanlage auch diese
betrieben wird. Dabei soll nach Möglichkeit der zur Kühlung bzw. Heizung benutzte
Wärmetauscher bzw. Verdampfer wahlweise in gleichen Einbauraum gegeneinander austauschbar
sein.
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Außerdem soll im Bedarfsfalle die Möglichkeit gegeben sein, einen
dem Wärmetauscher der Vorrichtung für die Heizung bzw. dem
Verdampfer
vorgeschalteten Filter ohne mech. Hilfsmittel mittels eines umgekehrten Luftstroms
zu reinigen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Wärmetauscher
der Heizung und dem Verdampfer der Kühleinrichtung ein gemeinsamer, wahlweise als
Heiz- oder Kühl lüfter nutzbarer Radiallüfter zugeordnet ist, daß der Radiallüfter
in einem diesen mit Abstand umhüllenden Gehäuse angeordnet ist und daß der Radiallüfter
mit seinem radialen Auslaß bei Benutzung als Kühllüfter wahlweise vor einen den
Wärmetauscher der Heizung bzw. den Verdampfer der Kühleinrichtung aufnehmenden,
an das Gehäuse anschließenden Luftführungskanal bzw. bei Benutzung als Heizlüfter
vor einen, um den Schwenkwinkel des Radiallüfters versetzt zum Luftführungskanal
am Gehäuse angeordneten radialen oder seitlichen Kanal schwenkbar ist. Mittels einer
Vorrichtung dieses Aufbaues ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, mittels eines
gleichen Lüfters und eines gleichen Luftführungskanals und bei Doppelausnutzung
der den Lüfter aufnehmenden, sowie der dessen Bedienung dienenden Bauteile wahlweise
eine Heizungs- bzw. Kühleinrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, bei denen im Bedarfsfalle
lediglich der Wärmetauscher und der Verdampfer im Luftführungskanal austauschbar
gestaltet werden muß.
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In Weiterbildung der Erfindung ist zur Schaffung einer besonders kostengerechten
Lösung vorgesehen, daß das den Radiallüfter umhüllende Gehäuse als Ringzylinder
ausgebildet ist und daß der Radiallüfter abluftseitig mit einem dem Innenradius
des Ringzylinders im Außenradius entsprechenden bogenförmigen, den Gebläseaustritt
umhüllenden Schieber versehen ist, der wahlweise mitsamt dem Radiallüfter vor den
Luftführungskanal bzw. vor den etwa dem Querschnitt des Gebläseaustritts entsprechenden
Radialkanal des Ringzylinders verschwenkbar ist.
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Aus montagetechnischen Gründen ist es dabei zweckdienlich, daß der
Radiallüfter mit dem Ringzylinder und dem an diesen angeschlossenen, den der Heizung
bzw. der Kühleinrichtung zugeordneten
Wärmetauscher bzw. Verdampfer
aufnehmenden Luftführungskanal eine Einbaueinheit bilden.
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Zwecks Schaffung einer aus schwingungstechnischen Gründen optimalen
Lagerung des Radiallüfters wird nach der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß der
Radiallüfter zwei beiderseits eines zentralen Antriebsmotors angeordnete Gebläseläufer
mit je einem zugeordneten radialen Einlaß am Gehäuse des Radiallüfters aufweist,
und daß die Schenkachse dieses in dessen Schwenklage zur Förderung von Heizluft
oberhalb der Achse der Gebläseläufer angeordnet ist.
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Schließlich ist zur Schaffung einer einfachen Verstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung noch vorgesehen, daß einer der beiden Lagerzapfen des Gehäuses des Radiallüfters
direkt oder indirekt mit einem Verstellhebel verbunden ist.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
sind der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung in beiden Benutzung 5-arten darstellt, zu entnehmen. Es zeigen: Fig.
1 einen Schlepper mit der erfindunsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung
in Seitenansicht; Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Teilschnitt nach
der Linie II - II gemäß Fig. 3 bei Benutzung zur Kühlung des Verdampfers der Kühleinrichtung,
Fig. 3 einen Teilquerschnitt nach der Linie III - III gemäß Fig. 2, Fig. 4 die erfindungsgemäße
Vorrichtung in einem Teilschnitt nach der Linie IV - IV gemäß Fig. 5 bei ihrer Benutzung
zur Heizung des Fahrerstandes, Fig. 5 einen Teilquerschnitt nach der Linie V - V
gernäß Fig. 4.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit
1 der Rumpf eines Schleppers bezeichnet. Auf dem Rumpf ist beidseitig über vordere
bzw. hintere elastische Lagerungen 2
eine Fahrerkabine 3 elastisch
gelagert, die einen Fahrerstand 4 umgibt. Der Fahrerstand 4 ist mit einer Bodenplatte
5 versehen, die als Aufnahme für einen heckseitigen Kraftstoffbehülter 6, einen
diesem vorgelagerten Fahrerstz 7 sowie einer frontseitigen Bedienungskonsole t3
dient. In der Bedienungskonsole 8 lagern neben dem Lenkrad 9 Bedienungspedale 10,
und unterhalb des Lenkrades 9 ein Armaturenbrett 11. Ferner lagert in der Bedienungskonsole
8 die erfindungsgemdße Vorrichtung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem ortsfest in der Bedienungskonsole
8 befestigten Ringzylinder 12 nach Fig. 2 und 3 versehen. Der Ringzylinder 12 ist
beidseitig mittels zweier Lacerschilder 13 verschlossen. Am Umfang ist der Ringzylinder
12 mit einem Befestigungsflansch 14 versehen, mittels dem der Ringzylinder 12 mit
einem zugeordneten, nicht dargestellten Halter in der Bedienungskonsole 8 verschraubt
ist. Ferner ist der Ringzylinder 12 an seinem Umfang mit einem, vorzugsweise durch
über ein Rechteck etwa gleichmäßig verteilt angeordnete Anzahl von Langlöchern 15
oder Bohrungen gebildeten Radialkanal 16 versehen.
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Der Radialkanal 16 erstreckt sich etwa über die Dicht länge eines
konzentrisch zum Innendurchmesser des Ringzylinders 12 an einem in diesem schwenkbar
gelagerten Radiallüfter 17 befestigten segmentförmigen Schieber 18. Der Radiallüfter
17 ist dabei mit zwei beiderseits eines in dessen Gehäuse 19 aelagerten Elektromotors
20 drehfest mit dessen Ankerwelle verbundenen, mit Förderschaufeln versehenen Läufern
21 versehen. Den Läufern 21 ist im Gehäuse 19 je ein axialer Einlaß 22 zugeordnet.
In der in der Fig. 2 und 3 dargestellten Stellung des Radiallüfters 17 wird über
den Radialkanal 16 und einen mit diesem verbundenen, in Fig. 1 dargestellten Luftführungskanal
23 der Bedienungskonsole 8 durch die beiden Läufer 21 des Radiallüfters 17 aus dem
Fahrerstand 4 Luft in den Innenraum des Rinozylinders 12 angesaugt. Aus dem Ringzylinder
12 wird in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Lage des Radiallüfters 17 die von diesem
angesaugte Luft in einen am Umfang des Ringzylinders 12 um den Schwenkwinkel des
Radiallüfters 17 versetzt,
radial angeschlossenen Luftführungskanal
24 durch einen entsprechenden radialen Auslaß 25 des segmentförmigen Schiebers 18
gefördert. Der Luftführungskanal 24 ist dabei vorzugsweise außen, unterhalb der
Frontscheibe 26 dieser vorgelagert oberhalb der Motorhaube 27 für die Brennkraftmaschine
34 des Schleppers angeordnet. Dabei ist der Luftführungskanal 24 vorzugsweise mit
einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt.
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In dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei
im Luftführungskanal 24 dem segmentförmigen Schieber 18 vorgelagert über nicht dargestellte
Halterungen ein ebenfalls nicht im Detail dargestellter Verdampfer 28 der Kühleinrichtung
des Fahrerstandes 4 angeordnet. Der Verdampfer 28 ist dabei über nicht dargestellte
Leitungen mit dem nicht dargestellten Klimateil der Kühleinrichtung verbunden. Dem
Verdampfer vorgelagert ist im Luftführungskanal 24 ein Luftfilter 29 befestigt.
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Zur verschwenkbaren Lagerung des Radialgebläses 17 sind an diesem
außerhalb dessen Zentrums drehfest an dessen Gehäuse 19 Lagerzapfen 30 befestigt.
Den beiden im jeweiligen Lagerschild 13 gelagerten Lagerzapfen 30 ist außen je ein
Bund 31 zugeordnet. Einer der beiden Bunde 31 ist dabei drehfest mit einem Verstellhebel
32 verbunden, mittels dem der Radiallüfter 17 aus der in Fig. 2 und 3 dargestellten
Stellung zum Ringzylinder 12 in eine in Fig.
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4 und 5 dargestellte Stellung verschwenkbar ist. Wird nunmehr bei
in ihrem Kühlmittelfluß abschaltbarer Kühleinrichtung bei in die Stellung nach Fig.
4 und 5 verschwenktem Radiallüfter 17 dieser eingeschaltet, so saugt dieser über
den Luftfilter 29 Luft an und fördert diese ungekühlt durch den Verdampfer 28 der
Kühleinrichtung in den Innenraum des Ringzylinders 12. Von dort wird die ungekühlte,
gefilterte Luft vom Radiallüfter 17 über den Auslaß 25 dessen bogenförmigen Schiebers
18 über den Radialkanal 16 und den an diesen anschließenden Luftführungskanal 23
in das Innere des Fahrerstandes 4 gefördert. Sollte bei einem solchen Betrieb der
erfindungsgemäßen Vorrichtung der Filter 29 verschmutzt
sein, so
kann er durch Umkehr der Strömungsrichtung der durch ihn geförderten Luft mittels
des Radialgebläses 17 durch dessen Rückschwenken in die Stellung nach Fig. 2 und
3 gereinigt werden.
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Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind mit
Ausnahme des Wärmetauschers 33 im Luftführungskanal 24 alle Bauteile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Bildung einer Kühleinrichtung für den Fahrerstand gleich gestaltet,
wie bei der Lösung nach Fig. 2 und 3. Abweichend ist lediglich der Verdampfer 28
im Luftführungskanal 24 gegen einen Wärmetauscher 33 einer Fahrzeugheizung ausgetauscht,
der eine baugleiche Halterung besitzt. Der Wärmetauscher 33 ist dabei über nicht
dargestellte Leitungen vorzugsweise mit dem Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine
34 verbunden, deren Schmiermittel in diesem Falle als Heizmittel dient. Dabei wird
nach Fig. 4 und 5 die über den Luftfilter 29 angesaugte Luft über den Wärmetauscher
33 erwärmt vom Radialgebläse 17 angesaugt, und von diesem über den Radialkanal 16
und den Luftführungskanal 23 dem Inneren des Fahrerstandes 4 zugeführt.
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Umgekehrt besteht bei besonders hoher Belastung der Brennkraftmaschine
34 bei dieser Lösung auch die Möglichkeit, das Radialgebläse 17 in die in Fig. 2
und 3 dargestellte Stellung zu verschwenken. Bei eingeschaltetem Radialgebläse 17
kann dabei über den Wärmetauscher 33 das Schmiermittel in einfacher Weise zusätzlich
gekühlt werden.
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Es wird erwähnt, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in gleicher
Weise anstelle des gewählten radialen Kanals 16 ein in einem der Lagerschilder 13
angeordneter Kanal gewählt sein kann für das Zu- und Abströmen von Luft in den Luftführungskanal
23.
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Dabei wäre dem Radiallüfter 17 jedoch zusätzlich zum bgenförmigen
Schieber 18 ein seitlicher Schieber zuzuordnen, durch den die Luft dann seitlich
aus dem Ringzylinder 12 herausgefördert würde.
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Außerdem wird erwähnt, daß bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung der
Radiallüfter mit dem Ringzylinder und dem an diesen angeschlossenen, den Verdampfer
bzw. den Wärmetauscher aufnehmenden Luftführungskanal sowie einer vorderen Bedienungskonsole
für sich und/oder mit dem Fahrerstand zu einer Einbaueinheit zusammengefaßt sein
kann. Dabei soll die Bedienungskonsole bzw. der Fahrerstand als Aufnahme für den
Kompressoren- und den Bedienungsteil der Kühleinrichtung dienen.
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1 Rumpf 2 Lagerung 3 Fahrerkabine 4 Fahrerstand 5 Bodenplatte 6 Kraftstoffbehälter
7 Fahrersitz 8 Bedienungskonsole 9 Lenkrad 10 Bedienungspedale 11 Armaturenbrett
12 Ringzylinder 13 Lagerschild 14 Befestigungsflansch 15 Langloch 16 Radialkanal
17 Radiallüfter 18 Schieber 19 Gehäuse 20 Elektromotor 21 Läufer 22 Einlaß 23 Luftführungskanal
24 Luftführungskanal 25 Auslaß 26 Frontscheibe 27 Motorhaube 28 Verdampfer 29 Luftfilter
30 Lagerzapfen 31 Bund 32 Verstellhebel 33 Wärmetauscher 34 Brennkraftmaschine
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