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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausströmdüse eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Ausströmdüsen werden zur Zuführung von Frischluft oder erwärmter Luft in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs eingesetzt.
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Eine gattungsgemäße Ausströmdüse ist beispielsweise aus der
DE 10 2017 116 696 A1 bekannt. Die dort offenbarte Ausströmdüse weist ein Gehäuse auf, in dem eine um eine Schwenkachse verschwenkbare Horizontallamelle sowie eine Vielzahl von um eine vertikale Schwenkachse verschwenkbare Vertikallamellen angeordnet sind, mithilfe derer die Frischluft oder erwärmte Luft in eine vorbestimmte Richtung lenkbar ist und durch deren Verstellung diese Luftströmungsrichtung veränderbar ist.
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Eine aus dieser Druckschrift bekannte Ausströmdüse hat sich in der Praxis an sich bewährt.
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Nachteilig ist, dass zur motorischen oder manuellen Verschwenkung der Horizontallamellen bzw. der Vertikallamellen insbesondere zur motorischen Ansteuerung der Horizontallamelle bzw. der Vertikallamelle eine Verkabelung in den Innenraum des Gehäuses verlegt werden muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausströmdüse der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Ansteuerung der Lamellen nochmals vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ausströmdüse eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Ausströmdüse weist ein Gehäuse mit einem durch ein erstes Gehäuseteil, ein zweites Gehäuseteil und eine Blende ausgebildeten Durchströmungsraum auf. Die Blende weist mindestens einen Ausströmschlitz auf.
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Die Ausströmdüse weist des Weiteren wenigstens eine in dem Durchströmungsraum nahe dem Ausströmschlitz in ihrer Lage um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbare Horizontallamelle auf sowie wenigstens eine in dem Durchströmungsraum um eine vertikale Schwenkachse verschwenkbare Vertikallamelle.
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Die Vertikallamelle und/oder die Horizontallamelle sind über ein jeweiliges Steuerelement mit einem jeweiligen, an einer Außenfläche des Gehäuses angeordneten Lamellenaktuator gekoppelt und mit diesem verstellbar.
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Mit einer derart ausgebildeten Ausströmdüse ist es nunmehr ermöglicht, die Ansteuerung der Lamellen von außerhalb des Gehäuses der Ausströmdüse durchzuführen, so dass insbesondere die Verlegung von Verbindungskabeln innerhalb des Gehäuses nicht mehr notwendig ist.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist das erste Gehäuseteil oder das zweite Gehäuseteil eine Öffnung auf, in die ein erstes Steuerelement eingesetzt ist, welches parallel zur horizontalen Schwenkachse auf dem ersten Gehäuseteil oder dem zweiten Gehäuseteil durch einen ersten Lamellenaktuator angetrieben verschiebbar ist.
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Ein in den Durchströmungsraum vorstehendes Koppelelement ist dabei mit einem an der Vertikallamelle angeordneten Steuerzapfen gekoppelt.
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Ein solches Steuerelement ist in einfache Weise am Gehäuse der Ausströmdüse montierbar, so dass durch Verschiebung dieses Steuerelements relativ zum ersten oder zweiten Gehäuseteil eine Verschwenkung der Vertikallamellen ermöglicht ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Koppelelement eine Aufnahmenut auf, in der der Steuerzapfen senkrecht zur horizontalen Schwenkachse führbar ist.
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Die Steuerung der Vertikallamelle über einen solchen Steuerzapfen in einer Aufnahmenut des Koppelelements ermöglicht eine einfach zu montierende und zuverlässig funktionierende mechanische Koppelung der Bauteile.
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Zur Ansteuerung des Steuerelements selbst ist auf einer dem Steuerzapfen abgewandten Außenfläche des ersten Steuerelements ein sich parallel zur horizontalen Schwenkachse erstreckender Zahnsteg angeordnet, insbesondere angeformt, der mit einem Antriebsrad des ersten Lamellenaktuators kämmt.
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Der erste Lamellenaktuator ist vorzugsweise elektromotorisch antreibar.
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Das Antriebsrad ist bevorzugt von einem im ersten Lamellenaktuator verbauten Elektromotor antreibbar und so in einfacher Weise über eine den Elektromotor steuernde Steuerlogik betreibbar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist bei Anordnung mehrerer Vertikallamellen der Steuerzapfen an einer der Vertikallamellen angeordnet, wobei die Vertikallamellen mittels eines Lamellenkammes miteinander verbunden sind.
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Dies ermöglicht die Ansteuerung einer Vielzahl von über einen solchen Lamellenkamm miteinander verbundenen Vertikallamellen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Horizontallamelle zwei sich gegenüberliegende Schwenklaschen auf, die mittels der Schwenkachse an den Seitenwänden des Gehäuses schwenkbar gelagert ist.
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Wenigstens eine der Schwenklaschen erstreckt sich beidseits der Schwenkachse.
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Im Bereich eines dem Ausströmschlitz entfernten Ende der Schwenklasche, das sich bis in einen Bereich außerhalb des Durchströmungsraums erstreckt, ist die Schwenklasche über ein zweites Steuerelement mit einem zweiten Lamellenaktuator gekoppelt.
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Dadurch ist auch die Horizontallamelle über das zweite Steuerelement von außerhalb des Gehäuses her ansteuerbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das dem Ausströmschlitz entfernte Ende der Schwenklasche der Horizontallamelle eine Verzahnung auf, die mit einem Zahnrad des zweiten Steuerelements kämmt.
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Dies ermöglicht insbesondere den Einsatz zweier in gleicher Weise aufgebauter Lamellenaktuatoren mit einem Elektromotor und einem über ein Getriebe angetriebenes Antriebsrad, insbesondere Antriebszahnrad.
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Die Horizontallamelle ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante im Bereich des dem Ausströmschlitz nahen Endes als Lamellenbalken mit außenseitig sich gegenüberliegenden Leitflächen ausgebildet.
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Des Weiteren ist die Blende bevorzugt sich zum Ausströmschlitz hin unter Ausbildung von Führungsflächen verengend ausgebildet.
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Die wenigstens eine Vertikallamelle ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante über ein Koppelglied mit der Horizontallamelle gekoppelt durch Verschwenken der Horizontallamelle drehbar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung sind endseitig an der Koppelstange des Koppelelements Koppellaschen befestigt, die andererseits drehbar an dem Lamellenbalken gelagert sind.
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Dies ermöglicht eine einfache Ankoppelung der Horizontallamelle an die Vertikallamellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind in dem Durchströmungsraum zwei über einen jeweiligen Lamellenkamm miteinander verbundene Gruppen von Vertikallamellen angeordnet, wobei jede der Gruppen von Vertikallamellen über ein jeweiliges Steuerelement mit einem jeweiligen, an einer Außenfläche des Gehäuses angeordneten Lamellenaktuator gekoppelt verstellbar ist.
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Denkbar ist auch mehr als zwei solcher Gruppen von Vertikallamellen im Durchströmungsraum anzuordnen, bei entsprechend vergrößerter Zahl von Lamellenaktuatoren.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Ausströmdüse mit zwei Lamellenaktuatoren zur Verstellung von Vertikallamellen,
- 2 eine isometrische Explosionsdarstellung einer Ausführungsvarianten einer Ausströmdüse mit einem Lamellenaktuator zur Verstellung von Vertikallamellen,
- 3 eine isometrische Ansicht der Vertikallamelle und Horizontallamelle sowie eines Lamellenaktuators und eines Steuerelements zur Ansteuerung der Vertikallamellen,
- 4 eine isometrische Ansicht der in 3 gezeigten Bauteile aus einer anderen Perspektive,
- 5 eine isometrische Ansicht der in den 3 und 4 gezeigten Bauteile aus einer nochmals anderen Perspektive,
- 6 eine Schnittdarstellung der Ausströmdüse gem. 2 mit verschwenkter Horizontallamelle,
- 7 eine Schnittdarstellung der Ausströmdüse gem. 2 mit Horizontallamelle in Neutralstellung,
- 8 eine weitere der 6 entsprechende Schnittdarstellung der Ausströmdüse mit parallel verschobener Schnittebene,
- 9 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Ausströmdüse mit erstem und zweitem Lamellenaktuator zur Steuerung der beiden Steuerelemente und mit Darstellung der Ankopplung des zweiten Lamellenaktuators mit der Horizontallamelle,
- 10 eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsvariante einer Ausströmdüse, bei der der zweite Lamellenaktuator auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (ggü. Der in 9 gezeigten Ausführungsvariante) der Ausströmdüse angeordnet ist,
- 11 eine Frontansicht auf die in 1 gezeigte Ausführungsvariante der Ausströmdüse und
- 12 eine Draufsicht von oben auf die Ausströmdüse gemäß 1.
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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Ausströmdüse, des Gehäuses, der Horizontallamelle, der Vertikallamelle, des Steuerelements, des Lamellenaktuators und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Ausströmdüse bezeichnet.
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Die Ausströmdüse 1 eines Kraftfahrzeuges weist ein Gehäuse 2 mit einem durch ein erstes Gehäuseteil 21, ein zweites Gehäuseteil 22 und eine Blende 23 ausgebildeten Durchströmungsraum 26 auf.
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Die Gehäuseteile 21 und 22 sind dabei bevorzugt konkav geformt und bilden im zusammengesetzten Zustand einen sich in einer Strömungsrichtung S zunächst aufweitenden und dann zur Blende 23 hin verengenden Durchströmungsraum 26.
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Die Blende 23 weist in der hier gezeigten Ausführungsvariante genau einen Ausströmschlitz 24 auf. Denkbar ist auch die Blende 23 so auszubilden, dass diese mehrere Ausströmschlitze 24 bildet.
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Wie in den 1 und 3 weiter gezeiget ist, weist die Ausströmdüse 1 eine in dem Durchströmungsraum 26 nahe dem Ausströmschlitz 24 in ihrer Lage um eine horizontale Drehachse 12 verschwenkbare Horizontallamelle 3 auf sowie eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten, um eine vertikale Schwenkachse in dem Durchströmungsraum 26 angeordnete verschwenkbare Vertikallamellen 4.
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Denkbar ist auch, nur eine solche Vertikallamelle 4 vorzusehen. Denkbar ist prinzipiell auch, mehr als eine Horizontallamelle 3 vorzusehen.
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Die Vertikallamellen 4 und/oder die Horizontallamelle 3 sind, wie in den 1, 3 und 9 dargestellt ist, über ein jeweiliges Steuerelement 5, 9 mit einem jeweiligen, an einer Außenfläche des Gehäuse 2 angeordneten Lamellenaktuator 6, 7 gekoppelt verstellbar. Die rein mechanischen Steuerelemente 5, 9 ermöglichen dabei eine Ankopplung der Vertikallamellen 4 bzw. der Horizontallamelle 3 mit dem jeweiligen Lamellenaktuator 6, 7, ohne dass eine Verlegung von Verbindungskabeln zur Versorgung und/oder Ansteuerung eines elektrischen Aktuators oder Steuerbauteils erforderlich ist.
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Wie in 1 des Weiteren gezeigt ist, erfolgt die Luftzufuhr in den Bereich der Gehäuseteile 21, 22 über ein von der Blende 23 abgewandten Rückseite her über ein Zuführungsrohr 27, das auf einen sich nach hinten erstreckenden Auflager 28 des zweiten Gehäuseteils 22 aufliegt und an diesem befestigt ist.
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Zur Betätigung der Vertikallamellen 4 ist, wie in den 2 bis 8 gezeigt ist, im Bereich der Außenseite des ersten Gehäuseteils 21 ein erster Lamellenaktuator 6 angeordnet.
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Der Lamellenaktuator 6 weist bevorzugt einen in einem Gehäuse aufgenommenen Elektromotor auf, der über einen Stecker 61 mit einer Steuerungselektronik (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Der Elektromotor des ersten Lamellenaktuators 6 treibt ein Antriebsrad 62, bevorzugt in Gestalt eines Zahnrades an, das mit einem auf der Außenfläche des Zahnstegs 52 eines ersten Steuerelements 5 kämmt.
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Das erste Steuerelement 5 ist auf eine Außenfläche des ersten Gehäuseteils 21 aufgesetzt und auf diesem in einer Richtung Y parallel zur Längserstreckung des Ausströmschlitzes 24 verschiebbar gelagert.
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Das erste Gehäuseteil 21 weist eine Öffnung auf, in die ein in den Durchströmungsraum 26 vorstehendes Koppelelement 54 des Steuerelements 5 vorsteht.
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Dieses Koppelelement 54 weist, wie in den 2, 3 und 4 beispielhaft dargestellt ist, eine Aufnahmenut 55, in der ein Steuerzapfen 43 aufgenommen ist, der an einer der Vertikallamellen 4 angeordnet ist.
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Der Steuerzapfen 43 ist gemäß einer Ausführungsvariante, wie in 4 gezeigt ist, auf ein in Strömungsrichtung S betrachtet rückseitiges Ende einer als Steuerlamelle bezeichneten Vertikallamelle 4 aufgesteckt. Denkbar ist auch, den Steuerzapfen 43 mit der Vertikallamelle 4 einstückig auszubilden oder anderweitig an dieser zu befestigen.
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Die Vertikallamellen 4 sind zur Ausübung einer Synchronbewegung bei Verschiebung des Steuerelements 5 in Richtung Y, parallel zur Längserstreckung des in 1 gezeigten Ausströmschlitzes 24 bzw. parallel zur horizontalen Drehachse 12 der Horizontallamelle 3 über einen Lamellenkamm 10 miteinander gekoppelt. Durch Verschieben des Steuerelements 5 werden die Vertikallamellen 4 um eine beispielhaft in 7 gezeigte vertikale Schwenkachse 44 verschwenkt. Die Schwenkachse 44 ist dabei in Strömungsrichtung S betrachtet vor dem Steuerzapfen 43 angeordnet.
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Auf diese Weise erfolgt durch Rotation des Antriebsrades 62 des ersten Lamellenaktuators 6 eine Horizontalverschiebung des ersten Steuerelements 5 und damit durch die Koppelung des Steuerelements 5 mit dem Steuerzapfen 43 an einer der Vertikallamellen 4 eine Verschwenkung der Vertikallamellen 4 um die Schwenkachsen 44.
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Wie in 3 und 8 dargestellt ist, sind an den äußeren Vertikallamellen 4 Abstandshalter 11 angeordnet, die im montierten Zustand an den Innenseiten von Schwenklaschen 31 der Horizontallamelle 3 anliegen. Dadurch wird ein axiales Ausweichen der Vertikallamellen 4 in Richtung der Drehachse 12 der Horizontallamelle 3 verhindert.
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Die Horizontallamelle 3 ist in der hier gezeigten Ausführungsvariante am vorderen Ende als, d. h. im Bereich des dem Ausströmschlitz 24 nahen Endes als Lamellenbalken 32 mit außenseitig sich gegenüberliegenden Leitflächen 321, 322 ausgebildet.
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Die Blende 23 selbst ist dabei sich zum Ausströmschlitz 24 hin unter Ausbildung von Führungsflächen 231 verengend ausgebildet.
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Von dem Lamellenbalken 32 erstrecken sich entgegen der Strömungsrichtung S zwei sich gegenüberliegende Schwenklaschen 31, die mittels der Drehachse 12 an den Seitenwänden 13 des Gehäuses schwenkbar gelagert ist.
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Wenigstens eine dieser Schwenklaschen 31 erstreckt sich dabei beidseits der Drehachse 12. Bei der hier gezeigten Ausführungsvariante erstrecken sich beide Schwenklaschen 31 beidseits der Drehachse 12.
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Am hinteren Ende der Schwenklaschen 31, d.h. im Bereich eines dem Ausströmschlitz 24 entfernten Endes, das sich bis in einen Bereich außerhalb des Durchströmungsraums 26 erstreckt, ist wenigstens eine der Schwenklaschen 31 über ein zweites Steuerelement 9 mit einem zweiten Lamellenaktuator 7 gekoppelt.
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Wie in den 1, 9 und 10 gezeigt ist, weist dieses hintere Ende der Schwenklasche 31 der Horizontallamelle 3 eine Verzahnung 35 auf, die mit einem Zahnrad 91 des zweiten Steuerelements 9 kämmt.
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Das zweite Steuerelement 9 ist hier insgesamt als Übersetzungsgetriebe ausgebildet, mit dem Zahnrad 91 und einem mit diesem gekoppelten Zahntrieb 92, der mit einem Antriebsrad 72 des zweiten Lamellenaktuators 7 kämmt.
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Der zweite Lamellenaktuator 7 entspricht in seinem Aufbau dabei im Wesentlichen dem des ersten Lamellenaktuators 6, mit einem Elektromotor und einem Stecker 71 zum Anschluss an eine Steuerelektronik sowie dem hier ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten Antriebsrad 72 zur Betätigung des Steuerelements 9 und damit der Schwenklasche 31 der Horizontallamelle 3, mit der die Horizontallamelle 3 um die Drehachse 12 verschwenkbar ist.
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Wie des Weiteren in den 3 bis 6 und 8 gezeigt ist, sind die Vertikallamellen 4 über ein Koppelglied 8 mit der Horizontallamelle 3 gekoppelt, und zwar dergestalt, dass durch Verschwenken der Horizontallamelle 3 die Vertikallamellen 4 ebenfalls um eine horizontalen Schwenkachse mitgedreht werden, wie ein Vergleich der 6 und 7 zeigt.
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Wie in den 3 bis 5 gezeigt, sind dazu endseitig an der Koppelstange 83 des Koppelelements 8 Koppellaschen 82 befestigt, die andererseits drehbar an dem Lamellenbalken 32 der Horizontallamelle 3 gelagert sind.
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Die Koppelstange 83 weist des Weiteren eine Vielzahl von Durchbrechungen auf, durch die die vertikale Drehachse der Vertikallamellen geführt ist.
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Wie weiter in den 1, 11 und 12 dargestellt ist, sind in der in diesen Figuren gezeigten besonderen Ausführungsvariante in dem Durchströmungsraum 26 zwei über einen jeweiligen Lamellenkamm 10 miteinander verbundene Gruppen 40, 400 von Vertikallamellen 4 angeordnet.
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Dabei ist jede der Gruppen 40, 400 von Vertikallamellen 4 über ein jeweiliges Steuerelement 5 mit einem jeweiligen, an einer Außenfläche des Gehäuses 2 angeordneten Lamellenaktuator 6 gekoppelt verstellbar und ermöglicht damit beispielsweise eine getrennte Strömungsrichtungsführung für die Fahrerseite und die Beifahrerseite des Innenraums des Kraftfahrzeuges.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausströmdüse
- 2
- Gehäuse
- 21
- erstes Gehäuseteil
- 22
- zweites Gehäuseteil
- 23
- Blende
- 24
- Ausströmschlitz
- 25
- Anschlag
- 26
- Durchströmungsraum
- 27
- Rohr
- 28
- Auflager
- 3
- Horizontallamelle
- 31
- Schwenklasche
- 32
- Lamellenbalken
- 321
- Leitfläche
- 33
- Lamellenkappe
- 34
- Koppelstift
- 35
- Verzahnung
- 4
- Vertikallamelle
- 41
- Ausnehmung
- 42
- Ausnehmung
- 43
- Steuerzapfen
- 44
- Schwenkachse
- 5
- Steuerelement
- 51
- Deckel
- 52
- Zahnsteg
- 53
- Führungsnut
- 54
- Koppelelement
- 55
- Aufnahmenut
- 6
- erster Lamellenaktuator
- 61
- Stecker
- 62
- Antriebsrad
- 7
- zweiter Lamellenaktuator
- 71
- Stecker
- 72
- Antriebsrad
- 8
- Koppeleinheit
- 81
- Schwenkzapfen
- 82
- Koppelarm
- 83
- Koppelstange
- 9
- Steuerelement
- 91
- Zahnrad
- 92
- Zahntrieb
- 10
- Lamellenkamm
- 11
- Drehachse
- 12
- Drehachse
- S
- Strömungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017116696 A1 [0003]
