DE8914949U1 - Air duct with a flap - Google Patents

Air duct with a flap

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DE8914949U1 DE8914949U DE8914949U DE8914949U1 DE 8914949 U1 DE8914949 U1 DE 8914949U1 DE 8914949 U DE8914949 U DE 8914949U DE 8914949 U DE8914949 U DE 8914949U DE 8914949 U1 DE8914949 U1 DE 8914949U1
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Description

29.11.198929.11.1989

89-B-3S89-B-3S

ES/Ri/moES/Ri/mo

Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG, 5South German Radiator Factory Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG, 5

Wasserstraße 3, D-700C Stuttgart 30Wasserstrasse 3, D-700C Stuttgart 30

alt einer Klappeold one flap

ü-i-ö Erfindung bezieht sich auf einen Luftführungskanal mit einer Klappe, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.ü-i-ö The invention relates to an air duct with a flap, of the type specified in the preamble of claim 1.

Aus der FR-ü-2 599 441 ist eine Klappe für einen Luftführungskanal bekannt, die um eine Längsachse drehbar in öffnungen des Gehäuses gelagert ist. Damit durch die Lageröffnungen keine Luft eintweicht bzw. angesaugt wird, sind ;sur Abdichtung des Klappenkörpers an den Wänden des Gehäuses Dichtlippen vorgesehen, die ringförmig an einer ebenen Fläche der Gehäusewandung anliegen. Da derartige Klappen und Gehäuse heutzutage aus Kunststoff betstehen, sind fertigungs- und werkstoff bedingte Toleranzen der Bauteile vorhanden, die in vielen Fällen eine exakte Lagerung verhindern. Dies kann einerseits bei zu starker Pressung zum Verklemmen und andererseits bei zu großem Spiel zu unexakter Einstellung der Klappe und mangelnder Schließwirkung führen. Außerdem besteht bei der bekannten Anordnung die Gefahr, daß bei der Montage der Klappe in die Gehäusewände die Dichttlippe in die Lageröffnung gerät und zwi-From FR-ü-2 599 441, a flap for an air duct is known, which is mounted in openings in the housing so that it can rotate around a longitudinal axis. To ensure that no air escapes or is sucked in through the bearing openings, sealing lips are provided on the walls of the housing to seal the flap body, which rest in a ring shape on a flat surface of the housing wall. Since such flaps and housings are now made of plastic, there are tolerances in the components due to manufacturing and material, which in many cases prevent precise mounting. On the one hand, this can lead to jamming if the pressure is too high, and on the other hand, if there is too much play, it can lead to inaccurate adjustment of the flap and a lack of closing effect. In addition, with the known arrangement there is a risk that when the flap is mounted in the housing walls, the sealing lip gets into the bearing opening and between

- 2 - ... .· ". 29.11.1989 1 ' . '.··'.·..: 89-B-39 .·' ·..* .·" ES/Ri/mo- 2 - ... .· ". 29.11.1989 1 ' . '.··'.·..: 89-B-39 .·' ·..* .·" ES/Ri/mo

sehen den Lagerteilen eingeklemmt wird.see the bearing parts is clamped.

Eine weitere Ausführung der Abdichtung einer derartigen Klappe ist in der GB-A-2 072 327 gezeigt, bei der die Klappe aus einem im wesentlichen ebenen Klappenkörper besteht* d«r entlang sein-s-s £~samten Randes mit einem GuB^imaterial umspritzt ist. Im Bereich der Lageranordnungen sind Dichtlippen vorgesehen, die an Mantelflächen von Hülsen, die die Lager umgeben, mit radialer Spannung anliegen. Eine derart komplizierte Gestaltung der Bauteile führt jedoch zu hohen Herstelluncskosten und eine vollautomatisierte Montage ist dabei nicht möglich, da die Dichtlippen, die radial vorgespannt sind, sorgsam über die entsprechenden Hülsen geschoben werden müssen. Im übrigen ist diese Form der Abdichtung mit hohen Reibkräften belastet, so daß zur Betätigung der Klappe relativ große Kräfte erforderlich sind.Another version of the sealing of such a flap is shown in GB-A-2 072 327, in which the flap consists of an essentially flat flap body which is overmolded with a cast material along its entire edge. In the area of the bearing arrangements, sealing lips are provided which rest against the outer surfaces of sleeves which surround the bearings with radial tension. However, such a complicated design of the components leads to high manufacturing costs and fully automated assembly is not possible because the sealing lips, which are radially pre-tensioned, have to be carefully pushed over the corresponding sleeves. In addition, this form of sealing is subject to high frictional forces, so that relatively large forces are required to operate the flap.

Eine weitere Form der Abdichtung einer solchen Klappe gegenüber den Gehfiuseteilen ist in der FR-A-2 620 523 beschrieben. Dabei ist die Lagerwelle mit einem radialen Bund aus einem Gummimaterial versehen, welcher mit radialer Pressung an der Wandung eines zylindrischen Abschnittes der Lageranordnung anliegt. Eine solche Anordnung ist zwair montagefreundlich, sie führt Jedoch dazu, daß die Pressung zwischen der Gummidichtung und dem zylidrischen Abschnitt des Gehäuses sehr großen Unterschieden in Abhängigkeit der Fertigungstoleranzen ,:/ unterworfen ist und damit ein hohes Drehmoment erfor-Another form of sealing such a flap against the housing parts is described in FR-A-2 620 523. The bearing shaft is provided with a radial collar made of a rubber material, which rests against the wall of a cylindrical section of the bearing arrangement with radial pressure. Such an arrangement is easy to assemble, but it leads to the pressure between the rubber seal and the cylindrical section of the housing being subject to very large differences depending on the manufacturing tolerances, and thus requires a high torque.

);, 30 derlich sein dürfte, um dit Klappe zu betätigen. Die Zentrierung der Klappenwelle im Lager ist ebenfalls von );, 30 should be sufficient to operate the flap. The centering of the flap shaft in the bearing is also

dem Gummimaterial des Bundes abhängig, d.h. auf die ; Lagerwelle wirkende Querkräfte können gegebenenfalls zuthe rubber material of the collar, i.e. transverse forces acting on the bearing shaft can lead to

:<< einer Undichtheit zwischen Weile und Lagerschale füh-:<< a leak between shaft and bearing shell

'' 35'' 35

■ - 3 -■ - 3 -

ren.ren.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen LuftfUhrungskanal mit einer Klappe derart weiterzubilden, daß eine vollautomatische oder sogenannte Blindmontage bei guter Fertigungsqualität möglich ist. Unter Fertigungsqualität ist hierbei insbesondere die zuverlässige Abdichtung der Klappe geeanlthan Hern ßaKHuaa iin/t HIe ovnlrf.e ahar> 1 &agr;{ &eegr; hf. era1 &eegr; ir 4 atk In contrast, the object of the present invention is to develop a generic air duct with a flap in such a way that a fully automatic or so-called blind assembly is possible with good manufacturing quality. Manufacturing quality in this case means in particular the reliable sealing of the flap.

Lagerung der Klappe im Gehäuse zu verstehen.Storage of the flap in the housing.

Diese Aufgabe wird bei einem LuftfUhrungskanal mit einer Klappe der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß der Durchmesser der Lagerwelle sich automatisch dem Durchmesser der Lageröffnung anpaßt, die Dichtlippe aufgrund des Stutzelementes bei der Montage eine solche Steifigkeit erhält, daß sie nicht seitlich verschoben und zwischen Lagerwelle undThis task is solved in an air duct with a flap of the generic type by the characterizing features of claim 1. It is particularly advantageous that the diameter of the bearing shaft automatically adapts to the diameter of the bearing opening, the sealing lip is given such rigidity during assembly due to the support element that it cannot be moved sideways and between the bearing shaft and

Gehäuse eingeklemmt werden kann.Housing can be trapped.

sutzelpinent ist vorzugsweise tulpen- oder glockenförmig aubgebildet und erstreckt sich bis an die Innenseite des Gehäuses. Dadurch erhält das Gummimaterial eine ausreichende Steifigkeit, so daß lediglich die an dem Gehäuse anliegende Dichtlippe elastisch beansprucht wird. Der Klappenkörper ist entlang seiner Längsachse mit einer Versteifung versehen, die an den Enden als Lagerwelle gestaltet ist. Die Versteifung ist dabei als im Querschnitt ringförmig ausgebildet, wobei aus Gründen der Entformbarkeit wechselseitig radial verlaufende öffnungen vorgesehen sind. Die Enden der Lagerwelle sind hohl ausgebildet und sie besitzen im wesentlichen die Form eines ringförmigen Zapfens, welcher mit mindestens einem radialen Schlitz versehen ist. Die Dimen-The sealing pin is preferably tulip-shaped or bell-shaped and extends to the inside of the housing. This gives the rubber material sufficient rigidity so that only the sealing lip resting on the housing is subjected to elastic stress. The flap body is provided with a stiffener along its longitudinal axis, which is designed as a bearing shaft at the ends. The stiffener is designed as a ring-shaped cross-section, with alternating radial openings being provided for reasons of demoldability. The ends of the bearing shaft are hollow and essentially have the shape of a ring-shaped pin, which is provided with at least one radial slot. The dimensions

29.11.198929.11.1989

89-&Bgr;-3989-β-39

ES/Ri/moES/Ri/mo

slonierung der Wandstärke des Ringes und die Breite des Schlitzes sind dabei so gewählt, daß eine ausreichende Elastizität in radialer Richtung die exakte Anpassung des Durohmessers möglich nacht. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, daß der Zapfen durch drei Schlitze in Segmente geteilt ist. Diese Segmente sind stärker gekrümmt als der Kreisbogen der Lageröffnung, wodurch sich eine Lagerung mit geringen Anlageflächen ergibt:: Aufgrund der geringen Anlageflächen ist auch " das Reibmoment der Lageranordnung gering. Sofern die Betätigung der Klappe über einen auf der Außenseite des Gehäuses angeordneten Hebel oder dergleichen erfolgen soll, ist es von Vorteil, daß eines der Enden der Lagerwelle innen mit einem Abschnitt versehen ist, dessenThe wall thickness of the ring and the width of the slot are selected so that sufficient elasticity in the radial direction enables the exact adjustment of the diameter. It has proven to be particularly useful that the pin is divided into segments by three slots. These segments are more curved than the circular arc of the bearing opening, which results in a bearing with small contact surfaces: Due to the small contact surfaces, the friction torque of the bearing arrangement is also low. If the flap is to be operated via a lever or the like arranged on the outside of the housing, it is advantageous if one of the ends of the bearing shaft is provided with a section on the inside, the

1^ Querschnitt drei- oder mehreckig ist. Soll das Einführen des Betätigungsgliedes nur in einer ganz bestimmten Winkelposition im Drehbereich der Klappe möglich sein, so ist es vorteilhaft, ein unregelmäßiges Vieleck, vorzugsweise ein unregelmäßiges Fünfeck, vorzusehen. 1 ^ cross-section is triangular or polygonal. If the insertion of the actuating element is only to be possible in a very specific angular position in the rotation range of the flap, it is advantageous to provide an irregular polygon, preferably an irregular pentagon.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Klappe ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.An example of the flap is explained in more detail below using the drawing.

In der Zeichnung zeigt:
25In the drawing shows:
25

Fig. 1 eine Klappe in einem Luftführungskanal;Fig. 1 a flap in an air duct; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II inFig. 2 a section along the line II-II in

Fig. 1;
30Fig.1;
30

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit X in Fig. 1 im Schnitt;Fig. 3 shows an enlarged view of detail X in Fig. 1 in section;

Fig. 4 eine Ansicht der Lagerwelle gemäß Pfeil
iv in Fig. 3-Fig. 4 a view of the bearing shaft according to arrow
iv in Fig. 3-

.- J5 - . ■·, .··..-. 29.11.1989.- J5 - . ■·, .··..-. 29.11.1989

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 20 eines Luftführungskanals 1 mit einer darin drehbar gelagerten Klappe 2 gezeigt. Die Klappe 2 besteht aus einem Klappenkörper 3 der entlang einer Mittelachse 4 die gleichzeitig die Drehachse ist, eine Versteifung 5 aufweist, die an ihren Enden als Lagerwelle 6, 6* ausgebildet ist. Die Lagerwelle 6, 6* liegt in öffnungen 7, 7* des Gehäuses 20. Der Klappenkörper 3 ist entlang des gesamten Randes mit einer Gummischicht 8 versehen, die vorzugsweise an den Klappenkörper 3 angespritzt wird. Die Gummischicht 8 überdeckt die Versteifung 5 im Bereich der Lagerwelle 6, 6* in Form einer Glocke 9« 9*, so daß der äußere Rand der Glocke als Dichtlippe 10, 10* an der Wand des Luftführungskanals 1 anliegt.Fig. 1 shows a housing 20 of an air duct 1 with a flap 2 rotatably mounted therein. The flap 2 consists of a flap body 3 which has a stiffener 5 along a central axis 4, which is also the axis of rotation, which is designed as a bearing shaft 6, 6* at its ends. The bearing shaft 6, 6* lies in openings 7, 7* in the housing 20. The flap body 3 is provided along the entire edge with a rubber layer 8, which is preferably injection-molded onto the flap body 3. The rubber layer 8 covers the stiffener 5 in the area of the bearing shaft 6, 6* in the form of a bell 9« 9*, so that the outer edge of the bell rests against the wall of the air duct 1 as a sealing lip 10, 10*.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Klappe 2 entlang der Linie II-II in Fig. 1 in etwas vergrößertem Maßstab. Der Klappenkörper 3 und die Versteifung 5 bestehen aus Kunststoff, wobei die Versteifung 5 im wesentliehen kreisringförmig ausgebildet ist und aus Gründen der Entformbarkeit wechselseitige Aussparungen 11 besitzt. Der Rand des Klappenkörpers 3 ist mit der Gummischicht 8 umspritzt, wobei zur Verankerung des Gummimaterials im Klappenkörper 3 letzterer mit öffnungen 12 versehen ist. Die Gummischicht 8 ist an ihrem äußeren Rand als Dichtlippe 13 ausgebildet. Am Klappenkörper 3 ist ein Vorsprung 14 angeformt, der sich orthogonal zur Klappenebene erstreckt und eine öffnung 15 zur Aufnahme eines Gestänges oder dergleichen aufweist.Fig. 2 shows a section through the flap 2 along the line II-II in Fig. 1 on a slightly enlarged scale. The flap body 3 and the reinforcement 5 are made of plastic, whereby the reinforcement 5 is essentially circular and has mutual recesses 11 for reasons of demoldability. The edge of the flap body 3 is overmolded with the rubber layer 8, whereby the latter is provided with openings 12 to anchor the rubber material in the flap body 3. The rubber layer 8 is designed as a sealing lip 13 on its outer edge. A projection 14 is formed on the flap body 3, which extends orthogonally to the flap plane and has an opening 15 for receiving a rod or the like.

e'ig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die in Fig. 1 angegebene Einzelheit X. In dem Gehäuse 20 des Luftführungskanals 1 ist die öffnung 7 angeordnet, in der sich das als Lagerwelle 6 ausgebildete Ende der Versteifung 5 befindet. Die Lagerwelle 6e'ig. 3 shows an enlarged view of a section through the detail X shown in Fig. 1. The opening 7 is arranged in the housing 20 of the air duct 1, in which the end of the stiffener 5 designed as a bearing shaft 6 is located. The bearing shaft 6

! - 6 - 29.11.1989! - 6 - 29.11.1989

■&idigr; &iacgr; ·*: · · ·,. ·..' ·· tiS/Rl/me■&idgr;&iacgr; ·*: · · ·,. ·..' ·· tiS/Rl/me

ist in den innerhalb des Luftführungskanals 1 liegenden Bereich mit einer koaxial angeordneten Tulpe 16 versehen, die an der Innenseite des Gehäuses 20 anliegt und von dem Gummimaterial überzogen ist, wodurch die Form der Glocke 9 entsteht. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das Gummimaterial die Lagerwelle 6 mit Abstand umgibt und somit die Dichtlippe 10 nicht zwischen Gehäuse 29 und Lagerwelle 6 eingeklemmt bzw. -gequetscht wird, was insbesondere bei der Montage der Klappe 2 im LuftfUhrungskanal 1 sonst leicht passieren könnte. Die Dichtlippe 10 liegt an der Innenseite des Gehäuses 20 an, welches zur Erleichterung der Montage eine sogenannte Einführschräge 17 besitzt.is provided in the area inside the air duct 1 with a coaxially arranged tulip 16, which rests on the inside of the housing 20 and is covered by the rubber material, whereby the shape of the bell 9 is created. In this way it is ensured that the rubber material surrounds the bearing shaft 6 at a distance and thus the sealing lip 10 is not clamped or squeezed between the housing 29 and the bearing shaft 6, which could otherwise easily happen, especially when installing the flap 2 in the air duct 1. The sealing lip 10 rests on the inside of the housing 20, which has a so-called insertion bevel 17 to facilitate installation.

Die Lagerwelle 6 ist hohl und zur Außenseite hin offen, so daß sich - wie aus Fig. 4 ersichtlich - im wesentlichen ein ringförmiger Zapfen 18 ergibt, der durch radiale Sehlitze 19 in drei Segmente 21, 22, 23 unterteilt ist. Die öffnung 7 im Gehäuse 20 ist kreisrund, während der Zapfen 18 so gestaltet ist, daß jedes Segment 21, 22, 23 eine etwas stärkere Krümmung als die des Kreises besitzt. Dadurch ergeben sich drei Anlagepunkte bzw. -flächen des Zapfens 18 in der öffnung 7, wodurch eine definierte Abstützung bei geringer KtIbkraft gewährleistet ist. Fertigungs- bzw. Werkstofftoleranzen werden durch die Elastizität, die durch die Schlitze 19 erreicht wird, vollständig ausgeglichen. Für die Aufnahme eines Betätigungshebeid (,dieser ist in der Zeichnung nicht dargestellt) ist der innere Abschnitt 24 des offenen Endes der Lagerwelle 6 im Querschnitt als unregelmäßiges Fünfeck ausgeführt.The bearing shaft 6 is hollow and open towards the outside, so that - as can be seen from Fig. 4 - essentially an annular pin 18 is formed, which is divided into three segments 21, 22, 23 by radial slots 19. The opening 7 in the housing 20 is circular, while the pin 18 is designed so that each segment 21, 22, 23 has a somewhat greater curvature than that of the circle. This results in three contact points or surfaces of the pin 18 in the opening 7, which ensures defined support with low contact force. Manufacturing or material tolerances are completely compensated by the elasticity achieved by the slots 19. To accommodate an actuating lever (this is not shown in the drawing), the inner section 24 of the open end of the bearing shaft 6 is designed as an irregular pentagon in cross section.

3535

Claims (8)

.- &Lgr; - · ··. .".."■ 29.11-1989 Schutzansprüche.- &Lgr; - · ··. .".."■ 29.11-1989 Protection claims 1. Luftführungskanal mit einer Klappe, welche einen im wesentlichen ebenen Klappenkörper aus Kunststoff besitzt, der um eine Längsachse drehbar in öffnungen eines Gehäuses gelagert ist, und mit einer sich entlang des Klappenrandes erstreckenden Gummischicht, welche eine Dichtlippe zur Abdeckung des Luftfüh- |: rungskanals gegenüber den Lageröffnungen aufweist, wobei die Dichtlippe ringförmig an einer ebenen Fläche der Gehäuseinnenwand anliegt, dadurch gekennzeichnet , daß der Klappenkörper (3) an den Enden der Längsachse eine Lagerwelle :■. (6, 6*) aufweist, die radial elastisch ausgebildet % ist, und daß der innerhalb des LuftfUhrungskanals f (1) befindliche Abschnitt der Lagerwelle (6, 6») mit | einem sich koaxial zu dieser erstreckenden Stützele- P ment (16) versehen 1st, an den die Gummischicht (8)1. Air duct with a flap which has a substantially flat flap body made of plastic which is mounted in openings of a housing so as to be rotatable about a longitudinal axis, and with a rubber layer extending along the edge of the flap which has a sealing lip for covering the air duct with respect to the bearing openings, the sealing lip resting annularly on a flat surface of the inner wall of the housing, characterized in that the flap body (3) has a bearing shaft ( 6 , 6*) at the ends of the longitudinal axis which is designed to be radially elastic, and that the section of the bearing shaft (6, 6») located within the air duct (1) is provided with a support element (16) which extends coaxially to it and to which the rubber layer (8) is attached. anliegt. ;is present. ; 2. LuftfUhrungskanal naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (16) tulpen- oder glockenförmig ist und sich bis an die Innenseite des Gehäuses (20) erstreckt.2. Air duct according to claim 1, characterized in that the support element (16) is tulip-shaped or bell-shaped and extends to the inside of the housing (20). _ fl __ fl _ I ■I ■ &bull; · ·
&bull; t· ·
&bull; t 29.11.198929.11.1989 89-B-3989-B-39 ES/Ri/moES/Ri/mo 3. LuftfQhrungskanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenkörper entlang seiner Längsachse eine Versteifung (5) aufweist, die an den Enden als Lagerwelle C6t 6*) gi5stalt«t Ist.3. Air duct according to claim 1 or 2, characterized in that the flap body has a stiffener (5) along its longitudinal axis, which is designed as a bearing shaft (C6 t 6*) at the ends. 4. Luftführungskanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Versteifung4. Air duct according to claim 3, characterized in that the stiffening (5) im Querschnitt ringförmig ist und zu beiden(5) is annular in cross-section and is connected to both Klappenseiten wechselweise radiale Aussparungen (it)Flap sides alternately radial recesses (it) besitzt.owns. 5. Luftführungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Lagerwelle (6, 6*) hohl ausgebildet sind und im wesentlichen die Form eines ringförmigen Zapfens (18) besitzen, welcher mit mindestens einem radialen Schlitz (19) versehen ist.5. Air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the bearing shaft (6, 6*) are hollow and essentially have the shape of an annular pin (18) which is provided with at least one radial slot (19). 6. LuftfUhrungskanal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Zapfen (18) durch drei Schlitze (19) in Segmente (21. 22, 23) geteilt ist.6. Air duct according to claim 5, characterized in that the pin (18) is divided into segments (21, 22, 23) by three slots (19). 7. Luftführungekanal nach Anspruch 6, dadurch gekenn &zgr; e i c h &eegr; et, daß jedes Segment (21, 22, 23) eine stärkere Krümmung als die der Lageröffnung (7) aufweist.7. Air duct according to claim 6, characterized in that each segment (21, 22, 23) has a greater curvature than that of the bearing opening (7). : "&iacgr; ■ &ngr;, ·.-' ES/Ri/mo: "&iacgr; ■ &ngr;, ·.-' ES/Ri/mo 8. Luftführungskanal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eines der Enden der Lagerwelle innen mit einem Abschnitt versehen ist, dessen Querschnitt drei- oder mehreckig, vorzugsweise fünfeckig, ist.8. Air duct according to claim 5, characterized in that one of the ends of the bearing shaft is provided internally with a section whose cross section is triangular or polygonal, preferably pentagonal. f I I I · · * Itf I I I · · * It
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