DE4424904A1 - Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung - Google Patents

Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung, insbesondere eine Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung, die eine unerwünschte externe Kraft unterbricht, die an einer Luftklappenlamelle angreift, und die verhindert, daß die Kraft, zu einem Motor übertragen wird.
Eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Eine Steuereinheit (nicht dargestellt) überträgt zu einem Schrittmotor 7 ein Signal, das entsprechend der Innenraumtemperatur bestimmt wird, so daß die Luftströmung gesteuert wird. Der Schrittmotor 7 verschwenkt einen Antriebskurbelarm 8 nach oben oder unten. Die Drehkraft wird an ein Verbindungsglied 10 übertragen, das mit dem Antriebskurbelarm 8 so verbunden ist, daß das Verbindungsglied 10 sich nach oben oder unten bewegt. Dementsprechend werden ein erster und ein zweiter Antriebskurbelarm 5 bzw. 6, die mit dem oberen bzw. dem mittleren Teil des Verbindungsglieds 10 in Verbindung stehen, aufgrund der geradlinigen Bewegung des Verbindungsglieds 10 verschwenkt und letztendlich werden eine erste und eine zweite Lamelle 2 bzw. 3 um einen gewissen Winkel verschwenkt, um die Richtung der Luftströmung zu steuern.
Falls jedoch irgendeine Drehkraft von außen an die Luftsteuervorrichtung an zumindest einer Lamelle 2 oder 3 angreift, ist es für den Schrittmotor 7 unmöglich, den Antriebskurbelarm 8 entsprechend dem von der Steuereinheit übertragenen Signal zu verschwenken, da die unerwünschte externe Kraft der Reihe nach über die Lamelle 2 oder 3 und das Verbindungsglied 10 auf einen mit dem Antriebskurbelarm 8 verbundenen Antriebsschaft 7A des Schrittmotors 7 übertragen wird. Als eine Folge wird die Luftrichtung geändert, die durch die erste und die zweite Lamelle 2 bzw. 3 bestimmt wird, und bleibt geändert, selbst nachdem die externe Kraft nicht mehr angreift. Falls die externe Kraft häufig angreift, wird außerdem die Lebensdauer des Schrittmotors 7 verkürzt. Der Schrittmotor 7 kann dabei auch beschädigt oder außer Funktion gesetzt werden.
Die Koreanische Patentanmeldung Nr. 92 - 100087 (10. Juni 1992, bei der der Erfinder der gleiche wie bei der vorliegenden Erfindung ist,) offenbart eine Lösung für die vorstehenden Probleme, die in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist. Während ein Motor 27 betrieben wird, wird ein Kurbelarm 27A verschwenkt, der in einer Gleitöffnung 30C eines Verbindungsglieds 30 vorgesehen ist. Ein erstes Gleitelement 31 und ein zweites Gleitelement 32 sind über bzw. unter dem Kurbelarm 27A angeordnet. Das erste und das zweite Gleitelement 31 bzw. 32 sind durch ein elastisches Element 34 miteinander verbunden, um ihre geradlinige Bewegung mit der gleichzeitigen Bewegung des Verbindungsglieds 30 zu erzielen. Die geradlinige Bewegung des Verbindungsglieds 30 bewirkt eine Schwenkbewegung von Schäften 25 und 26, die mit Lamellen 22 bzw. 23 so in Verbindung stehen, daß die Lamellen 22 und 23 sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bewegen. Falls eine zufällige Kraft auf die Blende(n) 22 oder 23 ausgeübt wird, werden der Schaft oder die Schäfte 25 oder 26 verschwenkt und das Verbindungsglied 30 wird in Richtung des Pfeils "A" bewegt. Vorsprünge 30E, die beiden Seiten des Kurbelarms 27A benachbart und einstückig mit dem Verbindungsglied 30 ausgebildet sind, drücken das zweite Gleitelement 32 in Richtung des Pfeils "A". Deshalb verbleibt das erste Gleitelement 31, das am oberen Teil des Kurbelarms 27A gelagert ist, in der festen Lage und das elastische Element bzw. die Feder 34 wird ausgedehnt. Deshalb wird die externe Kraft, die an der Lamelle 22 oder 23 angreift, nicht auf den Kurbelarm 27A übertragen, wodurch verhindert wird, daß die Bewegung des Motors 27 unterbrochen wird. Falls die externe Kraft nicht länger angreift, wird das Verbindungsglied 30 mit Hilfe der Rückstellkraft des elastischen Elements 34 nach oben bewegt. Die Lamellen 22 und 23 kehren in die gewünschte Stellung zurück, die die kraftfreie Stellung ist.
Da die vorstehende Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung mittels eines Komplexes aus Komponenten betrieben wird, ist der gesamte Aufbau kompliziert, der zu ihrer Installation benötigte Raum groß und, da eine große Anzahl an Teilen verwendet wird, ergeben sich eine geringe Wirtschaftlichkeit und hohe Produktionskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung zu schaffen, deren Aufbau einfach ist und wenig Installationsraum erfordert und die eine größere Wirtschaftlichkeit bei geringeren Produktionskosten ermöglicht.
Ferner soll eine Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung vorgesehen werden, bei der eine an eine Luftklappenlamelle angreifende externe Kraft nicht auf den Motor übertragen wird, wodurch eine Beschädigung des Motors verhindert wird.
Ferner soll eine Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung geschaffen werden, bei der die betroffene Lamelle in die gewünschte Stellung zurückkehrt, wenn die angelegte externe Kraft nicht mehr angreift.
Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung weist die Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung eine krafterzeugende, insbesondere drehkrafterzeugende Einrichtung und eine Unterbrechungseinrichtung auf, die die Kraft der drehkrafterzeugenden Einrichtung an ein eine Luftklappenlamelle betätigendes Steuerelement überträgt oder die Kraft nicht zu einer Luftklappenlamelle überträgt, falls eine anfängliche externe Kraft, die gegen die anfängliche Bewegungsrichtung der Luftklappenlamelle gerichtet ist, an der Luftklappenlamelle angreift. Die Unterbrechungseinrichtung weist ferner ein Antriebsverbindungselement, das sich in Richtung des die Luftklappenlamelle betätigenden Steuerelements dreht, wenn die Kraft angelegt wird, und ein elastisches Element zum Anlegen der elastischen Kraft an das Antriebsverbindungselement auf, wodurch die Bewegung von einem freien Ende des elastischen Elements durch einen Anschlag unterbrochen wird und das andere freie Ende des elastischen Elements längs des Antriebsverbindungselements bewegt wird, wenn die angreifende externe Kraft angelegt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.
Wenn der Motor betrieben wird, wird das Antriebsverbindungselement, das mit der Luftklappenlamelle verbunden ist, gleichzeitig durch die Bewegung des elastischen Elements betätigt und durch das elastische Element beschränkt. Deshalb bewegt sich die Luftklappenlamelle innerhalb der gewünschten Verschwenkungsgrenzen. Wenn das Antriebsverbindungselement einer unerwünschten externen Kraft unterworfen wird, die entgegen der Verschwenkungsrichtung der Luftklappenlamelle wirkt, kann das Antriebsverbindungselement gleichzeitig in Richtung der externen Kraft verschwenkt werden und das eine freie Ende der Drehspiralfeder mit dem anderen freien Ende des elastischen Elements drücken, das mit dem Anschlag in Berührung steht, um so die unerwünschte externe Kraft aufzunehmen. Deshalb wird die Kraft nicht zur drehkrafterzeugenden Einrichtung übertragen. Wenn die Kraft nicht mehr auf die Luftklappenlamelle wirkt, wird das Antriebsverbindungselement durch die elastische Energie des elastischen Elements auf den Anschlag zu bewegt. Deshalb wird die Luftklappenlamelle in die vorgeschriebene Winkelbeziehung zu dem Motor zurückgebracht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderseitenansicht eines Antriebsverbindungselements, falls eine externe Kraft angelegt ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 dargestellten Steuervorrichtung für die Lüftungseinrichtung,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 7 eine Schnittansicht der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung von vorne, falls eine externe Krafteinwirkung entfällt, und
Fig. 8 eine vorderseitige Schnittansicht der in Fig. 6 dargestellten Steuervorrichtung, falls eine externe Kraft angreift.
Eine Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung, insbesondere eine Entlüftungseinrichtung weist ein Luftstrom-Gitterelement 40 mit einer Luftauslaßöffnung 41 und eine drehkrafterzeugende Einrichtung 80 auf, die an einem Ende des Gitterelements 40 mittels eines Trägers 70 befestigt ist. Die Steuervorrichtung für die Entlüftungseinrichtung umfaßt ferner ein Steuer- bzw. Antriebsverbindungselement 90, das mit einem Schaft der drehkrafterzeugenden Einrichtung 80 verbunden ist, ein Antriebsverbindungselement 60, das mit einer Fläche des Steuerelements 90 gekoppelt ist, und eine elastische Einrichtung 100. Die elastische Einrichtung 100 ist mit dem Antriebsverbindungselement 60 über das Steuerelement 90 verbunden und nimmt jegliche externe Kraft auf, um die Übertragung der externen Kraft zu verhindern, und läßt das Antriebsverbindungselement 60 in den vorgeschriebenen Zustand zurückkehren, wenn die externe Kraft nicht mehr angreift. Die Steuervorrichtung für die Entlüftungseinrichtung weist ferner eine Luftklappenlamelle 50 auf, die in der Luftauslaßöffnung 41 des Gitterelements 40 quer angeordnet ist.
Das Luftstrom-Gitterelement 40 umfaßt die Luftauslaßöffnung 41, die in seiner Mitte ausgebildet ist, eine Aussparung 42, die an einer seiner Seiten ausgebildet ist und die eine Stange 62 aufnimmt, die vom Antriebsverbindungselement 60 wegragt. Das Luftstrom-Gitterelement 40 weist auch erste Gewindelöcher 43 auf, die zu jeder Seite der Aussparung 42 benachbart ausgebildet sind und zum Befestigen des Trägers 70 an der Seitenfläche des Gitterelements 40 mittels erster Schrauben 71 verwendet werden.
Der Träger 70 weist Befestigungsplatten 73 auf, die an beiden Enden von einer Seite des Trägers 70 ausgebildet sind, um das Gitterelement 40 mittels der ersten Schrauben 71 und dritten Gewindelöcher 72 entsprechend mittig zu befestigen. Abgewinkelte Platten 77 sind an beiden Enden von der anderen Seite des Trägers 70 ausgebildet, und vierte Gewindelöcher 76 sind an jeder der abgewinkelten Platten 77 zum Befestigen der drehkrafterzeugenden Einrichtung 80 mit Hilfe dritter Schrauben 75 vorgesehen. In der Mitte einer anderen Seite des Trägers 70 ist eine Aussparung 74 ausgebildet, um eine Verbindung der drehkrafterzeugenden Einrichtung 80 mit dem Steuerelement 90 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist das Steuerelement 90 in dem Raum des Trägers 70 eingesetzt, der von den Befestigungsplatten 74 und den abgewinkelten Platten 77 begrenzt ist.
Die drehkrafterzeugende Einrichtung 80 umfaßt einen Schrittmotor 81 und einen ersten und einen zweiten Schaft 82 bzw. 83, die durch die Aussparung 74 geführt sind und die das Steuerelement 90 mittels der Drehkraft des Schrittmotors 81 verschwenken. Der Schrittmotor 81 umfaßt Trägerplatten 85, von denen jede ein Durchgangsloch 84 aufweist, um ihn am Träger 70 mittels der dritten Schrauben 75 zu befestigen. Der erste Schaft 82 und der zweite Schaft 83 weisen die gleiche Achsenmittellinie auf. Der Durchmesser des ersten Schafts 82 ist größer als der des zweiten Schafts 83. In einem Teil des Umfangs des zweiten Schafts 83 ist eine Abflachung 86 ausgebildet.
Das Steuerelement 90 hat einen Vorsprung 92, der an seiner einen Seitenfläche vorgesehen ist. Ein Befestigungsloch 91 ist in der Mitte der einen Seitenfläche des Vorsprungs 92 vorgesehen. Ferner ist im Rand des Steuerelements 90 ein fünftes Gewindeloch 93 zum Sichern des zweiten Schafts 83 in dem Befestigungsloch 91 mit einer vierten Schraube 94 vorgesehen, die an der Abflachung 86 angreift. An dem Rand des Steuerelements 90 ist gegenüber dem Befestigungsloch 91 ein Stützelement bzw. ein Anschlag 95 befestigt, der zwischen zwei freien Enden 100A bzw. 100B der elastischen Einrichtung 100 liegt und diese voneinander trennt.
Das Antriebsverbindungselement 60 umfaßt einen Stab 62, der von einem Ende eines Verbindungsglieds 61 senkrecht wegragt, wobei der Stab in ein Einsetzloch 51 der Luftklappenlamelle 50 eingesetzt ist. Das Antriebsverbindungselement 60 weist ferner einen Hals 63 auf, der von dem anderen Ende des Verbindungsglieds 61 in der entgegengesetzten Richtung zum Stab 62 wegragt, wobei die Mittelachse des Halses 63 mit festgesetztem Abstand parallel zu der des Stabs 62 verläuft.
Das Steuerelement 90 weist ferner Durchgangslöcher 96, die in einem gegebenen Abstand von der jeweils zugeordneten Seitenkante des Anschlags 95 ausgebildet sind, und einen bogenförmigen Schlitz 97 auf, der die beiden Durchgangslöcher 96 verbindet.
Die elastische Einrichtung 100 ist durch eine Drehspiralfeder ausgebildet, wobei deren Mitte, die mit einer ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, mit dem Umfang des Vorsprungs 91 in Eingriff steht, und wobei deren beide freien Enden 100A und 100B an der entsprechenden Seite des Halses 63 angeordnet sind und durch die Seitenkanten des Anschlags 95 abgestützt werden. Die elastische Kraft des elastischen Elements 100 ist größer als die Drehwiderstandskraft des Antriebsverbindungselements 60 und ist geringer als die Drehkraft der drehkrafterzeugenden Einrichtung bzw. des Schrittmotors 81.
Das Einsetzloch 51 der Luftklappenlamelle 50 ist mit einer geeigneten Tiefe in der Mitte der einen Seitenfläche der Luftklappenlamelle 50 axial verlaufend ausgebildet, um das Einsetzen des Stabs 62 zu ermöglichen. Ein zweites Gewindeloch 53 verläuft von der Vorderfläche der Luftklappenlamelle 50 senkrecht zu dem Einsetzloch 51 hin. Eine zweite Schraube 52 ist zum Befestigen des Stabs 62 im Einsetzloch 51 in das Gewindeloch 53 eingeschraubt.
Ferner ist eine Scheibe 101 vorgesehen, die ein Abspringen des elastischen Elements 100 verhindert. Die Scheibe 101 ist auf dem zweiten Schaft 83 aufgeschoben und liegt an der Abstufung zum ersten Schaft 82 an.
Nachfolgend wird die Funktion der Steuervorrichtung für eine Entlüftungseinrichtung beschrieben. Entsprechend dem Unterschied zwischen der gewünschten Temperatur und der Innenraumtemperatur wird ein Signal in die Steuereinheit (nicht dargestellt) eingegeben. Danach wird der Schrittmotor 81 durch ein von der Steuereinheit ausgegebenes Signal aktiviert, wodurch das Steuerelement 90 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird (Fig. 3). Gleichzeitig drückt das Steuerelement 90 das Antriebsverbindungselement 60, das mittels des elastischen Elements 100 gelagert ist, längs des bogenförmigen Schlitzes 97 im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn. Das Antriebsverbindungselement 60 verschwenkt die Luftklappenlamelle 50, die mit dem Stab 62 des Antriebsverbindungselement 60 verbunden ist. Die Luftklappenlamelle 50 kann mit Hilfe der Steuervorrichtung verschiedene Winkelstellungen annehmen, um so die Richtung des Luftstroms zu steuern, der aus der Luftauslaßöffnung 41 des Luftstrom-Gitterelements 40 ausströmt.
Wenn eine externe Kraft gegen die normale Drehrichtung der Luftklappenlamelle 50 wirkt, verschwenkt die Luftklappenlamelle 50 gleichzeitig das Antriebsverbindungselement 60. Das heißt, wenn eine externe Kraft an dem unteren Teil, daß heißt, an dem in Fig. 1 dargestellten rechtsseitigen Teil, der Luftklappenlamelle 50 angreift, dann wird das eine freie Ende 100A des elastischen Elements 100 durch den Anschlag 95 abgestützt, während das elastische Element 100 mittels des Vorsprungs 92 verschwenkt wird. Das andere freie Ende 100B des elastischen Elements 100 wird durch den Hals 63 des Antriebsverbindungselements 60 im Uhrzeigersinn längs des bogenförmigen Schlitzes 97 des Steuerelements 90 gedrückt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das andere freie Ende 100B des elastischen Elements 100 nimmt die Drehkraft des Antriebsverbindungselement 60 auf, die durch die externe Kraft erzeugt wird. Das Steuerelement 90 wird somit von der Drehung des Antriebsverbindungselements 60 getrennt, so daß die externe Kraft nicht an den Schrittmotor 81 übertragen werden kann. Wenn die externe Kraft danach nicht länger an dem unteren Teil der Luftklappenlamelle 50 bzw. an dem freien Ende 100B des elastischen Elements 100 angelegt ist, bewegt sich der Hals 63 mittels der elastischen Energie des elastischen Elements 100 auf den Anschlag 95 zu, der die freien Enden 100A, 100B in der Ruhelage abstützt. Deshalb wird die Luftklappenlamelle 50 in die vorgeschriebene Winkelbeziehung zum Schrittmotor 81 zurückgebracht.
Alternativ kann die Wirkung des Aufnehmens der externen Kraft und des Zurückkehrens der Luftklappenlamelle 50 in ihre Stellung erzielt werden, wenn die externe Kraft auf den oberen Teil, das heißt, den in Fig. 1 dargestellten linksseitigen Teil der Luftklappenlamelle 50 wirkt. Das eine freie Ende 110B des elastischen Elements 100 wird durch den Anschlag 95 abgestützt, während das elastische Element 100 mittels des Vorsprungs 92 verschwenkt wird. Das andere freie Ende 100A des elastischen Elements 100 wird durch den Hals 63 des Antriebsverbindungselement 60 im Gegenuhrzeigersinn längs des bogenförmigen Schlitzes 97 des Steuerelements 90 gedrückt. Das andere freie Ende 100A des elastischen Elements 100 nimmt die Drehkraft des Antriebsverbindungselements 60 auf, die durch die externe Kraft erzeugt wird. Als nächstes wird, wenn die externe Kraft nicht länger auf den oberen Teil der Luftklappenlamelle 50 bzw. auf das andere freie Ende 100A des elastischen Elements 100 wirkt, der Hals 63 mittels der elastischen Energie des elastischen Elements 100 auf den Anschlag 95 zu bewegt. Deshalb kehrt die Luftklappenlamelle 50 in die vorgeschriebene Winkelbeziehung zum Schrittmotor 81 zurück.

Claims (4)

1. Steuervorrichtung für eine Lüftungseinrichtung, die eine drehkrafterzeugende Einrichtung (80) und eine Unterbrechungseinrichtung (60, 90, 100) aufweist, die die Drehkraft der drehkrafterzeugenden Einrichtung (80) an ein mindestens eine Luftklappenlamelle 50 betätigendes Steuerelement (90) der Lüftungseinrichtung überträgt und die, falls eine externe Kraft an der Luftklappenlamelle (50) angreift, die externe Kraft nicht zur drehkrafterzeugenden Einrichtung (80) überträgt, wobei die Unterbrechungseinrichtung (60, 90, 100) aufweist:
  • - ein Antriebsverbindungselement (60), das in der Drehrichtung des Steuerelements (90) drehbar ist, wenn die externe Kraft angelegt wird, und
  • - ein elastisches Element (100) zum Anlegen einer elastischen Kraft an das Antriebsverbindungselement (60), wodurch die Bewegung von einem freien Ende (100A; 100B) des elastischen Elements (100) durch einen Anschlag (95) unterbrochen wird und das andere freie Ende (100B; 100A) des elastischen Elements (100) mit dem Antriebsverbindungselement (60) bewegt wird, wenn die externe Kraft angelegt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des einen Endes (100A) und des anderen Endes (110B) des elastischen Elements (100) umgekehrt wird, wenn die Richtung der externen Kraft umgekehrt angelegt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (100) als eine Drehspiralfeder ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kraft des elastischen Elements (100) größer als die Drehwiderstandskraft des Antriebsverbindungselements (60) und kleiner als die Drehkraft der drehkrafterzeugenden Einrichtung (80) ist.
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