DE9301960U1 - Heating or air conditioning system, in particular for motor vehicles with two flaps distributing air quantities flowing in a housing - Google Patents

Heating or air conditioning system, in particular for motor vehicles with two flaps distributing air quantities flowing in a housing

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Description

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PATENTANWÄLTE *··-** "EUROPEAN &Rgr;A-FENiP "ATTORNEYS
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Behr GmbH & Co. Stuttgart, den 11.02.1993Behr GmbH & Co. Stuttgart, 11.02.1993

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Heizungs- oder Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit zwei in einem Gehäuse strömende Luftmengen verteilenden KlappenHeating or air conditioning system, in particular for motor vehicles with two flaps distributing air flowing in a housing

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei in einem Gehäuse strömende Luftmengen verteilenden Klappen, insbesondere einer Defrosterklappe und einer Belüftungsklappe, für die ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist und die mittels eines Übertragungsmechanismus derart miteinander gekoppelt sind, daß die beiden Klappen unterschiedliche Winkelbewegungen ausführen.The invention relates to a heating or air conditioning system, in particular for motor vehicles, with two flaps that distribute air volumes flowing in a housing, in particular a defroster flap and a ventilation flap, for which a common drive is provided and which are coupled to one another by means of a transmission mechanism in such a way that the two flaps carry out different angular movements.

In der Praxis steht bei Heizungs- oder Klimaanlagen das Bedürfnis, zwei Klappen mittels eines gemeinsamen Antriebes anzutreiben, die unterschiedliche Winkelwege zurücklegen. Dabei ist nicht nur das Problem zu lösen, daß die Klappen unterschiedlich große Winkelwege zurücklegen, sondern auch das Problem, daß eine Klappe früher als die andere ihre Endposition erreicht, in der sie verharren soll, während die andere Klappe noch weiterbewegt wird.In practice, heating or air conditioning systems require two flaps that cover different angular distances to be driven by a common drive. This not only involves solving the problem that the flaps cover different angular distances, but also the problem that one flap reaches its end position, in which it is supposed to remain, earlier than the other, while the other flap continues to move.

Um dieses Problem zu lösen, ist ein Antriebssystem bekannt (EP 0 301 379 Al), das eine drehbar gelagerte, antreibbare Kurvenscheibe enthält, von der die Bewegungen der Klappen abgeleitet werden. Die Kurvenscheibe ist mit einer schlitzförmigen Kulis-To solve this problem, a drive system is known (EP 0 301 379 Al) that contains a rotatably mounted, drivable cam disk from which the movements of the flaps are derived. The cam disk is equipped with a slot-shaped cam

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senführung versehen, in die Zapfen von jeweils zu den Klappen führenden, getrennten Übertragungsgestängen eingreifen. Die Kulissenführung ist so gestaltet, daß sie mit den beiden Übertragungsgestängen in unterschiedlichen Winkelstellungen in einer Mitnahmeverbindung steht, so daß die Klappen davon abhängige, unterschiedliche Winkelbewegungen ausführen.guide, which engages the pins of separate transmission rods leading to the flaps. The guide is designed in such a way that it is connected to the two transmission rods in different angular positions, so that the flaps carry out different angular movements depending on this.

Bei einem ähnlichen Antriebssystem (FR 24 59 511 A) ist eine drehbar gelagerte, antreibbare Kurvenscheibe vorgesehen, die mit zwei schlitzförmigen Kulissenführungen versehen ist, in die Zapfen von jeweils einem Hebel eingreifen, die mittels Ubertragungsmitteln an die Luftklappen angeschlossen sind. Aufgrund der Form der Kulissenführungen werden unterschiedliche Winkelbewegungen der Klappen realisiert.A similar drive system (FR 24 59 511 A) features a rotatably mounted, drivable cam disk, which is provided with two slot-shaped guides, into which the pins of one lever each engage, which are connected to the air flaps by means of transmission means. Due to the shape of the guides, different angular movements of the flaps are realized.

Die bekannten Antriebssysteme erfordern einen relativ großen baulichen Aufwand und nehmen vor allem einen relativ großen Bauraum ein. Derartige Antriebssysteme sind dann nicht mehr sinnvoll einsetzbar, wenn die Achsen der beiden mittels eines gemeinsamen Antriebs zu verstellenden Klappen räumlich relativ nahe zueinander angeordnet sind.The known drive systems require a relatively large construction effort and, above all, take up a relatively large amount of installation space. Such drive systems are no longer useful if the axes of the two flaps that are to be adjusted by means of a common drive are arranged relatively close to each other.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs- oder Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher für den Antrieb der Klappen ein relativ geringer Aufwand und vor allem nur ein geringer Bauraum erforderlich ist.The invention is based on the object of creating a heating or air conditioning system of the type mentioned at the beginning, in which a relatively low outlay and, above all, only a small installation space is required for driving the flaps.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine der beiden Klappen unmittelbar angetrieben ist, daß jede Klappe mit einem drehfesten Hebel versehen ist, und daß die beiden Hebel mittels einer aus zwei gelenkig miteinander verbundene Teilen zusammengesetzten Koppelstange miteinander gekoppelt sind, von welcher wenigstens ein Teil in einer stationären Kulisse geführt ist, die den Verlauf der Winkelbewegung der mittelbar angetriebenen Klappe bestimmt.This object is achieved in that one of the two flaps is directly driven, that each flap is provided with a rotationally fixed lever, and that the two levers are coupled to one another by means of a coupling rod composed of two parts connected to one another in an articulated manner, at least one part of which is guided in a stationary link which determines the course of the angular movement of the indirectly driven flap.

Die erfindungsgemäße Ausbildung benötigt nur eine geringe Anzahl an bewegbaren Teilen und vor allem nur sehr wenig Bauraum. Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß aufgrund der stationären Kulisse die mittelbar angetriebene Klappe in bestimmten Stellungen gewissermaßen verriegelt ist, so daß sie nicht durch Luftstaudruck o.dgl. ungewollt aufgedrückt werden kann.The design according to the invention requires only a small number of moving parts and, above all, very little installation space. A particular advantage is that, due to the stationary link, the indirectly driven flap is locked in certain positions, so that it cannot be accidentally pushed open by air pressure or the like.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention emerge from the following description of the embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuse einer Heizungsoder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit zwei gemeinsam, jedoch mit unterschiedlichen Winkelbewegungen zu
verstellenden Klappen,
Fig. 1 shows a section of a housing of a heating or air conditioning system for a motor vehicle with two common, but with different angular movements to
adjustable flaps,

Fig. 2 eine Ansicht eines verdrehbaren Verstellknopfes zum gemeinsamen Verstellen der Klappen,Fig. 2 a view of a rotatable adjustment knob for jointly adjusting the flaps,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der relativen Winkelstellungen der beiden Klappen der Fig. 1 undFig. 3 is a diagram to explain the relative angular positions of the two flaps of Fig. 1 and

Fig. 4 eine Ansicht des die beiden Klappen verbindenden Getriebes. Fig. 4 a view of the gear connecting the two flaps.

Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse (10) einer Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug enthält in dem nicht dargestellten Bereich wenigstens einen Wärmetauscher, der als ein Heizkörper ausgebildet ist und der bei Bedarf von einem Wärmemedium durchströmt wird, insbesondere dem Kühlmittel eines Verbrennungsmotors. Gegebenenfalls ist in dem Gehäuse (10) auch noch ein nicht dargestellter Verdampfer eines Kältemittelkreislaufes angeordnet. Die das Gehäuse (10) durchströmende Luft wird mittels Luftklappen (11,12,15') auf Auslässe (13, 14, 15) verteilt. Der Auslaß (13) führt zu sogenannten Defrosterdüsen,The housing (10) of a heating or air conditioning system for a motor vehicle shown in Fig. 1 contains at least one heat exchanger in the area not shown, which is designed as a radiator and through which a heat medium flows when required, in particular the coolant of an internal combustion engine. If necessary, an evaporator of a coolant circuit (not shown) is also arranged in the housing (10). The air flowing through the housing (10) is distributed to outlets (13, 14, 15) by means of air flaps (11, 12, 15'). The outlet (13) leads to so-called defroster nozzles,

· &Lgr;· &Lgr;

die im Bereich einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges münden. Der Auslaß (14) führt zu Belüftungsdüsen im Bereich eines Armaturenbrettes des Kraftfahrzeuges. Der Auslaß (15) führt zu Belüftungsdüsen im Bereich des Fußraums des Kraftfahrzeuges. which open in the area of a windshield of the motor vehicle. The outlet (14) leads to ventilation nozzles in the area of a dashboard of the motor vehicle. The outlet (15) leads to ventilation nozzles in the area of the footwell of the motor vehicle.

Die beiden Klappen (11, 12), d.h. die Defrosterklappe (11) und die Belüftungsklappe (12), werden mittels eines gemeinsamen Antriebes verstellt, der anhand von Fig. 4 noch näher erläutert werden wird. Die Betätigung dieses Antriebes erfolgt beispielsweise über einen Drehknopf (16), der in Fig. 2 dargestellt ist. Der Drehknopf (16) ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem weiteren Antrieb versehen, beispielsweise einem Bowdenzugantrieb, mittels dessen die Klappe (15') verstellt wird. Dieser Drehknopf (16), der zwischen 0° und 360° verstellt werden kann, ist mit einer ringförmigen Markierung (17) umgeben, die mit einem Symbol (18) für die Belüftung im Bereich des Armaturenbrettes, mit einem Symbol (19) für eine Fußraumbelüftung und mit einem Symbol (20) für eine Defrosterstellung versehen ist. Wenn der Drehknopf (16) auf die entsprechenden Symbole (18, 19 oder 20) eingestellt ist, so haben die Luftklappen (11, 12, 15') die in Fig. 3 dargestellten Positionen. In den Zwischenbereichen nehmen sie Zwischenpositionen ein. In der Stellung zwischen 0° und 20° ist im wesentlichen nur die Belüftung im Armaturenbereich freigegeben, während die Defrosterklappe (11) geschlossen ist. In dem Bereich von 20° bis 120° wird die Defrosterklappe (11) allmählich geöffnet. Die Klappen (12, 15') werden dabei so verstellt, daß bei 120° die Armaturenbrettbelüftung geschlossen und die Fußraumbelüftung voll geöffnet ist. In dem Bereich von 120° bis 240° wird die Defrosterklappe (11) weiter geöffnet, bis sie bei 240° ihre maximale Öffnungsstellung erreicht. Die Armaturenbrettbelüftung wird dabei geschlossen gehalten, während die Fußraumbelüftung in diesem Bereich geschlossen wird. In dem Verstellbereich von 240° bis 360° bleibt die Fußraumbelüftung geschlossen. Die Armaturenbrettbelüftung wird bei 305,5° wieder geöffnet und erreicht bei 360°The two flaps (11, 12), i.e. the defroster flap (11) and the ventilation flap (12), are adjusted by means of a common drive, which will be explained in more detail with reference to Fig. 4. This drive is operated, for example, via a rotary knob (16), which is shown in Fig. 2. The rotary knob (16) is provided with a further drive, for example a Bowden cable drive, by means of which the flap (15') is adjusted, in a manner not shown in more detail. This rotary knob (16), which can be adjusted between 0° and 360°, is surrounded by a ring-shaped marking (17), which is provided with a symbol (18) for ventilation in the area of the dashboard, a symbol (19) for footwell ventilation, and a symbol (20) for a defrost setting. When the rotary knob (16) is set to the corresponding symbols (18, 19 or 20), the air flaps (11, 12, 15') have the positions shown in Fig. 3. In the intermediate ranges, they take up intermediate positions. In the position between 0° and 20°, essentially only the ventilation in the dashboard area is enabled, while the defroster flap (11) is closed. In the range from 20° to 120°, the defroster flap (11) is gradually opened. The flaps (12, 15') are adjusted so that at 120° the dashboard ventilation is closed and the footwell ventilation is fully open. In the range from 120° to 240° the defroster flap (11) is opened further until it reaches its maximum opening position at 240°. The dashboard ventilation is kept closed, while the footwell ventilation in this range is closed. In the adjustment range from 240° to 360°, the footwell ventilation remains closed. The dashboard ventilation opens again at 305.5° and reaches

ihre maximale öffnung. Die Defrosterklappe wird in dem Bereich von 240° bis 360° wieder zurückbewegt und erreicht bei 360° wieder ihre Schließstellung. Die Klappen (12, 15') und die zugeordneten Dichtflächen der Belüftungsöffnungen (14, 15) sind so gestaltet, daß sowohl beide Belüftungsöffnungen gegensinnig geöffnet und geschlossen werden (Drehwinkelbereich des Drehknopfes (16) zwischen 20° und 120°) , daß über einen weiteren Bereich die Belüftungsöffnung (14)geschlossen bleibt, während die Belüftungsöffnung (15) freigegeben wird (Winkelbereich von 120° bis 240° in Fig. 3) .its maximum opening. The defroster flap is moved back in the range from 240° to 360° and reaches its closed position again at 360°. The flaps (12, 15') and the associated sealing surfaces of the ventilation openings (14, 15) are designed in such a way that both ventilation openings are opened and closed in opposite directions (angle range of the rotary knob (16) between 20° and 120°) and that the ventilation opening (14) remains closed over a wider range, while the ventilation opening (15) is opened (angle range from 120° to 240° in Fig. 3).

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Klappe (11) (Defrosterklappe) , die um eine Achse (21) schwenkbar in dem Gehäuse (10) gelagert ist, drehfest mit einem doppelarmigen Hebel (22) verbunden, der sich außerhalb des Gehäuses (10) befindet. An den Hebel (22) ist an einem Ende ein Antriebselement (23) angelenkt, beispielsweise ein Bowdenzug. Das Ende des gegenüberliegenden Armes ist über eine aus zwei Teilen (24, 25) bestehende Koppelstange gelenkig mit einem Hebel (26) verbunden, der drehfest auf der in dem Gehäuse gelagerten Achse (27) der Klappe (12) angeordnet ist. Das Teil (24) der Koppelstange ist über eine Gelenkverbindung (28) mit dem Hebel (22) verbunden. Das Teil (25) der Koppelstange ist über eine Gelenkverbindung (29) an den Hebel (26) der Klappe (12) angelenkt. Darüber hinaus sind' die beiden Teile (24, 25) der Koppelstange über eine Gelenkverbindung (30) miteinander verbunden.As shown in Fig. 4, the flap (11) (defroster flap), which is mounted in the housing (10) so that it can pivot about an axis (21), is connected in a rotationally fixed manner to a double-armed lever (22), which is located outside the housing (10). A drive element (23), for example a Bowden cable, is articulated to the lever (22) at one end. The end of the opposite arm is articulated via a coupling rod consisting of two parts (24, 25) to a lever (26), which is arranged in a rotationally fixed manner on the axis (27) of the flap (12) mounted in the housing. The part (24) of the coupling rod is connected to the lever (22) via an articulated connection (28). The part (25) of the coupling rod is articulated to the lever (26) of the flap (12) via an articulated connection (29). In addition, the two parts (24, 25) of the coupling rod are connected to one another via a joint connection (30).

Die Gelenkverbindung (30) zwischen den Teilen (24, 25) der Koppelstange enthält einen Zapfen (31) , der in einer stationären Kulisse (32) geführt ist, die die Form einer Nut hat. Die Kulisse (32), die als ein gesondertes Bauteil außen an dem Gehäuse (10) befestigt ist oder die in eine Wandung des Gehäuses (10) eingearbeitet ist, besitzt zwei Abschnitte (33, 34) , die einen unterschiedlichen Verlauf aufweisen und die bestimmen, in welcher Weise sich die Klappe (12) mit der Klappe (11) bewegt oder auch nicht bewegt. Der erste Abschnitt (33) hat einen Ver-The joint connection (30) between the parts (24, 25) of the coupling rod contains a pin (31) which is guided in a stationary guide (32) which has the shape of a groove. The guide (32), which is attached to the outside of the housing (10) as a separate component or which is incorporated into a wall of the housing (10), has two sections (33, 34) which have a different course and which determine in which way the flap (12) moves with the flap (11) or does not move. The first section (33) has a

lauf, der wenigstens angenähert dem Verlauf entspricht, der sich bei einer starren Verbindung der Teile (24, 25) der Koppelstange ergäbe, d.h. wenn die Gelenkverbindung (30) gesperrt wäre. Dieser Abschnitt (33) erstreckt sich bis zu dem Bereich, in welchem die Klappe (12) die Stellung eingenommen hat, in der sie verharren soll. Die Gelenkverbindung (29) zwischen dem Teil (25) der Koppelstange und dem Hebel (26) der Klappe (12) hat sich dann in die Position (29') bewegt. Der zweite Abschnitt (34) der Kulisse (32) verläuft konzentrisch zu einer durch diese Position (29') verlaufenden Achse mit einem Radius der der Länge des Teils (25) der Koppelstange entspricht, d.h. dem Abstand der Gelenkverbindungen (29 und 30) . Sobald der Zapfen (31) den Abschnitt (34) der Kulisse (32) erreicht, verharrt die Klappe (12) in der erreichten Position, während die Klappe (11) weiterbewegt werden kann, bis sie ihre vollständige Öffnungsstellung erreicht. course that corresponds at least approximately to the course that would result if the parts (24, 25) of the coupling rod were rigidly connected, i.e. if the articulated connection (30) were locked. This section (33) extends to the area in which the flap (12) has assumed the position in which it is intended to remain. The articulated connection (29) between the part (25) of the coupling rod and the lever (26) of the flap (12) has then moved into the position (29'). The second section (34) of the link (32) runs concentrically to an axis running through this position (29') with a radius that corresponds to the length of the part (25) of the coupling rod, i.e. the distance between the articulated connections (29 and 30). As soon as the pin (31) reaches the section (34) of the gate (32), the flap (12) remains in the position reached, while the flap (11) can be moved further until it reaches its fully open position.

Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß die Klappe (12) in ihrer Position praktisch verriegelt ist, wenn sich der Zapfen (31) in dem Abschnitt (34) in der Kulisse (32) befindet.A particular advantage is that the flap (12) is practically locked in its position when the pin (31) is in the section (34) in the gate (32).

Es ist nicht notwendig, daß die Gelenkverbindung (30) zwischen den Teilen (24, 25) den in der Kulisse (32) geführten Führungszapfen bildet. Es ist ohne weiteres möglich, an dem Teil (24) oder an dem Teil (25) an anderer Stelle einen Führungszapfen anzubringen, der in einer entsprechend angeordneten Kulisse geführt wird, um die gleiche Wirkung zu erreichen. Durch Abstimmung der Abmessungen des Hebelarms des Hebels (22) zwischen der Achse (21) und der Gelenkverbindung (28) sowie durch Abmessung und/oder Anordnung insbesondere des Teils (24) der Koppelstange läßt sich bestimmen, in welcher Relation die nur mittelbar angetriebene Klappe (12), sich zu der unmittelbar angetriebenen Klappe bewegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der gesamte Verstellwinkel der Klappe (11) 65° beträgt, während der gesamte Verstellwinkel der Klappe (12) 60° beträgt. Dabei wird jedoch bereits der gesamte VerstellwinkelIt is not necessary for the articulated connection (30) between the parts (24, 25) to form the guide pin guided in the slot (32). It is easily possible to attach a guide pin to the part (24) or to the part (25) at another location, which is guided in a correspondingly arranged slot in order to achieve the same effect. By coordinating the dimensions of the lever arm of the lever (22) between the axis (21) and the articulated connection (28) and by dimensioning and/or arranging in particular the part (24) of the coupling rod, it is possible to determine in which relation the only indirectly driven flap (12) moves to the directly driven flap. In the embodiment shown, it is provided that the total adjustment angle of the flap (11) is 65°, while the total adjustment angle of the flap (12) is 60°. However, the total adjustment angle is already

r /-&igr; &phgr; ··· r /-&igr; φ ···

der Klappe (12) durchlaufen, wenn sich die Klappe (11) nur etwa um die Hälfte ihres Verstellwinkels bewegt hat.of the flap (12) when the flap (11) has only moved by approximately half of its adjustment angle.

Claims (4)

SchutzansprücheProtection claims 1. Heizungs- oder Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit zwei in einem Gehäuse strömende Luftmengen verteilenden Klappe, insbesondere eine Defrosterklappe und eine Belüftungsklappe, für die ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist und die mittels eines Übertragungsmechanismus miteinander derart gekoppelt sind, daß die beiden Klappen unterschiedliche Winkelbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Klappen (11, 12) unmittelbar angetrieben ist, daß jede Klappe mit einem drehfesten Hebel (22, 26) versehen ist, und daß die beiden Hebel mittels einer aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen (24, 25) zusammengesetzten Koppelstange miteinander gekoppelt sind, von welcher wenigstens ein Teil mittels einer stationären Kulisse (32) geführt ist, die den Verlauf der Winkelbewegung der mittelbar angetriebenen Klappe (12) bestimmt.1. Heating or air conditioning system, in particular for motor vehicles with two flaps that distribute air flowing in a housing, in particular a defroster flap and a ventilation flap, for which a common drive is provided and which are coupled to one another by means of a transmission mechanism in such a way that the two flaps carry out different angular movements, characterized in that one of the two flaps (11, 12) is directly driven, that each flap is provided with a rotationally fixed lever (22, 26), and that the two levers are coupled to one another by means of a coupling rod composed of two parts (24, 25) that are connected to one another in an articulated manner, at least one part of which is guided by means of a stationary guide (32) that determines the course of the angular movement of the indirectly driven flap (12). 2. Heizungs- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Kulisse (32) eine Nut vorgesehen ist, in der ein an einem der Teile (24, 25) der Koppelstange angebrachter Zapfen (31) geführt ist.2. Heating or air conditioning system according to claim 1, characterized in that a groove is provided as the guide (32), in which a pin (31) attached to one of the parts (24, 25) of the coupling rod is guided. 3. Heizungs- oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Kulisse (32) geführte Zapfen (31) als Gelenkbolzen zwischen den beiden Teilen (24, 25) der Koppelstange ausgebildet ist.3. Heating or air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the pin (31) guided in the guide (32) is designed as a hinge pin between the two parts (24, 25) of the coupling rod. 4. Heizungs- oder Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (32) zwei Abschnitte (33, 34) aufweist, von welchen einer (34) als Kreisbogen ausgebildet ist, der konzentrisch zu einer Achse (29') verläuft, die sich an der Stelle befindet, die das Gelenk (29) zwischen der Koppelstange und dem Hebel (26) der mittelbar angetriebenen Klappe (12) in einer Endstellung dieser Klappe einnimmt. 4. Heating or air conditioning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide (32) has two sections (33, 34), one of which (34) is designed as a circular arc that runs concentrically to an axis (29') that is located at the point that the joint (29) between the coupling rod and the lever (26) of the indirectly driven flap (12) occupies in an end position of this flap.
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