DE7705067U1

DE7705067U1 - Verstellvorrichtung für unabhängige Verstellung eines Stellgliedes durch zwei getrennte Stellmittel

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Publication number: DE7705067U1
Application number: DE7705067U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1977-02-19
Filing date: 1977-02-19
Publication date: 1977-06-02
Also published as: FR2381449A7; SE430142B; IT7820740V0; SE7801714L

Description

PATENTANWALtE^ ' *_: ; DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU

D-8500 Nürnberg essenweinstrasse4-6 telefon o?ii/203727 telex 06/23135

Nürnberg, 18.02.1977 17/53

Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG, Mauserstrasse 5, D - 7000 Stuttgart 30

"Verstellvorrichtung für unabhängige Verstellung eines Stellgliedes durch zwei getrennte Stellmittel"

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für unabhängige Verstellung eines Stellgliedes durch zwei getrennte Stellmittel, wobei die Verstellung des Stellgliedes durch das zweite Stellmittel unabhängig von der Stellung des ersten Stellmittels ermöglicht ist, insbesondere zur Verstellung von Luftleitmitteln in Heizungs- bzw. Klimaanlagen von Fahrzeugen.

Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen beispielsweise bestehen aus Wärmetauscher, einem Gebläse und einer Anzahl von Luftleitklappen, um einerseits Kalt- und Warmluft derart zu mischen, daß in das Fahrzeuginnere geleitete Luft eine gemischte Temperatur aufweist, wobei die Luftgeschwindigkeit bzw. Luftmenge durch das Gebläse beeinflußbar ist und wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die Luft entweder an die Windschutzscheibe oder in Kopfhöhe in das Fahrzeuginnere oder in den Fußbodenbereich zu leiten. Die Betätigung der Klappen, Gebläse und dergleichen erfolgt durch Schalter, durch Hebel, durch Bowdenzug aber auch durch Unterdruckstellmittel. Bei der Ausgestaltung derartiger Klimaanlagen bestehen gewisse Schwierigkeiten, da die Verstellung der einzelnen Klappen, die Regelung des Lüfters und dergleichen nicht unabhängig voneinander sind.

Bei einer bekannten Klimaanlage für Kraftfahrzeuge können durch

Verdrehen eines Bedienungselementes Steuerorgane wie z. B. Lufteinlaßklappe, Heizungsventil und Gebläsedrehzahlschalter verstellt werden, wobei die Verstellung der einzelnen Steuerorgane aufeinander so abgestimmt ist, daß die Temperatur des Luftstromes bei der Drehung des Betätigungselementes im: Uhrzeigersinn zunimmt. Durch eine Verschiebebewegung kann die Verteilung des Luftstromes auf einzelne Luftaustrittsöffnungen betätigt werden. Für die Bedienung ist ein einziges Element notwendig, jedoch ist eine individuelle Einstellung der einzelnen Steuerorgane nicht möglich,da diese zwangsläufig erfolgt.

Zur Behebung dieses Nachteils ist es bereits bekannt eine derartige Klimaanlage dadurch weiter auszubilden, daß ein zweites Bedienungselement vorgesehen ist, durch das unabhängig von der Schaltstellung des ersten Bedienungselementes wenigstens ein Steuerorgan beliebig einstellbar ist.

Bei einer Luftförderungs- und Regelungsvorrichtung für Heiz- und Belüftungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge ist es ferner bekannt ein Zahngetriebe vorzusehen, bei dem ein Zahnsegment je nach der Einstellung des Bedienungshebels ganz außer Eingriff oder wechselweise mit einem zweiten Zahnsegment oder einem dritten Zahnsegment in Eingriff kommt.

Bei einer Umstellvorrichtung für Luft- und Rauchgase sind zwei Umstellklappen vorgesehen, die nacheinander betätigt \erden. Schließlich ist zur Einstangenbetätigung einer Drosselklappe für Heizungs- und/oder BelUftungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen mit zwei um eine gemeinsame Achse unabhängig voneinander verschwenkbaren Flügeln, einen um dieselbe Achse drehbaren, mit dem einen Flügel fest verbundenen Schwenkhebel und mit einem am Schwenkhebel vorgesehenen Mitnehmer für den anderen Flügel vorgesehen, daß der Mitnehmer aus einem am freien Ende

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des Schwenkhebels drehbar gelagerten Segmentzahnrad besteht, das mit einem weiteren um eine Achse drehbaren und mit dem anderen völlig drehfest verbundenen Segmentzahnrad in Eingriff steht. Auch hier erfolgt bei entsprechender Verschwenkung einer Stellachse eine aufeinanderfolgende Betätigung zweier Klappen.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht dain, eine Verstellvorrichtung zu schaffen, bei der ein Ausgang über zwei unabhängige Eingänge verstellt wird.

Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, eine derartige Verstellvorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und die Betätigung durch Bowdenzüge, Unterdruckstelleinrichtungen und dergleichen in einfacher Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei einer Verstellvorrichtung der eingangs erläuterten Art ein von einem Bowdenzug als erstes Stellmittel betätigbares Umlaufgetriebe vorgesehen ist, welches auf eine verschwenkbare Klappe wirkt, daß ein zweites Stellmittel ein mit dem Umlaufgetriebe kämmendes Zahnsegment über einen Hebelarm betätigt und daß der Hebelarm mit dem Zahnsegment über eine Koppelfeder verbunden ist.

Durch diese Ausbildung wird es ermöglicht das Stellglied, näm-Ibh die verschwenkbare Klappe, durch das zweite Stellmittel unabhängig von der Stellung des ersten Stellmittels zu betätigen, wobei die besondere relative Lage dieser Stellmittel durch die Koppelung zwischen dem Zahnsegment und dem Umlaufgetriebe ausgeglichen wird.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn als zweites Stellmittel ein Unterdruck-Stellantrieb vorgesehen ist.

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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Umlaufgetriebe mit Außenverzahnung ausgebildet.

Gemäß einem erprobten Ausführungsbeispiel weist das Umlaufgetriebe auf einem mittels des Bowdenzüges verschwenkbarem Hebelarm ein relativ dazu feststehendes Zahnrad auf, auf einer gemeinsamen Welle sitzen zwei Parallelhebel, die auf einer Verbindungswelle zwischen sich ein mit dem relativ feststehendem Zahnrad kämmendes Zahnrad tragen, sowie ein mit dem letztgenannten Zahnrad drehfest verbundenes weiteres, mit einem auf der Welle des feststehenden Zahnrades drehbar gelagertem Zahnrad kämmendes Zahnrad und auf der Welle des vorgenannten Zahnrades ist mit diesem drehfest verbunden ein Verstellhebel für die Schwenkklappe angeordnet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels weisen dieParallelhebel je ein bogenförmiges Ende auf, wobei jedes Bogenende mit einer Zahnung versehen ist, die mit den Gabelenden des gabelförmig ausgebildeten Zahnsegments in abgriff stehen.

Es ist aber auch möglich nur das Ende eines Parallelhebels mit einer bogenförmigen Zahnung zu versehen und dieses Ende mit dem Ende des zweiten Parallelhebels auf irgendeine Art verwindungssteif zu verbinden. Die bogenförmige Zahnung des Parallelhebels steht dann nur mit einem einseitigen Zahnsegement in Eingriff.

Zweckmäßigerweise wird die Übersetzung des Umlaufgetriebes so ausgewählt, daß sich Bowdenzughebel und Schwenkklappe gleichsinnig drehen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung in einer ersten Stellung,

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Fig. 2 Verstellvorrichtung nach Fig. 1 in einer zweiten Schaltstellung,

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und Flg. 2 bei Betätigung durch das zweite Stellmittel und einer . ersten Lage des ersten Stellmittels,

Fig. 4 die Betätigung durch das zweite Stellmittel bei einer anderen Stellung des ersten Stellmittels,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer vollständig ausgeführten Verstellvorrichtung, und

Fig. 6 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 5.

In den Fig. 1 bis 4 sind in vereinfachter, schematischer Darstellungsweise vier Schaltstellungen der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Ein detailiertes Ausführungsbeispiel welches dem Funktionsschema der Fig. 1 bis 4 im wesentlichen entspricht ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.

Die Verstellvorrichtung nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Umlaufgetriebe 3 mit einem Bowdenzughebel 2, an den als erstes Stellmittel ein Bowdenzug 1 angreift. Der Bowdenzughebel 2 ist an einer Welle 12 befestigt die drehfest mit ihr verbunden ein Zahnrad Z₁ trägt. Diese Welle 12 weist einen unrunden Vierkant-Abschnitt auf, auf dem ein Verstellhebel 16 befestigt ist. Dieser Stellhebel 16 (Fig. 5 bzw Jo) ver schwenkt eine Luftklappe 4 zwischen einem "Kalt"-Anschlag 5 und einem "Warm"-Anschlag 6. Auf der Welle 12 sind zwei Parallelhebel 13, 14 gelagert, die an ihrem Ende eine Verbindungswelle 15 aufweisen. Auf der Verbindungswelle 15 sitzen Zahnräder Z₂ und Z₂I, wobei das

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zweitgenannte Zahnrad Z₂, mit dem drehfest auf der Welle befestigten Zahnrad Z, kämmt. Das Zahnrad Z₂ steht: in Eingriff mit einem weiteren Zahnrad «₃.auf der Welle 12. Die Zahnräder Z. bis Z₃ sind zwischen den beiden Parallelhebeln und 14 angeordnet. *

Ein zweites Stellmittel besteht aus einer schematisch dargestellten Unterdruckdose 7 die über einen Unterdruckantriebshebel 11 auf einen Hebelarm 9 wirkte/ der mit einem Zahnsegment 8 gemeinsam auf einem Bolzen 21 gelagert ist und über eine Koppelfeder 10 mit dem Zahnsegment 8 in Wirkverbindung steht. Dabei ist die Ausbildung derart getroffen, daß auf dem Zahnsegment 8 ein fester Zapfen 22 vorgesehen ist sowie auf dem Hebel 9 ein weiterer Zapfen 23. Zwischen den Zapfen 22 und 23 ist die Koppelfeder 10 aufgespannt. Das Zahnsegment 8 weist eine Ausnehmung 24 auf, in die der Zapfen 23 des Hebels 9 in bestimmten Schaltstellungen einrastet, bei welchem die Federstellung aufgehoben wird.

In Fig. 1 ist in der schematischen Darstellung eine Ausgangsstellung der Verstellvorrichtung dargestellt, bei der die Unterdruckdose 7 mit Unterdruck versorgt wird, so daß der Hebel 11 in der Stellung "zu" sich befindet. Auch der Bowdenzug 1 mit dem Bowdenzughebe1 2 befindet sich in der Stellung "zu". Demzufolge befindet sich die Schwenkklappe 4 in der "Kalt"-Stellung 5.

Wird nun, wie in Fig. 2 dargestellt, mit Hilfe des Bowdenzuges 1 der Bowdenzughebel 2 in die "auf"-Stellung verschwenkt, wobei sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Drehwinkel von etwa 52° ergibt, dann wird dadurch die Schwenkklappe 4 in die "Warm"-Stellung 6 verschwenkt und zwar durch die noch näher zu beschreibende Zahnradübersetzung.

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Hierbei ergibt sich bei dem Ausführungsbeispiel ain Drehwinkel von etwa 72°. Das Umlaufgetriebe 3 bleibt bei diesem Verstellvorgang in der in Fig. 1 dargestellten Lage, da durch die Unterdruckdose 7 mit Unterdruck über den Hebel 9 das Zahnsegment 8 festgehalten wird.

Bei der in Fig. <3 gezeigten Stellung der Stellmittel, die in Kraftfahrzeugen als "defrost" gekennzeichnet ist; wird die U-Dose 7 belüftet, so daß der Unterdruckstellhebel in die "auf"-Stellung verschoben wird. Der Bowdenzug 1 ist dabei in einer Stellung, daß der Bowdenzughebel 2 auf "zu" sich befindet. Unabhängig davon wird jedoch durch die Verschwenkung des Hebels 9 im Zusammenwirken mit dem Zahnsegment 8 das Umlaufgetriebe 3 im Uhrzeigersinn verschwenkt wodurch die Schwenkklappe 4 in die "warm"-Stellung 6 verschwenkt wird.

Wenn in dieser Stellung der Fahrer des Kraftfahrzeuges den Temperaturwählhebel, d.h. den Bowdenzughebel 2 mit Hilfe des Bowdenzughebels 2 von der "zu"-Stellung in die "auf"-Stellung verschiebt, dann müsste der Hebel 9 übersteuert werden. Unterdruckdosen lassen sich jedoch sehr schwer zurückdrücken, wobei ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich wird. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, sieht die Erfindung vor, daß der Hebel 9 mit dem Zahnsegment 8 in Form einer Federweiche gekoppelt ist. Dadurch kann die Unterdruckdose 7 in der Stellung "auf" bleiben, während durch die Verstellung des Bowdenzughebels 2 die Parallelhebel 13 und 14 im Gegenzeigersinn verschwenkt werden. Dabei wird andererseits das Zahnsegment 8 aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung in Fig. 4 nach unten mitgenommen, und zwar unter Spannung der Feder 10. Die

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Schwenkklappe 4 bleibt dabei unverändert in der "Warm"-Stellung 6. Bei diesem Vorgang wird das Zahnrad Z₃ festgehalten, die Parallelhebel drehen sich, wie erläutert in der Zeichnung nach links, somit in der gleichen Richtung wie der Bowdenzughebel 2. Wird nun die Stellvorrichtung auf "aus" (off) gestellt, dann zieht der Unterdruck in der Dose 7 den Unterdruckstellhebel 11 in die "zu"-Stellung, wodurch sich die Feder 10 entspannen kann und der in Fig.2 dargestellte Zustand eintritt.

Selbstverständlich kann diese zwangsweise Verstellung der Schwenkklappe 4 durch den Unterdruckantrieb 7, 11 bei jeder beliebigen Stellung des BwodenzughebeIs 2 zwischen den Einstellungen "auf" und "zu" bewirkt werden.

Wird bei der Stellung nach Fig. 4 bzw. Fig. 2 der Bowdenzughebel 2 wiederum in die Stellung "zu" verdreht, dann wird die Schwenkklappe 4 ebenfalls in die "Kalt"-Stellung zurückgedreht. Die Koppelfeder 10 wirkt somit nur bei Verstellung des Bowdenzuges 2 bei bereits in die Stellung 6 durch den Unterdruckantrieb 7 verschwenkte Schwenkklappe

Durch entsprechende Wahl des Übersetzungsverhältnisses T-r^ d.h. Parallelhebel zu Bowdenzughebel läßt sich eine gleichsinnige Verdrehung dieser beiden Bauteile erzielen.

Die anhand der schematischen Darstellungen gemäß Fig. 1 bis dargestellte Verstellvorrichtung nach den Fig. 5 und 6 ist im Detail und im Schnitt näher dargestellt. Insbesondere aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die beiden Parallelhebel 13,14 in bogenförmige Enden 17, 18 mit einer Zahnung Z^ enden. Das Zahnsegment 8 weist ein gabelförmiges Ende mit den beiden Gabelteilen Λ9 und 20 auf, die mit einer Zahnteilung Z₅

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versehen sind. Die beiden Gabeln 19 und 20 kämmen mit der Zahnung Z₄ der Parallelhebel 13 und 14.

Es ist aber auch möglich ., daß lediglich ein bogenförmiges Ende, z.B. 18 , mit einer Zahnung versehen ist und diese mit einem einseitigen Zahnsegment, ζ. Β. 20 in Eingriff steht. Die beiden Enden der Parallelhebel 13 und 14 sind dann auf eine zweckmäßige Art verwindungssteif miteinander verbunden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Weiterbildungen und Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

Durch diese Vorrichtung ist es z. B. auch möglich nicht nur eine Klappe zu verstellen, sondern mehrere. Dies kann entweder durch die Vierkantwelle 12 direkt oder durch mehrere Verstellhebel, die auf dem unrunden Vierkant-Abschnitt der Welle 12 gelagert sind, erfolgen.

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_Bezugszeichenliste_

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^-Bowdenzug (1. Stellmittel)	26
²Bowdenzughebel	27
^Umlaufgetriebe	28
^Schwenkklappe	29
^Kalt-Anschlag(-Stellung)	3o
"Warm-Anschlag(-Stellung)	31
^ünterdruckdose (2. Stellmü
Q °Zahnsegment	33
^Hebelarm	3^
¹⁰ Koppelfeder	35
¹¹ Unterdruck-Antriebshebel	36
¹² Welle	37
¹^ Parallelhebel	38
¹^ Parallelhebel	39
¹^ Verbindungswelle	4o
¹⁶ Verstellhebel	41
¹^ bogenförmiges Ende v. 13	42
¹⁰ bogenförmiges Ende v. 14	43
¹^ Gabelende v. 8	44
^2o Gabelende v. 8	45
²¹ Bolzen	46
22 fester Zapfen auf 8	47
23 Zapfen auf 9	48
Oil Ausnehmuna	49
25	5o

Claims

PATENTAräW^ljtE1.\\ ' \ ;' DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU rj D-BSOO NORNBERO E88ENWEIN8TRA88E 4-4 TELEFON 0911 /203727 TELEX Oi / 23135 ^J Süddeutsche Kühlerfabrlk Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Nürnberg,18.02.1977 17/53 Ansprüche

1. Verstellvorrichtung für unabhängige Verstellung eines Stellgliedes durch zwei getrennte Stellmittel, wobei die Verstellung des Stellgliedes durch das zweite Stellmittel unabhängig von der Stellung des ersten Stellmittels ermöglicht ist, insbesondere zur Verstellung von Luftleitmittel in Heizungs- bzw. Klimaanlagen von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Bowdenzug (1) als erstes Stellmittel betätigbares Umlaufgetriebe (3) vorgesehen ist, welches auf eine verschwenkbare Klappe (4) wirkt, daß ein zweites Steünittel (7) ein mit dem Umlaufgetriebe (3) kämmendes Zahnsegment (8) über einen Hebelarm (9) betätigt und daß der Hebelarm (9) mit dem Zahnsegment (8) über eine Koppelfeder (10) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Stellmittel ein Unterdruck-Stellantrieb (7, 11) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe (3) mit Außenverzahnung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe (3) auf einem mittels des Bowdenzuges (1) verschwenkbarem Hebelarm (Bowdenzughebel 2) ein relativ dazu feststehendes Zahnrad (Z-) aufweist, daß auf einer gemeinsamen

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Welle (12) zwei Parallelhebel (13, 14) sitzen, die auf einer Verbindungswelle (15) zwischen sich ein mit dem relativ feststehendem Zahnrad (Z₁) kämmendes Zahnrad (Z₂,) tragen, sowie ein mit dem letztgenannten Zahnrad (Z₂,) drehfest verbundenes weiteres, mit einem auf der Welle (12) des feststehenden Zahnrades (Z₁) drehbar gelagertem Zahnrad (Z₃) kämmendes, Zahnrad (Z₂) und daß auf der Welle (12) des vorgenannten Zahnrades (Z,) mit diesem drehfest verbunden ein Verstellhebel (16) für die Schwenkklappe (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelhebel (13, 14) je ein bogenförmiges Ende (17, 18) aufweisen, daß jedes Bogenende (17, 18) mit einer Zahnung (Z,) versehen ist, daß das Zahnsegment (8) gabelförmig (19, 20) ausgebildet ist und je eine Zahnsegmentgabel (19, 20, Z₅) mit je einem Ende der Parallelhebel (17, 18) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Parallelhebel (13, 14) auf irgendeine Art verwindungssteif miteinander verbunden sind und lediglich ein bogenförmiges Ende (z. B. 18) mit einer Zahnung versehen ist und diese mit einem einseitigen Zahnsegment (20) in Eingriff steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1. oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die übersetzung des Umlaufgetriebes (3) () so ausgewählt ist, daß sich Bowdenzughebel (2) und Schwenkklappe (4) gleichsinnig drehen.

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