(19)
(11) EP 2 623 881 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
07.08.2013  Patentblatt  2013/32

(21) Anmeldenummer: 13150696.6

(22) Anmeldetag:  09.01.2013
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F24F 13/14(2006.01)
F24F 13/065(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(30) Priorität: 16.01.2012 DE 202012100146 U

(71) Anmelder: TROX GmbH
47506 Neukirchen-Vluyn (DE)

(72) Erfinder:
  • Helders, Tim
    47638 Straelen (DE)
  • Leitner, Daniel
    47918 Tönisvorst (DE)

(74) Vertreter: DR. STARK & PARTNER 
Patentanwälte Moerser Straße 140
47803 Krefeld
47803 Krefeld (DE)

   


(54) Einrichtung zur Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes


(57) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes, insbesondere einer Klappe, in einer Komponente einer raumluft- und/oder klimatechnischen Anlage, wobei die Einrichtung einen länglichen Führungskörper und einen entlang des Führungskörpers geführten und translatorisch verlagerbaren Schlitten umfasst und wobei entweder der Führungskörper mit einem Teil der Komponente und der Schlitten mit zumindest einem Luftleitelement verbunden sind oder der Schlitten mit einem Teil der Komponente und der Führungskörper mit zumindest einem Luftleitelement verbunden sind, wobei zur selbsttätigen Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes in Abhängigkeit von der Temperatur des in der Komponente strömenden Mediums zum einen wenigstens eine zumindest teilweise aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, vorzugsweise vollständig aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, Feder und zum anderen wenigstens eine Rückstellfeder vorgesehen sind, die beide jeweils mit ihrem einen Ende mit dem Schlitten und mit ihrem anderen Ende mit dem Führungskörper zusammenwirkend in Kontakt stehen, wobei sich bei einem Temperaturanstieg die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder gegen die Rückstellkraft jeder Rückstellfeder verändert und wobei sich die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei sinkender Temperatur unter gleichzeitigem Abbau der Rückstellkraft jeder Rückstellfeder wieder zurückändert.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes, insbesondere einer Klappe, in einer Komponente einer raumluft- und/oder klimatechnischen Anlage, wobei die Einrichtung einen länglichen Führungskörper, insbesondere in Form eines, vorzugsweise zylinderförmig, ausgebildeten Mantels, und einen entlang des Führungskörpers geführten und translatorisch verlagerbaren Schlitten, insbesondere in Form eines, vorzugsweise zylinderförmig ausgebildeten, Kolbens, umfasst und wobei entweder der Führungskörper mit einem Teil der Komponente und der Schlitten mit zumindest einem Luftleitelement verbunden sind oder der Schlitten mit einem Teil der Komponente und der Führungskörper mit zumindest einem Luftleitelement verbunden sind.

[0002] In der Praxis sind derartige Einrichtungen zur Verstellung von Luftleitelementen als Antrieb bekannt. Derartige Antriebe arbeiten nicht selbsttätig und werden über Versorgungsleitungen mit Fremdenergie versorgt, damit eine Betätigung möglich ist. Bekannt sind auch sogenannte Wachsantriebe. Diese sind aber nur bedingt geeignet, da sie beispielsweise eine große Bauform und eine große Hysterese aufweisen sowie die Reaktionszeit nicht hinreichend kurz ist.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung anzugeben, die selbsttätig arbeitet.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur selbsttätigen Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes in Abhängigkeit von der Temperatur des in der Komponente strömenden Mediums zum einen wenigstens eine zumindest teilweise aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, vorzugsweise vollständig aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, Feder und zum anderen wenigstens eine Rückstellfeder vorgesehen sind, die beide jeweils mit ihrem einen Ende mit dem Schlitten und mit ihrem anderen Ende mit dem Führungskörper zusammenwirkend in Kontakt stehen, wobei sich bei einem Temperaturanstieg die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder gegen die Rückstellkraft jeder Rückstellfeder verändert, d.h. verkürzt bzw. verlängert, und wobei sich die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei sinkender Temperatur unter gleichzeitigem Abbau der Rückstellkraft jeder Rückstellfeder wieder zurückändert, d.h. verlängert bzw. verkürzt. Einer solchen erfindungsgemäßen Einrichtung kommt eine kurze Reaktionszeit zu. Auch sind die zur Betätigung von Luftleitelementen erforderlichen Verlagerungswege des Schlittens und damit die gewünschten Stellwege erzielbar. Fremdenergie wird nicht benötigt.

[0005] Je nach der Größe der Komponente sowie des(der) zu betätigenden Luftleitelementes(Luftleitelemente) und der damit aufzubringenden Kräfte kann(können) eine oder mehrere aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder(n) und eine oder mehrere Rückstellfeder(n) eingesetzt sein.

[0006] Vergrößert sich die Länge der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei Erhöhung der Temperatur, dient sie als Druckfeder. Im umgekehrten Fall, d.h. bei Verkürzung der Länge infolge der Erhöhung der Temperatur, dient sie als Zugfeder. Je nach Anordnung der Rückstellfeder und in Abhängigkeit des Verhaltens der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei einer Veränderung der Temperatur wirkt jede Rückstellfeder als Zugfeder oder als Druckfeder.

[0007] Der längliche Führungskörper kann als Stange ausgebildet sein, auf der der Schlitten verlagerbar angeordnet ist. Sofern der Führungskörper in Form eines Mantels ausgebildet ist, sind vorzugsweise alle Federn im Inneren des Mantels angeordnet.

[0008] Sofern sich beispielsweise die Länge der aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei einem Temperaturanstieg vergrößert, zeichnet sich die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch aus, dass sich bei Erwärmung durch einen Warmluftstrom die aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder verlängert und durch die freigesetzte Stellkraft einen Druck ausübt. Dieser Druck bewirkt eine Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes. Bei Abfall der Temperatur verlagert sich die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Die Formrückkehr der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder wird durch die von der Rückstellfeder erzeugte Rückstellkraft herbeigeführt und/oder unterstützt. Die Rückstellfeder wird bei der Längenausdehnung der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder, die aus der Erwärmung durch das strömende Medium resultiert, gespannt.

[0009] Es ist selbstverständlich auch möglich, dass sich die Länge der aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder bei einem Temperaturanstieg verringert. Bei Abfall der Temperatur verlängert sich die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder wieder.

[0010] Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt in Abhängigkeit von der Temperatur (Zulufttemperatur) des gasförmigen Mediums im Bereich zwischen 10°C und 40°C ein Aus- bzw. Einfahren des Schlittens und damit eine Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes oder mehrere Luftleitelemente. Die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder kann aus einem gewickelten Draht, der aus einem Formgedächtniswerkstoff besteht, hergestellt worden sein. Der Formgedächtniswerkstoff erfährt durch eine temperaturabhängige Gefügeumwandlung im Temperaturbereich von ca. 10°C bis ca. 40°C eine Längenänderung.

[0011] Wie bereits vorstehend erläutert, kann sich bei einer Ausführungsform bei steigender Temperatur die Länge der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder vergrößern. Die Längenänderung bringt eine Stellkraft mit sich, die den Schlitten beispielsweise in dem Mantel verlagert. Dieser Stellkraft wirkt die Rückstellkraft der Rückstellfeder entgegen. Bei sinkender Temperatur verringert sich die durch die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder erzeugte Stellkraft. Durch die Kraft der Rückstellfeder wird der Schlitten in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

[0012] Durch den Schlitten wird in Abhängigkeit von der Zulufttemperatur das(die) mit diesem Schlitten zusammenwirkende(n) Luftleitelement(e) so verstellt, dass mit der gleichen lufttechnischen Komponente sowohl für den Heizbetrieb als auch für den Kühlbetrieb eine optimale Einbringung der Zuluft in den Aufenthaltsbereich gewährleistet ist. Hierzu bedarf es keiner Fremdenergie, so dass die erfindungsgemäße Einrichtung überall innerhalb einer klima- und/oder raumlufttechnischen Anlage eingesetzt werden kann.

[0013] Bei einem Luftleitelement kann es sich beispielsweise um eine Klappe, um einen Flügel, um eine Lamelle oder ein anderes Bauteil handeln, mit dem die Strömungsrichtung eines strömenden gasförmigen Mediums beeinflusst werden kann. Insoweit kann die erfindungsgemäße Einrichtung in den unterschiedlichsten Komponenten, wie beispielsweise einer Weitwurfdüse, einem Regler oder dergleichen eingesetzt werden.

[0014] Zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder kann als Schraubenfeder ausgebildet sein. Schraubenfedern weisen eine schraubenförmige Wicklung auf.

[0015] Zumindest eine Rückstellfeder kann als Schraubenfeder ausgebildet sein. Entsprechende Rückstellfedern weisen eine schraubenförmige Wicklung auf.

[0016] Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der Schlitten zumindest einen sich quer zur Verlagerungsrichtung erstreckenden Vorsprung, insbesondere einen umlaufenden, radial nach außen vorstehenden Kragen mit zwei gegenüberliegenden Kragenflächen, aufweisen. Sofern der längliche Führungskörper in Form eines zylinderförmig ausgebildeten Mantels ist, sind die Außenabmessungen des Kragens etwas geringer als die Innenabmessungen des Mantels, damit der Kolben in dem Mantel verlagerbar ist. Es bietet sich an, wenn der Mantel rund ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist auch der Kragen entsprechend rund ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Kragens etwas kleiner als der Innendurchmesser des Mantels ist.

[0017] Zumindest eine Rückstellfeder kann von einer Seite auf den Schlitten, insbesondere auf eine Kragenfläche des Kragens, wirken, und zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder kann von der anderen Seite auf den Schlitten, insbesondere auf die andere Kragenfläche des Kragens, wirken. Das jeweilige andere Ende zumindest einer Rückstellfeder und zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder wirkt mit dem Führungskörper, insbesondere mit dem Mantel, direkt oder indirekt zusammen. Damit wirkt die Stellkraft jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder auf die eine Seite des Schlittens, während die Rückstellkraft jeder Rückstellfeder auf die gegenüberliegende andere Seite des Schlittens wirkt.

[0018] Alternativ kann ein Ende zumindest einer Rückstellfeder und ein Ende zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder von einer gemeinsamen Seite auf den Schlitten, insbesondere auf eine gemeinsame Kragenfläche des Kragens, wirken, und das jeweilige andere Ende zumindest einer Rückstellfeder und zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder kann mit dem Führungskörper, insbesondere mit dem Mantel, direkt oder indirekt zusammenwirken.

[0019] Dabei bietet sich an, wenn die Rückstellfeder und die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder einen unterschiedlichen Durchmesser haben, so dass beispielsweise die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder die Rückstellfeder außenseitig umfassen kann. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei geringen Platzverhältnissen einsetzbar.

[0020] Es bietet sich an, wenn sich das andere Ende zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder gegen zumindest einen sich quer zur Verlagerungsrichtung erstreckenden Vorsprung an dem Führungskörper, insbesondere einen an der Innenseite des Mantels angeordneten, insbesondere umlaufenden und insbesondere eine mittige Öffnung freilassenden, Stützabschnitt abstützt.

[0021] Zur Befestigung der Rückstellfeder bietet sich an, wenn an dem Mantel direkt oder indirekt über ein anderes Bauteil eine Halteeinrichtung, insbesondere eine als Halteöse ausgebildete Halteeinrichtung, zur Befestigung des anderen Endes der Rückstellfeder vorgesehen ist. Bei einer solchen Ausgestaltung wirkt die Rückstellfeder als Zugfeder. So kann beispielsweise eine Halteöse an der Innenwandung des Mantels vorgesehen sein, in das Ende der Rückstellfeder eingehakt ist. Alternativ kann als weiteres Bauteil beispielsweise eine quer zur Längserstreckung der Einrichtung ausgerichtete Haltestange vorgesehen sein, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Wandungsbereichen des Mantels abstützt. Das Ende der Rückstellfeder wird dann um die Haltestange gehakt.

[0022] Zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder und zumindest eine Rückstellfeder können koaxial angeordnet sein.

[0023] Das Ende des Mantels, das dem Ende, aus dem der Kolben hinausragt, gegenüberliegend angeordnet ist, kann durch eine, insbesondere abnehmbare und lösbar befestigbare, Kappe verschlossen sein. Diese kann aufgesteckt oder aufgeschraubt sein. Sofern die Kappe als Schraubkappe ausgebildet ist, kann hierdurch die Federvorspannung eingestellt werden, um die Einrichtung an den Temperaturbereich anpassen sowie den Verlagerungsweg des Schlittens einstellen zu können.

[0024] Für einen guten Temperaturausgleich zwischen jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder und der Luftströmung bietet sich an, wenn der Mantel und/oder die Kappe Ausnehmungen, insbesondere als Löcher oder Schlitze ausgebildete Ausnehmungen, aufweist(aufweisen).

[0025] Als Formgedächtniswerkstoff kann ein Formgedächtnismetall oder eine Formgedächtnislegierung vorgesehen sein. Als Formgedächtnismetall oder Formgedächtnislegierung bieten sich beispielweise Nickel/Titan-Verbindungen, Kupfer/Zink-Verbindungen, Kupfer/Zink-Aluminium-Verbindungen, Kupfer/Aluminium/Nickel-Verbindungen oder Eisen/Nickel/Aluminium-Verbindungen an.

[0026] Als Formgedächtniswerkstoff kann auch ein Formgedächtnispolymer vorgesehen sein. Derartige Polymere weisen ebenfalls einen Shape Memory-Effekt wie Formgedächtnismetalle/-legierungen auf.

[0027] Im Folgenden werden in den Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine in einer Weitwurfdüse eingebaute erfindungsgemäße Einrichtung,
Fig. 2
den Gegenstand nach Fig. 1 in der Kaltluftstellung,
Fig. 3
den Gegenstand nach Fig. 1 in der Warmluftstellung,
Fig. 4
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 5
den Gegenstand nach Fig. 4 im Schnitt,
Fig. 6
ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung im ausgefahrenen Zustand,
Fig. 7
den Gegenstand nach Fig. 6 im eingefahrenen Zustand,
Fig. 8
ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 9
den Gegenstand nach Fig. 8 mit geöffnetem Mantel,
Fig. 10
einen Schnitt durch eine Einrichtung im eingefahrenen Zustand, die konstruktiv gleich wie das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel ist, und
Fig. 11
den Gegenstand nach Fig. 10 im ausgefahrenen Zustand.


[0028] In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.

[0029] Die in den Figuren dargestellten Einrichtungen umfassen jeweils einen länglichen Führungskörper in Form eines zylinderförmig ausgebildeten Mantels (1), einen entlang des Führungskörpers geführten und translatorisch verlagerbaren Schlitten in Form eines Kolbens (2), eine aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 sowie eine Rückstellfeder 4. Beide Federn 3, 4 sind als Schraubenfedern ausgebildet.

[0030] In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jede aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 als Druckfeder ausgebildet. Bei der jeweiligen Rückstellfeder 4 handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 8 bis 11 um eine Zugfeder und bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 5 bis 7 um eine Druckfeder.

[0031] Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen vergrößert sich einem Temperaturanstieg die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 gegen die Rückstellkraft der zugeordneten Rückstellfeder 4. Bei sinkender Temperatur verkürzt sich die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 unter gleichzeitigem Abbau der Rückstellkraft der zugeordneten Rückstellfeder 4.

[0032] Der Mantel 1 weist einen runden Querschnitt auf. Das eine Ende 5 des Mantels 1 ist dabei verschlossen ausgebildet, wobei in dem verschlossenen Ende 5 eine mittige Ausnehmung 6 vorgesehen ist, durch die eine an dem Kolben 2 angeformte Betätigungsstange 24 aus dem Mantel 1 herausragt.

[0033] Das andere Ende des Mantels 1, das dem Ende 5, aus dem der Kolben 2 hinausragt, gegenüberliegend angeordnet ist, ist mit einer Kappe 7 verschlossen. Diese Kappe 7 ist vorliegend aufgeschraubt. Ein entsprechendes Gewinde 8 ist in den Figuren 6 und 7 bzw. 10 und 11 angedeutet. Die Kappe 7 ermöglicht zum einen die Montage der innenliegenden Bauteile und zum anderen eine Anpassung der Vorspannung der in dem Mantel 1 befindlichen Federn 3, 4. Auf diese Weise kann die Einrichtung sowohl an den relevanten Temperaturbereich als auch den zu überwindenden Verlagerungsweg des Kolbens 2 zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung eingestellt werden.

[0034] Die Kappe 7 ist beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 gelocht ausgebildet, um ein Durchströmen des als Mantel 1 ausgebildeten Gehäuses durch das gasförmige Medium zu begünstigen.

[0035] Der Kolben 2 weist an seinem in dem Mantel 1 befindlichen Ende einen sich quer zur Verlagerungsrichtung erstreckenden Vorsprung auf, der als ein umlaufender, radial nach außen vorstehender Kragen 9 mit zwei gegenüberliegenden Kragenflächen 10, 11 ausgebildet ist. Der Kragen 9 ist ebenfalls rund ausgebildet. Durch den Kragen 9 und die mittige Ausnehmung 6 im geschlossenen Ende 5 des Mantels 1 wird der Kolben 2 geführt.

[0036] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 bis 7 wirken die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 und die Rückstellfeder 4 jeweils auf eine Kragenfläche 10 bzw. 11 des Kragens 9, während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 8 bis 11 die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 und die Rückstellfeder 4 gemeinsam auf eine der beiden Kragenflächen 10 bzw. 11, nämlich die Kragenfläche 11, wirken.

[0037] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 bis 7 wirkt die Rückstellfeder 4 auf die Kragenfläche 10 des Kragens 9, die der Ausnehmung 6 im geschlossenen Ende 5 des Mantels 1 zugewandt ist. Die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 wirkt auf die andere Kragenfläche 11 des Kragens 9.

[0038] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 entspricht der Abstand der beiden gegenüberliegenden Kragenflächen 10, 11 des Kragens 9 der Dicke des Kragens 9. Die beiden sich zugewandten Enden der Rückstellfeder 4 und der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 sind daher in einem Abstand zueinander angeordnet, der der Dicke des Kragens 9 entspricht. In Figur 5 ist die Stellung des Kolbens 2 im ausgefahrenen Zustand dargestellt.

[0039] Der Kolben 2 ist in Bezug auf den Mantel 1 so ausgebildet, dass er zum einen die Rückstellfeder 4 und die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 aufnimmt und führt. Zum anderen kann durch in diesen beiden Figuren nicht näher dargestellte Anschläge, die an der Innenseite des Mantels 1 und/oder der Kappe 7 vorgesehen sind, eine Hubbegrenzung des Kolbens 2 realisiert werden.

[0040] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 und 7 ist der äußere Randbereich des Kragens 9 unter Bildung einer Stufe zurückversetzt. Der zurückversetzte äußere Randbereich bildet die Kragenfläche 10 für die Rückstellfeder 4. Beide Kragenflächen 10, 11 sind daher in Längserstreckung der Einrichtung gesehen stark versetzt zueinander angeordnet. Die Länge der Stufe in Richtung des Verlagerungsweges (Pfeil 12 ) des Kolbens 2 gesehen ist so groß, dass im ausgefahrenen Zustand - sowie er in Figur 6 dargestellt ist - die Rückstellfeder 4 vollständig aufgenommen wird. Im ausgefahrenen Zustand ist die Rückstellfeder 4 zusammengedrückt.

[0041] Wie den Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist, weist die Rückstellfeder 4 einen größeren Durchmesser auf als die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3. Damit umfasst die Rückstellfeder 4 im Bereich der Stufe die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 außenseitig. Damit kommt der Einrichtung aufgrund der zumindest teilweise ineinander geschobenen und koaxial angeordneten Federn 3, 4 eine kurze Bauform zu, so dass die Einrichtung auch bei geringen Platzverhältnissen einsetzbar ist.

[0042] Zur Begrenzung des Verlagerungsweges des Kolbens 2 in beide Verlagerungsrichtungen sind jeweils sowohl im Bereich des Endes 5 mit der Ausnehmung 6 als auch an der Innenseite der Kappe 7 Anschläge 13 vorgesehen, gegen die der Kolben 2 im ausgefahrenen Zustand - sowie er in Figur 6 dargestellt ist - und im eingefahrenen Zustand - sowie er in Figur 7 dargestellt ist - anschlägt.

[0043] In den Figuren 8 und 9 bzw. 10 und 11 ist eine weitere alternative Ausgestaltung dargestellt. Hier wirken jeweils ein Ende der Rückstellfeder 4 und jeweils ein Ende der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 mit einer Kragenfläche, nämlich der Kragenfläche 11 des Kragens 9, zusammen.

[0044] Zur Befestigung des einen Endes der Rückstellfeder 4 weist der Kolben 2 einen orthogonal zur Verlagerungsrichtung des Kolbens 2 ausgerichteten Haltestift 23 auf, in das das eine Ende der Rückstellfeder 4 eingehakt. Das andere Ende der Rückstellfeder 4 ist an einer Halteeinrichtung 14, die beispielsweise als Öse ausgebildet ist, eingehakt. Die Halteeinrichtung 14 ist innenseitig an der Kappe 7 befestigt.

[0045] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 und 11 ist die Kappe 7 endseitig offen ausgebildet, um einen schnellen Temperaturausgleich zwischen dem strömenden Medium einerseits und der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 andererseits zu gewährleisten.

[0046] Das eine Ende der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 stützt sich an der Kragenfläche 11 des Kragens 9 und das andere Ende der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 stützt sich gegen einen an der Innenseite des Mantels 1 angeordneten, umlaufenden und eine mittige Öffnung 15 freilassenden Stützabschnitt 16 ab.

[0047] Durch die mittige Öffnung 15 ist die als Zugfeder wirkende Rückstellfeder 4 geführt, die teilweise außenseitig von der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden, als Druckfeder wirkenden Feder 3 umgeben ist. Aufgrund der teilweise ineinandergeschobenen Federn 3, 4 kommt dieser Einrichtung eine kurze Bauform zu. Der Kragen 9 ist in dem dargestellten Beispiel in Längserstreckung der Einrichtung gesehen dicker als bei dem Ausführungsbeispiel beispielsweise nach Figur 5 ausgebildet.

[0048] In Figur 9 ist die Stellung des Kolbens 2 im nahezu vollständig ausgefahrenen Zustand dargestellt. Erhöht sich die Temperatur des strömenden gasförmigen Mediums weiter, erfolgt ein weiteres Herausfahren des Kolbens 2 in Richtung des Pfeils 17 gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 4.

[0049] Der Mantel 1 ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 7 sowie 10 und 11 geschlitzt ausgebildet. In den Figuren 8 und 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Mantel 1 gelocht und geschlitzt ausgebildet ist. Dies gewährleistet einen schnellen Temperaturausgleich zwischen dem strömenden Medium einerseits und der aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 andererseits.

[0050] In den Figuren 1 bis 3 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Komponente 18 einer raumluft- und/oder klimatechnischen Anlage dargestellt. Bei der Komponente 18 handelt es sich vorliegend um eine Weitwurfdüse. Zur Befestigung der Einrichtung an der Komponente 18 - vorliegend an der Gehäusewandung 19 der Komponente 18 - sind am Mantel 1 zwei integrierte Befestigungspunkte 20 vorgesehen.

[0051] Figur 2 zeigt die Stellung der Weitwurfdüse bei Strömen eines kälteren gasförmigen Mediums. In Figur 3 ist die Stellung der Weitwurfdüse bei Strömen eines wärmeren gasförmigen Mediums dargestellt. In dieser Stellung wird das gasförmige Medium nach unten in den zu belüftenden Raum geblasen, während in der Stellung nach Figur 2 die Luft nach oben in den Raum geblasen wird.

[0052] Wie beispielsweise in den Figuren 8 und 9 dargestellt, ist an dem aus dem Mantel 1 herausragenden Ende der Betätigungsstange 24 ein Loch 21 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels vorgesehen, um das Ende des Kolbens 2 mit einem Luftleitelement 22 verbinden zu können. Bei dem Luftleitelement 22 handelt es sich vorliegend um die kalottenartig ausgebildete Düse der Weitwurfdüse.

[0053] Es ist selbstverständlich möglich, dass sich bei einem Temperaturanstieg die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 aufgrund ihrer Materialeigenschaften verkürzt, so dass die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 dann als Zugfeder wirkt. In diesem Fall kann die Rückstellfeder 4 als Druckfeder wirken. Sinkt die Temperatur wieder, würde sich die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder 3 unter gleichzeitigem Abbau der Rückstellkraft jeder Rückstellfeder 4 wieder vergrößern.

[0054] Am Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 und 11 erläutert würde in diesem Fall beispielsweise die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 dort angeordnet sein, wo in den Fig. 10 und 11 die Rückstellfeder 4 vorgesehen ist, und die Rückstellfeder 4 dort angeordnet sein, wo in den Fig. 10 und 11 die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 vorgesehen ist.

[0055] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass sowohl die aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder 3 als auch die Rückstellfeder 4 als Zugfeder wirken.


Ansprüche

1. Einrichtung zur Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes (22), insbesondere einer Klappe, in einer Komponente (18) einer raumluft- und/oder klimatechnischen Anlage, wobei die Einrichtung einen länglichen Führungskörper, insbesondere in Form eines, vorzugsweise zylinderförmig, ausgebildeten Mantels (1), und einen entlang des Führungskörpers geführten und translatorisch verlagerbaren Schlitten, insbesondere in Form eines, vorzugsweise zylinderförmig ausgebildeten, Kolbens (2), umfasst und wobei entweder der Führungskörper mit einem Teil der Komponente (18) und der Schlitten mit zumindest einem Luftleitelement (22) verbunden sind oder der Schlitten mit einem Teil der Komponente (18) und der Führungskörper mit zumindest einem Luftleitelement (22) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur selbsttätigen Veränderung der Stellung eines Luftleitelementes (22) in Abhängigkeit von der Temperatur des in der Komponente (18) strömenden Mediums zum einen wenigstens eine zumindest teilweise aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, vorzugsweise vollständig aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehende, Feder (3) und zum anderen wenigstens eine Rückstellfeder (4) vorgesehen sind, die beide jeweils mit ihrem einen Ende mit dem Schlitten und mit ihrem anderen Ende mit dem Führungskörper zusammenwirkend in Kontakt stehen, wobei sich bei einem Temperaturanstieg die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder (3) gegen die Rückstellkraft jeder Rückstellfeder (4) verändert und wobei sich die Länge jeder aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder (3) bei sinkender Temperatur unter gleichzeitigem Abbau der Rückstellkraft jeder Rückstellfeder (4) wieder zurückändert.
 
2. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder (3) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
 
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Rückstellfeder (4) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
 
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten zumindest einen sich quer zur Verlagerungsrichtung erstreckenden Vorsprung, insbesondere einen umlaufenden, radial nach außen vorstehenden Kragen (9) mit zwei gegenüberliegenden Kragenflächen (10, 11) aufweist.
 
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Rückstellfeder (4) von einer Seite auf den Schlitten, insbesondere auf eine Kragenfläche (10, 11) des Kragens (9), wirkt und zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder (3) von der anderen Seite auf den Schlitten, insbesondere auf die andere Kragenfläche (11, 10) des Kragens (9), wirkt.
 
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende zumindest einer Rückstellfeder (4) und ein Ende zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder (3) von einer gemeinsamen Seite auf den Schlitten, insbesondere auf eine gemeinsame Kragenfläche (11) des Kragens (9), wirken und das jeweilige andere Ende zumindest einer Rückstellfeder (4) und zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder (3) mit dem Führungskörper, insbesondere mit dem Mantel (1), direkt oder indirekt zusammenwirken.
 
7. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich das andere Ende zumindest einer aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehenden Feder (3) gegen zumindest einen sich quer zur Verlagerungsrichtung erstreckenden Vorsprung an dem Führungskörper, insbesondere einen an der Innenseite des Mantels (1) angeordneten, insbesondere umlaufenden und insbesondere eine mittige Öffnung (15) freilassenden, Stützabschnitt (16) abstützt.
 
8. Einrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mantel (1) direkt oder indirekt über ein anderes Bauteil eine Halteeinrichtung (14), insbesondere eine als Halteöse ausgebildete Halteeinrichtung (14), zur Befestigung des anderen Endes der Rückstellfeder (4) vorgesehen ist.
 
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine aus dem Formgedächtniswerkstoff bestehende Feder (3) und zumindest eine Rückstellfeder (4) koaxial angeordnet sind.
 
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Mantels (1), das dem Ende (5), aus dem der Kolben (2) hinausragt, gegenüberliegend angeordnet ist, durch eine Kappe (7) verschlossen ist.
 
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1) und/oder die Kappe (7) Ausnehmungen, insbesondere als Löcher oder Schlitze ausgebildete Ausnehmungen, aufweist(aufweisen).
 
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Formgedächtniswerkstoff ein Formgedächtnismetall oder eine Formgedächtnislegierung vorgesehen ist.
 
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Formgedächtniswerkstoff ein Formgedächtnispolymer vorgesehen ist.
 




Zeichnung