DE69306516T2 - Luftklappe - Google Patents

Luftklappe

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an einer Antriebssektion einer Luftklappe zum Steuern des Vorgangs des Öffnens und Schließens eines Kaltlufteinlasses mittels einer Sperre (oder Schließplatte) in einem Kühlschrank (oder -gerät).
  • Gemäß der ungeprüften JP-Gebrauchsmusterveröffentlichung Sho. 63-57877 ist eine herkömmliche Luftklappe zum Öffnen und Schließen einer Sperre (baffle) auffolgende Weise ausgelegt: Die Rotationskraft eines Motors wird durch ein Reduktionszahnradvorgelege bzw. -getriebe reduziert; diese reduzierte Kraft wird auf eine vorstehende Stirnflächen (steuer) kurve übertragen, die an einer Seitenfläche eines Zahnrads des Reduktionsgetriebes geformt ist. Dabei wird die Sperre durch eine Spindel geöffnet und geschlossen, die sich lotrecht relativ zur Stirnfläche eines an der Stirnflächenkurve geformten Zahnrads bewegt, wobei die Spindel mit der Stirnflächenkurve in Gleitberührung steht. Die Öffnungs- und Schließbetätigung der Sperre erfolgt in Form einer Drehbewegung um den Drehpunkt der Sperre; insbesondere erfolgt das Öffnen durch die durch die Stirnflächenkurve angetriebene Spindel, während das Schließen durch Drehen der Sperre unter der in der Schließrichtung wirkenden Vorbelastungskraft einer Platten- bzw. Blattfeder erfolgt.
  • Die herkömmliche Luftklappe ist mit den folgenden Problemen behaftet:
  • 1. Die Öffnungs- und Schließmaße (d.h. der Öffnungs- und Schließhub) der Sperre sind durch eine Form der (Steuer-)Kurve begrenzt.
  • 2. Eine Kraft zum Schließen der Sperre besteht nur aus einer von der Blattfeder aufgebrachten elastischen Kraft; die Sperre kann sich daher, wenn sie festgefroren ist, möglicherweise (nur) schrittweise bewegen (to step)
  • 3. Die Vorstandsgröße der Kurve ist oder wird vergrößert, wenn der Öffnungshub auf einen großen Wert eingestellt wird. Dies bedeutet, daß die Kurve in der Axialrichtung dick sein muß, wodurch sich der gesamte Aufbau der Luftklappe vergrößert.
    • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung der oben angegebenen, mit dem Kurvenmechanismus zusammenhängenden Probleme durch Verwendung einer mechanischen Struktur anstelle des Kurvenmechanismus als Mittel zum Übertragen der Rotationskraft des Motors für die Öffnungs- und Schließbewegung der Sperre.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Luftklappe gemäß Anspruch 1 gelöst.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Vorderansicht einer Luftklappe,
  • Fig. 2 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht der Luftklappe,
  • Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Motors, eines Reduktionsgetriebes und einer Zahnstange,
  • Fig. 4 eine Schnittansicht von Reduktionsgetriebe und Zahnstange und
  • Fig. 5 eine Draufsicht auf eine elastische Platte.
    • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Fig. 1 bis 5 veranschaulichen eine Luftklappe 1 gemäß dieser Erfindung, die ausgelegt ist zum Steuern des Öffnens und Schließens eines Kaltlufteinlasses mittels einer Sperre (baffle) innerhalb eines Kühlgeräts (oder -schranks). Diese Luftklappe 1 umfaßt einen als Antriebskraftquelle dienenden Motor 2 und eine durch den Motor 2 in Öffnungs- und Schließrichtungen angetriebene Sperre oder auch Schließplatte 3.
  • Diese Bauteile sind an der Vorderendseite eines Rahmens 4 montiert.
  • Der Rahmen 4 ist ein plattenförmiges Kunststoff- Formteil. In einer etwas oberen mittleren Position des Rahmens 4 ist ein Kaltlufteinlaß 5 angeordnet. Die beiden rechten und linken Seiten unterhalb des Kaltlufteinlasses 5 weisen zwei Lager 6 auf. Mindestens ein Haltestreifen 8, der den Motor 2 an einer Trennplatte 7 unter diesen Lagern als Grenze hält, ist einstückig mit dem Rahmen 4 geformt oder gegossen (founded).
  • Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Sperre 3 von der Seite her an zwei Schwenk- oder Drehpunkten 9, die an einem unteren Abschnitt derselben seitwärts vorstehen, seitlich eingesetzt und drehbar gelagert. Eine Dichtungspackung 10 ist zur Anlage am Kaltlufteinlaß 5 zum Verschließen desselben ausgelegt.
  • Die Sperre 3 weist einen hohlen Abschnitt 11 auf, der in einem Koppelteil 14 unterhalb der Sperre 3 relativ zum Drehpunkt 9 exzentrisch geformt ist. Eine elastische Platte 12 ist unter Fixierung in einen im hohlen Abschnitt 11 geformten Schlitz 13 mit Druck eingesetzt. Der hohle Abschnitt 11 weist Öffnungen in der Vorderseite und der dem Rahmen 4 zugewandten Rückseite und ferner eine Öffnung 17 an seiner unteren Seitenfläche auf, um einen vorstehenden Abschnitt 16 einer (noch zu beschreibenden) Zahnstange einsetzen zu können.
  • Gemäß Fig. 2 besitzt die elastische Platte 12 von der Seite her gesehen eine umgedrehte C-Form. Ein (ab)gebogener Streifen 121 an der Oberseite ist unter Fixierung mit Druck in den Schlitz 13 eingesetzt bzw. eingesteckt, der sich an der Oberseite befindet; gemäß Fig. 5 treten zwei unterseitige elastische Streifen 122 in den an der Unterseite befindlichen hohlen Abschnitt 11 ein, während eine Rückplatte 123 an der Vorderseite des Koppelteils 14 anliegt. Wenn die elastische Platte 12 mit Druck in den Schlitz 13 eingesetzt bzw. in ihn hineingedrückt worden ist, ist die Vorderseite des hohlen Abschnitts 11 verschlossen. Gemäß den Fig. 2 und 5 sind ferner die elastischen Streifen 122 so angebracht, daß sie eine Eingreifachse 22 an das Koppelteil 14 andrücken. Dies bedeutet, daß die elastischen Streifen 122 unabhängig von den Offen- und Schließstellungen der Sperre 3 stets am Koppelteil 14 anliegen, so daß kein Spiel vorhanden ist.
  • Andererseits liegt der Motor 2 an der Vorderseite des Rahmens 4 an, und er ist am Rahmen 4 durch Eingriff zwischen den Haltestreifen 8 und Haltestufen 18, die an der Außenseite (outside) eines Einheitsgehäuses 20 geformt sind, befestigt. Die Rotation des Motors 2 im Einheitsgehäuse 20 wird durch ein Reduktionsvorgelege bzw. -getriebe 19 reduziert, und die reduzierte Drehung wird auf die Zahnstange 15 übertragen) die mit dem Zahnrad 23 der letzten Stufe kämmt. Das Reduktionsgetriebe 19 ist unter Berücksichtigung des Öffnungs- und Schließzyklus der Sperre 3 sowie der Öffnungs- und Schließgröße der Sperre 3, bezogen auf die Rotation des Motors 2, angeordnet.
  • Die Zahnstange 15 erstreckt sich über eine Führung 21 innerhalb des Einheitsgehäuses 20 und ist so untergebracht, daß sie in der Längsrichtung der Führung 21 hin- und hergehend bewegbar ist. Ferner ragt ein Ende der Zahnstange 15 aus dem Einheitsgehäuse 20 heraus, so daß (wobei) die an beiden Seiten des Vorderendes des vorstehenden Abschnitts 16 vorstehende Eingreifachse 22 mit ihr einstückig geformt ist. Wenn der Motor 2 in einer vorbestimmten Position des Rahmens 4 montiert ist, tritt der vorstehende Abschnitt 16 der Zahnstange 15 über die Öffnung 17 in den hohlen Abschnitt 11 ein, wobei er zwischen die beiden elastischen Streifen 122 eingefügt ist.
  • Bei dieser Anordnung liegt die Eingreifachse 22 an der Oberseite des hohlen Abschnitts 1 an der Oberseite gemäß Fig. 2 an, und sie steht an der Unterseite gemäß Fig. 2 mit den beiden elastischen Streifen 122 in Berührung, die ihrerseits innerhalb des hohlen Abschnitts 11 elastisch verformbar sind. Da der hohle Abschnitt 11 eine größere Höhe als die Eingreifachse 22 aufweist (Fig. 1 und 2), weist letztere innerhalb des hohlen Abschnitts 11 ein Spiel in der Vertikalrichtung auf. Wie erwähnt, ist die einstückig (materialeinheitlich) mit der Zahnstange 15 geformte Eingreifachse 22 relativ zum Drehpunkt 9 der Sperre 3 exzentrisch angeordnet und durch Eingriff mit dem Koppelteil 14 der Sperre 3 gekoppelt.
  • Wenn der Motor zum Hochfahren der Zahnstange 15 in einer vorbestimmten Richtung rotiert, legt sich die Eingreifachse 22 an die Oberseite des hohlen Abschnitts 11 an, um damit die Sperre 3 in der Öffnungsrichtung zu drehen, wodurch der Kaltlufteinlaß 5 geöffnet wird. Wenn der Motor in der Gegenrichtung rotiert, legt sich die Eingreifachse 22 an die unterseitigen elastischen Streifen 122 der elastischen Platte 12 an, um sie niederzudrücken. Infolgedessen wird die Sperre 3 veranlaßt, sich in der Schließrichtung zu bewegen.
  • Ferner ist zwischen der Unterseite des hohlen Abschnitts 11 und der Eingreifachse 22 ein Spiel vorgesehen, um ein Überlaufen der Zahnstange 15 auch dann zu erlauben, wenn der Kaltlufteinlaß 5 durch die sich an seinen Rand anlegende Dichtungspackung 10 der Sperre 3 vollständig verschlossen worden ist. Auch wenn somit die Zahnstange 15 mit einer zum Schließen der Sperre 3 ausreichend großen Kraft beaufschlagt wird, erleiden diese gekoppelten Teile keinen Bruch. Wenn die Sperre 3 festgefroren (frozen) ist, biegt die Eingreifachse 22 die elastischen Streifen 122 durch, so daß die Unterseite des hohlen Abschnitts 11 nach unten gedrückt wird und damit der Einfrierzustand beseitigt und die Sperre 3 gedreht werden. Sobald sich die Sperre 3 gedreht hat, wird die Sperre 3 durch die Rückstellkraft der elastischen Platte 12 zum Schließen bewegt.
  • Während bei der beschriebenen Ausführungsform die Eingreifachse 22 näher am Rahmen 4 und der Drehpunkt vom Rahmen 4 entfernt angeordnet sind, kann die Lagenbeziehung zwischen Drehpunkt 9 und Eingreifachse 22 (auch) umgekehrt sein. Der Motor 2 kann Gleichstrommotoren, bürstenlose Motoren, Schrittmotoren und dgl. umfassen.
  • Erfindungsgemäß liefert die lineare Hin- und Herbewegung der Zahnstange unmittelbar eine Antriebskraft für das Öffnen und Schließen der Sperre (oder auch Schließplatte). Auch wenn die Sperre festgefroren und daher blockiert ist, kann folglich nicht nur die Sperre innerhalb des Drehmomentbereichs des Motors betätigt werden, vielmehr kann auch das Drehmoment durch Ändern der an den Motor angelegten Frequenz verbessert (erhöht) werden, um Faktoren, welche die Öffnungs- und Schließbetätigung der Sperre behindern, wie Festfrieren der Sperre o.dgl., auszuschalten. Ferner ist gemäß der Erfindung der Sperren-Öffnungs- und -Schließhub als lineare Hin- und Herbewegungsstrecke der Zahnstange gegeben (set). Es ist mithin nicht nötig, die Dicke der Kurve entsprechend dem Öffnungs- und Schließhub der Sperre zu vergrößern, so daß die Antriebssektion bezüglich der Dicke kleinere Abmessungen aufweisen kann. Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Linearbewegungsbereich der Zahnstange erweitert. Demzufolge kann der Öffnungsgrad der Sperre ausreichend groß sein, wodurch eine Vergrößerung der Kaltluftströme begünstigt wird.

Claims (3)

1. Luftklappe (1) in einem Kühlgerät oder -schrank zum Öffnen und Schließen eines durch einen Rahmen (4) des Kühlgeräts (hindurch) geformten Kaltlufteinlasses (5), welche Luftklappe umfaßt:
eine Sperre (baffle) (3) mit einer mittels eines Drehpunkts (9) am Rahmen (4) schwenkbar gelagerten Platte zum Öffnen und Schließen des Kaltlufteinlasses (5),
einen Motor (2) zum Antreiben der Sperre (3),
ein drehbar mit dem Motor (2) gekoppeltes Reduktions(zahnrad)vorgelege bzw. -getriebe (19) mit einem Zahnrad (23) der letzten Stufe zum Reduzieren der Rotation des Motors und Übertragen der reduzierten Rotation des Motors (2) auf die Sperre (3) sowie
eine mit dem Zahnrad (23) der letzten Stufe des Reduktionsgetriebes (19) kämmende und mit der Sperre in einer exzentrischen Position relativ zum Drehpunkt (9) der Sperre (3) in Eingriff stehende Zahnstange (15),
wobei die exzentrische Position zwischen dem Rahmen (4), an dem die Sperre (3) gelagert ist, und dem Drehpunkt (9) liegt,
wobei die Sperre (3) eine Hin- und Herbewegung der Zahnstange (15) in der exzentrischen Position relativ zum Drehpunkt (9) der Sperre (3) abnimmt und zum Öffnen und Schließen des Kaltlufteinlasses (5) um dendrehpunkt (9) der Sperre (3) schwenkt.
2. Luftklappe nach Anspruch 1, wobei die Zahnstange (15) eine an ihrem einen Ende angeordnete Eingreifachse (22) aufweist und wobei die Sperre (3) einen in der exzentrischen Position angeordneten hohlen Abschnitt (11) und eine in der exzentrischen Position befestigte elastische Platte (12) aufweist, die Eingreifachse (22) in den hohlen Abschnitt (11) der Sperre (3) eingesetzt ist, wobei die eine Seite der Eingreifachse (22) gegen eine Seitenwand des hohlen Abschnitts (11) anliegt bzw. anstößt und die andere Seite der Eingreifachse (22) an der in der exzentrischen Position der Sperre (3) befestigten elastischen Platte (12) anliegt.
3. Luftklappe nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Position näher als der Drehpunkt (9) der Sperre (3) am Rahmen geformt bzw. angeordnet ist.
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