[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.
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.