DE7503212U

DE7503212U - Regelvorrichtung für Mischluftheizungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE7503212U
Application number: DE19757503212
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1975-02-04
Filing date: 1975-02-04
Publication date: 1977-01-20

Description

OPEL

Patentanmeldung 30. Januar 1975

Spi/sch - 5511

Anmelderin: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, RUSSELSHEIM (HESSEN)

Regelvorrichtung für Mi3chluftheizungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für Mischluftheizungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer Regelklappe, die in einer Erstellung den Warm- und in der anderen Endstellung den Kaltluftkanal abschließt und in den Zwischenstellungen anteilmäßig Warm- und Kaltluft den Ausstromdüsen zuleitet.

Derartige Regelklappen, die entsprechend ihrer Stellung den Warm- und Kaltluftstrom entsprechend drosseln bzw. freigeben, d. h. also die Querschnitte der beiden Luftströme entsprechend verändern, haben den Nachteil, daß mit ihnen eine lineare Regelung nicht ohne weiteres erzielt werden kanu. Geht man

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von einem für eine gute Belüftung bei Sonmerbetrieb wünschenswerten großen Querschnitt des Kaltluftstromes aus, so erfolgt die Regelung der Temperatur der Mischluft nicht gleichmäßig entsprechend dem Weg des Betätigungsorgans am Bediengerät und damit dem Weg der Klappe. Da der Wärmetauscher einen erheblichen Widerstand darstellt, muß die Regelklappe relativ weit geöffnet werdon, um eine nennenswerte Mischung zu erzielen. Erst nach einem größeren Weg der Regelklappe also wird die Mischung der beiden Luftströme besser in Bezug auf die von der Regelklappe freigegebenen Querschnitte. Man kann diesen Nachteil dadurch vermeiden, daß man den Kaltluftquerschnitt sehr klein hält oder a» der Regelklappe einon den Querschnitt des Kaltluftkanals einengenden Vorsprung od. dgl. anbringt. Dadurch ergibt sich zwar eine bessere Regelcharalct er i stik, jedoch wird der Querschnitt des Kaltluftkanals von vornherein derart gedrosselt, daß insbesondere im Sommer die Belüftung des Fahrgastraumes zu gering ist.

Die vorliegende Erfindung schafft hier Abhilfe, indem sie eine Regelvorrichtung mit einer Regelklappe vorschlägt, durch die sich sowohl eine lineare Regelung der Mischluft erreichen läßt als auch der Querschnitt fur den Kaltluftkanal entsprechend groß gehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an oder nahe dem freien Ende der Regelklappe ein schaufelartiges Teil

eingelenkt ist, das bei vollständig geöffnetem Kaltluftkanal etwa in Richtung der Regelklappe oder etwa in Richtung der Wandung des Luftführungskanals verläuft, gegen die die Regelklappe mit ihrem freien Ende zur Anlage kommt und dessen Winkelbewegung in der Anfangsphase der Bewegung der Regelklappe zur öffnung des Warmluftkanals gegenüber der Winkelbe«» wegung der Regelklappe voreilend gesteuert ist.

Zweckmäßig liegt das schaufelartige Teil mit seinem freien Ende bei voll geöffnetem Kaltluftkanal an der Wandung des Kanals an.

Durch die voreilende Winkelbewegung des schaufelartigen Teiles gegenüber der Regelklappe wird erreicht, daß gleich nach Öffnung des Warmluftkanals der Querschnitt des Kaltluftkanals derart verengt wird, daß sich eine ganz oder nahezu lineare Regelung ergibt, während bei geschlossenem Warmluftkanal der volle Querschnitt des Kaltluftkanals zur Belüftung zur Verfügung steht, da das schaufelartige Teil in diesem Falle nicht in den Kaltluftkanal hineinreicht.

Δη sich bringt es bereits einen gewissen Erfolg, wenn in der Anfangsphase der Bewegung der Klappe das schaufelartige Teil sich voreilend bewegt. Die voreilende Bewegung des schaufelartigen Teiles kann jedoch der Einfachheit halber auch über den ganzen Schwenkbereich der Regelklappe erfolgen. Indessen ist

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es insbesondere bei bestimmten Anordnungen der Regelklappe in Beäug auf den Luftführungskanal vorteilhaft, bzw. bringt über den ganzen Schwenkbereich eine naheru lineare Regelung, wenn nach einen weiteren Merkmal der Erfindung die Vinkelbewegung des schaufelartigen Teiles gegenüber der Vinkelbewegung der Regelklappe nach der Phase der Voreilung bei etwa der Mittelstellung der Regelklappe nacheilend ist·

Für die vor- bzw. nacheilende Bewegung des schaufelartigen Teiles gegenüber der Bewegung der Regelklappe gibt es verschiedene Steuerungsmöglichkeiten· In einfachster Weise kann die voreilende Bewegung dadurch erreicht werden, daß das schaufelartige Teil Mit einem seitlichen stiftartigen Ansatz in einer Führungsbahn geführt ist, die einen der voreilenden Bewegung entsprechenden Verlauf besitzt.

Für die vor- und nacheilende Bewegung des schaufelartigen Teiles gegenüber der Regelklappe schlägt die Erfindung demgegenüber vor, daß am schaufelartigen Teil der eine Teil eines Kniehebels angreift, dessen anderer unter Federwirkung auf die Regelklappe zu stehender Teil auf einer mit der Schwenkachse der Regelklappe fluchtenden Schwenkachse gelagert und der Winkel zwischen Regelklappe und dem Teil des Kniehebels während der Bewegung der Regelklappe veränderbar ist·

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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeisptelen näher

erläutert·

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine HeIzunge- und Belüftungsanordnung mit der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung schematisch ia Draufsicht,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Regelklappe in Vorderansicht und

Fig. 3 in Seitenansicht mit einigen Zwischenstellungen,

Fig. 4 die erfindungsgemäße Regelklappe in einem anderen Luftführungssystera,

Fig. 5 eine weitere Ausbildung des Luftführungssystems mit der erfindungsgemäßen Regelklappe,

Fig. 6 eine weitere Steuerungsmöglichkeit des schaufelartigen Teiles an der Regelklappe, in Seitenansicht ,

Fig. 7 die Anordnung nach Fig. 6 in Vorderansicht und

Fig. 8 Ausbildungsraöglichkeiten des schaufelartigen und 9 Teiles in Vorderansicht.

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. Mit 10 ist in Fig. 1 ein Luftführungsgehäuse einer Heizungs-

und Belüftungseinrichtung für Personenkraftfahrzeuge bezeichnet, * die wie üblich teilweise im Motorraum 12 und teilweise im Fahrgastraum 13 unterhalb des Armaturenbrettos 11 angeordnet ist. Das Luftführungsgehäuse 10 weist vor der Windschutzscheibe 14 im oberen Karosserieblech Luftschlitze 16 auf» durch die Frischluft von außen in das Luftführungsgehäuse 10 eintreten kann. In strichpunktierten Linien ist der Motor 17 angedeutet. Um zu verhindern, daß Feuchtigkeit bzw. Staub von außen in die Heiz- und Belüftungsvorrichtung gelangt, sind im Luftführungsgehä'ise Vasserabweiser vorgesehen, die üblicher Bauart sein können und daher im einzelnen nicht dargestellt sind.

Vom Luftführungsgehäuse 10 gelangt die Frischluft in Pfeilrichtung 19 in ein weiteres Gehäuse 20, in dem ein Gebläse angeordnet ist. Das Gebläse 21, dessen Drehzahl vom Innenraum des Fahrzeuges aus beispielsweise stufenlos verstellbar sein kann, dient in bekannter Weise zur Förderung der Frischluft in den zu belüftenden Raum. In dem Gehäuse 20 ist ferner ein beispielsweise durch vom Motor erwärmtes Kühlwasser beheizter Wärmetauscher 22 angeordnet. Die Zuführung des Heizmediums zum Wärmetauscher 22 erfolgt durch die Leitungsstücke 24.

Vom Gehäuse 20 strömt die Luft in Richtung der Pfeile 26 in ein im Fußraum unterhalb des Armaturenbrettes 11 angeordnetes Verteilergehäuse 28. Im Verteilergehäuse 28 ist eine nicht

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dargestellte Verteilerklappe vorgesehen durch die es möglich ist, die Frischluft oder erwärmte Luft gezielt in bestimmte Bereiche des Fahrzeuginnenraumes zu lenken. So sind beispielsweise die Auslaßstutzen 30 des Verteilergehäuses 28 mit zu den Entfrosterdüsen 32 führenden Schläuchen 34 verbunden. Durch nicht dargestellte Öffnungen kann Luft nach unten in den Fußraum des Fahrzeuges gelangen.

Im Gehäuse 20 befindet sich ferner die Regelklappe 36, die in der mit vollen Linien gezeichneten Stellung den Wärmetauscher 22 abschließt, so daß dieser nicht vom Luftstrom durchströmt wird. Die gesamte vom Gebläse 21 geförderte Luft gelangt also ohne eine Erwärmung über den Kaltluftkanal 38 in das Verteilergehäuse 28. An der Regelklappe 36 ist über ein Scharnier 40 (Fig. 3) ein schaufelartiges Teil 42 angelenkt, das mit zwei seitlich angeordneten Stiften 43 versehen ist, die näher dem freien Ende des Teiles 42 als dem Scharnier 40 liegen. Diese Stifte 43 greifen in je eine von in die Seitenwände des Gehäuses 20 eingearbeitete Führungsnuten 44. Diese Führungsnuten 44 haben einen Verlauf, wie z. B. in Fig. 1 und 3 ersichtlich, daß bei der Bewegung der Regelklappe 36 zum Offnen des Warmluftkanals 46 das schaufelartige Teil 42 eine der Bewegung der Regelkappe 36 voreilende Bewegung ausführt. Aus den in Fig. 1 und 3 in gestrichelten Linien gezeigten Zwischeneteilung en ist die jeweilige Lage des schaufelartigen Teiles 42 zur Regelklappe 36 ersichtlich. Durch das voreilende Hineinwandern des

Swuaufelartigen Teiles 42 in den Kaltluftkanal zur Bildung eines Widerstandes in demselben läßt sich erreichen, daß das Mischungsverhältnis etwa proportional dem Bedienweg ist, d. h. daß ein· Temperaturregelung schon bei geringer Regelklappenöffnung möglich ist.

In der Endstellung der Regelklappe 36, in der der Kaltluftkanal 38 vollständig abgeschlossen ist, ist das schaufelartige Teil 42 ebenso wirkungslos wie in der anderen Endstellung bete Abschluß des Warmluftkanals, in der das schaufelartige Teil 42 mit seinem freien Ende an der Wand des Gehäuses 20 anliegt. In Flg. lund 3 führt das schaufelartige Teil 42 über den ganzen Schwenkbereich der Regelklappe 36 eine voreilende Bewegung aus.

Die Regelklappe 36 ist im Gehäuse 20 mittels eines Lagerstiftes 46 gelagert, an dem außerhalb des Gehäuses 20 ein Hebel 47 befestigt ist, an dem ein über eine Rolle 48 umgelenkter Bowdenzug 49 angreift, der zum Bediengerät em Armaturenbrett 11 führt.

In Fig· 4 sind Warm- 47 und Kaltluftkanal 38 anders angeordnet als in Fig. 1. Soweit bestimmte Teile mit denen in Fig. 1 übereinstimmen! sind sie mit den gleichen Bezugszahlen versehen und nicht noch einmal beschrieben· Im übrigen sind hier nur die der Regelklappe, die hier mit 36a bezeichnet ist, unmittel-

bar benachbarten Teile schematisch dargestellt. Aa der Regelklappe 36a, die hier aus Kunststoff besteht, ist das scha'.ifelartige Teil 42a mittels eines Filmscharniers 50 angelenkt. Das schaufelartige Teil 42a macht hier ebenfalls wie in Fig. bei der Öffnungsbewegung der Regelklappe 36a zunächst eine voreilende Bewegung. Aus den gestrichelt eicgezeichneten Zwischenstellungen ergibt sich, daß ab der Mittelstellung I der Regelklappe 36a das schaufelartige Teil 42a eine nacheilende Bewegung ausführt. Dadurch kann das Regelverhalten über den gesamten Schwenkbereich beeinflußt werden.

Dies ist auch bei der Ausführung nach Fig. 5 der Fall, in welcher die Regelklappe ebenfalls mit 36a und das mittels eines Filmscharniers 50 an dieser angelenkte schaufelartige Teil mit 42a bezeichnet sind.

Die diesbezügliche Steuerung des schaufelartigen Teiles 42a geht aus den Fig. 6 und 7 hervor. Die Schwenkachse 46 der Regelklappe 36a ist hier als Rohr ausgebildet, an dem ähnlich der Fig. 2 aus der aus dem Gehäuse 20 herausrasenden Vor.längerung ein Betätigungshebel 52 angebracht ist. In dem Rohr 46 ist eine Stange 54 gelagert, an der etwa in der halben Breite der Regelklappe 36a ein Teil 56 eines Kniehebels 58 befestigt ist, der durch einen Schlitz im Rohr 46 hindurch im spitzen Winkel zur Regelklappe 36a verläuft. Eine Feder SO zieht die Regelklappe 36a und das Teil 56 aufeinander zu. Das mit dem Teil

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56 gelenkig verbundene zweite Teil 62 des Kniehebels 58 ist gelenkig mit dem schaufelartigen Teil 42a verbunden. Außerhalb des Gehäuses bzw. in Fig. 7 seitlich neben der Regelklappe 36a ist mit der Stange 54 ein Hebelteil 64 verbunden. Zwischen diesen und dem Betätigungshebel 52 befindet sich ein Steuerbolzen 66, an dem sich die Teile 64 und 52 infolge der Wirkung der Feder 60 anlegen. Der Steuerbolzen 66 ist in einer Kulisse 68 geführt, die den in Fig. 6 gezeigten Verlauf hat. Der Steuerbolzen 66, an dem ein Zugorgan 70 angreift, bewirkt bei seiner Bewegung etwa quer zur Regelklappe 36a die Schwenkbewegung der Regelklappe 36a und des Kniehebels 58. Durch den Verlauf der Kulisse 68 wird bei der Bewegung des Steuerbolzens 66 der Abstand des Steuerbolzens 66 vom Schwenkpunkt 46, 54 ' verändert. Dadurch verändert sich der Winkel zwischen dem Betätigungshebel 52 und dem Hebelteil 64 und dementsprechend auch der Winkel zwischen der Regelklappe 36a und dem Teil 56 des Kniehebels 58. Je nachdem auf welcher Schräge der Kulisse 68 der Steuorbolzen 66 gleitet, führt das schaufelartige Teil 42a durch den Kniehebel 58 eine vor- oder nacheilende Bewegung aus.

In der Kulisse 68 sind in strichpunktierten Linien Stellungen des Steuerbolzens 66 angedeutet. Vor diesen bedeutet die Stellung I die Stracklage des schaufelartigen Teiles in der Schließstellung des Warmluftkanals, II die größte Voreilung, III die Strecklage in der Mittelstellung, IV die größte

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Nacheilung und V die Strecklage in der anderen Endstellung der Regelklappe.

Die Fig. 8 und 9 zeigen andere Umrißformen des schaufelartigen Teiles 42, durch die zusätzlich auf die Vermischung in gewissem Sinne Einfluß genommen werden kann.

- Pateatiansprüche -

Claims

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(Iwnsprüche

1· Regelvorrichtung für Mischluftheizungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Regelklappe, die in einer Endstellung den Warm- und in der anderen Endstellung den Kaltluftkanal abschließt und in den Zwischenstellungen anteilmäßig Warm- und Kaltluft den Ausströmdüsen zuleitet, dadurch gekennzeichnet,

daß an oder nahe dem freien Ende der Regelklappe (36, 36a) ein schaufelartiges Teil (42, 42a) angelenkt ist, das bei vollständig geöffnetem Kaltluftkanal (38) etwa in Richtung der Regelklappe oder etwa in Richtung der Wandung des Luftführungskanals (Gehäuse 20) verläuft, gegen die die Regelklappe mit ihrem freien Ende zur Anlage kommt und dessen Winkelbewegung in der Anfangsphase der Bewegung der Regelklappe zur öffnung des Warmluftkanals (46) gegenüber der Winkelbewegung der Regelklappe voreilend gesteuert ist·
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das schaufelartige Teil (42) mit seinem freien Ende bei voll geöffnetem Kaltluftkanal (38) an der Wand des Gehäuses (20) anliegt.

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3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die voreilende Bewegung des schaufelartigen Teiles (42) über den ganzen Schwenkbereich der Regelklappe (36) erfolgt·
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbewegung des schaufela*tigen Teiles (42a) gegenüber der Winkelbewegung der Regelklappe (36a) nach der Phase der Voreilung bei etwa der Mittelstellung der Regelklappe nacheilend ist.
5. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das schaufelartige Teil (42) mit einem seitlichen Stift (43) in einer Führungsnut (44) geführt ist, die einen der voreilendön Bewegung des schaufelartigen Teiles entsprechenden Verlauf besitzt.
6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (43) im Bereich der äußeren Hälfte des schaufelartigen Teiles (42) angebracht ist und die Führungsnut (44) vom oberen Ende aus bogenförmig von der Regelklappe (36) weg und dann etwa parallel zu dieser verläuft, wenn diese in der den Warmluftkanal abschließenden Stellung sich befindet.

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7. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 4,

dadurch gekennzeichnet, daß am schaufelartigen Teil (42a) der eine Teil (62) eines Kniehebels (58) angreift, dessen anderer unter Federwirkung (60) auf die Regelklappe (36a) zu stehender Teil (56) auf einer mit der Schwenkachse (46) der Regelklappe fluchtenden Schwenkachse (54) gelagert und der Winkel zwischen Regelklappe (36a) und den Teil (56) des Kniehebels (58) während der Bewegung der Regelklappe veränderbar ist.
8. Regelvorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderbarkeit des von der Regelklappe (36a) und dem Kniehebel (56, 58) eingeschlossenen Winkels durch einen zwischen den über die Schwenkachse (46, 54) hinaus verlängerten Teilen (52, 64) der Regelklappe (36a) und des Teiles (56) des Kniehebels (58) angeordneten Steuerbolzen (6fi) erfolgt, der während seiner, eine Schwenkbewegung von Regelklappe und Kriehebel herbeiführenden Bewegung seine Entfernung vom Schwenkpunkt (46, 54) entsprechend ändert.
9. Regelvorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbolzen (66) in einer Kulisse (68) geführt ist, die einen etwa quer zur Dichtung der Klappe (36a) wellenförmigen Verlauf besitzt»

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10. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß das schaufelartige Teil 42 Ausnehmungen bzw. Vorsprünge besitzt (Fig. 8 und 9).
11. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, mit einer aus Kunststoff bestehenden Regelklappe, dadurch gekennzeichnet, daß das schaufelartige Teil (42a) ebenfalls aus Kunststoff besteht und mit der Regel klappe (36a) über ein Filmscharnier (50) verbunden ist.