DE202012101083U1

DE202012101083U1 - Drosseleinrichtung für einen Lufteinlass

Info

Publication number: DE202012101083U1
Application number: DE202012101083U
Authority: DE
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2022-03-27

Abstract

Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass mit mindestens zwei zwangsgesteuerten, gegenläufig verschwenkbaren Klappen (11, 12), wobei zum Verschwenken der Klappen (11, 12) an diesen rückseitig mindestens ein mittels eines Druckmediums beaufschlagbarer und dehnbarer und sich bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehender Hohlkörper (15) aus elastischem Material vorgesehen ist, der an einem Träger (4) in dem Gehäuse oder einem Rahmen (3) des Lufteinlasses abgestützt ist, und die Schwenkachse (16) oder Schwenkachsen der Klappen (11, 12) in dem Gehäuse oder dem Rahmen (3) des Lufteinlasses fixiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass mit mindestens zwei zwangsgesteuerten, gegenläufig verschwenkbaren Klappen.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Drosseleinrichtungen zur Steuerung der Luftmenge, die durch einen Kühlergrill zu einer Kühleinrichtung strömt, bekannt. Beispielsweise sind Einrichtungen für einen Kühlergrill für ein Fahrzeug bekannt, bei welchen Klappen oder klappenartige Teile eines Kühlergrills verschwenkt werden können, um die Menge der durchströmenden Luft zu steuern. Diese Klappen werden dabei elektrisch oder mechanisch bzw. elektromechanisch betätigt. Beispielhaft wird auf die DE 20 2011 000 392 U1 verwiesen. Nachteilig bei derartigen Einrichtungen ist jedoch, dass bei niedrigen Temperaturen die Klappen aneinander bzw. an dem Kühlergrill festfrieren können. So kann beispielsweise gefrorenes Wasser die Klappen derart aneinander bzw. an dem Kühlergrill so stark binden, dass die elektrischen, elektromechanischen oder mechanischen Mittel die Klappen nicht betätigen bzw. von den anderen Klappen oder dem Kühlergrill lösen können. Dazu kann das Wasser auch bei nicht vollständig geschlossenen Klappen in Schlitze zwischen den Klappen bzw. den Klappen und dem Kühlergrill hineinlaufen, wodurch sich bei nicht geschlossenen Drosseleinrichtungen ebenso Probleme beim Lösen der Komponenten ergeben können.
Um diesem Problem entgegenzutreten werden im dem Stand der Technik Drosseleinrichtungen für einen Kühlergrill angegeben, die aufblasbare, gummiartige Hohlkörper aufweisen.
So wird in der DE 195 16 942 A1 eine Einrichtung zur Abschottung einer Durchtrittsöffnung offenbart, bei welcher wenigstens ein schlauchartiges Element mit einer verschwenkbaren Abdeckwand zusammenwirken kann, die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges vor dem Element angeordnet ist und beim Expandieren des schlauchartigen Elements durch dieses nach oben verschwenkt wird. Die verschwenkbare Abdeckwand kann dabei in Folge des Fahrtwindes stets an dem schlauchartigen Element anliegen und schirmt dieses gegen den Luftstrom sowie eintretende Fremdpartikel wie beispielsweise spitze Steine ab.
In der Patentschrift DE 11 20 829 wird ein Durchflussmengenregler für gasförmige Medien mit nebeneinander angeordneten, aufweitbaren Regel- und Drosselgliedern beschrieben. Dabei werden auf Stützen angeordnete aufblasbare elastische Hohlkörper verwendet, deren Stützen als flache rechteckige Platten ausgebildet und feststehend gitterförmig nebeneinander angeordnet sind, wobei jede Platte von einem aufblasbaren elastischen Hohlkörper umschlossen ist. Um eine bestimmte Form der aufblasbaren elastischen Hohlkörper zu erreichen ist vorgesehen, zwei zueinander beabstandete Stützen vorzusehen, wobei eine erste Stütze von einem Hohlkörper umgeben ist und ein weiterer Hohlkörper den die erste Stütze umgebenden ersten Hohlkörper und die andere, zweite Stütze umgibt.
DE 34 01 021 C2 beschreibt einen Kühlergrill für Kraftwagen, welcher eine Anzahl von mit Abstand zueinander angeordneten, parallel verlaufenden Lamellen aufweist. Die freien Zwischenräume zwischen den Lamellen sind in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur einer Brennkraftmaschine durch überdruckbeaufschlagbare, dehnbare Schläuche verschließbar ausgebildet. Auf einer Seite der Lamellen ist jeweils ein flexibler Schlauch befestigt, der zum Herbeiführen einer zusammengezogenen, den Kühlluftdurchtritt freigebenden Stellung durch Unterdruck beaufschlagbar ist.
Weiter ist in der DE 10 2008 006 020 A1 eine Vorrichtung zum Steuern der Durchströmungsöffnungen von Schutzgittern offenbart, wobei Abdeckelemente vorgesehen sind, mit denen die Durchströmungsöffnungen des Schutzgitters abdeckbar sind. Die Abdeckelemente werden dabei über einen mit einem Druckmittel aufblasbaren, elastischen Formkörper gebildet, der in der Offenstellung eingezogen und in der Schließstellung an den Streben anliegend die Durchströmungsöffnungen verschließt.
Darüber hinaus sind weitere Einrichtungen zur Steuerung der Menge von einem Kühlergrill durchströmender Luft aus US 1,931,356 , US 4,124,066 und DE 10 2007 030 890 A1 bekannt.
Aus der DE 10 2006 021 713 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung bekannt. Dabei ist in der im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Eintrittsöffnung zumindest ein aufblasbares Luftkissen angeordnet, wobei das Luftkissen schlauchförmig ausgebildet ist. In einer Ausgestaltung sind mehrere schlauchförmige Luftkissen nebeneinander angeordnet, die sich im aufgeblasenen Zustand aneinander abstützen. Vor einem schlauchförmigen Luftkissen sind Zierstege in der Eintrittsöffnung angeordnet, die die Luftkissen im nicht aufgeblasenen Zustand optisch zumindest größtenteils verdecken.
In der WO 2009/003448 A1 wird ein Lufteinlass für ein Fahrzeug mit einer der Veränderung seiner freien Öffnung dienenden Stellvorrichtung offenbart, die betätigbare Stellelemente aufweist. In der freien Öffnung sind mehrere Stellelemente angeordnet, die zum Zweck der Veränderung ihrer Abmessung elastisch verformbar sind. Dazu ist jedes Stellelement als Hohlkörper ausgebildet, dessen Körperwandung wenigstens einen Wandabschnitt aus elastisch verformbarem Werkstoff und jedes Stellelement wenigstens eine die freie Öffnung überspannendes Kernteil aufweist, das mit einer Außenhülle aus elastisch verformbarem Werkstoff ummantelt ist. Bei Betätigung der Stellelemente wird über das Kernteil Luft in die Außenhülle gebracht, so dass die Außenhülle derart aufgeblasenen wird, bis sie an einer benachbarten Außenhülle des benachbarten Stellelements anliegt.
Eine weitere Drosseleinrichtung zur Steuerung der Luftmenge wird in der DE 10 2010 024 527 A1 offenbart. Die darin offenbarte verstellbare Grillanordnung für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens einen Luftkanal auf, durch den hindurch ein Luftstrom für einen Kühler oder dergleichen geführt werden kann, und weist wenigstens ein elastisch aufweitbares Schlauchelement auf. Das elastisch aufweitbare Schlauchelement kann mit Fluid gefüllt werden, um dessen Volumen zwischen einem Offenvolumen zum Öffnen des Luftkanals und einem Schließvolumen zum Schließen des Luftkanals zu verändern. Das Schlauchelement ist an einer Rahmenanordnung gelagert, wobei die Rahmenanordnung eine Grillstrebe aufweist, die im Querschnitt etwa V-förmig ausgebildet ist und wobei das Schlauchelement zumindest im nicht aufgeweiteten Zustand zumindest teilweise innerhalb des V-Profils angeordnet ist.
Die DE 10 2008 064 513 A1 beschreibt zudem eine verstellbare Kühlergrillanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei der Luftstrom zu einem Kühler über ein erstes und ein relativ zu dem ersten bewegbares zweites Grillelement steuerbar ist. Dazu weist das erste Grillelement eine Schließkante auf, die bei einem geöffnetem Luftkanal von einer Gegenkante entfernt angeordnet und bei geschlossenem Luftkanal benachbart zu der Gegenkante angeordnet ist, wobei das erste Grillelement ein elastisch verformbares Schließelement aufweist, das die Schließkante bildet. In der Kühlergrillanordnung von DE 10 2008 064 513 A1 sind die elastisch verformbaren Schließelemente direkt der einströmenden Luft ausgesetzt.
Nachteilig bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen ist jedoch, dass die schlauchförmigen Hohlkörper im geschlossenen Zustand stets direkt der einströmenden Luft ausgesetzt sind oder zur Betätigung von Klappenelementen dienen, welche im geschlossenen Zustand an weiteren Teilen des Kühlergrills anliegen. Liegen diese Klappen an den Teilen des Kühlergrills an, so können diese daran festfrieren und ein Öffnen wird dadurch erschwert bzw. verhindert. Sind des Weiteren die schlauchförmigen Hohlkörper direkt der einströmenden Luft ausgesetzt, können diese beispielsweise durch Steinschlag beschädigt und dauerhaft zerstört werden. Ein Austausch von einzelnen Hohlkörpern ist zeitaufwendig und mitunter hohen Kosten verbunden, da die Hohlkörper in einem Kühlergrill bzw. den Drosseleinrichtungen integral verbaut sind. Der Austausch einer Vielzahl von Hohlkörpern oder einer gesamten Drosseleinrichtung kann zudem sehr teuer werden. Daher wäre es wünschenswert, eine Beschädigung von Hohlkörpern und einen Austausch von beschädigten Hohlkörpern zu vermeiden oder möglichst gering zu halten.
Im Stand der Technik findet sich jedoch keine Einrichtung, welche sowohl ein Öffnen einer Drosseleinrichtung bei widrigen Witterungsbedingungen ermöglicht, wobei die Drosseleinrichtung nicht an anderen Teilen festfrieren kann, und die elastischen Hohlkörper vor Beschädigung durch Partikel (Steine, Sandkörner, etc.) und Insekten geschützt sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu beheben und eine Drosseleinrichtung anzugeben, bei welcher die elastischen Hohlkörper vor Beschädigung, beispielsweise durch Partikel (Sandkörner, Steine, etc.) und Insekten, geschützt sind, und bei welcher ein Festfrieren der elastischen Hohlkörper sowie von Klappen oder klappenartigen Teilen verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine in Anspruch 1 angegebene Drosseleinrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass weist mindestens zwei zwangsgesteuert gegenläufig verschwenkbare Klappen auf, wobei zum Verschwenken der Klappen an diesen rückseitig mindestens ein mittels eines Druckmediums beaufschlagbarer und dehnbarer und sich bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehender Hohlkörper aus elastischem Material vorgesehen ist, der an einem Träger in dem Gehäuse oder einem Rahmen des Lufteinlasses abgestützt ist, und die Schwenkachse oder Schwenkachsen der Klappen in dem Gehäuse oder dem Rahmen des Lufteinlasses fixiert ist.
Das Öffnen und Schließen der Drosseleinrichtung erfolgt über ein Zuführen und ein Abführen eines Druckmediums in den Hohlkörpern, wobei die Klappen um die Schwenkachse je nach Füllzustand des Hohlkörpers sich aufeinander zu- oder voneinander wegbewegen. Bei der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung kann der Lufteinlass vollständig über die Hohlkörper verschlossen werden, wobei benachbarte Klappen nicht aneinander und nicht an weiteren Bestandteilen des Lufteinlasses anliegen, so dass ein Festfrieren der Teile bei niedrigen Temperaturen verhindert wird. Darüber hinaus prallen Sandkörner oder Steine sowie Insekten, die bei der Fahrt mit einem Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf den Lufteinlass treffen, an den Klappen ab und gelangen somit nicht zu den Hohlkörpern, da die Hohlkörper stets von den Klappen überdeckt werden.
Zudem können die Klappen unterschiedlich lang ausgebildet sein und/oder in der Tiefe versetzt zu weiteren Klappen angeordnet sein, so dass ein Klappenteil im geschlossenen Zustand der Drosseleinrichtung einen benachbarten Klappenteil teilweise überdeckt. Dabei liegen die Klappenteile nicht aneinander an. Es wäre aber möglich Dichtelemente an den Klappen vorzusehen, so dass diese nahezu aneinander anliegen können und über die Dichtelemente den Luftdurchlass zusätzlich vollständig abschließen.
Bei der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung sind die Hohlkörper fest mit den Trägern verbunden, so dass die Hohlkörper beim Ausdehnen zwangsläufig den Lufteinlass verschließen, wobei die Hohlkörper zweier benachbarter Klappen aneinander liegen und die Klappen auseinander bzw. voneinander wegdrücken. Die Zwangssteuerung der Klappen erfolgt zudem über die Schwenkachsen der Klappen, die ebenso fest in dem Gehäuse oder dem Rahmen fixiert sind.
Weiterhin können die Klappen auffedernd und zurückstellend einteilig oder zweiteilig mit einer gemeinsamen Schwenkachse ausgeführt sein und/oder durch Federn miteinander zusammenklappenbar verbunden sein. Sind die Klappen einteilig ausgestaltet, so können diese derart ausgebildet sein, dass sie dazu neigen, sich aufeinander zu zu bewegen. Dies wird jedoch über die Hohlköper verhindert, so dass je nach Füllzustand des Hohlkörpers die Klappen nahezu parallel zueinander verlaufen können oder aufgeweitet sind, um den Luftdurchlass zu sperren. Darüber hinaus können die Klappen aber auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei über die Federn das Zusammenziehen erreicht wird. Ferner können verschiedene Federmittel eingesetzt und verwendet werden, um das Zusammenklappen der Klappen zu erzielen.
Die Klappen können weiterhin auch ein strömungsgünstiges, laminares Oberflächenprofil aufweisen, welches den Luftdurchsatz durch die Drosseleinrichtung begünstigt. Die Ausgestaltung des Oberflächenprofils erlaubt die Bereitstellung verschiedener Strömungen. So können die Klappen auch ein Oberflächenprofil aufweisen, welches eine turbulente Strömung erzeugt.
Die Klappen können auch in einer aufgestellten Position zu den benachbarten Klappen und/oder einer angrenzenden Seitenwand einen Spalt bilden, wobei der Hohlkörper durch Anlage an einem benachbarten Sperrkörper oder an einer Seitenwand des Rahmens oder Gehäuses den Luftdurchtritt in der Schließstellung verhindert. Der benachbarte Sperrkörper kann ein weiterer Hohlkörper sein. Die Größe des Spaltes definiert den Luftdurchsatz durch den Lufteinlass, wobei der Spalt über den Abstand der Klappen zu benachbarten Klappen oder einer Seitenwand des Gehäuses oder des Rahmens definiert wird. Der Abstand der Klappen zueinander und zu einer Seitenwand des Rahmens oder des Gehäuses wird dabei über die Hohlkörper bzw. den Zustand der Hohlkörper gesteuert.
Der Spalt kann mittels vorderseitig und feststehend im Gehäuse oder dem Rahmen angeordneter Flächenelemente oder Ableitrippen mindestens teilweise überdeckt sein, wobei beim Aufschwenken der Klappen diese sich dichtend an den seitlichen Rändern der Flächenelemente oder Ableitrippen in dem Lufteinlass anlegen oder beabstandet hierzu enden.
In Frontansicht auf die Drosseleinrichtung in Richtung der einströmenden Luft sind daher die Hohlkörper hinter den Klappen zusätzlich vor auf die Drosseleinrichtung auftreffenden Teilchen geschützt, da der Verbindungsbereich von zwei aneinander angrenzenden Hohlkörpern im geschlossenen Zustand von Ableitrippen oder Flächenelementen verdeckt ist.
Beispielsweise prallen Sandkörner oder Steine sowie Insekten, die bei der Fahrt mit einem Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf den Lufteinlass treffen, an den Ableitrippen und/oder Flächenelementen sowie den Klappen ab und gelangen somit nicht zu den Hohlkörpern. Die Geschwindigkeit der Sandkörner oder Steine wird zumindest aber durch die Anordnung der Ableitrippen und der Flächenelemente sowie der Klappen so stark reduziert, dass sie beim Auftreffen auf die Hohlkörper diese nicht beschädigen. Damit Sandkörner überhaupt zu den Hohlkörpern gelangen können, müssen diese von den Klappen abprallen und über die Rückseite der Flächenelemente oder Ableitrippen zu den Hohlkörpern gelenkt werden. Dadurch ist die Geschwindigkeit mit der beispielsweise die Sandkörner auf die Hohlkörper treffen so stark reduziert, dass diese keine Beschädigung an den Hohlkörpern hervorrufen.
Zudem sind die Klappen im geschlossenen Zustand der Drosseleinrichtung so weit an die Ableitrippen oder Flächenelemente verschwenkt, dass diese fast in Kontakt mit den Ableitrippen oder den Flächenelementen gelangen, wodurch das Eintreten von Sandkörnern oder kleinen Steinen nahezu vollständig verhindert wird. Die Flächenelemente und/oder Ableitrippen weisen dazu eine entsprechende Gestalt auf. Darüber hinaus können die Ableitrippen oder die Flächenelemente in Luftströmungsrichtung die abschließenden Enden der Klappen so weit überstehen, dass ebenso ein Eintreten von Sandkörnern oder kleinen Steinen fast nicht möglich ist, selbst wenn die Klappen nicht an den Ableitrippen oder an den Flächenelementen anliegen.
Zusätzlich kann der Träger in der Tiefe gegenüber der Schwenkachse verstellbar angeordnet sein, wodurch über den verstellbaren Träger zusätzlich das Öffnen und Schließen der Drosseleinrichtung und damit die Steuerung der durchströmenden Luft möglich ist und das Öffnen und Schließen weiter beschleunigt wird. Außerdem kann die Menge der einströmenden Luft genauer eingestellt werden.
Als Druckmedium kann beispielsweise Druckluft gesteuert eingebbar oder absaugbar sein. Darüber hinaus kann als Druckmedium ein Fluid eingebbar oder abpumpbar sein, wobei die Druckluft oder das Fluid in einem eigenen Kreislauf für die Drosseleinrichtung bereitgestellt werden kann oder in Verbindung mit anderen Einrichtungen eines Fahrzeug verbunden ist. Das Fluid kann beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, Öl oder ein anderes Fluid, das beispielsweise in einem Fahrzeug verwendet wird, sein. Alternativ zur Druckluft kann auch ein bestimmtes, anderes Gas verwendet werden.
Weiterhin kann der Hohlkörper röhrenförmig ausgebildet sein und gleiche oder ungleiche Wandstärken und eine hohe Eigenelastizität mit Eigenschaften des selbstständigen Zusammenziehens aufweisen. Die Auswahl der Wandstärken beeinflusst dabei auch das Ausdehnen und Zusammenziehen der Hohlkörper und bewirkt damit auch ein definiertes Verstellen bzw. Verschenken der Klappen sowie ein definiertes Schließen der Drosseleinrichtung.
Weiterhin können über die Länge der Klappen mehrere Hohlkörper in Reihe angeordnet sein, die abnehmende oder zunehmende Dehnungsmaße bei der Druckbeaufschlagung aufweisen. Dadurch wird beispielsweise verhindert, dass beim Einbringen von Druckluft die Hohlkörper an einem oberen oder unteren Ende einen bauchigen Abschnitt aufweisen bzw. bilden, wobei der Spalt zwischen zwei Klappen ausgehend von diesem Bereich verschlossen wird. Dabei wird die Drosseleinrichtung von „unten” nach „oben” verschlossen. Ein derartiges Problem ergibt sich vor allem bei Fluiden, da diese schwerkraftbedingt zuerst den unteren Bereich eines Hohlkörpers füllen. Weist der Hohlkörper bzw. die Hohlkörperanordnung mehrere in Reihe angeordnete Hohlkörper auf, so kann das Ausdehnen über die gesamte Länge des Hohlkörpers bzw. der Klappen gezielter gesteuert werden, ohne das sich Bereiche ergeben, welche wesentlich mehr gedehnt werden als andere.
Darüber hinaus kann die Wandung des Hohlkörpers bzw. der Hohlkörper durch elastische Gummibänder verstärkt werden, welche das Zusammenziehen des Hohlkörpers verstärken. Ein Hohlkörper kann dabei über die Länge hinweg unterschiedlich mit elastischen Gummibändern oder ähnlichen Mitteln ausgestattet sein. Die Gummibänder können den Umfang der Wandung des Hohlkörpers umgeben und/oder über die Länge des Hohlkörpers verlaufen. Bei der Verwendung von Fluid als Druckmedium können die Hohlkörper beispielsweise im unteren Bereich stärkere und eine größere Anzahl von Gummibändern aufweisen als im oberen Bereich, um das Bilden von bauchigen Abschnitten zu verhindern.
Der Hohlkörper kann auch ein definiertes Querschnittsprofil und Befestigungsmittel zum Fixieren an den Klappen und an den Trägern aufweisen. Das Querschnittsprofil kann an die Form der Klappen und an die Form des Trägers angepasst sein. Zumindest weist der Hohlkörper ein derartiges Querschnittsprofil auf, dass die durch die Drosseleinrichtung zu erzielende Wirkung (Öffnen und Schließen) ausreichend sichergestellt ist.
Die Drosseleinrichtung kann dabei in den Lufteinsatz eines Kraftfahrzeugs implementiert sein. So kann beispielsweise die Drosseleinrichtung direkt mit einem Kühler als Einheit verbaut sein oder in dem Kühlergrill eines Fahrzeugs integriert sein. Natürlich kann die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung auch für andere Zwecke Verwendung finden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass mit mindestens einem Flächenelement kombiniert, das relativ gegenüber einem benachbarten seitlich parallel angeordneten Flächenelement oder in einem umlaufenden Rahmen zwangsgesteuert in der Tiefe unter Bildung eines Spaltes verschiebbar angeordnet ist, wobei zum Verschieben des Flächenelementes rückseitig mindestens ein mittels eines Druckmediums beaufschlagbarer und dehnbarer und sich bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehender Hohlkörper in Luftströmungsrichtung hinter dem Flächenelement liegend vorgesehen ist, der in einem Träger in dem Gehäuse oder Rahmen des Lufteinlasses abgestützt ist und die Verstellbewegung hierüber erfolgt. Dabei können beispielsweise abwechselnd in der Tiefe verschiebbare und um eine Schwenkachse verschwenkbare Klappen zur Steuerung des Luftdurchsatzes in der Drosseleinrichtung angeordnet sein. Durch das Verschieben des Flächenelementes in der Tiefe kann zusätzlich der Luftdurchsatz definiert gesteuert werden. Das oder die Flächenelement(e) ist/sind dazu in dem Lufteinlass bzw. der Drosseleinrichtung verschieblich gelagert, wobei diese(s) lediglich in der Tiefe eine Bewegung durchführen können. Das Verschließen des Lufteinlasses erfolgt dabei im geschlossenen Zustand aber ebenfalls über die Hohlkörper, die in diesem Zustand aneinander anliegen.
Der oder die Hohlkörper kann/können mindestens die Breite des Flächenelementes bei maximalem Druck aufweisen oder diese(s) überstehen und sich an den Seitenwänden eines Rahmens oder Gehäuses oder an einem benachbarten Hohlkörper des nächstfolgenden Flächenelementes abstützen. Darüber hinaus kann das Flächenelement gegenüber feststehenden im Rahmen oder Gehäuse vorverlagert angebrachten, den Spalt verdeckenden Ableitrippen verschiebbar sein. In Frontansicht auf die Drosseleinrichtung in Richtung der einströmenden Luft sind die Hohlkörper daher nicht sichtbar, da der Verbindungsbereich von zwei aneinander angrenzenden Hohlkörpern im geschlossenen Zustand von den Ableitrippen verdeckt ist. Dadurch sind die Hohlkörper zusätzlich vor auftreffenden Teilchen geschützt. Eine derartige Weiterentwicklung der Drosseleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Lufteinlass vollständig über die Hohlkörper verschlossen werden kann, wobei die Flächenelemente und die Klappen nicht aneinander und nicht an den Ableitrippen anliegen, wobei die starren Bestandteile der Drosseleinrichtung zum Verschließen des Lufteinlasses nicht aneinander anliegen und somit bei niedrigen Temperaturen nicht aneinander festfrieren können. Darüber hinaus prallen Sandkörner oder Steine sowie Insekten, die bei der Fahrt mit einem Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf den Lufteinlass treffen, an den Ableitrippen und/oder Flächenelementen und/oder Klappen ab und gelangen somit nicht zu den Hohlkörpern. Die Geschwindigkeit der Sandkörner oder Steine wird zumindest aber durch die Anordnung der Ableitrippen und der Flächenelemente sowie der Klappen so stark reduziert, dass sie beim Auftreffen auf die Hohlkörper diese nicht beschädigen. Damit Sandkörner überhaupt zu den Hohlkörpern gelangen können, müssen diese von den Flächenelementen oder den Klappen abprallen und über die Rückseite der Ableitrippen zu den Hohlkörpern gelenkt werden. Dadurch ist die Geschwindigkeit mit der beispielsweise die Sandkörner auf die Hohlkörper treffen so stark reduziert, dass diese keine Beschädigungen an den Hohlkörpern hervorrufen.
Werden die Flächenelemente und/oder Klappen im geschlossenen Zustand soweit an die Ableitrippen geschoben, dass diese fast in Kontakt mit den Ableitrippen gelangen, wird das Eintreten von Sandkörnern oder kleinen Steinen ebenso nahezu vollständig verhindert. Dazu weisen die Flächenelemente und/oder Klappen und die Ableitrippen eine entsprechende Gestalt auf. Darüber hinaus können die Ableitrippen in Luftströmungsrichtung die abschließenden Enden der Flächenelemente und/oder Klappen soweit überstehen, dass ebenso ein Eintreten von Sandkörnen oder kleinen Steinen fast nicht möglich ist, selbst wenn die Flächenelemente und/oder Klappen nicht an den Ableitrippen anliegen. Dazu kann das Flächenelement eine Giebeldachform und die Seitenflächen der Flächenelemente einen geraden Verlauf oder einen definierten Kurvenverlauf aufweisen.
Weiterhin kann der Anstellwinkel der beiden Seitenflächen ein stumpfer Winkel sein, wobei die Seitenflächen konkav oder konvex verlaufend ausgebildet sein können.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jedes zweite Flächenelemente feststehend in dem Gehäuse oder dem Rahmen des Lufteinlasses angebracht und das dazwischen liegende Flächenelement ist durch den Hohlkörper relativ gegenüber dem benachbarten Flächenelement verschiebbar, wobei im geschlossenen Zustand das Flächenelement mit einem Eckstreifen an der Rückkante des feststehenden Flächenelementes anliegt und im geöffneten Zustand hiermit ein definierten Spalt bildet. In dem Bereich, in dem das feststehende Flächenelement an dem verschiebbaren Flächenelement anliegt, kann an der Rückseite des feststehenden Flächenelementes eine Dichtung vorgesehen sein. Die Dichtung kann dazu dienen, ein Festfrieren der Flächenelemente aneinander zu verhindern bzw. es zu erschweren. Jedoch müssen nicht, wie eingangs beschrieben, die Flächenelemente direkt aneinander anliegen. Sind zum Beispiel die Hohlkörper derart gewählt, dass im geschlossenen Zustand die Hohlkörper zweier verschiebbarer Flächenelemente, die an einem gemeinsamen feststehenden Flächenelement nahezu anliegen, sich hinter dem feststehenden Flächenelement berühren, wird der Lufteinlass durch die Hohlkörper verschlossen, ohne dass die Flächenelemente aneinander anliegen.
Je nach Ausgestaltung der Flächenelemente bzw. der Seitenflächen der Flächenelemente kann je nach Einsatzort und Verwendungszweck bzw. Fahrzeugart, für welche die Drosseleinrichtung verwendet wird, eine optimale Steuerung des Luftdurchsatzes erreicht werden, wobei die Drosseleinrichtung vor Beschädigungen geschützt ist und selbst bei niedrigen Temperaturen die Gefahr des Festfrierens von Teilen der Drosseleinrichtung verhindert wird.
Weiterhin können auf das Flächenelement zusätzlich Rückstellfedern wirken, die an Widerlagern im Gehäuse oder am Rahmen befestigt sind. Die Rückstellfedern dienen dazu, dass die Flächenelemente leichter aus dem geschlossenen Zustand der Drosseleinrichtung in den geöffneten Zustand der Drosseleinrichtung bringbar sind. Weiterhin wird das Flächenelement bzw. werden die Flächenelemente bei Wegnahme des Druckmediums auf Grund des bzw. der damit verbundenen Hohlkörper zurück in ihre Ausgangsposition gebracht, da die Hohlkörper sowohl mit den Flächenelementen als auch mit einem Träger verbunden sind, wobei sich die Hohlkörper bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehen und dadurch die Bewegung der Flächenelemente bewirken. Sind jedoch Rückstellfedern vorgesehen, wird die Verlagerung zusätzlich erleichtert. Dabei sind die Federn so ausgestaltet, dass im Zusammenspiel mit dem gedehnten Zustand der Hohlkörper ein definiertes Verschieben möglich ist. Die von den Federn wirkende Federkraft kann beispielsweise dabei über weitere Einrichtungen verstellbar sein.
Zudem kann das Querschnittsprofil der Hohlkörper auch an die Form der Flächenelemente angepasst sein und Befestigungsmittel zum Fixieren der Hohlkörper an den Flächenelementen aufweisen.
Weiterhin können die einteilig auffedernden und zurückstellenden Klappen beispielsweise aus Kunststoff oder einem Metall bzw. einer Metalllegierung bestehen, die ein Auffedern und Zurückstellen der Klappen für eine Vielzahl von Betätigungen ermöglichen. Zudem können die Federn derart ausgebildet sein, dass diese in ihrer Federstärke veränderbar sind. Dies kann beispielsweise über eine Steuerung automatisch erfolgen.
Auch können die Komponenten der Drosseleinrichtung dem Verwendungszweck entsprechend ausgewählt werden, wobei diese beispielsweise ebenfalls aus Kunststoff und/oder Metall bzw. einer Metalllegierung bestehen können. Auch für die Hohlkörper werden entsprechende Materialien verwendet, welche die gewünschten Eigenschaften für die Bereitstellung der beschriebenen Funktionen aufweisen.
Ferner kann die Drosseleinrichtung Mittel zum Erfassen der Menge der durchströmenden Luft, der Temperatur der durchströmenden Luft und/oder einer Umgebungstemperatur, der Feuchtigkeit der durchströmenden Luft und der Geschwindigkeit der die Drosseleinrichtung durchströmenden Luft und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit aufweisen. Auch kann die Drosseleinrichtung weitere Mittel umfassen, die zusätzliche Parameter erfassen oder ermitteln und kann zudem auch dazu ausgebildet sein, Informationen von anderen Einrichtungen zu erhalten. Die Drosseleinrichtung kann von einer eigens zugeordneten oder übergeordneten Steuereinheit, die mit der Drosseleinrichtung verbunden ist, in Abhängigkeit der oben genannten Parameter und weiterer Informationen gesteuert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale sowie Ausgestaltungen der Erfindung ergeben aus den nachfolgenden Figuren, welche exemplarisch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Die dargestellten Ausführungsformen und Maßstäbe sind dabei nicht einschränkend zu verstehen und dienen lediglich zur Darstellung der Erfindung. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, sämtliche Teile der nachfolgend beschriebenen Drosseleinrichtungen darzustellen und zu erläutern, sofern dies nicht wesentlich für das Verständnis der Erfindung sind.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine teilweise Schnittansicht einer Drosseleinrichtung im geschlossenen Zustand;
2 die aus 1 dargestellte Drosseleinrichtung im Schnitt in einem teilweise geöffneten Zustand;
3 die in den 1 und 2 dargestellte Drosseleinrichtung im Schnitt in einem offenen Zustand.
4 eine weitere Ausführungsform einer Drosseleinrichtung im Schnitt in einem geschlossenen Zustand; und
5 einen Schnitt durch die Drosseleinrichtung aus 4 in einem teilweise geöffneten Zustand.
Die 1 bis 3 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform einer Drosseleinrichtung, wobei diese in Kombination mit den in den 4 und 5 gezeigten Flächenelementen 1 und 2 ausgebildet sein kann. Dabei sind Klappen 11 und 12 vorgesehen, die entweder einteilig oder zweiteilig ausgestaltet sind und um eine Schwenkachse 16 sich zwangsgesteuert über die Hohlkörper 15 zueinander hin- oder voneinander wegbewegen können.
Die Drosseleinrichtung ist dabei derart in einem Fahrzeug angeordnet, dass während der Fahrt eines Fahrzeugs Luft von Ableitrippen 7 in Richtung zu Trägern 4 strömt. Mit 3 ist ein Rahmen bezeichnet, der umlaufend Teile der Drosseleinrichtung umgibt und das Ausmaß des Lufteinlasses definiert. Die Drosseleinrichtung kann zur Steuerung der Luftzufuhr für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, wobei der Kühler das Kühlwasser für einen Motor kühlt. In Abhängigkeit der zugeführten Luft durch die Drosseleinrichtung wird dabei das Kühlwasser und folglich der Motor gekühlt. Beim Start eines Motors oder bei niedrigen Temperaturen muss der Motor noch nicht so stark gekühlt werden, wobei die Drosseleinrichtung die Menge der dem Kühler zugeführte Luft stark reduziert oder sogar unterbricht.
Dieses aufeinander Zu- bzw. voneinander Wegbewegen der Klappen 11, 12 ist in den 1 bis 3 dargestellt. Dabei werden je nach Beaufschlagung der Hohlkörper 15 mit einem Druckmedium, die Klappen um die Schwenkachse 16 derart verschwenkt, dass diese in Lufteinströmrichtung eine größere Widerstandsfläche bilden oder bei Wegnahme des Druckmediums die der einströmenden Luft entgegengesetzte Fläche reduzieren. Die Drosseleinrichtung befindet sich in einem geschlossenen Zustand, wenn keine Luft die Drosseleinrichtung durchströmen kann und befindet sich in einem geöffneten Zustand, wenn sie von Luft durchströmt wird oder durchströmbar ist.
Bei der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführung liegen die Klappen 11 und 12 im geschlossenen Zustand der Drosseleinrichtung nicht aneinander an und liegen auch nicht an Ableitrippen 7 an, so dass selbst bei niedrigen Temperaturen ein Anfrieren verhindert wird. Jedoch ist die Drosseleinrichtung dazu ausgebildet, über die Hohlkörper 15 den Luftdurchsatz durch die Drosseleinrichtung vollständig zu unterbrechen, wobei benachbarte Hohlkörper 15 aneinander anliegen und von den Klappen 11, 12 und von Ableitrippen 7 geschützt sind.
Wie bei der in den 4 und 5 beschriebenen Ausführung mit Bezug auf die Hohlkörper 5 im Detail angegeben, sind aber auch die Hohlkörper 15 in der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform vor Beschädigung durch auftreffende Teile (kleine Steine, Sandkörner, Insekten, etc.) geschützt.
Zur Steuerung des Luftdurchsatzes wird beispielsweise Druckluft in die Hohlkörper 15 eingebracht, wodurch die Hohlkörper 15 ihr Volumen vergrößern und dadurch die Klappen 11 und 12 einer Klappenanordnung voneinander wegdrücken bzw. derart verschwenken, dass der Winkel zwischen den Klappen 11 und 12 vergrößert wird. Dabei sind die Hohlkörper 15 fest an einem Träger 4 befestigt und zwar in gleicher Weise wie die Hohlkörper 5 aus den 4 und 5 an den Trägern 4 befestigt sind.
Beispielsweise sind die Hohlkörper 15 (gleiches kann auch für die Hohlkörper 5 der 4 und 5 gelten) mit Ösen ausgestattet, in welche Haken eingreifen, die an der Rückseite der Klappen 11, 12 (4 und 5: Flächenelemente 1, 2) und an den Trägern 4 befestigt sind. Alternativ können die Hohlkörper 15 (5) auch mindestens eine über die Länge der Hohlkörper 15 verlaufende Feder aufweisen, welche in einer Nut auf der Rückseite der Klappen 11, 12 (Flächenelemente 1, 2) und/oder in den Trägern 4 aufgenommen ist/sind.
Die Hohlkörper 15 weisen eine schlauchförmige Form auf. Die oberen und unteren Enden der Hohlkörper 15 sind geschlossen, so dass kein Druckmedium entweichen kann. Die Hohlkörper 15 weisen lediglich einen Anschluss (Verbindung) auf der oberen und/oder unteren Seite zur Zu- und Abfuhr des Druckmediums auf. Es können dabei die Hohlkörper 15 miteinander verbunden sein (z. B. über Schläuche), so dass ein Druckmedium im Wesentlichen gleichmäßig und gleichzeitig den Hohlkörpern 15 zugeführt wird.
Zudem können die Klappen 11 und 12 Federn (in den Fig. nicht dargestellt) aufweisen, welche das Zusammenziehen bei Wegnahme der Druckluft aus den Hohlkörpern 15 unterstützen bzw. dem Auseinanderdrücken der Klappen 11 und 12 entgegenwirken. Die Federn sind dabei entsprechend ihrer Funktion an den Klappen 11 und 12 angebracht. Die Federhärte der Federn kann zudem über nicht dargestellte Einrichtungen je nach bestimmten Zuständen der Drosseleinrichtung oder anderer Parameter verändert werden.
4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführung einer Drosseleinrichtung zum Steuern eines Luftdurchsatzes. 4 zeigt dabei den Schnitt durch eine Längsachse der Drosseleinrichtung. Die Drosseleinrichtung ist dabei derart in einem Fahrzeug angeordnet, das während der Fahrt eines Fahrzeugs Luft in Richtung von Ableitrippen 7 zu Trägern 4 strömt. Mit 3 ist ein Rahmen bezeichnet, der umlaufend Teile der Drosseleinrichtung umgibt und das Ausmaß des Lufteinlasses definiert.
Dabei sind an dem Rahmen 3 in der Schnittansicht von 4 drei Träger 4 angeordnet, an welchen Hohlkörper 5 befestigt sind. Der Rahmen 3 kann jedoch mehr als drei Träger 4 und damit verbundene Teile aufweisen. Die Hohlkörper 5 sind zudem mit Flächenelementen 1 und 2 verbunden. Dabei sind die Flächenelemente 1 und 2 verschiebbar in dem Rahmen 3 gelagert. D. h. die Flächenelemente 1 und 2 können bei Betätigung der Drosseleinrichtung, Zu- und Abfuhr eines Druckmediums in den Hohlkörpern 5, in Richtung zu den Ableitrippen 7 hinbewegt und wieder zurückbewegt werden.
Die Seitenflächen 1a, 1b, 2a, 2b der Flächenelemente 1 und 2 weisen in 4 im Querschnitt eine Giebeldachform auf, so dass einströmende Luft abgelenkt und zu einem in Durchströmungsrichtung der Luft hinter dem Rahmen 3 angeordneten Kühler geleitet wird.
Der Abstand der Flächenelemente 1 und 2 zueinander, der Abstand der Flächenelemente 1 und 2 zu den Ableitrippen und der Abstand der Hohlkörper 5 zueinander definieren einen Luftspalt 6. Stehen, wie in 4 gezeigt, die Hohlkörper miteinander in Kontakt, so kann zwar Luft zwischen die Flächenelemente 1 und 2 strömen, jedoch nicht zu einer hinter der Drosseleinrichtung bzw. hinter dem Rahmen 3 angeordneten Kühleinrichtung. Dadurch wird über die Hohlkörper 5 die Drosseleinrichtung in einen geschlossenen Zustand gebracht, so dass keine Luft mehr die Drosseleinrichtung durchströmt. Eine Beschädigung der elastischen Hohlkörper 5 durch eintretende Staub- oder Schmutzpartikel (kleine Steine, Sandkörner, Insekten, etc.) wird durch die Ausgestaltung bzw. Anordnung der Ableitrippen 7 und der Flächenelemente 1 und 2 erreicht. In dem geschlossenen Zustand prallen eintretende Sandkörner von den Ableitrippen 7 oder den Flächenelementen 1 und 2 ab. Treffen jedoch Sandkörner unter einem bestimmten Winkel auf die Drosseleinrichtung, so können die Sandkörner zwischen den Flächenelementen 1 und 2 bzw. deren Seitenflächen 1a, 1b, 2a, 2b und den Ableitrippen 7 in die Drosseleinrichtung gelangen, wobei diese von den Flächenelementen 1 und 2 abprallen und auf die hinteren Flächen der Ableitrippen 7 gelangen und von dort auf die Hohlkörper 5 treffen. Dabei ist die Geschwindigkeit der Sandkörner über das zweimalige Ablenken so stark reduziert, dass diese keine Beschädigung an den Hohlkörpern 5 hervorrufen.
Weiterhin ist beim Aufprallen von Sandkörnern unter einem bestimmten Winkel eine Beschädigung der Hohlkörpern 5 auch dadurch ausgeschlossen, dass diese bei einem größeren Abstand der Flächenelemente 1 und 2 zu den Ableitrippen 7 nicht direkt auf die Hohlkörpern 5 treffen, weil die Hohlkörper 5 in diesem Zustand zumindest teilweise zusammengezogen sind und sich daher im Wesentlichen hinter den Flächenelementen 1 und 2 befinden.
Da die Flächenelemente 1 und 2 nicht an den Ableitrippen 7 anliegen und die Flächenelemente 1 und 2 auch im geschlossenen Zustand nicht aneinander anliegen, können diese selbst bei niedrigen Temperaturen nicht aneinander festfrieren. Dadurch wird der Betrieb der Drosseleinrichtung unabhängig von äußeren Umständen gewährleistet und sichergestellt.
Zur Steuerung der Menge der durchströmenden Luft wird ein Druckmedium, beispielsweise Druckluft in die Hohlkörper 5 eingebracht, so dass diese beim Ausdehnen bzw. Zusammenziehen die verschiebbaren Flächenelemente 1 und 2 in Richtung zu den Ableitrippen 7 hin- oder wegbewegen. Die Hohlkörper 5 sind dabei fest mit den Flächenelementen 1 und 2 und den Trägern 4 verbunden. Zudem sind die Träger 4 fest an dem Rahmen 3 befestigt, so dass allein über die Druckluft bzw. ein Fluid die Verschiebung der Flächenelemente 1 und 2 sowie der über den Abstand der Hohlkörper 5 zueinander definierte Spalt 6 gesteuert wird.
5 zeigt einen Zustand, in welchem die Druckluft aus den Hohlkörpern 5 fast vollständig abgesaugt ist. Die Hohlkörper 5 sind daher zusammengezogen, wobei das Zusammenziehen der Hohlkörper 5 auch auf Grund ihrer Eigenelastizität erfolgt (die Hohlkörper 5 umgebende Gummibänder können das Zusammenziehen der Hohlkörper 5 verstärken), so dass der Spalt 6 vergrößert ist und Druckluft durch die Drosseleinrichtung zu einem hinter dem Rahmen 3 angeordneten Kühler strömen kann. Da die Flächenelemente 1 und 2 verschiebbar in dem Rahmen 3 gelagert sind, kann der Luftstrom durch die Drosseleinrichtung zusätzlich über den Abstand der Flächenelemente 1 und 2 zu den Ableitrippen 7 gesteuert werden. Im Wesentlichen wird die Menge der durchströmenden Luft jedoch über den Abstand der Hohlkörper 5 zueinander gesteuert, wobei über den Abstand der Hohlkörper 5 zueinander die Menge der durch die Drosseleinrichtung durchströmenden Luft festlegt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in den Figuren nicht dargestellt ist, sind Flächenelemente in der Drosseleinrichtung angeordnet, wobei diese abwechselnd in der Tiefe verschiebbar und feststehend ausgebildet sind. In einer noch weiteren Ausführungsform weist die Drosseleinrichtung in der Tiefe verschiebbare Flächenelemente (wie sie in den 4 und 5 gezeigt sind) und verschwenkbare Klappen 11 und 12 (wie in den 1 bis 3 gezeigt) auf. Zusätzlich können die Träger 4 ebenso in der Tiefe verstellbar sein, so dass beispielsweise die Steuerung des Luftdurchsatzes und das Öffnen und Schließen der Drosseleinrichtung schneller vonstatten gehen kann.
Das den Hohlkörper 5 und 15 zugeführte Druckmedium kann beispielsweise ein Druckmedium aus einem separatem Kreislauf für die Drosseleinrichtung oder beispielsweise Kühlwasser aus einem Kühlwasserkreislauf eines Fahrzeuges sein. Jedoch empfiehlt es sich aus Sicherheitsgründen einen separatem Kreislauf für die Bereitstellung eines Druckmediums zu verwenden. Wird z. B. ein Hohlkörper beschädigt, würde das für einen Motor benötigte Kühlwasser austreten, was einen Motorschaden zur Folge haben könnte.
Die in den Fig. gezeigten Drosseleinrichtungen weisen zudem eine nicht dargestellte Steuerung auf oder sind zumindest mit einer Steuerung verbunden. Mittels der Steuerung wird die Zu- und Abfuhr des Druckmediums in den Hohlkörpern 5 und 15 gesteuert. Die Steuerung kann dazu eine Pumpe (nicht dargestellt) veranlassen, Druckluft oder ein Fluid den Hohlkörpern 5, 15 zuzuführen. Das Fluid oder die Druckluft werden in entsprechenden Behältern gespeichert und sind über Leitungen mit den Hohlkörpern verbunden, wobei der Rahmen 3 oder das Gehäuse der Drosseleinrichtung bzw. des Lufteinlasses Anschlüsse für die Leitungen aufweisen. Bei der Verwendung von Druckluft als Druckmedium kann dieses auch ohne eine Bevorratung in einem Behälter den Hohlkörpern 5, 15 zugeführt werden. Dabei wird zum Füllen der Hohlkörper 5, 15 Umgebungsluft angesaugt und über eine entsprechende Einrichtung verdichtet und den Hohlkörpern 5, 15 zugeführt. Bei der Wegnahme der Druckluft aus den Hohlkörpern 5, 15 kann diese wieder an die Umgebung abgegeben werden.
Selbstverständlich weisen die Drosseleinrichtungen Ventile auf, die zum Betrieb und zur Steuerung der beschriebenen Drosseleinrichtungen notwendig sind. Ebenso umfassen die Drosseleinrichtungen weitere Bestandteile wie Dichtungen und Lager für die Schwenkachse 16 der Klappen 11, 12 und für die Führung der Flächenelemente 1, 2, die jedoch in den Fig. nicht dargestellt sind.
Weiterhin ist es auch möglich weitere Mittel und Einrichtungen für die Drosseleinrichtung vorzusehen, so dass beispielsweise das die Hohlkörper durchströmende Druckmedium vor dem Einbringen in die Hohlkörper erwärmt bzw. abgekühlt wird. Zudem können die Flächenelemente 1 und 2 von der in den 4 und 5 beschriebenen Ausführungsform verschiedenartig in dem Rahmen 3 oder einem Gehäuse der Drosseleinrichtung bzw. eines Kühlergrills eines Fahrzeuges angeordnet sein, wobei wie Eingangs beschrieben, Rückstellfedern verwendet werden können, um das Verschieben zu unterstützen. Die Flächenelemente 1 und 2 unterstützen bei Wegnahme des Druckmediums aus den Hohlkörpern 5 die Verschiebung der Flächenelemente 1 und 2 in Richtung zu den Trägern 4.
Ein Vorteil der in den Figuren gezeigten Drosseleinrichtungen besteht darin, dass ein hinter der Durchströmungsrichtung der Drosseleinrichtung angeordneter Motor keinen Schaden beispielsweise durch Überhitzen nimmt, selbst wenn die Drosseleinrichtung beschädigt ist. Da bei Fehlen eines Druckmediums bzw. falls ein Hohlkörper beschädigt sein sollte und das Druckmedium austritt, werden die Flächenelemente 1 und 2 und/oder die Klappen 11 und 12 (auch unter Zuhilfenahme von Federn) zurück in ihre Ausgangsposition – offener Zustand – gebracht. Dies erfolgt über die Eigenelastizität der Hohlkörper 5 und 15, wonach beim Fehlen eines Druckmediums in den Hohlkörpern 5 und 15 sich diese zusammenziehen. Über die Verbindung der Hohlkörper 5 und 15 mit den Klappen 11, 12 und Flächenelementen 1, 2 werden diese sodann zurück in ihre Ausgangsstellung (offene Drosseleinrichtung) gebracht. Das heißt, fällt die Drosseleinrichtung aus, so wird der Motor eines Fahrzeugs unter Umständen übermäßig gekühlt, jedoch wird der Motor nicht auf Grund einer defekten Drosseleinrichtung durch Überhitzen beschädigt, was beispielsweise beim Anfrieren von Klappenteilen an einem Kühlergrill auftreten kann.
Bezugszeichenliste

1: Flächenelement
1a, 1b: Seitenflächen
2: Flächenelement
2a, 2b: Seitenflächen
3: Rahmen
4: Träger
5: Hohlkörper
6: Spalt
7: Ableitrippe
11: Klappe
12: Klappe
15: Hohlkörper
16: Schwenkachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011000392 U1 [0002]
DE 19516942 A1 [0004]
DE 1120829 [0005]
DE 3401021 C2 [0006]
DE 102008006020 A1 [0007]
US 1931356 [0008]
US 4124066 [0008]
DE 102007030890 A1 [0008]
DE 102006021713 A1 [0009]
WO 2009/003448 A1 [0010]
DE 102010024527 A1 [0011]
DE 102008064513 A1 [0012, 0012]

Claims

Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass mit mindestens zwei zwangsgesteuerten, gegenläufig verschwenkbaren Klappen (11, 12), wobei zum Verschwenken der Klappen (11, 12) an diesen rückseitig mindestens ein mittels eines Druckmediums beaufschlagbarer und dehnbarer und sich bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehender Hohlkörper (15) aus elastischem Material vorgesehen ist, der an einem Träger (4) in dem Gehäuse oder einem Rahmen (3) des Lufteinlasses abgestützt ist, und die Schwenkachse (16) oder Schwenkachsen der Klappen (11, 12) in dem Gehäuse oder dem Rahmen (3) des Lufteinlasses fixiert ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (11, 12) auffedernd und zurückstellend einteilig oder zweiteilig mit einer gemeinsamen Schwenkachse (16) ausgeführt sind und/oder durch Federn miteinander zusammenklappbar verbunden sind.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (11, 12) ein strömungsgünstiges, laminares Oberflächenprofil aufweisen.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (11, 12) in der aufgestellten Position zu den benachbarten Klappen (11, 12) und/oder einer angrenzenden Seitenwand einen Spalt (6) bilden und dass der Hohlkörper (15) durch Anlage an einem benachbarten Sperrkörper (15) oder an einer Seitenwand des Rahmens (3) oder Gehäuses den Luftdurchtritt in der Schließstellung verhindert.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (6) mittels vorderseitig und feststehend im Gehäuse oder dem Rahmen angeordneter Flächenelemente oder Ableitrippen mindestens teilweise überdeckt ist und dass beim Aufschwenken der Klappen diese sich dichtend an den seitlichen Rändern der Flächenelemente oder Ableitrippen (7) in dem Lufteinlass anlegen oder beabstandet hierzu enden.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) in der Tiefe gegenüber der Schwenkachse (16) verstellbar angeordnet ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmedium Druckluft gesteuert eingebbar oder absaugbar ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmedium ein Fluid eingebbar oder abpumpbar ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (15) röhrenförmig ausgebildet ist und gleiche oder ungleiche Wandstärken aufweist und eine hohe Eigenelastizität mit Eigenschaft des selbstständigen Zusammenziehens aufweist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Klappen (11, 12) mehrere Hohlkörper (15) in Reihe angeordnet sind, die abnehmende oder zunehmende Dehnungsmaße bei der Druckbeaufschlagung aufweisen.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Hohlkörpers durch elastische Gummibänder verstärkt ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (15) ein definiertes Querschnittsprofil und Befestigungsmittel zum Fixieren an den Klappen (11, 12) und dem Träger (4) aufweist.
Drosseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung in den Lufteinlass eines Kraftfahrzeuges implementiert ist.
Drosseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass mit mindestens einem Flächenelement (1), das relativ gegenüber einem benachbarten seitlich parallel angeordneten Flächenelement (2) oder in einem umlaufenden Rahmen (3) zwangsgesteuert in der Tiefe unter Bildung eines Spaltes (6) verschiebbar angeordnet ist, wobei zum Verschieben des Flächenelementes (1, 2) rückseitig mindestens ein mittels eines Druckmediums beaufschlagbarer und dehnbarer und sich bei Wegnahme des Druckmediums zusammenziehender Hohlkörper (5) in Luftströmungsrichtung hinter dem Flächenelement (1, 2) liegend vorgesehen ist, der an einem Träger (4) in dem Gehäuse oder Rahmen (3) des Lufteinlasses abgestützt ist und die Verstellbewegung hierüber erfolgt.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) mindestens die Breite des Flächenelementes bei maximalem Druck aufweist oder diese übersteht und sich an den Seitenwänden eines Rahmens (3) oder Gehäuses oder an einem benachbarten Hohlkörper (5) des nächstfolgenden Flächenelementes (1, 2) abstützt.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement (1, 2) gegenüber feststehenden im Rahmen (3) oder Gehäuse vorverlagert angebrachten, den Spalt (6) verdeckenden Ableitrippen (7) verschiebbar ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement (1, 2) eine Giebeldachform aufweist und Seitenflächen (1a, 1b; 2a, 2b) der Flächenelemente (1, 2) einen geraden Verlauf oder einen definierten Kurvenverlauf aufweisen.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der beiden Seitenflächen (1a, 1b; 2a, 2b) ein stumpfer Winkel ist.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (1a, 1b; 2a, 2b) konkav oder konvex verlaufend ausgebildet sind.
Drosseleinrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite Flächenelement (1) feststehend in dem Gehäuse oder dem Rahmen (3) des Lufteinlasses angebracht ist und dass das dazwischen liegende Flächenelement (2) durch den Hohlkörper (5) relativ gegenüber dem benachbarten Flächenelement verschiebbar ist und im geschlossenen Zustand das Flächenelement (2) mit einem Eckstreifen an der Rückkante des feststehenden Flächenelementes (1) anliegt und im geöffneten Zustand hiermit einen definierten Spalt bildet.