用于一种调控装置的卷带盒 【技术领域】
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的、用来在取暖和/或空调设备的调节调控装置上控制汽车中的气流的卷带盒。
背景技术
DE 44 42 000 A1涉及一种取暖和/或空调设备上的调控装置，它在结构上是一个百叶窗盒，安装在汽车取暖和/或空调设备的风道内。这一调控装置对所流经的气流的量和方向进行调节。这种调控装置具有一个框架，上面布置着众多可转动的叶片，这样就形成了一个活叶式百叶窗。从通流截面上看，通过叶片在0到90°的范围内的转动，风道可被完全关闭、完全打开或只打开一部分；同时，叶片的位置也可以对气流的方向产生影响。由于这种叶片的结构形式和与之相连的控制部分，这种百叶窗盒带有许多零部件。如果气隙狭窄，则会产生哨声般的噪音并且还可能出现格格般地声响。另外，这样一种百叶窗盒内的空气阻力相对很高，也就是说压降很大。
在DE 35 14 358 A1中，提出用一种所谓的卷带式百叶窗取代传统的阀门来控制取暖和/或空调设备中的气流。前者由一条卷带组成，它在局部上带有切口，并关闭或部分地打开或完全地打开风道的贯穿孔。卷带通过各滚筒来导向、展开或收回，并在一个伺服电机的作用下通过一个驱动滚筒到达打开位置、关闭位置或中间位置。
EP 0 705 725 A1则公开了这种卷带式百叶窗的一种实施形式。在这里，卷带呈薄膜状，而在其长度范围内则分布着众多不同的切口，气流从这些切口穿过。这条薄膜状卷带沿着空调设备壳体的各出口伸展，并因此控制着空气的出口截面。在另一个实施形式中，这种卷带被直接布置在加热器的前面，控制着通过加热器的气流量以及从加热器旁绕流的旁路气流。这种卷带式百叶窗可按各取暖和/或空调设备中的各自特殊的安装比例和结构进行调整。
【发明内容】
本发明的目的是改进这种在取暖和/或空调设备的调控装置上所使用的卷带盒。
按照本发明，这一目的将通过权利要求1的特征部份来实现。从属的权利要求则涉及本发明其它具有优点的实施形式。
按照本发明，一种在汽车气流调节调控装置上应用的卷带盒由一个卷带组件构成，该组件带有一个由卷带形成的卷带式百叶窗，并带有至少两个轴，其中，一个轴为主动轴，另一个是回转轴。在卷带盒中，卷带由一条循环带形成或具有循环带的形式。在这种情况下，卷带式百叶窗中的卷带应在两个轴上拉紧。在这里，特别是在主动轴上，卷带和轴之间为固定联结，例如，卷带部分地固定在轴之上，特别是沿着轴的纵向在轴上压紧。
在另一个实施形式中，卷带式百叶窗与主动轴固定联结，在这种情况下，主动轴由至少两个部分组成，而卷带式百叶窗则被紧压在两个部分之间，而这两个部分则通过夹头或锁定装置连接在一起。优选的是，主动轴的这两个部分通过一个连接条柔性地连接在一起。这里，这个连接条通过压铸机中的一条金属挤压道形成，这样，这两部分就可以在一个模具中制成，并且相互之间为柔性连接。
优选的是，主动轴的这两个部分中至少一个带有可作为定位销的突出部，它插入到在卷带上所预设的孔中。这使得定位和固定变得简单和可靠。
按照一个优选的实施形式，卷带至少有一部分为多层结构。这里要特别设置一层铝，有时，卷带上只有一部分带有铝层。
在本发明的一个特别具有优点的实施形式中，卷带式百叶窗由连续循环的卷带形成，卷带上带有开口，用来开通至少一个贯穿孔。
在一个优选的实施形式中，卷带以双层的形式沿至少一个贯穿孔伸展，这种情况下，卷带上开口的分布应使得贯穿孔关闭时，每层卷带分别大致遮盖住贯穿孔的一半；而当贯穿孔被打开时，卷带的两层沿相反的方向移动，这样贯穿孔就从中心向外被打开。这种双层的形式以优良的方式避免了卷带的摆动，并从而减少了噪音的产生。按照上述贯穿孔打开的方式，在打开或关闭贯穿孔时只需要一半的操作行程。
主动轴通过一个例如直接用法兰安装在框架上的伺服电动机驱动，或者通过一个软轴或一个挠性轴驱动。在另一个实施形式中，伺服电动机与由空心轴形成的主动轴合为一个整体。
以上所描述的调控装置被优先应用在汽车的取暖或空调设备上。
下面通过附图及实施例详细说明本发明。
【附图说明】
图1a-d为一个带有卷带式百叶窗的调控装置，它使一个通流截面发生改变；
图2a-d为一个带有卷带式百叶窗的调控装置，它使两个通流截面发生改变；
图3为图1b中所示的调控装置的剖面图；
图4为图2b中所示的调控装置的剖面图；
图5a-b为图1b或2b中所示的回转轴区域的剖面图；
图6a-b为带有卷带的主动轴的剖面图；
图7a-c为各种卷带的示意图；
图8为带有卷带的主动轴的剖面放大图；
图9a-c为图1中所示的调控装置的剖面图；
图10a-c为图2中所示的调控装置；
图11为用来控制两道气流的调控装置的另一个实施形式；
图12a-d为调控装置的另一个实施形式；
图13a-c为另一个实施形式；以及
图14a-c为各种卷带的剖面图。
【具体实施方式】
图1为一个调控装置1，它具有一个框架，框架由一个壳体2和两块侧板3组成。壳体上带有一个贯穿孔4，它被格栅条4.1分隔成若干通风孔4.2。这些平行布置的格栅条4.1用于加强壳体2的强度并确定从这里穿过的气流的方向。在图中所示的实施例中，在壳体2的两纵向边上分别形成了位于纵向边处并打开的空心体8的底部部件8.1，在这一实施例中，这一空心体为空心圆柱体，两个空心体8中分别安装一个主动轴6或一个回转轴7。可转动的上部部件8.3通过一个活动件8.2与底部部件8.1相连。当空心体打开时，由卷带5、主动轴6和回转轴7组成的卷带组件可以轻易地装入到壳体2中。之后，将上部部件8.3转动到底部部件之上，并通过侧板3在横向边上将壳体3封闭。
用来改变贯穿孔的通流截面的控制元件包括连续循环卷带5、主动轴6和回转轴7。在端面带有轴颈或空心轴颈(图中未详细显示)的主动轴6和回转轴7被放置在侧板(3)上相应的轴支承部位中，并可在其内旋转。卷带5沿圆周将主动轴6和回转轴7包绕在其内。卷带5带有开口5.1，它们的横截面与壳体2中的通风孔4.2的横截面相同。开口5.1由若干细条带5.2分隔而成，这样就使得卷带5在整个宽度范围内保持了必要的拉应力，并确保卷带2密封地紧贴在两个轴6和7之上。
图1a到1d展示了调控装置1的各零件以及调控装置1的总装流程。图1a展示的是壳体2以及空心体8的被打开的上部部件8.3。
在图1b中，卷带组件被装入到壳体中，在这里，主动轴以及回转轴被装入到空心体的两个底部部件8.1中。
在图1c中，壳体上的空心体被封闭，也就是说，上部部件8.3通过活动件转动到底部部件之上，在这里所示的实施例中，活动件采用了薄膜铰链(Filmschanier)的结构形式。通过以上方式，除了一条被卷带5穿过的纵向缝8.4外，空心体8被闭合。
图1d展示了调控装置，其壳体2被侧板3封闭。
这里所说明的调控装置被用于汽车的取暖和/或空调设备(图中未显示)中，为此，该调控装置在尺寸上与各风道相配合，以使卷带盒能够控制调节整个气流截面。在图中所示的实施例中，可对带有5个通风孔4.2的贯穿孔4的通流截面进行控制和调节。
图2展示了一个调控装置1，它带有一个由一个壳体2和两个侧板3组成的框架。与图1所示的实施例不同的是，这里的壳体带有两个贯穿孔4，它们被格栅条4.1分成若干通风孔4.2。从图2中可以看出，与图1中的调控装置相似，这里的调控装置的壳体2也带有一个空心体8，它用于主动轴6及回转轴7、两个侧板3和一个卷带5的定位。另外，在两个贯穿孔4之间设置有一个支承装置9，用于对卷带5的进一步导向。在图中所示的实施例中，两个贯穿孔4的通流截面是可调节的。图中显示的是一个原始位置，在这个位置上，左边的贯穿孔被完全打开，而右边的贯穿孔则被完全关闭。
图2a到2d展示了用于调节两个贯穿孔的调控装置1的各零件以及调控装置1的总装流程。图2a展示的是壳体2以及空心体8的被打开的上部部件8.3。
图2b显示的是装入到壳体中的卷带组件(卷带5、主动轴6、回转轴7)，以及安装在贯穿孔4之间的支承装置9，在这里，主动轴6以及回转轴7被装入到空心体8的两个底部部件8.1中。
在图2c中，壳体上的空心体8被封闭，也就是说，上部部件8.3通过活动件8.2转动到底部部件8.1之上，在这里所示的实施例中，活动件采用了薄膜铰链的结构形式。通过以上方式，除了一条被卷带5穿过的纵向缝8.4外，空心体8被闭合。
图2d展示的是调控装置，其壳体2被侧板3封闭，同时，支承装置9也与侧板相连，例如通过夹头连接。
图3为图1b中所示的调控装置的剖面图(无卷带)，它展示了空心体8的上部部件8.3围绕旋转轴8.7所作的旋转运动8.6。旋转轴8.7大致位于活动件8.2的正中央。从图3中可以看出，在上部部件8.3上断开的一端形成了一个凸缘8.4，在空心体8闭合的情况下，该凸缘使得对卷带5的导向变得容易。
图4为图2b中所示的调控装置的剖面图，在这里，卷带组件(卷带5、主动轴6、回转轴7)被装入其中，并且设置有支承装置9。
图5为图1b或2b中所示的回转轴7区域的剖面图。在图5a中，这一区域带有装入到壳体2中的卷带组件和打开的空心体。在图5b中，这一区域带有装入到壳体2中的卷带组件和闭合的空心体。如图5所示，结构为2层5.3、5.4的卷带5沿贯穿孔4伸展。在空心体的上部部件8.3上的凸缘8.4使卷带5可以轻易地穿过空心体8上的纵向缝8.5。
图6为卷带5与主动轴6的连接示意图。如图6a所示，主动轴6包括下部6.1和上部6.2，其中，上部6.2通过夹头连接6.3与下部6.1相连。为了与主动轴6连接，卷带在其端部带有孔5.5，卷带就是通过这些孔固定在主动轴6的下部6.1之上。在上部6.2通过夹头与下部6.1相连时，卷带被夹紧并因此固定在主动轴上。为了更清楚地说明，图6b展示了主动轴6的下部6.1通过相应的夹头6.3与上部6.2实现夹头连接。
图7为各种卷带5的示意图。图7a中为一个调节两个贯穿孔的卷带5。这一卷带5带有开口5.1，它们的截面与壳体2上的通风孔4.2的截面相同。开口5.1由若干细条带5.2分隔而成。开口的棱边5.6优选为斜边，以保证卷带的两层可以毫无困难地重叠在一起。为了在主动轴6上固定，卷带5的两端带有孔5.5。图7b和7c展示的是对一个贯穿孔进行调节控制的卷带，在这里，贯穿孔分别带有不同数量的通风孔4.1。
图8为图1或图2中所示的主动轴6区域处的卷带5的剖面放大图，在这里尽可能使用了相同的参考标记。如图8所示，卷带5的两端固定在主动轴6之上。由于卷带5采用循环带的结构形式，因而形成了上层5.4和下层5.3，它们在主动轴6旋转时彼此按相反方向运动。通过合理地布置开口，可以使贯穿孔从中央向外部打开或是从外部向中央关闭。主动轴6位于壳体2的空心体8之中，而空心体8在朝着壳体中央的方向上有一条缝8.5。空心体8的上部部件8.3在端部形成了一个具有弹性的、半径为R的凸缘或簧片8.4，卷带5从凸缘或簧片的上面进入到空心体8之中，并又从那里出来。循环卷带5具有一个上层5.4和一个下层5.3，它们按相反方向运动。主动轴6周长的大约3/4被卷带5缠绕，而弹性簧片8.4则将卷带拉紧。这样簧片8.4就取代了紧带轮。
卷带5和主动轴6之间还有着其它的连接可能性，即卷带的端部沿着主动轴的纵向焊接在主动轴上，这样，就将卷带5的两端固定在主动轴6之上。在上述与主动轴的固定方式之下，卷带的行程取决于主动轴的周长或卷带的包角(Umschlingungswinkel)。
图13a到13c详细说明了卷带5和主动轴6之间的其它的连接可能性。在这里，主动轴6分成两部分：下部6.1和上部6.2，这两个部分6.1和6.2通过一个连接条6.4连接成为一个整体，原则上它们具有一种铰链的功能。连接条的截面基本上为一个0.5mm×2mm的矩形，它是通过压铸机的金属挤压道形成的，在它大约正中央的位置上有一个拐点。在两个部分6.1和6.2折叠在一起的时候，连接条6.4位于主动轴6的内部。
卷带5原则上按上述方式通过定位销6.5定位，并通过卡扣6.6(夹头连接)被紧压在两个部分6.1和6.2之间。如图13b和13c所示(见图上相应的箭头)，两个部分6.1和6.2通过一个旋转-纵向的组合运动连接在一起，在这一过程中，夹头连接基本上是通过一个纵向运动实现的(与图13c比较)。卷带5的结构形式、特别是卷带两边上的孔5.5应参照图7a到7c。
如图14a所示，卷带5可以是一个单层的薄膜。如果要减少热量的渗透，一层铝箔或一个带有铝层的多层薄膜将尤为适合，如图14b和14c所示。铝层可以喷覆或粘接在卷带上，在一定条件下，卷带可以只有一部分带有铝层。卷带5应由一种滑动性能好、耐磨损的材料制成，耐热范围为-40℃到100℃。此外，卷带还应是低噪声的、不吸水的。在这种情况下，各层的厚度可以不同。
图9a到9c为图1中所示的调节调控装置的剖面图，图中所示的是从第一个初始位置(贯穿孔被关闭)经过一个中间位置(贯穿孔被部分打开)到第二个初始位置(贯穿孔被打开)的过程。如图9所示，由于卷带5采用两层5.3和5.4的结构，因而，在使贯穿孔从关闭的初始位置到达打开的初始位置时，卷带5所需的行程缩短，因为每层运动所需的行程只相当于贯穿孔4的大约一半宽度A。为此，主动轴必须继续旋转大约270°。这里可以看出，在图中所示的实施例中，主动轴或回转轴周长的3/4相当于贯穿孔的大约一半宽度A。
图10a到10c为图2中所示的调节调控装置的剖面图，图中所示的是从第一个初始位置(左边的贯穿孔被打开，右边的贯穿孔被关闭)经过一个中间位置(两个贯穿孔被部分打开)到第二个初始位置(左边的贯穿孔被关闭，右边的贯穿孔被打开)的过程。如图10所示，已打开的通风孔被从外向中央关闭，而已关闭的通风孔被从中央向外打开。
图11所示为调节控制两道气流的调节调控装置的一个实施形式，这里的两道气流之间形成一个预定的角度。为此，布置两个贯穿孔时，也应使它们之间形成一个预定的角度。这一角度可以通过两个贯穿孔之间的区域来达到。
图12a到12d显示了一种实施形式。在这一实施形式中，主动轴6和回转轴7的轴支承部位8.6与空心体8成为一个整体。为此，底部部件8.1和上部部件8.3在侧壁8.7上所处的部位被切出或留出半圆形的区域，以便形成轴的支承部位8.6，在这种情况下，在这个区域内的侧壁8.7被加宽，从而减少了材料负荷(Materialbelastung)。如图1a中所示的被两个轴所插入的侧板3则可被取消，因为在壳体2上，两边的侧壁8.7与上部部件8.1和底部部件8.3形成一个整体，并承担了侧板的功能。
两个轴与卷带5一同沿着图12d中箭头所示的方向放入到位于下部的轴支承部位8.6中。接着，上部8.3旋转并合上，这样位于上部的轴支承部位8.6就与轴相接触。如图12c中所示，一个设置在侧壁8.7上的夹头连接8.8将上部部件和底部部件夹紧。为了对轴的支承部位8.6进行定位并使力能沿着侧板8.7的径向更好地传递，侧壁8.7上的上部部件8.3带有一个凸缘8.9，它在上部部件闭合时进入到一个相应的定位槽8.10中，这一定位槽位于侧板8.7上的底部部件8.1之中。